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畢業(yè)設(shè)計 論文 任務(wù)書 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班級 姓名 下發(fā)日期 題目 車床轉(zhuǎn)盤零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計 專題 車床轉(zhuǎn)盤零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計 主 要 內(nèi) 容 及 要 求 主要內(nèi)容 1 確定生產(chǎn)類型 對零件進(jìn)行工藝分析 2 選擇毛坯種類及制造方法 繪制零件 毛坯綜合圖 3 擬訂零件的機(jī)械加工工藝過程 選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備 確定 各工序切削用量和工序尺寸 計算某一代表工序的工時定額 4 填寫工藝文件 工藝過程卡片 或工藝卡片 和工序卡片 可視工作量大 小只填部分主要工序的工序卡片 5 設(shè)計指定工序的專用夾具 繪制夾具裝配總圖和主要零件圖 6 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 要求 必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對待自己所做的技術(shù)決定 數(shù)據(jù)和計算結(jié)果 在教師指導(dǎo)下 獨立完成設(shè)計任務(wù) 培養(yǎng)較強(qiáng)的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)能力 獲得機(jī)械 工程師的基本訓(xùn)練 使整個設(shè)計在技術(shù)上是先進(jìn)的 在經(jīng)濟(jì)上是合理的 在生產(chǎn)上是 可行的 工藝規(guī)程設(shè)計應(yīng)滿足加工質(zhì)量 生產(chǎn)率 經(jīng)濟(jì)性要求 機(jī)床夾具設(shè)計方案應(yīng) 合理 有一定的特色和見解 計算步驟清晰 計算結(jié)果正確 設(shè)計制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn) 使用計算機(jī)設(shè)計 計算和繪圖 設(shè)計說明書要求內(nèi)容完整 文字通順 語言簡練 圖 示清晰 重要計算公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注明出處 設(shè)計說明書不少于 2 萬字 查閱文獻(xiàn) 15 篇以上 翻譯與課題有關(guān)的英文資料 2 篇 譯文字?jǐn)?shù)不少于 5 千漢字 繪制圖紙折合總量不少于 5 張 A1 主要技 術(shù)參數(shù) 該零件圖樣一張 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn) 每日一班 進(jìn) 度 及 完 成 日 期 3 月 23 日 4 月 5 日 2 周 課題調(diào)研 理解熟悉設(shè)計任務(wù) 借閱資料 翻譯英 文文獻(xiàn) 制訂設(shè)計計劃 4 月 6 日 4 月 12 日 1 周 分析 抄畫零件圖 繪制零件 毛坯綜合圖 4 月 13 日 5 月 10 日 4 周 選擇加工方案 確定工藝路線和工藝尺寸 編制 機(jī)械加工工藝規(guī)程 5 月 11 日 5 月 31 日 3 周 設(shè)計專用夾具 繪制夾具總裝圖及其主要零件圖 6 月 1 日 6 月 14 日 2 周 技術(shù)文件編制 編寫完成畢業(yè)設(shè)計說明書 打印圖 紙 上交說明書和圖紙 6 月 15 日 6 月 21 日 1 周 教師審閱畢業(yè)設(shè)計 學(xué)生準(zhǔn)備答辯 教學(xué)院長簽字 日 期 教研室主任簽字 日 期 指導(dǎo)教師簽字 日 期 指 導(dǎo) 教 師 評 語 指導(dǎo)教師 年 月 日 指 定 論 文 評 閱 人 評 語 評閱人 年 月 日 答 辯 委 員 會 評 語 指導(dǎo)教師給定 成績 30 評閱人給定 成績 30 答辯成績 40 總 評 答辯委員會主席 簽字 評 定 成 績 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 I 摘要 用與車外圓 端面和鏜孔等加工的機(jī)床叫車床 車削很少在其他種類的機(jī)床上進(jìn) 行 因為其他機(jī)床都不能像車床那樣方便地進(jìn)行車削加工 由于車床除了用于車外圓 外還能用于鏜孔 車端面 鉆孔和鉸孔 車床的多功能性可以使工件在一次定位安裝 中完成多種加工 這就是在生產(chǎn)中普遍使用各種車床比其他種類的機(jī)床都要多的原因 車床的主要部件 床身 主軸箱組件 尾架組件 拖板組件 變速齒輪箱 絲杠 和光杠 大多數(shù)車床的刀架安裝在復(fù)式刀座上 刀座上有底座 底座安裝在橫拖板上 可 繞垂直軸和上刀架轉(zhuǎn)動 上刀架安裝在底座上 可用手輪和刻度盤控制一個短絲杠使 其前后移動 轉(zhuǎn)盤用螺栓與中滑板緊固在一起 松開螺母 可使其在水平面內(nèi)扳轉(zhuǎn)任意角度 小滑板沿轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌可以做短距離的移動 當(dāng)轉(zhuǎn)盤扳轉(zhuǎn)某一角度后 小滑板便可帶 動車刀做相應(yīng)的斜向移動 普通車床的轉(zhuǎn)盤位于上刀架和下刀架之間 它是上刀架的 導(dǎo)向件 當(dāng)需要用小刀架車錐面時 可通過賺盤相對于下刀架的轉(zhuǎn)動來調(diào)整錐角 本說明書堆車床轉(zhuǎn)盤零件的作用 零件的工藝過程 夾具設(shè)計做了比較系統(tǒng)完整 的分析和論證 對工藝規(guī)程的設(shè)計做了詳細(xì)的說明 并制定了合理的加工工藝路線 編制了一整套的機(jī)械加工工藝卡片 對關(guān)鍵工序的加工余量 工序尺寸 工序公差 切削用量等進(jìn)行了計算 對機(jī)械加工工藝過程中需要的夾具具進(jìn)行了設(shè)計分析 保證 整個工藝過程的完整性 關(guān)鍵詞 金屬切削 轉(zhuǎn)盤 精度 工藝規(guī)程 公差 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 II Abstract The basic machines that are designed primarily to do turning facing and boring are called lathes Very little turning is done on other types of machine tools and none can do it with equal facility Because lathe can do boring facing drilling and reaming in addition to turning their versatility permits several operations to be performed with a single setup of the workpiece These accounts for the fact that lathes of various types are more widely used in manufacturing than any other machine tool Lathe Construction The essential components of a lathe are depicted in the block diagram These are the bed headstock assembly tailstock assembly carriage assembly quick change gear box and the lea Turntable Precision Technical schedule Tolerance 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 