方套工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì),工藝,鉆孔,夾具,設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“方套”零件的機(jī)械加工工藝及鉆孔夾具
設(shè)計(jì)者
學(xué)號
指導(dǎo)教師
機(jī)械加工工序卡片
工 序 名 稱
鉆孔?14mm
工序 號
13
零件數(shù)量
5000
零件號
零件名稱
方套
材 料
毛 坯
牌號
硬度
形 式
重 量
45
鑄 件
1.00kg
設(shè) 備
夾 具
工序工時(shí)(min)
名稱
型號
專用夾 具
準(zhǔn)終
單件
立式鉆床
Z525
0.5
0.84
工步
工 步 內(nèi) 容
刀 具 量 具
走刀次數(shù)
背吃刀量mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速
度m/min
工步工時(shí)min
1
鉆孔 ?14
锪鉆、游標(biāo)卡尺
1
7
0.13
272
13.33
0.84
2
鉆孔 ?14
锪鉆、游標(biāo)卡尺
1
7
0.13
272
13.33
0.84
3
鉆孔 ?14
锪鉆、游標(biāo)卡尺
1
7
0.13
272
13.33
0.84
4
鉆孔 ?14
锪鉆、游標(biāo)卡尺
1
7
0.13
272
13.33
0.84
5
鉆孔 ?14
锪鉆、游標(biāo)卡尺
1
7
0.13
272
13.33
0.84
設(shè)計(jì)者:
指導(dǎo)老師:魏永樂
共1頁
第1頁
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
方套
零件名稱
方套
共1頁
第1頁
材料牌號
45
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工序時(shí)間
準(zhǔn)終
單件
1
鍛造
模鍛
熱處理
模鍛機(jī)
2
熱處理
熱處理(正火)
熱處理
描圖
3
銑
銑A面
機(jī)加
x51
端面刀,卡尺
0.4
2
4
銑
銑B面
機(jī)加
x51
端面刀,卡尺
0.4
4
5
銑
銑凸臺R53圓弧面
機(jī)加
x51
端面刀,卡尺
0.5
9
6
銑
銑左右兩側(cè)面
機(jī)加
x51
端面刀,卡尺
0.4
0.78
描校
7
銑
銑下端面
機(jī)加
x51
端面刀,卡尺
0.2
0.39
8
銑
銑上側(cè)面及與圓弧R67相交的臺階面
機(jī)加
x51
端面刀,卡尺
0.2
0.78
9
銑
銑30的方槽
機(jī)加
x51
端面刀,卡尺
0.5
2.86
10
銑
倒角
機(jī)加
x51
倒角銑刀,卡尺
0.2
0.38
底圖號
11
鉆
鉆90度鎖緊螺釘孔
機(jī)加
Z525
90度锪鉆,卡尺
0.2
0.40
12
鉆
用麻花鉆鉆5xΦ8.5孔鉆通
機(jī)加
Z525
麻花鉆,卡尺
0.2
1
13
鉆
用锪孔鉆锪5XΦ14的孔
機(jī)加
Z525
锪孔鉆,卡尺
0.2
4
14
鉆
用深孔鉆鉆、鉸Φ8的孔
機(jī)加
Z525
麻花鉆,鉸刀,卡尺
0.2
1.1
15
鉗
去毛刺
機(jī)加
16
清洗
清洗檢驗(yàn)
機(jī)加
清洗機(jī)
清洗機(jī)
裝訂號
設(shè)計(jì)
(日期)
審核
(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化
(日期)
會簽
(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
方套工藝及鉆14孔夾具設(shè)計(jì)
目 錄
緒 論 2
一、零件的分析 2
二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
(一)確定毛坯的制造形式 4
(二)基面的選擇就 4
(三)制定工藝路線 4
(四) 確定毛坯的加工余量及毛胚尺寸,設(shè)計(jì)毛坯零件綜合圖 6
(五) 確定機(jī)械加工余量 6
(六)確定切削用量及基本工時(shí) 9
三、專用夾具設(shè)計(jì) 15
(一)設(shè)計(jì)主旨 15
(二)夾具設(shè)計(jì) 15
四、參考文獻(xiàn) 18
緒 論
機(jī)械加工工藝與工裝課程設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完了機(jī)械制造工藝與裝備課程后,對機(jī)械加工工藝過程、機(jī)械加工工藝和機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)進(jìn)一步了解的練習(xí)性的教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過程,是對學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐的能力培養(yǎng)
應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù),編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書,并正確繪制有關(guān)圖表。
