K386-鏜套座的工藝規(guī)程及鉆4-M10孔夾具設計參考素材

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遼寧工程技術大學 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 車床 零件名稱 鏜套座 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 07 鏜Φ100孔 40cr 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 碳鋼 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 專用夾具 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 0 200 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min mm/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑高30mm臺階面 端銑刀 1000 94.2 0.4 0.2 1 2 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 遼寧工程技術大學 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 鏜套座 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑下端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 4 銑 銑高30mm臺階面 X51 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 5 銑 鉆2-Ф8孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 6 銑 銑Φ100孔兩端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 7 車 粗精鏜Φ100孔 T740 專用夾具，鏜刀，游標卡尺 8 銑 鉆4-M18孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，絲錐，游標卡尺 9 鉆 鉆Φ100圓周上的4-M10孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，絲錐，游標卡尺 10 鏜 鉆中心M10孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，絲錐，游標卡尺 11 磨 磨Φ100孔 M2110 砂輪，游標卡尺 12 檢驗 檢驗，入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 設計說明書 題目：鏜套座的工藝規(guī)程及鉆4-M10的工裝夾具設計 學 生： 學 號：10 專 業(yè)：機械制造及自動化 班 級：機械09-3班 指導老師： 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 鏜套座加工工藝規(guī)程及其鉆4-M10孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序言…………………………………………………………………1 一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工藝分析 …………………………………………2 二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………2 2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………2 2.2基面的選擇傳 ……………………………………………3 2.3制定工藝路線 ……………………………………………4 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………5 2.5確定切削用量及基本工時……………………………… 6 三 夾具設計…………………………………………………… 11 3.1問題的提出………………………………………………11 3.2定位基準的選擇…………………………………………12 3.3切削力及夾緊力計算……………………………………14 3.4定位誤差分析……………………………………………16 3.5鉆套的設計………………………………………………17 3.6夾具設計操作及簡要說明………………………………19 總 結………………………………………………………………20 致 謝………………………………………………………………22 參考文獻 …………………………………………………………23 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 鏜套座加工工藝規(guī)程及其鉆4-M10孔的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一、 零件的分析 1.1 零件的作用 鏜套座主要起支撐作用。 1.2 零件的工藝分析 從鏜套座零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下： 1. 以下端面為基準的加工面 這一組加工面包括：臺階面，銑Φ100孔兩端面及其各螺紋孔。 2. 以?100為定位中心的加工面 這一組加工面包括4-M18螺紋孔，4-M10螺紋孔。 二. 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 零件材料為 HT200，硬度選用260HBS，毛坯重約1Kg。生產類型為成批生產，采用砂型鑄造，機械翻砂造型，2級精度組。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設計如下： 1.Φ100mm的孔 查《機械設計與工序分析》表2-12，取Z=2.0mm 2. 平面余量 查《機械設計與工序分析》表3-3，得下端面，臺階面及左右端面等，取Z=2.0mm 2.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關重要。依照粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應該以這些不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準）來選取。選擇?100孔及其端面為粗基準， 對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 2.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑高30mm臺階面 5 銑 鉆2-Ф8孔 6 銑 銑Φ100孔兩端面 7 車 粗精鏜Φ100孔 8 銑 鉆4-M18孔 9 鉆 鉆Φ100圓周上的4-M10孔 10 鏜 鉆中心M10孔 11 磨 磨Φ100孔 12 檢驗 檢驗，入庫 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑高30mm臺階面 5 銑 鉆2-Ф8孔 6 銑 銑Φ100孔兩端面 7 車 粗精鏜Φ100孔 8 銑 鉆4-M18孔 9 鉆 鉆Φ100圓周上的4-M10孔 10 鏜 鉆中心M10孔 11 檢驗 檢驗，入庫 方案一和方案二的區(qū)別為，方案二是沒有磨Φ100孔的工序，而方案一有磨Φ100孔的工序，因為Φ100孔的粗糙度是0.8，只有經過粗加工，精加工，磨加工才能達到粗糙度要求，這樣才能提高孔的加工精度要求，綜合考慮我們采用方案一 具體的加工路線如下 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑高30mm臺階面 5 銑 鉆2-Ф8孔 6 銑 銑Φ100孔兩端面 7 車 粗精鏜Φ100孔 8 銑 鉆4-M18孔 9 鉆 鉆Φ100圓周上的4-M10孔 10 鏜 鉆中心M10孔 11 磨 磨Φ100孔 12 檢驗 檢驗，入庫 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： 1.