水泵蓋的鉆Ф15孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)7張CAD圖
水泵蓋的鉆15孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)7張CAD圖,水泵,15,專(zhuān)用,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad
XX 設(shè) 計(jì)(說(shuō)明書(shū))題目 水泵蓋鉆15孔夾具設(shè)計(jì)專(zhuān) 業(yè): 學(xué) 生 姓 名: 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時(shí) 間: 摘要本文選擇水泵蓋作為研究對(duì)象,水泵蓋是泵組成部分之一,它與泵體以及其他零件裝配在一起工作,水泵蓋主要的作用是密封、緊固。為泵的正常工作提供保障。本文主要研究?jī)?nèi)容是水泵蓋的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及鉆15孔夾具設(shè)計(jì)。制定了加工水泵蓋的機(jī)械加工工藝路線,詳細(xì)計(jì)算了加工余量、切削用量、尺寸公差,確定各工序尺寸、工序加工余量、加工工時(shí)、機(jī)械加工三要素等,選擇其加工設(shè)備。通過(guò)本設(shè)計(jì)掌握零件的加工過(guò)程分析、工藝卡片的編制和步驟。學(xué)會(huì)應(yīng)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等資料。認(rèn)識(shí)到工藝在機(jī)械制造中的重要性。了解刀具的選用規(guī)則,產(chǎn)品質(zhì)量、精度、壽命等屬性和節(jié)約材料,降低成本,最重要的是提高生產(chǎn)效率。設(shè)計(jì)加工15孔鉆床專(zhuān)用夾具,設(shè)計(jì)內(nèi)容有:定位方案和夾緊方案的確定,定位元件和夾緊元件的選擇,夾具體的設(shè)計(jì),鉆削力的計(jì)算等等。關(guān)鍵詞:水泵蓋、工藝規(guī)程、鉆15孔、夾具設(shè)計(jì)、鉆床I目 錄摘要I第一章 緒論11.1 本課題研究的目的及意義11.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程11.3 機(jī)床夾具的發(fā)展21.4 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求3第二章 水泵蓋零件的分析42.1 零件的作用42.2 零件的分析42.2.1零件的工藝分析42.2.2零件結(jié)構(gòu)分析42.2.3零件的技術(shù)要求分析52.2.4零件的組成表面52.2.5零件的技術(shù)要求62.2.6零件的形位公差6第三章 水泵蓋工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)73.1 零件生產(chǎn)類(lèi)型的確定73.2 確定零件的材料及制造方式73.3 選擇加工的定位基準(zhǔn)83.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定83.4.1加工工藝路線方案一93.4.2加工工藝路線方案二93.4.3加工工藝路線的比較與確定93.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用103.6 各工序工步加工余量的計(jì)算103.7 確定切削用量及基本工時(shí)12第四章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)244.1 定位方案及定位元件的確定與選擇244.1.1定位方案的確定244.1.2定位元件的選擇244.2 夾緊方案及元件的確定與選擇254.2.1夾緊方案的確定254.2.2夾緊元件的選擇254.3 夾具體的確定254.4 導(dǎo)向裝置鉆套的確定264.5 鉆削力和夾緊力的計(jì)算284.5.1鉆削力的計(jì)算284.5.2夾緊力的計(jì)算284.6 定位誤差的分析29結(jié)論30致謝31參考文獻(xiàn)32II第一章 緒論1.1 本課題研究的目的及意義通過(guò)對(duì)水泵蓋圖紙的分析,對(duì)水泵蓋零件的加工工藝建立初步的方案;也可以培養(yǎng)自己樹(shù)立正確的對(duì)產(chǎn)品的加工能力,完成加工及組裝工藝。它一方面可使自己進(jìn)一步加深對(duì)所學(xué)理論的認(rèn)識(shí),并在老師的指導(dǎo)下,學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決一些實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)本設(shè)計(jì),掌握復(fù)雜零件的加工過(guò)程分析、工藝卡片的編制、專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)方法和步驟;學(xué)會(huì)應(yīng)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等資料;認(rèn)識(shí)到工藝在機(jī)械制造中的重要性;了解夾具的設(shè)計(jì)和刀具的選用規(guī)則,產(chǎn)品質(zhì)量、精度、壽命等屬性和節(jié)約材料,降低成本,最重要的是提高生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn);同時(shí)加深對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的了解。其目的是使學(xué)生能融會(huì)貫通掌握所學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力達(dá)到活學(xué)活用,做一個(gè)合格的應(yīng)用型工程師。1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程1、機(jī)械加工工藝規(guī)程的概述機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一,它是在具體的生產(chǎn)條件下,把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法,按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件,經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。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、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。2、機(jī)械加工藝規(guī)程的作用(1)指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學(xué)原理和工藝試驗(yàn),經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證而確定的,是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。