軸承杠桿設計銑尺寸尺寸35端面銑床夾具設計

軸承杠桿設計銑尺寸尺寸35端面銑床夾具設計,軸承,杠桿,設計,尺寸,35,端面,銑床,夾具 哈爾濱理工大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 說 明 書 設計題目：軸承杠桿設計銑尺寸35銑床夾具 設 計 者： 指導教師： . 目 錄 機械自造工藝及夾具課程設計任務書……………………..3 序 言 ……………………………………………………4 零件的分析…………………………………………………..4 零件的作用………………………………………..........4 零件的工藝分析………………………………………..4 工藝規(guī)程設計………………………………………………..5 確定毛坯的制造形式………………………………….5 基準面的選擇…………………………………………..5 制定工藝路線…………………………………………..5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………..6 確定切削用量及基本工時……………………………..7 夾具設計……………………………………………………..12 問題提出……………………………………………… 12 夾具設計……………………………………………….12 參考文獻……………………………………………………...19 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械自造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：軸承杠桿設計銑尺寸35銑床夾具 設計要求：中批量生產 手動夾緊 通用工藝裝備 設計時間： 設計內容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 4、繪制夾具總裝圖； 5、繪制夾具體圖； 6、說明書 班 級： 設 計 者： 指導教師： 系 主 任： 序 言 機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。 由于能力有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。 一零件的分析 （一） 零件的作用： 題目所給的零件是軸承杠桿。它位于廂體內部：主要作用是傳遞紐距，幫助改變機床工作臺的運動方向。零件在主視方向支撐，上平面分別有M8的螺紋孔.,所有技術要求都是為了機床總體裝配.。 (二)零件的工藝分析： 本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有兩組孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個面，此面將作為初基準，表面粗糙度為3.2。根據表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達到技術要求。 2、零件頂面，它是以底面為粗基準而加工的，它將作為精基準以完成以后的孔加工，為達到題目要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，表面粗糙度為3.2。.最終達到要求。 二、工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式。 由零件要求可知，零件的材料為HT200，考慮到本零件在具體工作的受力情況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因為零件是中批量生產，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。 （二） 基準面的選擇 基準面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質量的到保證，生產效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內完成加工任務。 粗基準的選擇對于本撥叉來說是至關重要的，對于一般零件而言，應以出加工的表面為粗基準，本零件正好符合要求，對于精基準而言，主要應考慮到基準重合的問題，當設計基準與工藝基準不重合時，應該進行尺寸換算， 制定工藝路線的出發(fā)點，是應該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到妥善保證，在生產綱領一確定成批生產的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應該考慮經濟效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。 （三） 公藝路線制定 銑?35孔兩端面 鉆，擴，粗鉸，精鉸?35孔 銑尺寸為35的一端面 銑尺寸為35的另一端面 鉆，擴，鉸 12的孔 粗銑，精銑槽13 鉆孔，擴孔 ?12 鉆孔，攻螺紋孔M8 （四） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “杠桿”零件的材料為HT200，,生產類型為成批量生產，采用砂型鑄造，13級精度以下。（批量生產） 根據上述原始資料及加工工藝，分別對個加工表面的機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸確定如下： ?35孔兩端面 由《機械加工工藝設計實用手冊》表6-92及公式（6-16）計算底面加工余量。 e=C 式中 e ——余量值； ——鑄件的最大尺寸； A ——加工表面最大尺寸； C ——系數 e=2mm 滿足《機械加工工藝設計實用手冊》表6-93的要求。 