III 目錄 摘要 I Abstract II 目錄 III 第 1 章 緒論 1 1 1 課題研究的意義及現(xiàn)狀 1 1 2 論文主要研究內(nèi)容 1 2 1 零件的作用 2 2 2 零件的工藝分析 2 第 3 章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計 3 3 1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的定義 3 3 2 機(jī)械加工工藝過程的組成 3 3 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 3 3 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則 步驟和內(nèi)容 4 3 5 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型 4 3 6 確定毛坯的制造形式 5 3 7 基準(zhǔn)的選擇 5 3 8 制定工藝路線 7 3 9 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 3 10 確定切削用量及基本時間 11 第 4 章 機(jī)床夾具設(shè)計 26 4 1 機(jī)床夾具介紹 26 4 2 夾具設(shè)計 32 結(jié)論 35 參考文獻(xiàn) 36 致謝 37 附件 1 38 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 IV 附件 2 49 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 1 第 1 章 緒論 1 1 課題研究的意義及現(xiàn)狀 當(dāng)今社會 工業(yè)正在飛速發(fā)展 各種新型產(chǎn)品日新月異 機(jī)械已成為工業(yè)發(fā)展的 一支主導(dǎo)力量 機(jī)械加工水平的高低直接影響著工業(yè)前進(jìn)的步伐 而在機(jī)械加工中車 工是機(jī)械加工中最常用的工種 在金屬車削機(jī)床中 車床約占總數(shù)的一半左右 無論 是成批大量生產(chǎn)還是單件小批量生產(chǎn) 以及在機(jī)械維護(hù)管理當(dāng)面 車削加工都占有重 要的地位 而車床轉(zhuǎn)盤作為車床的一個重要部件 它的重要作用是不可忽視的 普通 車床的轉(zhuǎn)盤位于上刀架和下刀架直接按 它是上刀架的導(dǎo)向件 當(dāng)需要用小刀架車錐 面時 可通過轉(zhuǎn)盤相對于下刀架的轉(zhuǎn)動來調(diào)整錐角 轉(zhuǎn)盤用螺栓與中滑板緊固在一起 松開螺母可使其在水平面內(nèi)扳轉(zhuǎn)任意角度 小滑板沿轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌可做短距離的移動 當(dāng)轉(zhuǎn)盤扳轉(zhuǎn)一角度后 小滑板便可帶動車刀做相應(yīng)的斜向移動 1 2 論文主要研究內(nèi)容 車床轉(zhuǎn)盤零件的材料是 HT200 毛坯用鑄造的方法加工 因為是中批量生產(chǎn) 適 合用機(jī)械造型的方法鑄造 本論文中對車床轉(zhuǎn)盤零件的鑄造方法及毛坯到零件的機(jī)械加工工藝過程和加工時 候的技術(shù)要求做了詳細(xì)的分析 并對某些中藥的工序刀具的車削速度和車削工時進(jìn)行 了較為嚴(yán)密的計算 為了保證加工質(zhì)量 提高勞動生產(chǎn)率 需要設(shè)計專用夾具 本文設(shè)計出某些重要 工序?qū)Ｓ脢A具的裝配圖和零件圖 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 2 第 2 章 零件的分析 2 1 零件的作用 題目所給的是車床轉(zhuǎn)盤零件 普通車床的轉(zhuǎn)盤位于刀架部件的上刀架與下刀架之 間 它是上刀架的導(dǎo)向件 當(dāng)需要用小刀架車錐面時 可通過轉(zhuǎn)盤相對于下刀架的轉(zhuǎn) 動來調(diào)整錐角 2 2 零件的工藝分析 圖 2 1 車床轉(zhuǎn)盤零件零件圖 普通車床的轉(zhuǎn)盤零件 從零件圖可以看出 零件的主要加工面有 底面 P 及 70h6 外圓面 N 燕尾槽導(dǎo)軌面 M 及 H 35H7 孔 196mm 圓弧面和尺寸 132mm 兩側(cè)面 K 及其端面 Q 等 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 3 第 3 章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計 3 1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝規(guī)程 其中規(guī) 定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程 它在具體的生產(chǎn)條件下 是最合理或較合理工藝過程和操作方法 并按規(guī)定的書 寫形式寫成工藝文件 經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn) 工藝規(guī)程中包括工序的排列順序 加 工尺寸 公差及技術(shù)要求 工藝設(shè)備及工藝措施 切削用量及工時定額等內(nèi)容 3 2 機(jī)械加工工藝過程的組成 機(jī)械加工工藝過程由若干個按一定順序排列的工序組成 機(jī)械加工的每一個工序 又可依次細(xì)分為安裝 工位 工步和走刀 工序 一個 或一組 工人在一個工作地點對一個 或同時對幾個 工件連 續(xù)完成的那一部分工藝過程 安裝 如果在一個工序中需要對工件進(jìn)行幾次裝夾 則每次裝夾下完成的那 部分工序內(nèi)容稱為一個安裝 工位 在工件的一次按裝中 通過分度 或移位 裝置 使工件相對于機(jī)床 床身變換加工位置 則把每一個加工位置上的安裝內(nèi)容稱為工位 工步 加工表面 切削刀具 切削速度和進(jìn)給量都不變的情況下所完成的工 位內(nèi)容 稱為一個工步 走刀 切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容 稱為一次走刀 3 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備 包括技術(shù)準(zhǔn)備 機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃 調(diào)度 工人的操作 質(zhì)量檢查等的依據(jù) 新建或擴(kuò)建車間 或工段 其原始依據(jù)也是機(jī)械加工工藝規(guī)程 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 4 3 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則 步驟和內(nèi)容 3 4 1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則 設(shè)計機(jī)械加工工藝規(guī)程應(yīng)遵循如下原則 1 可靠地保證零件圖樣上所有技術(shù)要求的實現(xiàn) 2 必須能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求 3 在滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)要求的前提下 一般要求工藝成本最低 4 盡量減輕工人 的勞動強(qiáng)度 保障生產(chǎn)安全 3 4 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計步驟和內(nèi)容 1 閱讀裝配圖和零件圖 2 工藝審查 3 熟悉或確定毛坯 4 擬定機(jī)械加工工藝路線 5 確定滿足各工序要求的工藝裝備 包括機(jī)床 夾具 刀具和量具等 6 確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗方法 7 