左鎖緊螺桿機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)【含11張CAD圖紙】
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左鎖緊螺桿零件的 機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)學(xué)院: 班級(jí): 姓名: 學(xué)號(hào): 指導(dǎo)老師:成績(jī): 日期: 機(jī)械加工工藝規(guī)程與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)一 設(shè)計(jì)任務(wù)1.設(shè)計(jì)課題:左鎖緊螺桿機(jī)械加工工藝規(guī)程制定及鉆孔的夾具設(shè)計(jì)2.生產(chǎn)綱領(lǐng):大批量生產(chǎn)二 設(shè)計(jì)說明書序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)后,進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上安排的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)已修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 通過這次課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)我們運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識(shí),結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的知識(shí),獨(dú)立地分析和解決問題,初步具備設(shè)計(jì)零件夾具和加工工藝規(guī)程的能力。提高自己計(jì)算、識(shí)圖、制圖、編寫技術(shù)文件等基本技能,熟悉并運(yùn)用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書,為以后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)后從事技術(shù)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。1.零件加工工藝設(shè)計(jì)(1)零件的工藝性審查1)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該零件為細(xì)長(zhǎng)軸類零件,零件的形狀比較簡(jiǎn)單,屬于較簡(jiǎn)單的零件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單2)主要技術(shù)要求:未注倒角145。8端部淬硬。3)加工表面及要求8軸:保證直徑尺寸為8mm,長(zhǎng)度為90mm,表面粗糙度R3.2m。兩端倒角為145。M10螺紋:保證尺寸為M10mm,螺紋長(zhǎng)度為40mm,表面粗糙度R6.3m。 兩端倒角145。5孔:孔徑5mm,孔中心線離軸承端面10mm。槽5:保證槽寬尺寸為5mm,表面粗糙度為R3.2,槽的深度為20mm。16軸:保證直徑尺寸為16mm,長(zhǎng)度為25mm。整根軸的長(zhǎng)度為160mm。4)零件材料零件材料為35號(hào)鋼,是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,有良好的塑性和適當(dāng)強(qiáng)度,多在正火和調(diào)質(zhì)后使用。(2)毛胚選擇1)確定毛胚的類型及制造方法由于零件材料回轉(zhuǎn)體零件,外形比較簡(jiǎn)單,為降低成本,因此選擇圓棒料。2)確定毛胚的形狀、尺寸及公差毛胚的尺寸如附圖1所示。 附圖13)確定毛胚的技術(shù)要求圓形棒料無明顯的缺陷機(jī)加工前消除內(nèi)應(yīng)力繪毛胚圖根據(jù)附圖1所示,在各加工表面加上加工余量。(3)基準(zhǔn)選擇 零件圖附圖2所示 附圖2由于零件圖中所示零件主要尺寸為徑向尺寸,且其行位公差以8,10,16為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),因此首先需加工軸兩端面以及各段軸,為后續(xù)高要求的工序做好準(zhǔn)備。工藝順序的安排原則有四點(diǎn):、1. 先加工基準(zhǔn)面,再加工其他面。2. 一般情況下,先加工平面,再加工孔。3. 先加工主要平面,再加工次要平面。4. 先安排粗加工工序,再安排精加工工序。根據(jù)上述四條工序安排原則以及粗、精基準(zhǔn)選擇的原則,確定各加工表面的基準(zhǔn)如下: 1)兩端面:互為基準(zhǔn);2)16軸(粗,半精加工):8端面;3)10軸(粗,半精加工):8端面;4)8軸(粗,半精加工):;8端面5)5孔:16端面,軸心線(精基準(zhǔn));6)槽520:16端面,軸心線(精基準(zhǔn))(4)擬定機(jī)械加工工藝路線1)確定各加工面的加工方法及加工路線該零件加工表面為:5的孔,上下端面,軸外圓,螺紋軸,銑槽。根據(jù)各表面的精度要求和表面粗糙度要求,5的孔加工路線為鉆、鉸;上下斷面加工路線為車削;軸外圓的加工路線為粗車,精車;螺紋軸加工路線為粗車,精車;銑槽的加工路線為銑。2)擬定加工工藝路線工藝路線方案一工序 車削8端面.工序 粗車16,長(zhǎng)度162.5mm,粗車10,長(zhǎng)度135mm,粗車外圓8,長(zhǎng)度90mm。工序 半精車外圓8,長(zhǎng)度90mm,半精車10,長(zhǎng)度45 mm,半精車16,長(zhǎng)度25mm。車削螺紋M10,長(zhǎng)度40mm.。切斷工件,保證長(zhǎng)度162.5mm. 調(diào)頭車端面16工序 鉆孔4.8,中心線距16端10mm。鉸孔5。工序 車螺紋M10,8端倒角,螺紋M10端倒角工序 銑通槽,寬5 mm,深20 mm.工序 8局部淬火,長(zhǎng)度90mm.