所以,它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證,是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的重要文件。正因?yàn)檫@樣,在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程,否則常常會(huì)引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降,生產(chǎn)率顯著降低,甚至造成廢品。(2)生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃的制訂,產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛坯的供應(yīng)、工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造與采購(gòu)、機(jī)床負(fù)荷的調(diào)整、作業(yè)計(jì)劃的編排、勞動(dòng)力的組織、工時(shí)定額的制訂以及成本的核算等,都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。(3)新建和擴(kuò)建工廠的技術(shù)依據(jù)在新建和擴(kuò)建工廠時(shí),生產(chǎn)所需要的機(jī)床和其它設(shè)備的種類(lèi)、數(shù)量和規(guī)格等都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ),根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型來(lái)確定。除此以外,先進(jìn)的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的作用,典型工藝規(guī)程可指導(dǎo)同類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)。3、制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低成本,即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,爭(zhēng)取最好的經(jīng)濟(jì)效益。在具體制定時(shí),還應(yīng)注意下列問(wèn)題:(1)技術(shù)上的先進(jìn)性在制訂工藝規(guī)程時(shí),要了解國(guó)內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展,通過(guò)必要的工藝試驗(yàn),盡可能采用先進(jìn)適用的工藝和工藝裝備。(2)經(jīng)濟(jì)上的合理性在一定的生產(chǎn)條件下,可能會(huì)出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案。此時(shí)應(yīng)通過(guò)成本核算或相互對(duì)比,選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案,使產(chǎn)品生產(chǎn)成本最低。(3)良好的勞動(dòng)條件及避免環(huán)境污染在制訂工藝規(guī)程時(shí),要注意保證工人操作時(shí)有良好而安全的勞動(dòng)條件。因此,在工藝方案上要盡量采取機(jī)械化或自動(dòng)化措施,以減輕工人繁重的體力勞動(dòng)。同時(shí),要符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)法的有關(guān)規(guī)定,避免環(huán)境污染。產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三個(gè)方面有時(shí)相互矛盾,因此,合理的工藝規(guī)程應(yīng)用該處理好這些矛盾,體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一。1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展機(jī)床夾具是在金屬切削加工中,用以準(zhǔn)確地確定工件位置,并將其牢固地夾緊,以接受加工的工藝裝備。它的主要作用:可靠的保證工件的加工質(zhì)量,提高加工效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此,機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。機(jī)床夾具可以分為多種類(lèi)型,其中最有代表性的就是專(zhuān)用夾具、組合夾具。專(zhuān)用夾具為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具。組合夾具采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元、部件,組裝而成的夾具。論實(shí)用性,組合夾具要遠(yuǎn)大于專(zhuān)用夾具。組合夾具大部分的部件都是采用標(biāo)準(zhǔn)件,跟換容易,成本低效益高。近年來(lái),數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術(shù)的應(yīng)用,機(jī)床夾具提出了如下新的更高的要求:1、可快速,方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn),以降低生產(chǎn)成本,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期;2、可夾持一組具有相似特征的零件;3、可用于高精密加工精密夾具及固定裝置;4、可用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置;5、提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.4 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求夾具設(shè)計(jì)的原則是經(jīng)濟(jì)和使用,它可以概括為“好用、好造、好修”這六個(gè)字,其中好用主要的,但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際制造和維修水平為前提。具體要求為:1、夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng),正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。2、保證工件精度。3、保證使用方便,要便于裝卸、便于夾緊、便于測(cè)量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運(yùn)輸,保證安全第一。