錐軸工藝及鉆Φ3斜油孔夾具設(shè)計(jì)帶圖紙
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XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 錐軸工藝及鉆3孔夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院專(zhuān) 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要錐軸零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出零件的工藝路線(xiàn);接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算,關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì),選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差目 錄摘 要II目 錄III第1章 緒論11.1 機(jī)械加工工藝概述11.2機(jī)械加工工藝流程11.3夾具概述21.4機(jī)床夾具的功能21.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)31.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀31.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向3第2章 零件的分析52.1零件的形狀52.2零件的工藝分析6第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)73.1 確定毛坯的制造形式73.2 基面的選擇73.3 制定工藝路線(xiàn)73.3.1 工藝路線(xiàn)方案一73.3.2 工藝路線(xiàn)方案二83.3.3 工藝方案的比較與分析93.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備103.4.1 機(jī)床選用103.4.2 選擇刀具103.4.3 選擇量具103.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定103.6確定切削用量及基本工時(shí)133.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排23第4章 鉆3孔夾具設(shè)計(jì)284.1定位基準(zhǔn)的選擇284.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析284.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定284.4鉆套、襯套及夾具體設(shè)計(jì)294.5夾具精度分析31總 結(jié)32致 謝33參 考 文 獻(xiàn)3435第1章 緒論1.1 機(jī)械加工工藝概述機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程,加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝,就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟,采用機(jī)械加工的方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等,使其成為零件的過(guò)程稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。 比如,上面說(shuō)的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分為車(chē),鉗工,銑床,等等,每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了,比如粗糙度要達(dá)到多少,公差要達(dá)到多少。機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上,改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品 或半成品,是每個(gè)步驟,每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明??偟膩?lái)說(shuō),加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)工藝流程是綱領(lǐng),工藝規(guī)程是某個(gè)廠(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況編寫(xiě)的特定的加工工藝。1.2機(jī)械加工工藝流程機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容:工件加工的工藝路線(xiàn)、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類(lèi)型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖,對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。3) 確定各工序的加工余量,計(jì)算工序尺寸及公差。 4) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。5) 填寫(xiě)工藝文件。 6) 選擇毛坯。 7) 擬訂工藝路線(xiàn)。 8) 確定切削用量及工時(shí)定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中,往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況,如生產(chǎn)條件的變化,新技術(shù)、新工藝的引進(jìn),新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等,都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。1.3夾具概述現(xiàn)代生產(chǎn)中,機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等,在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)床夾具。在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。1.4機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí),其主要功能是使工件定位和夾緊。1機(jī)床夾具的主要功能機(jī)床夾具的主要功能是裝工件,使工件在夾具中定位和夾緊。(1) 定位 定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。(2)夾緊 由于工件在加工時(shí),受到各種力的作用,若不將工件固定,則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。工件定位后將其固定,使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。因此,夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機(jī)床夾具的特殊功能機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。(1)對(duì)刀 如銑床夾具中的對(duì)刀塊,它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。(2)導(dǎo)向 導(dǎo)向元件制成模板形式,故鉆床夾具常稱(chēng)為鉆模如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套,能迅速地確定鉆頭的位置并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。鏜床夾具(鏜模)也具有導(dǎo)向功能。1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀數(shù)控機(jī)床(NC)、加工中心(MC)、成組技術(shù)(GT)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。特別是近年來(lái),對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求:1)適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。2)能裝夾一組具有相似性特征的工件。3)提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。