工序 清洗,去毛刺。工序 檢驗(yàn)(5)確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差根據(jù)上述原始資料及加工工藝,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè),分別確定加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下:工序 工序內(nèi)容 單邊余量 工序尺寸 表面粗糙度R 工序 1.車削8端面 2.5 mm 197.5 mm 12.5工序 1. 粗車削外圓16 0.75mm 16.5mm 12.52.粗車削外圓10 3mm 10.5mm 12.53.粗車削外圓8 1 mm 8.5mm 12.5 工序 1.半精車外圓8 0.25 mm 8mm 3.2 2.半精車外圓10 0.25 mm 10mm 3.2 3.半精車外圓16 0.25mm 16mm 3.2 4.切斷工件16 35mm 162.5mm 12.5 5調(diào)頭車16端面 2.5mm 160mm 12.5工序 1.鉆孔5 2.4mm 4.8 3.22.鉸孔5 0.1mm 5 3.2 工序 1.車外螺紋M10 1mm 8.0515 6.3工序 1.銑通槽5 2.5 mm 5 3.2工序 8端部淬硬(6)選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備根據(jù)一般工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件,為了滿足生產(chǎn)需要,現(xiàn)選用各工序所用的設(shè)備為:工序 CA6140車床,YT15外圓車刀,0200/0.02mm游標(biāo)卡尺,鋼直尺.工序 CA6140車床,YT15外圓車刀, 切斷刀YT15,刀寬3mm,0200/0.02mm游標(biāo)卡尺,鋼直尺。工序 CA6140車床,YT15外圓車刀,0200/0.02mm游標(biāo)卡尺,鋼直尺。 工序 Z302510/1搖臂鉆床, 4.8直柄麻花鉆,專用夾具, 0200/0.02mm游標(biāo)卡尺,鋼直尺. 5錐柄機(jī)用鉸刀。工序 CA6140車床,YT15外圓車刀,0200/0.02mm游標(biāo)卡尺,鋼直尺,高速鋼螺紋車刀。工序 X62W 臥式銑床,YT-15錯(cuò)齒三面刃銑刀,D=80,d=27,Z=16,L=5專用夾具0200/0.02mm游標(biāo)卡尺,鋼直尺。(7)確定切削用量及基本工時(shí)1) 工序 車削8端面。加工條件: CA6140車床,YT15外圓車刀,專用夾具,柴油冷卻. 車削8端面(a) 確定被吃刀量 端面的總加工余量為2.5 mm,一次走刀加工,a= 2.5 mm.(b) 確定進(jìn)給量 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)以下簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)表1.4,刀桿尺寸為2020,a3 mm,以及工件直徑為20,f=0.30.4mm/r,查工藝手冊(cè)表4.2-3,根據(jù)機(jī)床的橫向進(jìn)給量取f=0.39 mm/r。(c) 計(jì)算切削速度 根據(jù)切削手冊(cè)表1.27,表1.28,C=242.m=0.2,x=1.y=0,修正系數(shù)刀具k=1.08,刀具壽命選T=60minv=45.6(m/min)(d) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n=r/min)根據(jù)工藝手冊(cè)表4.2-2與807.3 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為710 r/min,760r/min及900 r/min?,F(xiàn)選n=760 r/min,所以實(shí)際切削速度為43m/min。(e) 計(jì)算基本時(shí)間 工藝手冊(cè)表6.2-1,l=18,l=2,l=l=0.2)工序工序 1. 車削外圓16 ,車削外圓10,車削外圓8 粗車1816.5,長(zhǎng)度162.5mm。(a) 確定被吃刀量 外圓的總加工余量為1.5 mm,一次走刀加工,a= 0.75mm。(b) 確定進(jìn)給量 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)以下簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)表1.4,刀桿尺寸為2020,a3 mm,以及工件直徑為20,f=0.30.4mm/r,查工藝手冊(cè)表4.2-3,根據(jù)機(jī)床的橫向進(jìn)給量取f=0.39 mm/r。(c) 計(jì)算切削速度 根據(jù)切削手冊(cè)表1.27,表1.28,C=242.m=0.2,x=0.15.y=0,修正系數(shù)刀具k=1.08,刀具壽命選T=60minv=40m/min(d)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n=r/min)根據(jù)工藝手冊(cè)表4.2-2與707r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為710 r/min ,760r/min現(xiàn)選n=760 r/min,所以實(shí)際切削速度為43m/min。(e) 計(jì)算基本時(shí)間 工藝手冊(cè)表6.2-1,l=162.5,l=2,l=3t=車削外圓16.510.5,長(zhǎng)度135 mm(a)確定被吃刀量 外圓的總加工余量為6 mm,一次走刀加工,a= 3 mm.(b)確定進(jìn)給量 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)以下簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)表1.4,刀桿尺寸為2020,a3 mm,以及工件直徑為20,f=0.30.4mm/r,查工藝手冊(cè)表4.2-3,根據(jù)機(jī)床的橫向進(jìn)給量取f=0.39 mm/r。