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸和公差 8 確定切削用量 9 確定時間定額 10 填寫工藝文件 3 5 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型 該產(chǎn)品年產(chǎn)量為 3000 件 年 備品率為 10 廢品率為 1 N Qn 1 a b 3 1 3000 1 1 10 1 3300 件 年 生產(chǎn)類型不同 其生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織 車間的機(jī)床布置 毛坯的制造方法 采 用的工藝設(shè)備 加工方法和工人的熟練程度等都有不同要求 因此在制定工藝路線的 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 5 時候應(yīng)該首先確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型 以便更好的組織生產(chǎn) 表 3 1 各種生產(chǎn)類型的規(guī)范 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 件 年 生產(chǎn)類型 重型機(jī)械 中型機(jī)械 輕型機(jī)械 單件生產(chǎn) 5 20 100 小批生產(chǎn) 5 100 20 200 100 200 中批生產(chǎn) 100 300 200 500 500 5000 大批生產(chǎn) 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生產(chǎn) 1000 5000 50000 車床轉(zhuǎn)盤零件為小型零件 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng) 3330 件 年 在表 3 1 中對應(yīng) 500 5000 件 年 所以應(yīng)確定該生產(chǎn)類型為中型生產(chǎn) 3 6 確定毛坯的制造形式 毛坯的選擇既影響到毛坯制造工藝又影響到機(jī)械加工工藝 要根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng) 材 料的工藝特性及零件對材料性能的要求和零件的結(jié)構(gòu)等因素而定 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小 零件材料以及零件對材料組織和性能的要求 例如 鑄鐵和青銅不能鍛造只能 用鑄件 零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸 先有生產(chǎn)條件 選擇毛坯時 要考慮毛坯制造的實際水平 生產(chǎn)能力 設(shè)備情 況及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性 根據(jù)以上條件零件材料選擇為 HT200 毛坯采用鑄件 因為轉(zhuǎn)盤零件位于上刀架與 下刀架直接按 它是上刀架的導(dǎo)向件 零件工作時要求有一定的抗震性 零件為中批 量生產(chǎn) 對生產(chǎn)效率要求高 可采用機(jī)械砂型鑄造 3 7 基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一 基面選擇得正確與合理可以使加工 質(zhì)量得到保證 生產(chǎn)率得以提高 否則 加工工藝過程中回問題百出 更有甚者 還 會造成零件的大批報廢 是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 6 1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以下面的幾點為原則 a 應(yīng)選能加工出精基準(zhǔn)的毛坯表面作粗基準(zhǔn) b 當(dāng)必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時 應(yīng)選不加工的表面作為粗基準(zhǔn) c 要保證工件上某重要表面的余量均勻時 則應(yīng)選擇該表面為定位粗基準(zhǔn) d 當(dāng)全部表 面都需要加工時 應(yīng)選余量最小的表面作為基準(zhǔn) 以保證該表面有足夠的加工余量 對于零件而言 盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn) 而對有若干個不加工表面的工 件 則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn) 因本零件毛坯 是鑄造加工形成 鑄造精度處于中等水平 粗基準(zhǔn)選底面 P 和兩側(cè)面 K 面 實現(xiàn)限制 六個自由度的完全定位 2 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確 可靠 方便 為此 一般遵循下列五條原則 基準(zhǔn)重合原則 即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn) 這樣可以避免定位基準(zhǔn) 與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面 間的位置精度 避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差 并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一 從 而可減少夾具設(shè)計和制造工作 例如 軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn) 車削 磨 削都以頂針孔定位 這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面 而且保證了各外圓表 面的同軸度及端面與軸心線的垂直度 互為基準(zhǔn)的原則 選擇精基準(zhǔn)時 有時兩個被加工面 可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工 例如 對淬火后的齒輪磨齒 是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔 再以孔為基準(zhǔn)磨齒面 這樣能 保證齒面余量均勻 自為基準(zhǔn)原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻 可以選擇加工 表面本身為基準(zhǔn) 例如 磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時 是以導(dǎo)軌面找正定位的 此外 像拉孔 在無心磨床上磨外圓等 都是自為基準(zhǔn)的例子 便于裝夾原則 所選擇的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確 可靠 夾緊機(jī)構(gòu)簡單 操作方便 這稱為便于裝夾原則 此外 還應(yīng)選擇工件上精度高 尺寸較大的表面為精基準(zhǔn) 以保證定位穩(wěn)固可靠 這里主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題 當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時 應(yīng)該進(jìn)行 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 7 尺寸換算 要從保證孔與孔 孔與平面 平面與平面之間的位置出發(fā) 進(jìn)而保證轉(zhuǎn)盤 零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位 3 8 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度等級等 技術(shù)要求能得到合理的保證 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的情況下 可以考慮采用 萬能性機(jī)床配以專用夾具 