4)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)成本。5)適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。6)采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置,以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。1.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化四個(gè)方面。標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T2148T225991以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入,主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列,為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。精密化精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多,隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。例如用于精密分度的多齒盤(pán),其分度精度可達(dá)0.1;用于精密車(chē)削的高精度三爪卡盤(pán),其定心精度為5m;精密心軸的同軸度公差可控制在1m內(nèi);又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具,工件的圓度公差可達(dá)0.20.5m。高效化高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有:自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式,以適應(yīng)可變因素的能力。具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等??勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是錐軸零件,主要作用是起連接作用。零件的實(shí)際形狀如上圖所示,從零件圖上看,該零件是典型的零件,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸,公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知,其材料為35,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。錐軸零件主要加工表面為:1.車(chē)外圓及端面,表面粗糙度值為3.2。2.車(chē)外圓及端面,表面粗糙度值3.2。3.車(chē)裝配孔,表面粗糙度值3.2。4.半精車(chē)側(cè)面,及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5,法蘭面粗糙度值6.3。錐軸共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置要求?,F(xiàn)分述如下:(1)左端的加工表面: 這一組加工表面包括:大頭端面,16內(nèi)圓,倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求,要求并不高,粗車(chē)后半精車(chē)就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒(méi)有精度要求,因此一道工序就可以達(dá)到要求,并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).小頭端面的加工表面: 這一組加工表面包括:小頭端面;50的外圓,粗糙度為0.8;30的外圓,10度斜面外圓,并帶有倒角;鉆中心孔。其要求也不高,粗車(chē)后半精車(chē)就可以達(dá)到精度要求。其中,8的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本錐軸假設(shè)年產(chǎn)量為10萬(wàn)臺(tái),每臺(tái)車(chē)床需要該零件1個(gè),備品率為19%,廢品率為0.25%,每日工作班次為2班。該零件材料為35,依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年,n=1件/臺(tái);結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+)(1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為35,年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平,而且零件輪廓尺寸不大,可以采用鍛造,這從提高生產(chǎn)效率,保證加工精度,減少生產(chǎn)成本上考慮,也是應(yīng)該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇,對(duì)像錐軸這樣的零件來(lái)說(shuō),選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來(lái)說(shuō),如果外圓的端面做基準(zhǔn),則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱(chēng),按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn),若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。對(duì)于精基準(zhǔn)而言,主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算,此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線(xiàn)制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外,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。3.3.1 工藝路線(xiàn)方案一10鍛造鍛造出毛坯20熱處理毛坯熱處理,時(shí)效處理30粗車(chē)粗車(chē)小頭端面,粗車(chē)外圓50,粗車(chē)外圓30,粗車(chē)外圓10度斜面,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車(chē)余量40粗車(chē)掉頭,粗車(chē)大頭端面,粗車(chē)外圓90,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車(chē)余量50熱處理滲碳0.8-1,淬火58-62HRC60半精車(chē)半精車(chē)小頭端面,半精車(chē)外圓50,半精車(chē)外圓30,半精車(chē)外圓10度斜面,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角70半精車(chē)掉頭,半精車(chē)大頭端面,半精車(chē)外圓90,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角80半精車(chē)車(chē)退刀槽2X2到規(guī)定尺寸精度90半精車(chē)車(chē)螺紋M30X2到規(guī)定尺寸精度100鉆鉆中心孔16,開(kāi)口部60度倒角110鉆鉆中心孔8,開(kāi)口部60度倒角120鉆孔鉆圓周鉆孔6-9130鉆孔鉆圓周鉆孔6-13140鉆孔鉆徑向孔2-10150銑槽銑油槽 160鉗去毛刺,清洗170終檢終檢入庫(kù)3.3.2 工藝路線(xiàn)方案二10鍛造鍛造出毛坯20熱處理毛坯熱處理,時(shí)效處理30粗車(chē)粗車(chē)小頭端面,粗車(chē)外圓50,粗車(chē)外圓30,粗車(chē)外圓10度斜面,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車(chē)余量40粗車(chē)掉頭,粗車(chē)大頭端面,粗車(chē)外圓90,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車(chē)余量50熱處理滲碳0.8-1,淬火58-62HRC60半精車(chē)半精車(chē)小頭端面,半精車(chē)外圓50,半精車(chē)外圓30,半精車(chē)外圓10度斜面,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角70半精車(chē)掉頭,半精車(chē)大頭端面,半精車(chē)外圓90,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角80半精車(chē)車(chē)退刀槽2X2到規(guī)定尺寸精度90半精車(chē)車(chē)螺紋M30X2到規(guī)定尺寸精度100鉆鉆中心孔16,開(kāi)口部60度倒角110鉆鉆中心孔8,開(kāi)口部60度倒角120鉆孔鉆圓周鉆孔6-9130鉆孔鉆圓周鉆孔6-13140鉆孔鉆徑向孔2-10150銑槽銑油槽 