4、注意結(jié)構(gòu)工藝性,對(duì)加工、裝配、檢驗(yàn)和維修等問(wèn)題應(yīng)通盤(pán)考慮,以降低制造成本。33第二章 水泵蓋零件的分析2.1 零件的作用水泵蓋是泵的組成部分之一,它與泵體以及其他零件裝配在一起工作,水泵蓋主要的作用是密封、緊固。為泵的正常工作提供保障。具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)下圖2-1所示:圖2-1 水泵蓋零件圖2.2 零件的分析2.2.1零件的工藝分析在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí),首先要對(duì)照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖,熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件,明確零件在產(chǎn)品中的位置、作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系;了解并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù),找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵,以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员WC。然后著重對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析。2.2.2零件結(jié)構(gòu)分析零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面:1、零件表面的組成和基本類(lèi)型盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣,但從形體上加以分析,都是由一些基本表面和特形表面組成的。在零件結(jié)構(gòu)分析時(shí),根據(jù)機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),就可選擇與其相適應(yīng)的加工方法和加工路線,例如外圓表面通常由車(chē)削或磨削加工;內(nèi)孔表面則通過(guò)鉆、擴(kuò)、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。2、主要表面與次要表面區(qū)分根據(jù)零件各加工表面要求的不同,可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面;這樣,就能在工藝路線擬定時(shí),做到主次分開(kāi)以保證主要表面的加工精度。3、零件的結(jié)構(gòu)工藝性所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下,制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件,其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好,是指在現(xiàn)有工藝條件下,既能方便制造又有較低的制造成本。2.2.3零件的技術(shù)要求分析零件圖樣上的技術(shù)要求,既要滿足設(shè)計(jì)要求,又要便于加工,而且齊全和合理。其技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面:1、加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量;2、各加工表面之間的相互位置精度;3、工件的熱處理和其它要求,如動(dòng)平衡、鍍鉻處理、去磁等。2.2.4零件的組成表面1、26外圓所在的表面及端面;SR11圓球面所在的表面及端面;2、15孔及20.5H7臺(tái)階孔所在的表面及端面;3、13孔所在的表面及端面;4、厚度為4mm及30組成加強(qiáng)筋所在的表面及端面;5、尺寸8所在的表面及端面;22外圓所在的表面及端面;6、R6、R22圓弧所在的表面及端面;4-7孔所在的表面及端面;7、左視圖尺寸21上下端面及后端面所在的表面及端面;8、15,尺寸8和22組成的表面及端面;2.2.5零件的技術(shù)要求1、15孔及20.5H7臺(tái)階孔所在的表面,其表面粗糙度公差為Ra6.3um;2、13孔所在的表面,其表面粗糙度公差為Ra6.3um;3、尺寸8所在下端面,其表面粗糙度公差為Ra1.6um;4、左視圖尺寸21上下端面及后端面,其表面粗糙度公差為Ra12.5um;5、3孔所在的表面,其表面粗糙度公差為Ra6.3um;6、4-7孔所在的表面,其表面粗糙度公差為Ra6.3um;7、其余未注表面粗糙度公差的表面,均采用不去除材料的方法獲得。2.2.6零件的形位公差1、零件下端面,其平面度公差為0.05;2、4-7孔所在軸線,其位置度公差為0.1。第三章 水泵蓋工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)3.1 零件生產(chǎn)類(lèi)型的確定零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算:通過(guò)上面的分析,結(jié)合任務(wù)書(shū)、確定零件水泵蓋的生產(chǎn)類(lèi)型是批量生產(chǎn)。3.2 確定零件的材料及制造方式水泵蓋的材料選用HT200,屬于常用的灰鑄鐵,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機(jī)械性能和加工工藝性能,零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求,同時(shí)兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性,HT200滿足以上要求,所以選用HT200。具體的毛坯圖詳見(jiàn)下圖3-1:圖3-1 水泵蓋毛坯圖3.3 選擇加工的定位基準(zhǔn)基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過(guò)程中會(huì)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。1、粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證工件某重要表面余量均勻,應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整,無(wú)飛邊,澆口,冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn),以便定位準(zhǔn)確,夾緊可靠。2、精基準(zhǔn)的選擇原則“基準(zhǔn)重合”原則盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),避免基準(zhǔn)不重合引起定位誤差?!盎鶞?zhǔn)統(tǒng)一”原則盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位,以保證各表面的位置精度,避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差,簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造?!