(c)計(jì)算切削速度 根據(jù)切削手冊(cè)表1.27,表1.28,C=242.m=0.2,x=0.15.y=0,修正系數(shù)刀具k=1.08,刀具壽命選T=60minv=38.025(m/min)(d)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n=r/min)根據(jù)工藝手冊(cè)表4.2-2與734 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為710 r/min及760r/min?,F(xiàn)選n=760 r/min,所以實(shí)際切削速度為39.4m/min。(e) 計(jì)算基本時(shí)間 工藝手冊(cè)表6.2-1,l=135,l=2,l=0t=車削外圓10.58.5,長(zhǎng)度90mm(a)確定背吃刀量 外圓的總加工余量為2mm,一次走刀加工,=1mm(b)確定進(jìn)給量 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-3,刀桿尺寸為20X20, 3mm以及工件直徑為618時(shí),=0.30.4mm/r, 根據(jù)機(jī)床的進(jìn)給量取=0.39mm/r。(c)計(jì)算切削速度 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-6,由于刀具為高速鋼刀具,故可查得外圓切削速度=0.45m/s,即=27m/min.(d)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=27*1000/10.5/3.14=819m/min根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表10-7,與819m/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為760 r/min 或900 r/min,現(xiàn)選=760 r/min,所以實(shí)際切削速度v=25.1m/min.(e)計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-32,=2 mm,=0mm, =90mm t=92/760/0.39=18.6s3)工序工序半精車8的外圓達(dá)到圖紙要求(a)確定背吃刀量 外圓的總加工余量為0.5mm,一次走刀加工,=0.25mm(b)確定進(jìn)給量 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-5,表面粗糙度為3.2, 加工材料為鋼根據(jù)機(jī)床的進(jìn)給量取=0.25mm/r。(c)計(jì)算切削速度 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-6,由于刀具為高速鋼刀具,故可查得外圓切削速度=0.45m/s,即=27m/min. (d)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=1000*27/3.14/8.5=1011 r/min根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表表10-7,與1011r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1120 r/min,現(xiàn)選=1120 r/min,所以實(shí)際切削速度v=29.9m/min.(e)計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-32,=5 mm,=3mm, =27mm (min)半精車10.5的外圓到10(a)確定背吃刀量 外圓的總加工余量為0.5mm,一次走刀加工,=0.25mm(b)確定進(jìn)給量 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-5,表面粗糙度為3.2, 加工材料為鋼根據(jù)機(jī)床的進(jìn)給量取=0.25mm/r。(c)計(jì)算切削速度 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-6,由于刀具為高速鋼刀具,故可查得外圓切削速度=0.45 m/s,即=27m/min.=1000*27/3.14/10.5=819m/min根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表10-7,與819m/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為710 r/min 或900 r/min,現(xiàn)選=900 r/min,所以實(shí)際切削速度v=29.7m/min.(e)計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-32,=5 mm,=3mm, =45mm (min)半精車16.5的外圓到16(a)確定背吃刀量 外圓的總加工余量為0.5mm,一次走刀加工,=0.25mm(b)確定進(jìn)給量 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-5,表面粗糙度為3.2, 加工材料為鋼根據(jù)機(jī)床的進(jìn)給量取=0.25mm/r。(c)計(jì)算切削速度 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-6,由于刀具為高速鋼刀具,故可查得外圓切削速度=0.45m/s,即=27m/min(d)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=1000*27/3.14/16.5=521r/min根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表10-7,與521r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500 r/min 或560 r/min,現(xiàn)選=560 r/min,所以實(shí)際切削速度v=29m/min.