160鉗去毛刺,清洗170終檢終檢入庫(kù)3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于:方案一的定位和裝夾等都比較方便,但是要更換多臺(tái)設(shè)備,加工過(guò)程比較繁瑣,而且在加工過(guò)程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù),但是要及時(shí)更換刀具,因?yàn)橛行┕ば蛟谲?chē)床上也可以加工,鏜、鉆孔等等,需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過(guò)程有一定難度,要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案,取優(yōu)棄劣,具體工藝過(guò)程如下:10鍛造鍛造出毛坯20熱處理毛坯熱處理,時(shí)效處理30粗車(chē)粗車(chē)小頭端面,粗車(chē)外圓50,粗車(chē)外圓30,粗車(chē)外圓10度斜面,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車(chē)余量40粗車(chē)掉頭,粗車(chē)大頭端面,粗車(chē)外圓90,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車(chē)余量50熱處理滲碳0.8-1,淬火58-62HRC60半精車(chē)半精車(chē)小頭端面,半精車(chē)外圓50,半精車(chē)外圓30,半精車(chē)外圓10度斜面,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角70半精車(chē)掉頭,半精車(chē)大頭端面,半精車(chē)外圓90,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角80半精車(chē)車(chē)退刀槽2X2到規(guī)定尺寸精度90半精車(chē)車(chē)螺紋M30X2到規(guī)定尺寸精度100鉆鉆中心孔16,開(kāi)口部60度倒角110鉆鉆中心孔8,開(kāi)口部60度倒角120鉆孔鉆圓周鉆孔6-9130鉆孔鉆圓周鉆孔6-13140鉆孔鉆徑向孔2-10150銑槽銑油槽 160鉗去毛刺,清洗170終檢終檢入庫(kù)3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用.工序30、40、60、70、80、90是粗車(chē)、粗鏜和半精車(chē)、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多,成批量生產(chǎn),故選用臥式車(chē)床就能滿(mǎn)足要求。本零件外輪廓尺寸不大,精度要求屬于中等要求,選用最常用的CA6140臥式車(chē)床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-7。.工序100、110、120、130、140是鉆孔,選用Z525搖臂鉆床。.工序150是銑油槽,從經(jīng)濟(jì)角度看,采用X52K。3.4.2 選擇刀具.在車(chē)床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類(lèi)硬質(zhì)合金車(chē)刀,它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆,參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)(主編 孟少農(nóng)),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。.磨具的選用:磨具通常又稱(chēng)為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)(主編 徐圣群) 表12-47,選擇雙斜邊二號(hào)砂輪。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn),一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種:一是按計(jì)量器具的不確定度選擇;二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“錐軸” 零件材料為35,查機(jī)械加工工藝手冊(cè)(以后簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè)),表2.2-17 各種鐵的性能比較,35硬度HB為143269,表2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能,35密度=7.27.3(),計(jì)算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類(lèi)別同類(lèi)零件的年產(chǎn)量件重型(零件重2000kg)中型(零件重1002000kg)輕型(零件重100kg)單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù),該零件的月工序數(shù)不低于3050,毛坯重量21202506.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6確定切削用量及基本工時(shí)切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量,再確定切削速度?,F(xiàn)根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)(第三版,艾興、肖詩(shī)綱編,1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版)確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號(hào),與機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)的表區(qū)別。3.6.1 工序粗車(chē)小頭端面,粗車(chē)外圓50,粗車(chē)外圓30,粗車(chē)外圓10度斜面,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車(chē)余量3.6.1.1確定粗車(chē)小頭端面的切削用量所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1,由于CA6140機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為3MM,可在一次走刀內(nèi)完成,故 = (3-1).確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時(shí), 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.29)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知: =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí),=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實(shí)際進(jìn)給力為: =950=1111.5 (3-2)由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9,車(chē)刀后刀面最大磨損量取為,車(chē)刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見(jiàn)表1.28),故: =63 (3-3) =120 (3-4)根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為: = (3-5).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.25,=,切削速度時(shí), =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為: =1.7=1.2 (3-6)根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:=3.75,=,=,=.倒角 為了縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車(chē)刀手動(dòng)進(jìn)給。. 