在課程設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識與技能,分析與解決工程問題。
應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù),進(jìn)行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書;培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范,提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力;培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、測試等科學(xué)研究的基本方法;鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問題的能力。
通過課程設(shè)計(jì),應(yīng)能樹立正確的設(shè)計(jì)思想;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng);在工作設(shè)計(jì)中,應(yīng)能樹立正確的工程意識與經(jīng)濟(jì)意識,樹立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)與全局觀點(diǎn)
該課程設(shè)計(jì)是學(xué)完本課程之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐,是我們步入社會的一次深刻的鏈接,考察了我們獨(dú)立設(shè)計(jì),計(jì)算,繪圖和分析的能力,同時(shí)提高了我們查閱各種設(shè)計(jì)手冊的能力,通過該課程設(shè)計(jì)我們了解了夾具設(shè)計(jì)的一般步驟,需要用到的一些結(jié)構(gòu)都需要我們認(rèn)真查閱后繪制到圖紙上,通過課程設(shè)計(jì)我們學(xué)會了很多課本上沒有的知識。
一、零件的分析
(如圖1所示方套零件圖,下面就該零件的工藝分析過程進(jìn)行分析)
圖 1
(一) 零件作用
題目所給的零件方套用于其他零件的配合,要求有一定精度要求及適當(dāng)剛度與強(qiáng)度,材料為45鋼方槽位聯(lián)接結(jié)面用于呈受傳遞力之用。
(二)零件的工藝分析
方套零件主要有以方孔和以深孔為中心的倆組加工表面。
1,是以方孔為中心的加工表面。
這組加工表面有方孔面上頂面,凸臺面及其周圍的5個(gè)直徑為8.5的(直徑為14的)孔面。
2. 以深孔為中心的加工表面,兩側(cè)面及底面,與底面成26度的斜面。
二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件的材料為45鋼,要求有一定的強(qiáng)度要求,輪廓尺寸不大,且形狀亦不太復(fù)雜,又屬大批大料生產(chǎn),做毛坯可采用模鍛成型。
毛坯尺寸通過查表與計(jì)算加工余量后決定。
(二)基面的選擇就
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x擇正確、合理,可以保證加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)率。否則會使加工過程出現(xiàn)許多問題,產(chǎn)生廢品,使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
1. 粗基準(zhǔn)的選擇
按照促基準(zhǔn)的選擇原則,為保證不加工面和加工面的位置要求,應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn),故此處應(yīng)選擇B面為粗基準(zhǔn)銑A面,在以銑好的A面作為基準(zhǔn)銑B面,這樣符合互為基準(zhǔn)的原則。
2. 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合
時(shí),應(yīng)進(jìn)行尺寸換算。主要以加工好的A面作為基準(zhǔn)。
(三)制定工藝路線
制定工藝路線應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批大量生產(chǎn)的條件下,可采用萬能機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì),以降低生產(chǎn)成本。
1、工藝路線方案一
工序1:模鍛
工序2:熱處理(正火)
工序3:銑A面
工序4:銑B面
工序5:銑凸臺R53圓弧面
工序6:銑左右兩側(cè)面
工序7:銑下側(cè)面
工序8:銑上側(cè)面及與圓弧R67相交的臺階面
工序9:銑30的方槽
工序10:倒角
工序11:鉆90度鎖緊螺釘孔
工序12:用麻花鉆鉆5xΦ8.5孔鉆通
工序13:用锪孔鉆锪5XΦ14的孔
工序14:用深孔鉆鉆Φ8的孔
工序15:絞Φ8的孔
工序16:去毛刺
工序17:檢驗(yàn)
工序18:入庫
2、工藝路線方案二
工序1:模鍛
工序2:熱處理(正火)
工序3:銑A面
工序4:銑B面
工序5:銑凸臺R53圓弧面
工序6:銑左右兩側(cè)面及下側(cè)面
工序7:銑上側(cè)面及與圓弧R67相交的臺階面