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率 除此之外 還應(yīng)當(dāng)考慮 經(jīng)濟(jì)效果 以便使生產(chǎn)成本盡量下降 工藝路線方案 工序 粗銑燕尾面 M H 及空刀面和凹臺面 以底面 P 為主要定位基準(zhǔn) 兩側(cè)面 K 為第二定位基準(zhǔn) 工序 粗銑 半精銑轉(zhuǎn)盤的兩個端面 Q 和 R 以 M H 面以未加工面 N 為定位基準(zhǔn) 工序 粗車 半精車 精車加工轉(zhuǎn)盤底面 P 外圓面 N 端面 L 等以已加工面 M H Q 面定位 實現(xiàn)完全定位 工序 粗銑 半精銑加工轉(zhuǎn)盤的 196mm 圓弧面和尺寸 132mm 的兩側(cè)面 K 以底 面 P 外圓面 N 燕尾面 H 定位 工序 精銑燕尾面 M H 及空刀面和凹臺面 以已加工面底面 P 為主要定位基準(zhǔn) 以已加工兩側(cè)面 K 為第二定位基準(zhǔn) 工序 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 357 工序 鉆 2 孔 1 工序 VIII 倒角 去毛刺 工序 IX 檢驗 以上工藝過程詳見附件三 機(jī)械加工工藝卡片 3 9 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 進(jìn)行機(jī)械加工余量的分析計算 是為了確定最有利的加工余量 以節(jié)省材料 利 用分析計算法 必須有可靠的數(shù)據(jù) 否則難以進(jìn)行 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 8 3 9 1 選擇毛坯 毛坯經(jīng)鑄造生產(chǎn) 已經(jīng)由零件圖給出 3 9 2 影響加工余量的因素 1 被加工表面上道工序尺寸公差 a 2 被加工表面上道工序表面粗糙度 和缺陷層yRaH 3 被加工表面上道工序的空間誤差 ae 4 本道工序裝夾誤差 b 3 9 3 確定機(jī)械加工余量的方法 確定加工余量的方法有三種 計算法 查表法和經(jīng)驗法 本零件加工余量的確定 采用查表修正法 已知零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn) 毛坯的制造方法選用砂型機(jī)械造型 因為零件 的 35 孔需要鑄出 因此需要安放型芯 因此 為了消除殘余應(yīng)力 鑄造后應(yīng)安排人 工時效 1 鑄造尺寸公差 鑄造尺寸公差有 16 級 由于是中批生產(chǎn) 毛坯的制造方法采用砂型機(jī)械制造的方 法 砂型鑄造機(jī)器造型時灰鑄鐵毛坯鑄件的公差等級為 8 10 選取該零件毛坯鑄件的 公差等級為 9 級 選錯箱值為 1 0 參數(shù)由 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 李益民 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 查取 2 鑄件機(jī)械加工余量 對于中批生產(chǎn)的鑄件加工余量由 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 5 查得 表 3 2 各加工表面總余量 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 9 加工表面 基本尺寸 mm 加工余量等 級 加工余量數(shù) 值 mm 說明 H 面 74 H 3 0 可歸為孔軸配合 雙側(cè)加工 M 面 22 G 3 0 配合面 下箱鑄造 單側(cè)加工 Q 面 234 G 4 0 自由公差 要求較 低 雙側(cè)加工 N 面 70 H 3 0 軸孔配合 降低一 級 雙側(cè)加工 K 面 196 1 32 G 4 0 沒有嚴(yán)格要求 雙 側(cè)加工 P 面 22 H 3 5 分型要求降低一級 單側(cè)加工 G 面 44 G 3 0 下箱鑄造 有粗糙 度要求 單側(cè)加工 表 3 3 主要毛坯尺寸及公差 主要加工面 零件尺寸 mm 總加工余量 mm 毛坯尺寸 mm 公差 CT mm H 面 74 6 80 1 M 面 22 3 5 3 0 28 5 1 Q 面 234 8 242 1 N 面 70 6 76 1 K 面 19 132 8 6 20 138 1 P 面 22 3 0 3 5 28 5 1 G 面 44 2 5 3 5 49 1 各面的具體代號見零件圖 選取 MA 為 G 級 各表面的總余量見表 3 2 由 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 1 可查得鑄件的各主要尺寸公差 轉(zhuǎn)盤零件的毛坯鑄件選擇 P 面所在的平面為分型 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 10 面 冒口系統(tǒng)的類型采用頂注式澆注系統(tǒng) 原因是零件的高度不大且結(jié)構(gòu)簡單 中等 壁厚的板塊類零件 3 9 4 毛坯零件綜合圖 零件 毛坯綜合圖一般包括以下內(nèi)容 鑄造毛坯形狀 尺寸及公差 加工余量與工 藝余量 鑄造斜度及圓角 分型面 澆冒口殘根的位置 工藝基準(zhǔn)及其他有關(guān)技術(shù)要 求等 本次設(shè)計的零件澆冒口設(shè)計在零件 70 圓端面垂直方向上 具體采用的澆注方 式為頂澆注的一般形式 分型面選在 P 面所在的平面上 這樣鑄造零件大部分在下箱 容易鑄造和保證良好的質(zhì)量 因為砂型機(jī)器造型的鑄件 零件應(yīng)設(shè)計拔模斜度 零件 的拔模斜度為 3 鑄造圓角取 52R 零件 毛坯綜合圖的技術(shù)條件一般包括以下內(nèi)容 合金牌號 鑄造方法 鑄造的精 度等級 未注明的鑄造斜角及圓角半徑 鑄造的檢驗等級 鑄件綜合技術(shù)條件 鑄件 的交貨狀態(tài) 鑄件是否進(jìn)行氣壓或液壓試驗 熱處理硬度等 具體的要求見零件 毛坯 圖 圖 3 1 車床轉(zhuǎn)盤零件毛坯 零件圖 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 11 3 10 確定切削用量及基本時間 切削用量包括背吃刀量 進(jìn)給量 f 和切削速度 v 確定順序是先確定 f 再pa pa 確定 v 所用公式和參數(shù)均選自 1 崇凱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 M 一 工序 粗銑燕尾面 M H 及空刀面和凹臺面 1 加工條件 零件毛坯為 HT200 鑄件 200Mb aP 加工要求 銑削 M H 面及凹臺面 1 6aR 本工序可分為以下工步 粗銑 M H 面 銑空刀面 粗銑凸臺面 粗銑凹臺面 2 切削用量 1 工步 粗銑 M H 面 銑刀選用單角銑刀 D 63mm 55 L 16mm 10 16 周齒 16 端0 0 齒 8 齒數(shù) Z 20 選用 X51 立式銑床 1 確定每齒進(jìn)給量 zf 根據(jù)表 5 145 查得 當(dāng) 3mm 時 0 06 0 1mm z 故選取 0 08 mm z pa zf zf 2 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)表 5 148 用高速鋼單角銑刀粗加工鑄鐵件 銑刀刀齒后面最大磨損量為 1 2mm 銑刀直徑 d 63mm 耐用度 T 120min 表 5 149 3 確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 Mzf 根據(jù)表 2 17 中的公式計算 V 3 2 vvvqVxyupmpzeCdkTaf 式中 22 8 0 45 0 1 0 2 0 3 VCvqvxvyvu 0 1 m 0 33 T 120min 16mm 0 08mm z 1 8mm z 20 d 63vp pazfea 23 64m min1208 10 16203 32 3 45 v 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 12 min 49 1634 210rdvnc 選用 X51 型立式銑床為 n 125r min 2 083r s 則實際切削速度 v 24 73m min 0 