白詾榛鶞?zhǔn)“原則某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻,應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn),該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證?!盎榛鶞?zhǔn)“原則當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí),可采用“互為基準(zhǔn)”方法,反復(fù)加工。根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則,分析本零件,根據(jù)零件圖,本零件是形狀比較簡(jiǎn)單的零件。本零件選擇零件下端面為粗加工基準(zhǔn)。本零件選擇4-7內(nèi)孔及端面為精加工基準(zhǔn)。3.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn),可以考慮采用通用機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外,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。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求,現(xiàn)初步制定兩種工藝路線方案:3.4.1加工工藝路線方案一工序1、鑄造;工序2、熱處理;工序3、銑零件下端面;工序4、銑尺寸21上下端面及后端面;工序5、鉆4-7孔;工序6、鉆15孔及20.5H7臺(tái)階孔;工序7、鉆13孔;工序8、鉆3孔;工序9、清洗;工序10、終檢;工序11、入庫(kù);3.4.2加工工藝路線方案二工序1、鑄造;工序2、熱處理;工序3、鉆4-7孔;工序4、鉆15孔及20.5H7臺(tái)階孔;工序5、鉆13孔;工序6、鉆3孔;工序7、銑零件下端面;工序8、銑尺寸21上下端面及后端面;工序9、清洗;工序10、終檢;工序11、入庫(kù);3.4.3加工工藝路線的比較與確定方案一先加工端面,而后將其作為下面工序定位和加工的基準(zhǔn),生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品尺寸要求以及形位公差能夠得到很好的保證。方案二先對(duì)零件的內(nèi)孔進(jìn)行加工,而后將孔作為零件外圓和端面加工的基準(zhǔn)。看似定位較好,但毛坯的內(nèi)孔及端面采用的是備料,外圓和端面尺寸公差、平面度和垂直度都不能得到保證。經(jīng)過(guò)對(duì)2種加工方案的選擇和分析,最終確定方案1作為本次零件加工方案。3.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用水泵蓋是設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具的主要的零件,它的零件的材料是HT200。需要完成車(chē)削、鉆削。下面對(duì)其加工設(shè)備、加工刀具及量具進(jìn)行選擇,具體如下:1、銑削加工(1)設(shè)備:X52K立式銑床;(2)夾具:專(zhuān)用夾具;(2)刀具:三面刃銑刀;(3)量具:游標(biāo)卡尺。2、鉆削加工(1)設(shè)備:Z3040搖臂鉆床;(2)夾具:專(zhuān)用夾具;(2)刀具:麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆及平頭鉆;(3)量具:游標(biāo)卡尺。3.6 各工序工步加工余量的計(jì)算工序1、鑄造;工序2、熱處理;工序3、銑零件下端面;工步1:粗銑零件下端面;查閱切削加工手冊(cè),取本工步加工余量為1mm;工步2:半精銑零件下端面;查閱切削加工手冊(cè),取本工步加工余量為0.75mm;工步3:精銑零件下端面;查閱切削加工手冊(cè),取本工步加工余量為0.25mm;工序4、銑尺寸21上下端面及后端面;查閱切削加工手冊(cè),取本工步加工余量為2mm;工序5、鉆4-7孔;工步1:鉆4-7孔的底孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為2.5mm;工步2:擴(kuò)4-7孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為0.9mm;工步3:鉸4-7孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為0.1mm;工序6、鉆15孔及20.5H7臺(tái)階孔;工步1:鉆15孔的底孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為2.5mm;工步2:擴(kuò)15孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為4.9mm;工步3:鉸15孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為0.1mm;工步4:鉆20.5H7臺(tái)階孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為2.75mm;工序7、鉆13孔;工步1:鉆13孔的底孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為2.5mm;工步2:擴(kuò)13孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為3.9mm;工步3:鉸13孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為0.1mm;工序8、鉆3孔;工步1:鉆3孔的底孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為1.3mm;工步2:擴(kuò)3孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為0.1mm;工步3:鉸3孔;查閱切削加工手冊(cè),取本工步單邊的加工余量為0.1mm;工序9、清洗;工序10、終檢;工序11、入庫(kù);3.7 確定切削用量及基本工時(shí)工序1、鑄造;工序2、熱處理;工序3、銑零件下端面;工步1:粗銑零件下端面;1、設(shè)備:X52K立式銑床。2、刀具:三面刃銑刀;3、量具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量1mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=80m/min。7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度,其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min;實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=69.4,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步2:半精銑零件下端面;1、設(shè)備:X52K立式銑床。