工序8:銑30的方槽
工序9:倒角
工序10:鉆90度鎖緊螺釘孔
工序11:用麻花鉆鉆5xΦ8.5孔鉆通
工序12:用锪孔鉆锪5XΦ14的孔
工序13:用深孔鉆鉆、絞Φ8的孔
工序14:去毛刺
工序15:檢驗(yàn)
工序16:入庫
3、工藝方案的比較與分析
上述兩種方案均無原則性錯誤,但方案一工序太分散不利于提高加工精度及生產(chǎn)率,方案二比方案一工序集中減少了裝夾次數(shù)有利于提高加工精度及生產(chǎn)率,考慮到便與裝夾和提高加工精度及生產(chǎn)率所以確定方案為。
工序1:模鍛
工序2:熱處理(正火)
工序3:銑A面
工序4:銑B面
工序5:銑凸臺R53圓弧面
工序6:銑左右兩側(cè)面
工序7:銑下端面
工序8:銑上側(cè)面及與圓弧R67相交的臺階面
工序9:銑30的方槽
工序10:倒角
工序11:鉆90度鎖緊螺釘孔
工序12:用麻花鉆鉆5xΦ8.5孔鉆通
工序13:用锪孔鉆锪5XΦ14的孔
工序14:用深孔鉆鉆、絞Φ8的孔
工序15:去毛刺
工序16:檢驗(yàn)
工序17:入庫
(4) 確定毛坯的加工余量及毛胚尺寸,設(shè)計(jì)毛坯零件綜合圖
(5) 確定機(jī)械加工余量:鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。確定時(shí)根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù),由附表1可查的除孔外表面加工余量。
鍛件質(zhì)量:零件質(zhì)量
m=ρv≈
7.88x(8x8x3.3-3x3.5x3.3-3.14x0.4x0.4x8-3.14x0.7x0.7x3-0.3x3.4x8-0.5x2.8x8)=1.17kg
由零件質(zhì)量估算毛坯質(zhì)量為2.0kg。
加工精度:零件的各表面均為一般加工精度。
鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S為 S=M鍛件/M外輪廓包容體
M外輪廓包容體=lxlxhxρ=8.4x8.4x3.7x7.85≈2050g=2.05kg故S=2/2.05≈0.976
按下表1查得形狀復(fù)雜系數(shù)為S,屬一般級別F1。
表1鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S
級別
S值范圍
級別
S值范圍
簡單
一級
S1>0.63~1
S2>0.32~0.63
較復(fù)雜
復(fù)雜
S3>0.16~0.32
S4<=0.16
機(jī)械加工余量:根據(jù)鍛件質(zhì)量,F(xiàn)1,S1,查【1】中附表1得該零件的單邊余量:厚度方向?yàn)?.7-2.0mm,水平方向?yàn)?.7-2.2mm。
(2)確定毛坯尺寸:因該零件機(jī)械加工表面粗糙度要求均為Ra=12.8mm。故單邊加工余量均取2mm,則毛坯尺寸見下表2
表2方套毛坯(鍛件)尺寸/mm
零件尺寸
單面加工余量
鍛件尺寸
80 0-0.1
33
30—0.1+0.2
2
2
2
82
37
26
(3)設(shè)計(jì)毛坯的零件綜合圖。
確定毛坯尺寸公差:毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、形狀復(fù)雜系數(shù)分模線形狀種類及鍛件精度等級從手冊中查得。本零件鍛件質(zhì)量2.0kg,形狀復(fù)雜系數(shù)為S1,45號鋼含碳量為0.42%~0.50%,其中最高含碳量為0.5%,按表3查得鍛件材料系數(shù)為M1,采取平直線分模,鍛件為普通精度等級,則毛坯公差可從【1】中附表2、附表3查得,列表4
表3
級別
鋼的最高含碳量
合金鋼的最高含碳量
M1
M2
<0.65%
>=0.65%
<3.0%
>=3.0%
表4方套毛坯(鍛件)尺寸允許偏差/mm
鍛件尺寸
偏差
根據(jù)
33
+1.0
—0.4
附表3
84
+1.4
—0.6
附表2
26
+1.1
—0.6
附表2
確定圓角半徑:本鍛件H/B皆小于2;故可用下式計(jì)算
圓角半徑 r=0.05H+0.5
為簡化起見,以最大H計(jì)算
r=(0.05x37+0.5)mm=2.35mm (取r=2.5mm)
確定拔模角度:
L/B=84/84=1 H=37/84=0.44
查【1】中附表4得a=5度
確定分模位置;由毛坯圖所示
圖2 毛坯圖
確定毛坯熱處理形式。鋼質(zhì)毛坯經(jīng)鍛造后應(yīng)安排正火,以消除殘余的鍛造應(yīng)力,并細(xì)化,均勻組織,從而改善其加工性能。
(五)工序尺寸的確定
因該零件圖的精度要求不高,每個(gè)加工面經(jīng)過一道工序加工均能達(dá)到圖紙所示的要求的尺寸,形狀,位置,精度。
工序號
工序尺寸
3
35
4
33
5
Φ530-0.07
6
800-0.1
8
30+0.2+0.1
11
5x?8.5
12
5x?14
13
?80+0.04
(六)確定切削用量及基本工時(shí)
加工條件:45鋼正火 ,模鍛,σb=650MP
工序3:銑A面
選用機(jī)床x51,銑刀為鑲齒套式端面銑刀(高速鋼),外經(jīng)為100mm,齒數(shù)z為 20 見[2]中表3.1—37 ,
每齒進(jìn)給量0.04mm=
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