41m s 工作每分鐘的進(jìn)給量為 選擇 100mm min 則實際的每齒進(jìn)給量為min 96208 60zffzM zMf zfzz 3 1 4 校驗機(jī)床功率 根據(jù)表 2 18 的計算公式 銑削的功率為 3 3 10 cFp 3 4 cFwFq ueyzxc knafCdZ 式中 30 1 0 0 65 0 83 FCFxFyFu 0 0 83 0 083mm z 1 0FwFqzfFck 則 Nc 2 430 112563 80 803 1 kw7 4 cp X61 銑床的 主電動機(jī)的功率為 4kw 故所選切削用量可以采用 所確定的切削用量 為 0 08mm z 100mm min n 125r min v 0 41m szfMzf 3 基本時間 根據(jù)表 2 25 角銑刀銑燕尾槽的基本時間為 3 5 iflTzMj21 式中 l 227mm 2 5mm madle 6 12 8 63 1 2lsTj 94in1210 27 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 13 2 工步 粗銑凹臺面 銑刀選用硬質(zhì)合金鑲齒三面刃銑刀 D 80mm L 16mm 齒數(shù) Z 10 選用 X51 立式銑 床 1 確定每齒進(jìn)給量 zf 根據(jù)表 5 145 查得 當(dāng) 3mm 時 0 15 0 3mm z 故選取 0 2mm z pa zf zf 2 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)表 5 148 用硬質(zhì)合金銑刀粗加工鑄鐵件 銑刀刀齒后面最大磨損量為 1 5mm 銑刀直徑 d 63mm 耐用度 T 180min 表 5 149 3 確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 Mzf 根據(jù)表 2 17 中的公式計算 V 3 6 vvvqVxyupmpzeCdkTaf 式中 18 9 0 2 0 1 0 4 0 1 cvq 0 1 m 0 15 T 180min 1 8 0 08mm zvppzf 32mm z 10 d 22 ea 9 07m min1032 08 109 1 5 v min 4 7rdvnc 選用 X51 型立式銑床為 n 125r min 2 083r s 則實際切削速度 v 8 635m min 0 14m s 工作每分鐘的進(jìn)給量為 選min 120 60zffzM 擇 125mm min 則實際的每齒進(jìn)給量為 zMf zfzz 8 12560 4 校驗機(jī)床功率 根據(jù)表 2 18 的計算公式 銑削的功率為 3 7 10 cFp 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 14 3 8 cFwFq ueyzxpc knafCd 式中 54 5 0 9 0 74 1 0 FcFx 0 1 0 0 083mm z 1 0wqzfcFk 則 Nc 96 420 1125308 540 174 9 kw5 6 cp X51 銑床的 主電動機(jī)的功率為 4kw 故所選切削用量可以采用 所確定的切削用量 為 0 208mm z 125mm min n 125r min v 0 14m szfMzf 3 基本時間 根據(jù)表 2 25 端銑刀銑凹臺面的基本時間為 3 9 iflTzMj21 式中 l 196mm 2 5mm madle 5 3 6 3 1 2lsTj 918in5 21096 二 工序 II 銑削轉(zhuǎn)盤的兩端面 Q 及 R 1 加工條件 HT200 鑄件abMp2 加工要求 銑削端面粗糙度為 3 2 2 切削用量 本工序是粗銑端面 銑刀選用高速鋼端面鑲齒三面刃銑刀 D 80 L 12 8 15 10 齒數(shù) Z 10 端面單邊加工余量 Z 3mm 高 0 0 速鋼刀具銑削時 粗銑便能達(dá)到 3 2 的粗糙度 又查機(jī)械工藝手冊可知 當(dāng)加工余量 小于 6mm 時 可一次性切除 所以銑削深度 3mm 銑削寬度為 22mm Q 面 paea 37mm R 面 機(jī)床選用 X61 臥式銑床 1 確定每齒的進(jìn)給量 zf 根據(jù)表 5 144 X61 立式銑床的銑削功率為 4KW 工藝系統(tǒng)剛性為中等 查得每齒 進(jìn)給量 0 15 0 30 現(xiàn)取 0 25mm z zf zf 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 15 2 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 5 148 銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 1 5 2 0mm 銑刀直徑 D 80mm 耐 用度 T 180min 3 確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量 Mzf 根據(jù)表 2 17 中的公式計算 V 3 10 vvvqVxyupmpzeCdkTaf 式中 18 9 0 20 0 1 0 4 0 1 VC q 0 1 m 0 15 T 180min 1 8mm 0 25mm z 22 z 10 d 80vppZfea 18 91m min1025 031889 1 4 1 5 0 v min 5 8 rdvnc 根據(jù) X61 型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表選擇 n 80r min 1 333r s 則實際切削速度 v 20 1m min 0 335m s 工作每分鐘的進(jìn)給量為10dn 選擇 150mm min 則實際的每齒進(jìn)給量為min 1502 06zffzM zMfzfzz 15 4 校驗機(jī)床功率 根據(jù)表 2 18 的計算公式銑削時的功率為 3 11 10 cFp 3 12 cFwFq ueyxpcknafCdZ 式中 54 5 0 9 0 74 1 1 0 0 1 0FCFxFy cFk 代入計算得 78 77N c kwpc 0264 135 78 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 16 X61 銑床的電動機(jī)的功率為 4kw 故切削用量可以采用 smvrnmfzfzMz 35 0i 8i 150 25 0 2 基本時間 由公式 3 12 iflTzMj21 切削 Q 面時 2 ea 式中 l 39mm madl e 1 32 80 5 0 3 1 5 0 221 2 l 切削 R 面時 37 ea 式中 l 132mm madl e 7 42 3780 5 0 3 1 5 0 221 2l 故此工序銑刀總行程 2 39 3 1 2 132 4 7 2 226 9mmzL 切削基本時間 1 15min 69s iflTzMj21 509 6 三 工序 III 車削加工轉(zhuǎn)盤底面 P 外圓面 N 端面 L 空刀面和倒角 1 加工條件 工件為 HT200 鑄件 加工要求 外圓面 N 粗糙度為 3 2 底面 P 粗糙度為 1 6 精度要求較高 須精加 工 本工序可分為以下幾個工步 粗車外圓面 N 精車外圓面 N 粗車空刀面 粗車底面 P 半精車底面 P 倒角 2 切削用量 1 確定工步 粗車外圓面 N 的切削用量 機(jī)床選為 C620 1 臥式車床 刀具材料為硬質(zhì)合金 YG8 可轉(zhuǎn)位車刀 由于 C620 1 車床的中心高位 200mm 故選刀桿尺寸 B H 為 16mm 25mm 刀片厚度為 5mm 根據(jù)表 5 113 選擇車刀切削部分幾何形狀為平面帶到棱型 前角 5 后角 6 主偏0 0 角 90 副偏角 10 刃傾角 0 刀尖圓弧半徑 0 8mm r r s 1 確定背吃刀量 pa 由表 5 33 查得粗車外圓后精車外圓余量為 1mm 故粗車外圓面的背吃刀量應(yīng)選擇 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 17 為 2 5mm pa216 2 確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 5 114 在粗車鑄鐵 刀桿尺寸為 