計(jì)算基本工時(shí) (3-7)式中=+,=由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.26,車(chē)削時(shí)的入切量及超切量+=,則=+= = (3-8)3.6.2 工序掉頭,粗車(chē)大頭端面,粗車(chē)外圓90,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車(chē)余量本工序仍為粗車(chē)。已知條件與工序相同,車(chē)端面及倒角,可采用工序相同的可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。3.6.1.1確定粗車(chē)小頭端面的切削用量所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1,由于CA6140機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為3MM,可在一次走刀內(nèi)完成,故 = (3-1).確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時(shí), 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.29)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知: =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí),=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實(shí)際進(jìn)給力為: =950=1111.5 (3-2)由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9,車(chē)刀后刀面最大磨損量取為,車(chē)刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見(jiàn)表1.28),故: =63 (3-3) =120 (3-4)根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為: = (3-5).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.25,=,切削速度時(shí), =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為: =1.7=1.2 (3-6)根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:=3.75,=,=,=.倒角 為了縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 采用工序確定切削用量的方法,得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下:a=2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T=563.6.3 工序半精車(chē)小頭端面,半精車(chē)外圓50,半精車(chē)外圓30,半精車(chē)外圓10度斜面,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角3.6.3.1確定切削用量所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1,由于C6021機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故 = .確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時(shí), 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.29)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知: =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí),=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實(shí)際進(jìn)給力為: =950=1111.5 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9,車(chē)刀后刀面最大磨損量取為,車(chē)刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見(jiàn)表1.28),故: =63 (3-12) =120 (3-13)根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為: = (3-14).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.25,=,切削速度時(shí), =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為: =1.7=1.2 根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:=1.25,=,=,=.計(jì)算基本工時(shí) (3-15)式中=+,=由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.26,車(chē)削時(shí)的入切量及超切量+=,則=126+= =3.6.4 工序掉頭,半精車(chē)大頭端面,半精車(chē)外圓90,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角本工序仍半精車(chē)。確定切削用量所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1,由于C6021機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故 = .確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時(shí), 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.29)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知: =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí),=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實(shí)際進(jìn)給力為: =950=1111.5 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9,車(chē)刀后刀面最大磨損量取為,車(chē)刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見(jiàn)表1.28),故: =63 (3-12) =120 (3-13)根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為: = (3-14).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.25,=,切削速度時(shí), =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為: =1.7=1.2 根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:=1.25,=,=,=.計(jì)算基本工時(shí) (3-15)式中=+,=由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.26,車(chē)削時(shí)的入切量及超切量+=,則=126+= =工序 13 鉆8、16mm孔鉆孔8、選用Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-85鉆鉆孔進(jìn)給量為0.200.35。 則取確定加工速度,根據(jù)工藝手冊(cè)加工速度計(jì)算公式為 查得為,刀具耐用度T=35則 =1.6故 =72選取 故實(shí)際速度為=2.64確定加工時(shí)間(一個(gè)孔) =工序14 鉆9、13mm孔本工序采用計(jì)算法。表3-6標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽的長(zhǎng)度(從gb6137-85)直徑范圍直柄麻花鉆ll111.8013.20151101表3-7 主要幾何麻花鉆(根據(jù)GB6137-85) ()d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8鉆頭,鉆鉸刀磨損標(biāo)準(zhǔn)和耐久性(1)后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0(mm)20高速鋼鑄鐵0.50.8(2)刀具耐用度T min刀具類(lèi)型加工材料刀具材料刀具直徑d0(mm)1120鉆孔擴(kuò)孔鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭磨損0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進(jìn)給量查工藝手冊(cè)鉆孔的進(jìn)給量為f=0.250.65,進(jìn)給量取f=0.60。.