K236-支架零件的工藝及3道夾具設(shè)計(jì)【L形支架】參考素材
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目錄1 確定零件的生產(chǎn)類型1 1.1 零件的生產(chǎn)類型1 1.2 毛坯的確定1 1.2.1 毛坯的種類及制造方法.1 1.2.2 確定鑄件加工余量.2 1.2.3 繪制毛坯圖.22 定位基準(zhǔn)的選擇.32.1 選擇粗基準(zhǔn).32.2 選擇精基準(zhǔn).33 制定機(jī)械加工工藝路線.43.1 確定各加工表面的加工方法.43.2 擬定加工工藝路線.44 機(jī)械加工余量,工序尺寸及公差的確定64.1 加工余量和工序尺寸的確定64.2 確定切削用量及時(shí)間定額75 夾具設(shè)計(jì) .146 參考文獻(xiàn) .181 確定零件的生產(chǎn)類型 1.1 零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)(或車間,工段,班組,工作地等)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類,它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn),成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型,不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算:式中:N零件的生產(chǎn)類型(件/年); Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量(臺、輛); m每臺(輛)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量(件/臺、輛); a備品率,一般取24; b廢品率,一般取0.30.7根據(jù)上式計(jì)算求得零件的生產(chǎn)綱領(lǐng),通過查表可得焊接件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。1.2 毛坯的確定 1.2.1 確定毛坯的種類及其制造方法 零件的材料為Q235A,考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所承受的沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),毛坯可選用鑄造成型零件形狀不復(fù)雜,因此毛坯形狀可以與零件形狀盡量接近。1.2 2確定鑄件加工余量查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊,選用鑄件尺寸公差等級CT-12,選用加工余量為MA-H級,并根據(jù)毛坯的基本尺寸可知:焊接件A面的機(jī)械加工余量為Z=3.0mm,190175面的機(jī)械加工余量為Z=3.0mm,190155面、19048面的機(jī)械加工余量為Z=3.0mm,85H7孔的加工余量2Z=5mm,2-24H7孔的加工余量2Z=4mm,工件上其他的孔和螺紋,因尺寸不大,故采用實(shí)心鑄造。 1.2.3 繪制鑄件毛坯圖 2 定位基準(zhǔn)的選擇 正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容。也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)及輔助基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)時(shí),既要考慮零件的整個(gè)加工工藝過程,又要考慮零件的特征、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工方法,根據(jù)粗、精基準(zhǔn)的選擇原則,合理選定零件加工過程中的定位基準(zhǔn)。通常在制定工藝規(guī)程時(shí),總是先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)以保證達(dá)到精度要求并把各個(gè)表面加工出來,即先選擇零件表面最終加工所用精基準(zhǔn)和中間工序所用的精基準(zhǔn),然后在考慮選擇合適的最初工序的粗基準(zhǔn)把精基準(zhǔn)面加工出來。2.1選擇粗基準(zhǔn) 按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則,按照粗基準(zhǔn)的選擇原則:選擇要求加工余量小而均勻的重要表面的粗基準(zhǔn),以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。故選擇A面的對面、2面對面為定位粗基準(zhǔn),能方便的加工A面,A面輪廓的面積較大,無澆口,冒口,飛邊等缺陷,符合粗基準(zhǔn)的要求。2.2選擇精基準(zhǔn)經(jīng)分析零件圖可知,焊接件A面為高度方向基準(zhǔn),焊接接A面為高度方向基準(zhǔn),根據(jù)統(tǒng)一原則,考慮選擇以加工的焊接件A面為精基準(zhǔn),該基準(zhǔn)面積較大,工件的裝夾穩(wěn)定可靠,容易操作,夾具結(jié)構(gòu)也比較簡單。3 制定機(jī)械加工工藝路線3.1 確定各加工表面的加工方法 該焊接件的加工表面為:焊接件的A,190175面,190155面、19048面,85H7孔,2-24H7孔,4-M8螺紋。根據(jù)各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求,A面的加工路線為:粗銑-半精銑;190175面的加工路線為:粗銑-半精銑-精銑;190155面、19048面的加工路線為:銑;85H7內(nèi)孔的加工路線為:粗鏜-精鏜;2-24H7孔的加工路線為:鉆-擴(kuò)-鉸;4-M8螺紋的加工路線:鉆-攻螺紋;3.2 擬定加工工藝路線 根據(jù)零件的加工的幾何形狀,尺寸精度及位置精度,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第20頁表1.4-7,1.4-8,1.4-11,選擇零件的加工工藝路線如下:工序 01:鑄件工序 02:清砂、去毛刺工序 03:把件1、件2焊接在一起工序 04:粗銑、半精銑基準(zhǔn)面A工序 05:粗銑、半精銑、精銑190175工序 06:銑190155面、19048面工序 07:粗鏜、精鏜85H7孔工序08:鉆、鉸2-24H8孔工序 09:鉆、攻4-M8螺紋工序 10:鉆2-11孔、锪沉孔18深10工序 11:鉆、攻M10深10工序12:銑兩側(cè)4045工序13:表面發(fā)黑工序14:檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫 4 機(jī)械加工余量,工序尺寸及公差的確定4.1加工余量和工序尺寸的確定 前面根據(jù)資料已初步確定工件各表面的總加工余量,現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量的如下:加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級尺寸偏差表面粗糙度A面鑄件3.0CT120.3 粗銑2.5IT1220.5-0.3506.3半精銑0.5IT820-0.3503.2190175面鑄件3.0CT120.4粗銑2.5IT1222.50-0.356.3半精銑0.4IT822.10-0.353.2精銑0.1IT7220-0.351.6190155面、19048面鑄件3.0IT120.3 銑3.0IT1212.585H7粗鏜2.0IT8840+0.156.3精鏜0.5IT7850+0.0463.224H7鉆11IT11220+0.1612.5擴(kuò)0.9IT823.8-0.03506.3鉸0.1IT724-0.03503.2M8鉆3.4IT106.80+0.1512.5攻絲0.6IT7M84.2確定切削用量及時(shí)間按定額工序 04:粗銑、半精銑基準(zhǔn)面A工步一:精銑基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀,。