(e)計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-32,=5 mm,=3mm, =25mm =33/0.25/560=0.24(min)3)工序工序 鉆孔4.8, 鉸孔5加工條件:Z302510/1搖臂鉆床,4.8直柄麻花鉆,專用夾具,0200/0.02mm游標(biāo)卡尺,鋼直尺, 5錐柄機(jī)用鉸刀。鉆孔4.8,中心線距16端面10mm根據(jù)切削手冊(cè)確定進(jìn)給量 8mm,HBW200,所以按工藝手冊(cè)f=0.220.28mm/r,取f=0.25 mm/r(a) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度,按工藝手冊(cè)。取鉆頭后面的最大磨損量為0.8mm,耐用度T=45min.(b) 計(jì)算切削速度 按工藝手冊(cè)查得=6.6 ,m=0.2,=0,=0.5, =0.4,=1,=1,=0.95 =11.74(m/min) =934.7(r/min)取=1000 r/min,所以實(shí)際切削速度V=15.07(m/min) (d) 計(jì)算基本時(shí)間 按工藝手冊(cè)表得,=16mm, =D/2+1.5=4mm,=3mm =23/(1000*0.25)=0.092(min)鉸孔5(a)確定進(jìn)給量, 切削速度.由于是通孔加工,為了避免孔即將鉸穿時(shí)鉸刀容易折斷,孔徑很小,宜采用手動(dòng)進(jìn)給。根據(jù)切削手冊(cè)表,f=0.20.4,v=812m/min,查工藝手冊(cè)表,按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速,取f=0.35 mm/r,n=125r/min,實(shí)際切削速度=1.96 m/min。(b)計(jì)算基本時(shí)間 根據(jù)工藝手冊(cè)表,l=16mm,l=4mm,l=4mm4)工序 車外圓螺紋 8端倒角,螺紋M10端倒角車外圓螺紋車床CM6140刀具材料:高速鋼,螺紋刀型號(hào)LN1216-03,基本尺寸40mm。進(jìn)給量:f=1mm/r,分5次走刀,背吃刀量0.6mm、0.3mm、0.1mm、0.062mm、0.013,查表1.18,可知使用高速鋼切螺紋時(shí),切削速度9-12m/min,取V=10m/min,則查簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.31可取 n=320r/min所以實(shí)際切削速度,符合條件計(jì)算切削時(shí)間:,其中, ,q=1 Tj1=(40+2+4)/320*5=43.125,取T=44s 8端倒角,螺紋M10端倒角加工條件:CA6140車床,專用夾具,YT15外圓車刀,柴油冷卻參照車端面,現(xiàn)選n=1000 r/min,所以實(shí)際切削速度a)8端倒角:V=3.14*8*1000/1000=25.1m/minb)螺紋M10端倒角:V=3.14*10*1000/1000=31.4 m/min5)工序 銑通槽5 加工條件:X62W臥式銑床,三面刃直尺銑刀,YT15刀片,銑刀齒數(shù)20,寬5mm,刀盤直徑160mm,專用夾具,柴油冷卻,加切削液 (a)確定背吃刀量 由毛坯圖已知銑削寬度at=5mm, 銑削深度=20mm (b)確定每齒進(jìn)給量 按工藝手冊(cè)表取f=0.06mm/z (c)確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 T=150mm/min=270,=0.1=0.4,=1.1,=0.21,=0.3,m=0.35,=0 =*1.1=210.35(m/min) =418.5(r/min) 取=420 r/min,則實(shí)際切削速度v=211(m/min)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為=0.06*20*60=72mm/min,取X62W臥式銑床與72 mm/min相近的進(jìn)作臺(tái)進(jìn)給量=75 mm/min,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量=0.625mm/z f=1.25mm/r (d)計(jì)算基本時(shí)間 按工藝手冊(cè)表=20mm, =0.5d+(12)=0.55+(12)=4mm, =13mm,取=2mm=*60=20.8(s)8端部淬火 清洗檢驗(yàn)參考文獻(xiàn)1. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)劉友才 肖繼德 主編 機(jī)械工業(yè)出版社2.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社3.機(jī)械制造工藝學(xué)周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社4. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社6. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社7. 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社8. 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社9.金屬切削手冊(cè)第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上海科學(xué)技術(shù)出版社10機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書, 機(jī)械工業(yè)出版社
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