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座機(jī)械加工工藝規(guī)程和鏜φ25H7孔夾具設(shè)計(jì)
摘要
夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。夾具利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，對(duì)功能組件的使用和數(shù)量少。隨著零件的尺寸變化，越來(lái)越多的夾具被淘汰了，因此，設(shè)計(jì)一套專用夾具是十分有必要的。在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。
本次設(shè)計(jì)的題目是支座機(jī)械加工工藝規(guī)程和鏜φ25H7孔夾具設(shè)計(jì)，根據(jù)老師給的圖紙要求進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)，在掌握零件作用的基礎(chǔ)上，對(duì)零件的工藝進(jìn)行分析。針對(duì)設(shè)計(jì)給定的題目，設(shè)計(jì)里面主要對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。本夾具體是以保證加工精度，生產(chǎn)效率和便于工人操作為宗旨展開的設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)之初我查閱相關(guān)數(shù)據(jù)及國(guó)內(nèi)外關(guān)于機(jī)床夾具的文獻(xiàn)，在看懂零件圖的同時(shí)對(duì)零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行分析，明確粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇，確定零件的加工余量與毛坯的尺寸、從而確定零件的加工工藝過(guò)程、計(jì)算各工序的切削用量及工時(shí)。最終完成了本次設(shè)計(jì)所需的夾具。
關(guān)鍵詞：支座；工藝規(guī)程； 夾具設(shè)計(jì)
Abstract
Fixture is the clamping device for machining parts, and it is an indispensable device for machining parts. The fixture has the advantages of high utilization rate, good economy and less use and quantity of functional components. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixture. In the design of special fixture, we should consider the positioning scheme of workpiece, the clamping scheme of workpiece and the design of clamping mechanism, the other parts of the fixture, the structure of the fixture, etc..
The design of this topic is eccentric support machining process specification and boring hole 25H7 hole fixture design, according to the drawings given by the teacher requirements of process design and fixture design, on the basis of mastering the role of parts, the process of parts analysis. For the given design topics, the design of the main machine tool fixture design. This clip is designed to ensure the machining accuracy, production efficiency and easy operation for the purpose of the workers.
At the beginning of design I refer to the relevant data and literature at home and abroad on the fixture, structure and process of parts in the read parts map at the same time analysis, clear coarse and fine reference base selection, determine the machining allowance and the size of the blank, so as to determine the parts processing process, calculation of the process of cutting dosage and time. Finally, the fixture needed for the design is completed.
Key words: eccentric support; process specification; fixture design
目 錄
1.支承座零件分析 7
1.1支承座零件的作用 7
1.2支承座工藝要求 7
2.支承座加工工藝路線 8
2.1零件毛坯的選擇 8
2.2確定各表面的加工工藝方案 8
2.3 確定定位基準(zhǔn) 8
2.4 加工路線的擬定 8
3.機(jī)床、刀具、量具選擇 10
3.1毛坯余量及各加工工序余量、尺寸的相關(guān)計(jì)算 10
3.2切削用量的確定及工時(shí)定額 10
1.零件的分析
圖1 - 支座
1.1 支座零件的作用
支座主要用于連接軸類零件，材料選用HT200，屬于鑄鐵，含碳量大于2.11%的鐵碳合金，力學(xué)性能比鋼差，但具有優(yōu)良的鑄造性、減震性、耐磨性等特點(diǎn)，加之價(jià)格低廉，生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單，其優(yōu)勢(shì)是鑄造性能優(yōu)異，最適合作為大型殼體類零件。
1.2 支座的工藝要求
由于該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，表面粗糙度要求不高，故在機(jī)械加工時(shí)，采用普通銑床加工即可完成零件表面的加工，采用普通鉆床完成工件10080端面上孔的加工，通過(guò)設(shè)計(jì)專用夾具來(lái)完成Ф25H7孔的加工。鑄件運(yùn)用人工時(shí)效處理，鑄件表面不得有氣孔、砂眼、縮孔等缺陷。
2 支座加工工藝路線
2.1 零件毛坯的選擇
零件材料為HT200，零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為11級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2確定各表面的加工工藝方案
1、 10080端面，采用立式銑床X52K，刀具選用端面銑刀，量具選擇游標(biāo)卡尺。
2、 3-Ф9孔，采用搖臂鉆床Z3025，刀具選擇麻花鉆，量具選擇錐柄圓柱塞規(guī)。
3、 3-Ф14沉孔，采用搖臂鉆床Z3025，刀具選擇锪孔鉆，量具選擇錐柄圓柱塞規(guī)。
4、 Ф40左端面，采用立式銑床X52K，刀具選擇立銑刀，量具選擇游標(biāo)卡尺。
5、 Ф40右端面，采用立式銑床X52K，刀具選擇立銑刀，量具選擇游標(biāo)卡尺。
6、 Ф25H7，采用臥式銑鏜床T616，刀具選擇鏜刀，量具選擇錐柄圓柱塞規(guī)。
2.3確定定位基準(zhǔn)
1、粗基準(zhǔn)的的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，要亦非加工表面為粗基準(zhǔn)，且粗基準(zhǔn)只能使用一次，對(duì)本工件來(lái)說(shuō)選擇Ф40端面、Ф25H7毛坯孔作為粗基準(zhǔn)是非常合理的。
2 、精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算。以Ф9孔及10080端面作為精基準(zhǔn)。
2.4加工路線的擬定
制訂工藝路線的出發(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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用普通型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(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)成本盡量降下來(lái)。
鑄造
人工時(shí)效處理
涂底漆
工序01：銑10080底面
工序02：鉆3-Ф9孔
工序03：锪Ф14沉孔