16mm 25mm 3mm 工件直徑為 pa 60 100 時 f 0 6 1 4mm r 按 C620 1 車床的進(jìn)給量 表 5 57 選擇 f 1 0mm r 確定的經(jīng)給量尚需滿足機(jī)床機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求 故需進(jìn)行檢驗 根據(jù)表 5 55 C620 1 車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 3530N maxF 根據(jù)表 5 124 當(dāng)鑄鐵 200 2 8mm f 1 2mm 45 時 進(jìn)給b MPap r 力 950N fF 的修正系數(shù)為 1 17 1 2 1 0 1 0 表 2 12 故實際進(jìn)f Fk Fk0 Fs Fk 給力為 950 1 17 1 2 1 0 1 0 1333 8Nf 所以進(jìn)給量 f 1 0mm r 可用 fF max 3 確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 5 119 車刀后刀面最大磨損量取為 0 8mm 可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T 30min 4 確定切削速度 V 根據(jù)表 5 120 當(dāng)用 YG8 硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵 200 2 8mm f 1 2mm r 時 切削速度 V 60m min b MPap 切削速度的修正系數(shù)為 1 15 0 9 0 8 0 83 1 0 0 89 表 2 9 故Tvkvsvktvvk v 60 1 15 0 9 0 8 0 83 1 0 0 89 36 7m min n 153 8r mind 10764 3 按 C620 1 車床的轉(zhuǎn)速 表 5 56 選擇 n 150r min 2 5r s 則實際切削速度 35 7m min v10n015 5 校驗機(jī)床功率 由表 5 126 當(dāng)硬質(zhì)合金刀具切削鑄鐵 HBS 160 245 2 8mm f 1 2mm r V 35 7m min 時 1 7kw pa cP 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 18 切削功率修正系數(shù)為 1 0 1 15 1 0 0 8 0 83 cPk cTPcMPkcsPctPk 1 0 表 2 9 故實際切削時的功率為cPk 1 7 1 0 1 15 1 0 0 8 0 83 1 0 1 3kw 根據(jù)表 5 59 當(dāng) n 150r min 機(jī)床主軸允許功率 5 9kw 故所選切削EcE 用量可在 C620 1 車床上進(jìn)行 最后確定的切削用量為 2 5mm f 1 0mm r n 150r min V 35 7m minpa 6 確定粗車外圓面的基本時間 根據(jù)表 2 21 車外圓的基本時間為 3 13 ifnllifLTj 3211 式中 l 7mm 45 r 2 5 2 3 5mm 0 f 1 0mm r n 150r min i 1 tan1 rpl 2l3 則 0 08min 4 8s1jT0 57 四 工序 V 鉆 擴(kuò) 鉸 35H7 孔 一 鉆 擴(kuò) 鉸 35H7 孔 1 鉆孔 1 鉆頭 選用 25 的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 磨出雙錐和修磨橫刀 2 確定切削用量 1 確定進(jìn)給量 根據(jù)表 5 127 可查出 0 78 0 96mm r 由于孔深和孔徑之比f f 不需要修正 所以選用 Z550 型立式鉆床 由表 5 66 選取進(jìn)給量為35 0 dl 0 90mm r f 根據(jù)表 5 64 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 24525N 進(jìn)給量為 0 12 2 64 maxF 由于所選擇的進(jìn)給量 介于 0 12 2 64 故所選 可用 f f 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 19 1 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 由表 5 130 可查得鉆頭的后刀面最大磨損限度為 0 8 1 2 故選擇后刀面最大磨 損限度為 1 0 鉆頭的刀具壽命為 T 75min 2 確定切削速度 v 進(jìn)給力 轉(zhuǎn)矩fFcM 由表 2 13 鉆孔時的切削速度計算公式為 3 14 vyxpm zvckfaTdC0 式中 11 1 0 25 1 0 0 125 0 0 4vCvzvkvxvy 故 15 09m minc 0 19 5127 4 0 0 n 192 25r min0dv 3 根據(jù)表 5 65 選擇 Z535 鉆床轉(zhuǎn)速為 195r min 故實際切削速度為 V 15 3m min 109524 0n 由表 2 15 鉆孔時軸向力計算公式為 3 15 FyzFf kfdC0 式中 420 1 0 0 8 1 0FCFzyk 故 9651 2N 190 2548 1f 由表 2 15 鉆孔時轉(zhuǎn)矩計算公式為 3 16 MyzckfdC0 式中 0 206 2 0 0 8 1 0MCzMyk 故 118 3N m 190 2506 8 c 3 校驗機(jī)床功率 由表 2 15 切削功率 為cP 2 41kw 3 17 03dvMcc 253 18 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 20 機(jī)床的有效功率為 7 5 0 85 6 375kw P 由于 故所選的鉆削用量可用 即c min 3 15in 19 90 250 vrmfd 相應(yīng)地 kwPNMFccf 4 2 3 8 61 5 鉆孔基本時間確定 3 18 fnljLT21 式中 l 22mm 14 5 2 2 1 cot21 Dl 45cot2l 故 sTj 16 3min 09 0 2 擴(kuò)鉆孔 1 選用 33 的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 磨出雙錐和修磨橫刀 2 確定切削用量 1 確定進(jìn)給量 根據(jù)表 5 127 可查出 1 0 1 2mm r 再由表 5 66 選擇 Z535f f 鉆床的進(jìn)給量為 1 0mm r 根據(jù)表 5 64 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 15696N 進(jìn)給量為 0 11 1 6 maxF 由于所選擇的進(jìn)給量 介于 0 11 1 6 故所選 可用 f f 2 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 由表 5 130 可查得鉆頭的后刀面最大磨損限度為 0 8 1 2 故選擇后刀面最大磨 損限度為 1 0 鉆頭的刀具壽命為 T 110min 3 確定切削速度 v 進(jìn)給力 轉(zhuǎn)矩fFcM 由表 2 13 鉆孔時的切削速度計算公式為 3 19 vyxpm zvckfaTdC0 式中 15 2 0 25 1 0 0 125 0 0 4vCvzvkvvy 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 21 故 20 58m mincv0 1 41032 5405 故 n 198 6r min0d 8 根據(jù)表 5 65 選擇 Z535 鉆床轉(zhuǎn)速為 195r min 故實際切削速度為 V 20 21m min 109534 0nd 由表 2 15 鉆孔時軸向力計算公式為 3 20 FyzFf kfdC0 式中 420 1 0 0 8 1 0FCFzyk 故 13860N 10 3428 1f 由表 2 15 鉆孔時轉(zhuǎn)矩計算公式為 3 21 MyzckfdC0 式中 0 206 2 0 0 8 0 87MCzMy 故 173 7N m 8 96 032 0 2c 4 