2. 決定銑削用量1)決定銑削深度2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí):,則機(jī)動工時(shí)為工步二:半精銑基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀,。2. 決定銑削用量1)決定銑削深度2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí):,則機(jī)動工時(shí)為工序 05:粗銑、半精銑、精銑1901751. 選擇刀具刀具選取端面銑刀,。2. 決定銑削用量1)決定銑削深度2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí):,則機(jī)動工時(shí)為工步二:半精銑1901751. 選擇刀具刀具選取端面銑刀,。2. 決定銑削用量1)決定銑削深度2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí):,則機(jī)動工時(shí)為工步三:精銑1901751. 選擇刀具刀具選取端面銑刀,。2. 決定銑削用量1)決定銑削深度2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí):,則機(jī)動工時(shí)為工序12:銑兩側(cè)4045 1. 選擇刀具刀具選取角度銑刀,。2. 決定銑削用量1)決定銑削深度2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí):,則機(jī)動工時(shí)為 5.夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序 04:銑A面,采用X52銑床加專用夾具。1 問題的提出夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程中。機(jī)床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性,可以分為通用夾具. 專用夾具. 可調(diào)夾具. 組合夾具等。本夾具主要用來銑A 面,表面粗糙度Ra6.3,精度則不予考慮。2 夾具設(shè)計(jì)、定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知,A面表面粗糙度Ra3.2,與190175面有垂直度要求,設(shè)計(jì)夾具時(shí)可以不予考慮,銑A面時(shí),以A面的對面、2面對面作為定位基準(zhǔn)。、切削力及夾緊力計(jì)算 (1)刀具: 采用端面銑刀機(jī)床: X52立式銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系數(shù) z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí),須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中:為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 (2)夾緊力的計(jì)算選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘:公稱直徑d=16m,材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限: 極限應(yīng)力幅:許用應(yīng)力幅:螺釘?shù)膹?qiáng)度校核:螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核: 滿足強(qiáng)度要求,夾具安全可靠,3夾具定位原理簡要說明夾具圖如下所示:1.190175面作為第一定位基準(zhǔn),與心軸端面相配合限制三個(gè)自由度。2. 85H7的毛坯孔作為第二定準(zhǔn)基準(zhǔn),與心軸的外圓面相配合限制兩個(gè)自由度。3. 工件11022面作為第三定位基準(zhǔn),與固定定位銷和可調(diào)支承釘相配合限制一個(gè)自由度,工件六個(gè)自由度被完全限制。3.螺母,快換墊圖,心軸等組成的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。參考文獻(xiàn) 1 李旦等,機(jī)床專用夾具圖冊,哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2005。2 孫已德,機(jī)床夾具圖冊,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1984。3 何玉林,機(jī)械制圖,重慶:重慶大學(xué)出版社,20001983。4 機(jī)械工程基礎(chǔ)與通用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用叢書編委會,形狀和位置公差,北京:中國計(jì)劃出版社,2004。5 淘濟(jì)賢等,機(jī)床夾具設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1986。6 李洪,機(jī)械加工工藝師手冊,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990。7 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會,機(jī)械設(shè)計(jì)手冊卷4,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998。8 東北重型機(jī)械學(xué)院,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1979。9 賀光誼等,畫法幾何及機(jī)械制圖,重慶:重慶大學(xué)出版社,1994。10 丁駿一,典型零件制造工藝,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1989。11 孫麗媛,機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo),北京:冶金工業(yè)出版社,2002。12 東北重型機(jī)械學(xué)院等,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊,上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1979。18
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