2、刀具:三面刃銑刀;3、量具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量0.75mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=90m/min。7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度,其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min;實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=69.4,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步3:精銑零件下端面;1、設(shè)備:X52K立式銑床。2、刀具:三面刃銑刀;3、量具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量0.25mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=100m/min。7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度,其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min;實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=69.4,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工序4、銑尺寸21上下端面及后端面;1、設(shè)備:X52K立式銑床。2、刀具:三面刃銑刀;3、量具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量2mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=80m/min。7、實(shí)際轉(zhuǎn)速、切削速度,其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min;實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=11,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工序5、鉆4-7孔;工步1:鉆4-7孔的底孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;這樣一個(gè)搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號(hào)有Z3080、Z3050、Z525等等,但該鉆床依然是性價(jià)比比較好的。在對(duì)機(jī)械制造機(jī)械這本書(shū)的查看,確定在進(jìn)行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um;在進(jìn)行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um;在進(jìn)行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。2、加工刀具:麻花鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=525r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=8,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步2:擴(kuò)4-7孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:擴(kuò)孔鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量0.9mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=10m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=465r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=8,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步3:鉸4-7孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:鉸孔鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=12.5m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=525r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=8,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工序6、鉆15孔及20.5H7臺(tái)階孔;工步1:鉆15孔的底孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:麻花鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=525r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=49.5,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步2:擴(kuò)15孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:擴(kuò)孔鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量4.9mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=10m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=267r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=49.5,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步3:鉸15孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:鉸孔鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=12.5m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=331r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=49.5,