下端面 下端面作為定位基準，單邊余量Z-2.0mm 2. ?100的孔 鑄造出Φ96mm的孔 鏜孔Φ96mm至Φ100mm 單邊余量Z=2.0mm 3. 各個螺紋孔不留余量即可。 2.5 確定切削用量及基本工時 工序1：鑄造 工序2：時效處理 工序3：銑下端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51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 按機床標準選?。?00 當＝700r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序4：銑高30mm臺階面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 3.決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 4.決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?000 當＝1000r/min時 按機床標準選取 4） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 工序5：鉆2-Φ8孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ8孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工序X：鉆4-M10螺紋底孔，攻絲M10 工步一：鉆4-M10螺紋底孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ8.8mm 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=20m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 724r/min 與724r/min相近的機床轉速為750r/min。現(xiàn)選取=750r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t= ;其中l(wèi)=454mm; =5 mm; t= ==0.067(min) 工步二：攻絲M10 　　　　　　 　　　　　　　　　 按機床選取，則 　　　　　機動時　　　，， 　　　攻M6孔　　　 三、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配第9道工序的鉆4-M10螺紋孔的鉆床夾具。 3.1問題的提出 本夾具主要用于鉆4-M10螺紋孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮. 3.2定位基準的選擇 工件裝夾在機床上必須使工件相對于刀具和機床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位、夾具在機床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機床、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” 。 2. 工件定位中可能出現(xiàn)的幾種情況 （1）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。 （2）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。 （3）欠定位 根據(jù)工件的加工要求，應該限制的自由度沒有被限制的定位，稱為欠定位。器定位無法保證加工要求，所以是決不允許的。 （4）過定位 夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。過定位中常會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。 消除或減小過定位所引起的干涉，一般有兩種方法：一種是提高定位基準之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。一種是改變定位元件的結構，使定位元件在重復限制自由度的部分不起定位作用。 定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結構、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準和外力的作用等因素。 1. 工件及平面定位 （1）主要支承 主要支承用來限制工件的自由度，起定位作用 1）固定支承 2）可調支承 3）自位支承 （2）輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性 1）螺旋式輔助支承 2）自位式輔助支承 3）推引式輔助支承 4）液壓鎖緊的輔助支承 2. 工件以圓柱空定位 （1）圓柱銷 （2）圓錐銷 （3）圓柱心軸 3. 工件以外圓柱面定位 （1）在V形塊中定位 （2）在圓孔中定位 （3）在半圓孔和圓錐孔中定位 本道工序加工4-M10，精度不高，因此我們采用Φ100的孔及其端面做為定位基準，限制5個自由度，因為為圓周均布，所以另外一個自由度在下端面用擋銷限制，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不再采用其他的輔助定位，螺母的壓緊力即可以滿足要求。 定位方案如下： 3.3切削力和夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） D=10mm 代入公式（5-2）和（5-3）得 F=26x10x=974 T=10xN.mm 本道工序加工的4-M10螺紋孔，孔徑較小，切削力不大，且夾緊力的大小可以通過壓緊螺母的松緊來調整，因此對壓緊力的大小不予計算，方知滿足要求 3.4定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在套筒上定位，套筒為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與套筒Φ22外圓面接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——套筒外圓直徑公差（mm）。 3.5鉆套設計 4-M10螺紋孔的加工需鉆，在此之后要攻絲M10，因為鉆后還要攻絲，為了我們鉆后能及時攻絲，故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：。即先用麻花鉆4-M10螺紋底孔，然后再攻絲4-M10螺紋，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ8.8，鉆頭直徑為Φ9，查機床夾具標準件可知，快換鉆套 結構如下 圖 5.3 快換鉆套圖 因為我們的快換鉆套和夾具體是間隙配合，快換鉆套本身靠壓緊螺釘把快換鉆套壓在鉆模板上，防止我們鉆孔的時間，快換鉆套旋轉。從上圖快換鉆套的尺寸上我們可以看出，標準 的和Φ8.8孔相配的快換鉆套螺釘?shù)某叽鐬镸5，查機床夾具標準件可知M5的快換鉆套壓緊螺釘?shù)慕Y構如下 具體的尺寸如下 3.6夾具設計及操作的簡要說明 使用定位套定位，采用開口壓板快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力，使用蓋板式鉆模板，同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產 裝配圖附圖： 夾具體附圖： 總 結 設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。 設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次設計雖然只有三個月時間，但在這三個月時間中使我對這次課程設計有了很深的體會。 這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 23 頁 共23 頁