校驗機(jī)床功率 由表 2 15 切削功率 為cP 3 55kw 3 22 03dvMcc 321 07 機(jī)床的有效功率為 4 5 0 81 3 65kw 由于 故所選的鉆削用量可用 即cP min 21 0in 195 96 0 30 vrmfd 相應(yīng)地 kwPNMFccf 3 7 3 18 5 鉆孔基本時間的確定 3 23 fnljLT21 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 22 式中 l 22mm 6 2 2 1 cot211 dDl 245cot3l 故 sTj 6 9min 0956 3 擴(kuò)孔 1 擴(kuò)孔鉆 選用 34 8mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆 2 確定擴(kuò)孔切削用量 1 確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 5 128 擴(kuò)孔時的進(jìn)給量介于 1 2 1 5 之間 選擇進(jìn)給量為 f 1 2mm 根據(jù)表 5 64 Z535 型立式鉆床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 15696N 進(jìn)給量為maxF 0 11 1 6 由于所選擇的進(jìn)給量 介于 0 11 1 6 故所選 可用 f f 2 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 由表 5 130 可查得鉆頭的后刀面最大磨損限度為 0 9 1 4 故選擇后刀面最大磨 損限度為 1 0 鉆頭的刀具壽命為 T 50min 3 確定切削速度 v 進(jìn)給力 轉(zhuǎn)矩fFcM 由表 2 13 鉆孔時的切削速度計算公式為 3 24 vyxpm zvckfaTdC0 式中 18 8 0 2 1 0 0 125 0 0 4vCvzvkvxvy 故 25 37m minc 0 18 512034 40 故 n 244 8r min0dv 7 根據(jù)表 5 65 選擇 Z535 鉆床轉(zhuǎn)速為 275r min 故實際切削速度為 V 28 5m min 102758 34 10nd 4 擴(kuò)孔基本時間確定 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 23 3 25 fnljLT21 式中 l 22mm 2 9 2 cot211 dDl 245cot38 l 故 sTj 8 4min0 752 9 4 鉸孔 1 鉸刀 選用 35mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀 2 確定鉸空切削用量 1 確定進(jìn)給量 根據(jù)表 5 135 高速鋼鉸刀鉸孔時的進(jìn)給量為 1 0 1 5 故選f 擇進(jìn)給量 f 1 0mm 2 切削速度 及 根據(jù)表 5 135 可知 高速鋼鉸刀鉸孔時切削速度為 8 14 故vn 選擇切削速度 V 10m min 故機(jī)床轉(zhuǎn)速為 min 9 03514 0rdn 根據(jù)表 5 65 查得選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為 100r min 故實際切削速度 min 9 103514 dv 3 確定鉸孔基本時間 3 26 fnljLT21 式中 l 22mm 2 1 2 cot211 dDl 45cot8 352l 故 sTj 6 min 0 2 五 鉆 2 13 孔 1 選用 13 的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 磨出雙錐和修磨橫刀 2 確定切削用量 1 確定進(jìn)給量 根據(jù)表 5 127 可查出 0 52 0 64mm r 再由表 5 66 選擇f f Z535 鉆床的進(jìn)給量為 0 57mm r 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 24 根據(jù)表 5 64 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 15696N 進(jìn)給量為 0 11 1 6 maxF 由于所選擇的進(jìn)給量 介于 0 11 1 6 故所選 可用 f f 2 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 由表 5 130 可查得鉆頭的后刀面最大磨損限度為 0 5 0 8 故選擇后刀面最大磨 損限度為 0 6 鉆頭的刀具壽命為 T 60min 3 確定切削速度 v 進(jìn)給力 轉(zhuǎn)矩fFcM 由表 2 13 鉆孔時的切削速度計算公式為 3 27 vyxpm zvckfaTdC0 式中 11 1 0 25 1 0 0 125 0 1 0 4vCvzvkvxvy 故 13 77m minc 0 157 46031 4 0252 故 n 337 3r min0dv 根據(jù)表 5 65 選擇 Z535 鉆床轉(zhuǎn)速為 275r min 故實際切削速度為 V 11 23m min 1027534 0nd 由表 2 15 鉆孔時軸向力計算公式為 3 28 FyzFf kfdC0 式中 420 1 0 0 8 1 0FCFzyk 故 3482 5N 157 013428 f 由表 2 15 鉆孔時轉(zhuǎn)矩計算公式為 3 29 MyzckfdC0 式中 0 206 2 0 0 8 1 0MCzMy 故 22 2N m 157 01326 08 2c 5 校驗機(jī)床功率 由表 2 15 切削功率 為cP 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 25 0 64kw03dvMPcc 132 機(jī)床的有效功率為 4 5 0 81 3 65kw 由于 故所選的鉆削用量可用 即cP min 23 1in 275 5 0 130 rvrmfd 相應(yīng)地 kwPNMFccf 64 0 482 5 鉆孔基本時間的確定 3 30 fnljLT21 式中 l 20mm 8 5 2 1 cot21 Dl 45cot32l 故 sTj min0 75 082 故鉆 2 13 孔所需基本時間 T 2 24s jT 第 4 章 機(jī)床夾具設(shè)計 4 1 機(jī)床夾具介紹 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備 它廣 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 26 泛地運用于機(jī)械加工 檢測和裝配等整個工藝過程中 在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造 業(yè)中 提高加工精度和生產(chǎn)率 降低制造成本 一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo) 正 確地設(shè)計并合理的使用夾具 是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率 從而降低生產(chǎn)成本的重 要技術(shù)環(huán)節(jié)之一 同時也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段 4 1 1 機(jī)床夾具的定位及夾緊 1 概述 在機(jī)械制造中 用于裝夾工件 和引導(dǎo)刀具 的裝置 稱為夾具 它是用來固定 加工對象 使之占有正確位置 以接受施工或檢測的裝置 機(jī)床夾具的概念 在機(jī)械加工過程中 為了保證加工精度 首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置 確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程 稱為工件的定位 定位后將其固 定 使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊 工件在機(jī)床或夾具上 定位 夾緊的過程稱為工件的裝夾 