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步4:鉆20.5H7臺(tái)階孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:平頭鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量2.75mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=20m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=331r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=9,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工序7、鉆13孔;工步1:鉆13孔的底孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:麻花鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=525r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=28,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步2:擴(kuò)13孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:擴(kuò)孔鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量3.9mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=10m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=267r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=28,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步3:鉸13孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:鉸孔鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=12.5m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=331r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=28,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工序8、鉆3孔;工步1:鉆3孔的底孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:麻花鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量1.3mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=735r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=21,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步2:擴(kuò)3孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:擴(kuò)孔鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=10m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=735r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=21,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工步3:鉸3孔;1、加工設(shè)備:搖臂鉆床,型號(hào)Z3040;2、加工刀具:鉸孔鉆;3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、進(jìn)給量。6、切削速度=10m/min。7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度,查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖,取n=735r/min;取實(shí)際切削速度8、基本時(shí)間 式中:l=21,則9、輔助時(shí)間 式中:,則工序9、清洗;工序10、終檢;工序11、入庫(kù);第四章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)4.1 定位方案及定位元件的確定與選擇4.1.1定位方案的確定1、水泵蓋定位方案的確定(1)零件下端面與夾具體凸臺(tái)端面定位,限制3個(gè)自由度。(2)4-7內(nèi)孔其中一個(gè)孔和7圓柱銷(xiāo)定位,限制2個(gè)自由度。(3)4-7內(nèi)孔對(duì)角線方向上一個(gè)孔和7菱形銷(xiāo)定位,限制1個(gè)自由度。完成零件完全定位。2、鉆模板定位方案的確定采用的定位方案是“一面兩銷(xiāo)”。4.1.2定位元件的選擇1、水泵蓋定位元件的選擇:夾具體,圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)。2、鉆模板定位元件的選擇:采用圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)。具體構(gòu)造見(jiàn)圖4.1定位裝置。圖4.1 定位裝置4.2 夾緊方案及元件的確定與選擇4.2.1夾緊方案的確定1、水泵蓋夾緊方案的確定利用夾緊座、內(nèi)六角螺母、方頭螺栓和V型夾緊塊對(duì)工件進(jìn)行上下夾緊。2、鉆模板夾緊方案的確定在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。4.2.2夾緊元件的選擇1、水泵蓋夾緊元件的選擇:夾緊座、內(nèi)六角螺母、方頭螺栓和V型夾緊塊。2、鉆模板夾緊元件的選擇:采用2個(gè)內(nèi)六角螺栓。4.3 夾具體的確定通過(guò)資料的查閱,確定夾具的制造形式為鑄造夾具體。該類(lèi)夾具體的優(yōu)點(diǎn)是工藝性好,可鑄出各種復(fù)雜形狀,具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性,但生產(chǎn)周期長(zhǎng),需進(jìn)行處理,消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料為灰鑄鐵(如HT200),要求強(qiáng)度高時(shí)用鑄鋼,要求重量輕時(shí)鑄鋁。目前鑄造夾具體應(yīng)用較多。具體構(gòu)造見(jiàn)圖4.2:圖4.2 夾具體圖4.4 導(dǎo)向裝置鉆套的確定對(duì)零件4-7孔進(jìn)行鉆削加工,除了鉆模板外,還應(yīng)有鉆頭的導(dǎo)向裝置鉆套。