確定加工速度灰鑄鐵(190HBS)上鉆孔的加工速度軸向力,扭矩及功率得,V=12 V=12=10.32 (3-17)則 = =131 (3-18) 查表4.2-12可知, 取 n = 150則實(shí)際加工速度 = = =11.8工序 150 銑油槽切削深度:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得:進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)1表查得切削速度,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.174,取。實(shí)際切削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長(zhǎng)度: =81mm刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間:3.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排設(shè)年產(chǎn)量是10萬(wàn)件。一年有250個(gè)工作日。一個(gè)日產(chǎn)量420。一天工作時(shí)間的計(jì)算8個(gè)小時(shí),每部分的生產(chǎn)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1.14min。機(jī)械加工單(在上述生產(chǎn)類(lèi)型)時(shí)間定額:大規(guī)模生產(chǎn))大規(guī)模生產(chǎn):參照工藝手冊(cè)(生產(chǎn)類(lèi)型:中批以上)時(shí)間計(jì)算公式: (大量生產(chǎn)時(shí))因此大批量單件時(shí)間計(jì)算: 其中: 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間(機(jī)動(dòng)時(shí)間) 輔助時(shí)間。 布置場(chǎng)所地、休息時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值工序1:粗車(chē)小頭端面,粗車(chē)外圓50,粗車(chē)外圓30,粗車(chē)外圓10度斜面,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè),取工步輔助時(shí)間。在加工過(guò)程中裝卸短暫,所以取裝時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè),單間時(shí)間定額: 工序2:掉頭,粗車(chē)大頭端面,粗車(chē)外圓90,粗車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車(chē)余量機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè),取工步輔助時(shí)間。裝卸短暫所以取裝時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè)單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。工序3:半精車(chē)小頭端面,半精車(chē)外圓50,半精車(chē)外圓30,半精車(chē)外圓10度斜面,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè),取工步輔助時(shí)間。加工過(guò)程中裝卸短暫,所以取裝時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè),單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。工序4:掉頭,半精車(chē)大頭端面,半精車(chē)外圓90,半精車(chē)各外圓臺(tái)階及圓弧圓角機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè),取工步輔助時(shí)間。由于生產(chǎn)線(xiàn)上裝時(shí)間很短,所以取裝時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè),單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。工序5:車(chē)退刀槽2X2到規(guī)定尺寸精度機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè),取工步輔助時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè),單間時(shí)間定額: 一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。工序6:車(chē)螺紋M30X2到規(guī)定尺寸精度機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè),取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè),單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。工序7:鉆中心孔16,開(kāi)口部60度倒角機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè)取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè),單間時(shí)間定額: 即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求工序8:鉆中心孔8,開(kāi)口部60度倒角機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè)取工步輔助時(shí)間。裝卸短所以取裝時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè),單間時(shí)間定額: 即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求工序9:鉆圓周鉆孔6-9機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照鉆孔時(shí)間,取裝卸時(shí)間,工步時(shí)間。則:參照鉆孔值,取單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。工序10:鉆徑向孔2-10機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè),取工步輔助時(shí)間。取裝卸時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè),單間時(shí)間定額: 即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求工序11:鉆圓周鉆孔6-13機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:參照工藝手冊(cè),取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則:根據(jù)工藝手冊(cè),單間時(shí)間定額: 即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求工序12:鉆徑向孔2-10機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:取裝卸輔助時(shí)間,工步輔助時(shí)間。則:參照鉆孔值,取單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。工序13:銑油槽機(jī)動(dòng)時(shí)間:輔助時(shí)間:取裝卸輔助時(shí)間,工步輔助時(shí)間。則:參照鉆孔值,取單間時(shí)間定額: 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。第4章 鉆3孔夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)工序鉆3孔的鉆床專(zhuān)用夾具。本夾具將用于Z5255搖臂鉆床。刀具為麻花鉆。本夾具主要用來(lái)鉆、擴(kuò)油孔,側(cè)面則要左側(cè)下偏45角,端處的油孔較深選擇鉆頭時(shí)要選擇較為合理的,強(qiáng)度硬度還有長(zhǎng)度都要考慮清楚,加工到本道工序前要完成的粗、精磨。