用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具 簡稱夾具 機(jī)床夾具的組成 機(jī)床夾具的基本組成部分 定位裝置 該裝置由定位元件組合而成 其作用是確定工件在夾具中的正確位置 夾緊裝置 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢 并保證工件在加工的過程中正確位置不變 夾具體 夾具體是夾具的基本骨架 通過它將夾具所有的元件構(gòu)成一個整體 2 機(jī)床夾具的其他特殊元件或裝置 連接元件 根據(jù)機(jī)床的特點 夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式 一種是安裝在機(jī)床工 作臺上 另一種是安裝在機(jī)床主軸上 連接元件用以確定夾具本身在機(jī)床上的位置 如機(jī)床夾具所使用的過渡盤 銑床夾具所使用的定向鍵等 都是連接元件 對刀元件 常用在普通銑床夾具中 用對刀快調(diào)整銑刀加工前的位置 對刀時 銑刀不與對 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 27 刀快直接接觸 而用塞尺進(jìn)行檢查 以免碰傷銑刀的切削刃和對刀快工作表面 導(dǎo)向元件 常用在鉆床 鏜床夾具中 用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置 其他元件或裝置 根據(jù)加工需要 有些夾具還分別采用分度裝置 靠模裝置 上下料裝置 預(yù)出器 個平衡快等 這些元件或裝置需要專門設(shè)計 3 機(jī)床夾具的分類 根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度 可將夾具分為以下幾種 通用夾具 專用夾具 成 組夾具 組合夾具 隨行夾具 其中專用夾具是針對某一種工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計的夾具 所以結(jié)構(gòu)緊湊 操 作迅速方便 專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計與制造 專用夾具定位精度高 一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定 互換性高 并且可以減輕勞動強(qiáng)度 節(jié)省工時 顯著 提高效率 另外利用專用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 但專用夾具是為滿足某個 工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計的 所以它的適用范圍較窄 此外 專用夾具的 設(shè)計制造周期較長 當(dāng)產(chǎn)品更換時 往往因無法再使用而報廢 因此 專用夾具主要 適用于產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn) 4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 夾具是機(jī)械加工中的一種工藝裝備 它在生產(chǎn)中起的作用很大 所以在機(jī)械加工 中的應(yīng)用十分廣泛 歸納起來有以下幾個方面的作用 保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝 可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床 刀具之間的相互位置 所以在 機(jī)械加工中 可以保證工件各個表面的相互位置精度 使其不受或不受各種主觀因素 的影響 容易獲得較高的加工精度 并使一批工件的精度穩(wěn)定 提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便 免去工件逐個找正對刀所花費的時間 因此可以縮短 輔助時間 另外 采用夾具裝夾或 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 對操作工人的技術(shù)水平的要求可 以降低 有利于提高生產(chǎn)率和降低成本 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途 使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 實現(xiàn)一機(jī)多能 這 是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術(shù)改造措施 例如 在車床或搖臂鉆床上安 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 28 裝鏜摸夾具后 就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工 一充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用 改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全 使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動強(qiáng)度 改善勞動條件 保證安全生產(chǎn) 4 1 2 工件的裝夾方式 工件在機(jī)床上的裝夾方式有以下三種方法 1 直接找正法 在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件 使工件獲得加工的正確位置的方法 直接找正法的定位精度和工作效率 取決于被找工件表面的精度 找正方法和所 用工具及工人的技術(shù)水平 此法一般多用于單件小批生產(chǎn)和精度要求特別高的場合 2 劃線找正法 在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件 使工件獲得正確位置的方法 此法由于受到劃線精度的限制 定位精度比較低 多用于單件小批量生產(chǎn) 毛坯 精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中 3 用夾具裝夾 即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法 此法使工件定位迅速方便 定位精度較高 廣泛用于成批和大量生產(chǎn) 上述用裝夾工件的方法有以下幾個特點 1 工件在夾具中的定位 是通過工件上的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位元件相接觸而 實現(xiàn)的 由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置 也有在加工過程中再進(jìn)行找正的 因此 工件通過夾具相對于機(jī)床也就有了正確的位置 通過夾具上的對刀裝置 保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置 4 1 3 工件的定位 1 工件定位的基本原理 工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置 它包括工 件在夾具的定位 夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 論文 說明書 29 工作過程 在使用夾具的情況下 就要使機(jī)床 刀具 夾具和工件之間保持正確的加 工位置 顯然 工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié) 1 六點定位原則 定位 就是限制自由度 通常是用一個支承點限制工件的一個自由度 用合理設(shè) 置的六個支承點 限制工件的六個自由度 使工件在夾具中的位置完全確定 這就是 工件定位的 六點定位原則 工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況 完全定位 六個支承點限制了工件的全部自由度 稱為完全定位 不完全定位 根據(jù)工件的加工要求 并不需要限制工件的全部自由度 這樣的定位 稱為不完 全定位 欠定位 根據(jù)工件的加工要求 應(yīng)該限制的自由度沒有被限制的定