工序04：銑Ф40左端面
工序05：銑Ф40右端面
工序06：粗鏜——半精鏜——精鏜Ф25H7孔
去毛刺
涂漆
檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫(kù)
3機(jī)床、刀具、量具選擇
3.1 毛坯余量及各加工工序余量的計(jì)算
1、10080底面的加工余量
10080底面，表面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，單邊總余量Z=4.0，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8得，一步銑削即可滿足其精度要求。
2、Ф9孔的加工余量
因孔的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，表面粗糙度Ra12.5，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步鉆削即可滿足其精度要求。
3、Ф14孔的加工余量
因孔的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造，表面粗糙度Ra12.5，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，一步锪削即可滿足其精度要求。
4、Ф40左端面的加工余量
Ф40左端面，表面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，單邊總余量Z=4.0，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8得，一步銑削即可滿足其精度要求。
5、Ф40右端面的加工余量
Ф40右端面，表面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，單邊總余量Z=4.0，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8得，一步銑削即可滿足其精度要求。
6、 Φ25H7孔的加工余量
因孔的尺寸不大方，故采用鑄造，表面粗糙度Ra3.2，精度等級(jí)7H，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7，需要鉆——粗鏜——精鏜方可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量2Z=23mm
粗鏜 單邊余量2Z=24.8mm
精鏜 單邊余量2Z=0.2mm
7、 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。
3.2 切削用量的確定及工時(shí)定額
鑄造
人工時(shí)效處理
涂底漆
工序01：銑10080底面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
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)X52K型立式銑床說(shuō)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?。?00
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，得
3）計(jì)算工時(shí)
主偏角時(shí)
=0.04mm+0.36mm+1.5mm
=1.9mm
銑削輪廓的實(shí)際長(zhǎng)度（mm),=100mm
工序02：鉆3-Ф9孔
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ9孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z3025機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度
所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序03：锪3-Ф14沉孔
1、加工條件
加工材料: HT200，硬度200~220HBS，鑄件。
工藝要求：孔徑d=14mm。沉孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用Z3025鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼锪刀，其直徑d=14mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， f=0.35mm/r,
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故
根據(jù)Z3025型鉆床技術(shù)資料（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=375r/mm， 。
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=11mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（11+2.5）mm=13.5mm
故有： t==0.309min
工序04：銑Ф40左端面
1. 選擇刀具
刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,
，，。
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)X52K型立式銑床說(shuō)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?。?00
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，得
3）計(jì)算工時(shí)
主偏角時(shí)
=5.66mm+2mm
=7.66mm
銑削輪廓的實(shí)際長(zhǎng)度（mm),=40mm
工序05：銑Ф40右端面
1. 選擇刀具
刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,
，，。
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)X52K型立式銑床說(shuō)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?。?00
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37，得
3）計(jì)算工時(shí)
主偏角時(shí)
=5.66mm+2mm
=7.66mm
銑削輪廓的實(shí)際長(zhǎng)度（mm),=40mm
工序06：鉆——粗鏜——精鏜Ф25H7孔
工步一：鉆孔至Ф23
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ23孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z3025機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度
所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：粗鏜Ф23孔至Ф24.8
1．加工條件
加工要求：粗鏜Ф23孔至Ф24.8，單側(cè)加工余量Z=0.9mm。
機(jī)床：T616臥式銑鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=0.9mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.9mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=40m/min
則
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20～4.2-61，選擇f=0.58mm/r，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=80，，
L=（80+0.9+2）mm=82.9mm
故有=min=0.260min
工步三：精鏜Ф24.8孔至Ф25H7
1．加工條件
加工要求：粗鏜Ф24.8孔至Ф25，單側(cè)加工余量Z=0.1mm。
機(jī)床：T616臥式銑鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=0.1mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.1mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=40m/min
則
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20～4.2-61，選擇f=0.58mm/r，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=80，，
L=（80+0.1+2）mm=82.1mm
故有=min=0.258min
去毛刺
涂漆
檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫(kù)