鉆套是鉆模上特有的元件,它的作用是確定鉆頭,鉸刀等刀具的軸線位置,防止刀具在加工過(guò)程中發(fā)生偏斜,保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。根據(jù)使用特點(diǎn),鉆套可分為固定式,可換式,快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。1、固定鉆套固定鉆套(如圖4.3)直接被壓在鉆模板上,其位置精度要求較高,但磨損后不易更換,鉆模板較薄時(shí),為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長(zhǎng)度,應(yīng)采用有肩鉆套。圖4.3 固定鉆套2、可換鉆套可換鉆套(如圖4.4)用于零件單一、大批量生產(chǎn)中,方便更換磨損的鉆套。鉆套和襯套之間采用F7/m6或F7/k6配合,襯套和鉆模板之間采用H7/n6配合。當(dāng)鉆套磨損后,可卸下螺釘,更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)及退刀時(shí)脫出。圖4.4 可換鉆套3、快換鉆套在工件的一次裝夾中,若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個(gè)加工工步,需要不同孔徑的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具,此時(shí)應(yīng)使用快換鉆套(如圖4.5)。更換鉆套時(shí),只需逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置,即可向上快速取出鉆套。圖4.5 快換鉆套4、特殊鉆套因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標(biāo)準(zhǔn)鉆套時(shí),需自行設(shè)計(jì)的鉆套稱(chēng)為特殊鉆套。圖4.6加長(zhǎng)鉆套為常見(jiàn)的特殊鉆套,在加工凹面上的孔時(shí)使用,為減少刀具與鉆套的摩擦,可將鉆套引導(dǎo)高度H以上的孔徑放大,鉆套的高度H增大,則導(dǎo)向性能好,刀具剛度提高,加工精度高,但鉆套與刀具的磨損加劇,一般取H=12.5d。圖4.6 加長(zhǎng)鉆套本次選快換鉆套作為鉆頭的導(dǎo)向元件。4.5 鉆削力和夾緊力的計(jì)算4.5.1鉆削力的計(jì)算根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南,得鉆削力計(jì)算方法:其中P鉆削力;D鉆頭直徑,7mm;S進(jìn)給量,0.1mm;HB布氏硬度,163-229HB,取220HB。所以4.5.2夾緊力的計(jì)算?;景踩禂?shù),取1.5;加工性質(zhì)系數(shù),取1.1;刀具鈍化系數(shù),取1.1;繼續(xù)切削系數(shù),取1.1;夾緊力穩(wěn)定系數(shù),取1.3;手動(dòng)夾緊位置系數(shù),取1.0。所以=2.6實(shí)際夾緊力應(yīng)為:。其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),。所以取螺栓預(yù)緊力。選M8方頭螺栓。則,小于45鋼許用應(yīng)力。選M8方頭螺栓,合適。4.6 定位誤差的分析零件的主要定位元件為夾具體、圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)1、圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)的尺寸與公差通過(guò)對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)的查閱,能夠確定和保證圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)的尺寸要求及形位公差要求。2、夾具體的尺寸與公差根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)資料,確定夾具體的結(jié)構(gòu)和尺寸,具體見(jiàn)夾具體零件圖。通過(guò)對(duì)零件圖的分析,其加工精度為6.3um,因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。結(jié)論綜上所述,本文通過(guò)對(duì)水泵蓋的加工工藝規(guī)程及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì),讓我們了解在機(jī)械加工之前,在熟悉圖紙的同時(shí),對(duì)零件的每一個(gè)加工部位也要詳細(xì)的了解,該部位在整個(gè)機(jī)械加工中的精度要求是否是高精度的,要分析出那些部位的加工是整體工藝中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。同時(shí)在編制時(shí)還要考慮工廠的生產(chǎn)條件。該零件加工時(shí)綜合了多個(gè)工種和多道工序,涉及到了銑、鉆等工序。因此對(duì)每道加工工序的加工余量,以及允許的偏差,零件表面的粗糙度要求,位置度要求都要有明確的標(biāo)明。為了能更好的加工零件還對(duì)典型的工序設(shè)計(jì)了專(zhuān)用夾具,并標(biāo)明工裝的名稱(chēng)、圖號(hào)及規(guī)程。以此最終確保零件加工的順利進(jìn)行以及加工質(zhì)量。致謝在這次課程設(shè)計(jì)即將完成的時(shí)候,我清晰的看到了自己身上對(duì)很多老師在課堂上講述知識(shí)的缺乏,使得自己做起來(lái)很費(fèi)力,現(xiàn)在回想起來(lái),由于時(shí)間的淡化,原來(lái)學(xué)過(guò)的知識(shí)都已經(jīng)淡忘了,沒(méi)有溫故而知新,很是懊惱。在這里我很敬佩我的指導(dǎo)老師,她平時(shí)的工作還是很繁忙的,但是每次她都能夠?qū)ξ业脑O(shè)計(jì)進(jìn)行詳盡的指導(dǎo)和幫助。在此,我要表示由衷的謝意。當(dāng)然,也要感謝本組同學(xué)給予的幫助,謝謝各位。可以這樣將沒(méi)有你們的幫助和支持我們的設(shè)計(jì)不可能在這么短的時(shí)間里面完成,也不能完成的這樣的圓滿,再次謝謝你們!參考文獻(xiàn)1 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水泵
15
專(zhuān)用
夾具
設(shè)計(jì)
加工
工藝
裝備
設(shè)備
非標(biāo)
cad
- 資源描述:
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水泵蓋的鉆Ф15孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)7張CAD圖,水泵,15,專(zhuān)用,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad
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