因此本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求。以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知,油孔位于零件左側(cè)下上,其尺寸精度要求和表面粗糙度要求不高,側(cè)面則要左側(cè)下偏45角。為了保證所鉆、擴(kuò)的孔與側(cè)面成45角并保證油孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇油孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精磨頂面工序的定位基準(zhǔn),以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。4.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)加工,而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由切削手冊(cè)17得:鉆削力 鉆削力矩 式中: 當(dāng)用兩把刀具同時(shí)鉆削時(shí): 本道工序加工油孔時(shí),工件前后兩軸承放在兩V形塊上。夾緊力方向與鉆削力方向不同,有30的夾角的偏向,所以?shī)A緊力N 。 4.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定由于空氣壓縮機(jī)曲軸的生產(chǎn)量很大,采用手動(dòng)夾緊的夾具雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用手動(dòng)夾緊。采用手動(dòng)夾緊,原始夾緊力可以連續(xù)作用,夾緊可靠,方便實(shí)用。本道工序夾具的夾緊元件選用兩個(gè)V形塊、一個(gè)支承板來(lái)對(duì)曲軸定位。再用一個(gè)直壓板對(duì)工件夾緊,從傾斜方向夾緊工件。但工件仍可繞軸心線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)所以采用了一個(gè)支承板來(lái)限制它的轉(zhuǎn)動(dòng)。由于夾緊力方向與鉆削力方向不同,軸心線(xiàn)方向上受到力的作用,所以用一支承板來(lái)定位。V形塊設(shè)計(jì)如圖圖4-4 V形塊結(jié)構(gòu)圖根據(jù)工件的直徑 D=90mm可知V形塊的結(jié)構(gòu)尺寸如下:表4-4 V形塊的各參數(shù)HD 80-100501218123015251404.4鉆套、襯套及夾具體設(shè)計(jì)工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)兩次切削才能滿(mǎn)足加工要求。故選用快換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求:工藝孔8mm分鉆、擴(kuò)兩個(gè)工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔,根據(jù)GB114184的規(guī)定鉆頭上偏差為零,故鉆套孔徑為即。再用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔,根據(jù)GB114184的規(guī)定擴(kuò)孔鉆的尺寸為。圖4-5 長(zhǎng)型快換鉆套圖工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表:表4-5長(zhǎng)型快換鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)dHD公稱(chēng)尺寸允差86012+0.018+0.00726221047716襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示: 圖4-5 固定襯套圖夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見(jiàn)夾具裝配圖2所示。其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表:表4-5 固定襯套結(jié)構(gòu)參數(shù)dHDC公稱(chēng)尺寸允差公稱(chēng)尺寸允差12+0.034+0.0162018+0.023+0.0120.524.5夾具精度分析利用夾具在機(jī)床上加工時(shí),機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系,最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中,當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后,應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。由工序簡(jiǎn)圖可知,本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合,又采用頂面為主要定位基面,故定位誤差很小可以忽略不計(jì)。本道工序加工中主要保證兩油孔尺寸。直徑為,并采用鉆套,導(dǎo)套孔徑為,外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為,同軸度公差為。當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài),即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。(4)、如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其實(shí)際直徑為時(shí),相對(duì)于最大實(shí)體尺寸的偏離量為,此時(shí)軸線(xiàn)的位置度誤差可達(dá)到其最大值。即孔的位置度公差最小值為。由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)滿(mǎn)足。影響兩油孔位置度的因素有(如下圖所示):(1) 鉆模板上兩個(gè)裝襯套孔的尺寸公差:(2) 兩襯套的同軸度公差:(3) 襯套與鉆套配合的最大間隙:(4) 鉆套的同軸度公差:所以能滿(mǎn)足加工要求???結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了,時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的,通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì),使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書(shū)館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了很多,也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì),它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),我對(duì)課本理論知識(shí)有了更深刻了理解,同時(shí),繪圖能力也有了較大的提高。這對(duì)我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)本文是加工工藝和夾具設(shè)計(jì),并對(duì)工藝方案進(jìn)行比較選擇合理的工藝路線(xiàn),然后計(jì)算分析尺寸,并制定出工藝卡片。最后是夾具的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的總體過(guò)程可以概括為,首先對(duì)零件的結(jié)構(gòu)、形狀及材料作整體分析,然后初選加工工藝方案。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí),是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)成果。由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)有限,在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題主要通過(guò)老師的講解,同學(xué)們的討論以及查閱資料來(lái)解決。致 謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題,不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn),在我遇到難題時(shí)給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下他的休息時(shí)間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題
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