2． 頂面.35面： 因為表面粗糙度要求高，根據零件圖中可以看出加工余量為 e=3mm 滿足《機械加工工藝設計實用手冊》表6-93的要求。 3、中間35孔 毛坯為實心，不沖出孔，孔精度為IT7—IT8之間，根據《機械加工工藝設計實用手冊》確定尺寸和余量。 4.銑13mm槽 毛坯為實心，不沖出孔，根據《機械制造工藝手冊》查知e=18mm 5、M8螺紋孔 毛坯為實心，不沖出孔，根據《機械制造工藝手冊》查知M4底孔為3.2為零件滿足要求確定尺寸余量如下。 鉆M8底孔φ6.8； 攻絲M8； e= 0.8mm . （五） 確定切削用量及基本工時 1、工序I 銑?35孔兩端面 a/加工條件：機床：X62W臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀 GB1106-85 其中d=35mm, L=82mm , l=22mm b/計算切削用量：=2.5mm 由《機械加工工藝手冊》表15.53可知： f= 由《切削用量手冊》表9.4-8可知： vt =0.34m/s nt=1.35r/s vft=1.70m/s 各休整系數為Kmv=Kmn=Kmf=0.69 Ksv=Ksn=Ksf=0.8 所以有 V==0.19m/s V==0.75r/s V==0.94mm/s 由X62W機床取 nt=0.792r/s=47.5r/min vfc=1.0mm/s 所以實際切削速度 v==0.20m/s=12m/min afc.=. 確定主軸轉速：l1+l2=17mm l=75mm n==7r/s=420r/min 切削工時： 2、工序II鉆，擴φ35孔 (1) 鉆φ20孔 a/加工條件：機床：Z525立時鉆床.. 刀具：麻花鉆 其中d=18mm, .b/計算切削用量：=18mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=0.36mm/r v=0.35m/s . 確定主軸轉速： n==.334r/min . 按機床選?。? 實際機床選取： v= 切入 切出 l=80mm 切削工時： . （2）擴φ34.8孔 a/加工條件：機床：Z525立時鉆床.. 刀具：擴孔鉆 其中d=19.8mm, .b/計算切削用量：=1.8mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=0..81mm/r v=0.14m/s 確定主軸轉速： n==.121.5r/min . 按機床選?。? 實際機床選取： v= 切削工時： . (3)鉸φ35 4、兩邊分別倒角1X45 t=0.4min 5粗銑 ?12凸端面，凹端面 t=0.5min 6鉆孔，攻螺紋M8深10 (1) 鉆φ6.8孔 a/加工條件：機床：Z525立時鉆床.. 刀具：麻花鉆 其中d=9mm, .b/計算切削用量：=9mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=0.36mm/r v=0.35m/s . 確定主軸轉速： n==.334r/min . 實際機床選?。?v= 切入 切出 l=80mm 切削工時： . (2)攻絲φ10 2z=1mm 8. 精銑 ?12孔凸端面 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：粗銑底面 刀具：端面銑刀 機床：X5032A立式銑床 2. 計算切削用量及加工工時 由參考文獻[1]表15-53 f=0.2-0.4mm/z 取f=0.3 mm/z 由參考文獻[1]表15-55 v=0.25-0.35m/s 取v=0.3m/s n===1.19r/s=71.7r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=71 r/min=1.18r/s 實際切削速度v===0.297m/s 切削深度a=2.5mm（按加工余量分配） 切削工時： L=120mm L為加工長度 l1=80mm(刀具直徑) 由文獻[2]表20取銑削入切量和超切量y+△=18mm t===77s=1.1min 9. 鉆， ?8H7的孔 (1)鉆?7的孔 2z=1.5 tm=0.5min (2)攻螺紋孔?8的螺紋 tm=0.4min 10. 銑13mm槽 a/加工條件：機床：x62w臥式銑.床.. 刀具：直齒三面刃銑刀 其中d=80mm, z=18 b/計算切削用量：=8mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-55可知： .af=0..20mm/z v=0.3m/s 確定主軸轉速： n==71.6r/min . 按機床選?。? 實際機床選取： v= . 11.粗銑，精銑?20端面 12鉆孔，擴孔 ?8H8 (1) 鉆M8孔φ6.7孔. a/加工條件：機床：Z525立時鉆床.. 刀具：麻花鉆 其中d=6.7mm, .b/計算切削用量：=6.7mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=0.13mm/r v=0.35m/s . 確定主軸轉速： n==.998r/min . 按機床選?。? 實際機床選取： v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時： . (2) 擴M8 a/加工條件：機床：Z525立時鉆床.. .b/計算切削用量：=1.3mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=1mm/r v=0.12m/s . 確定主軸轉速： n==286r/min . 按機床選?。? 實際機床選取： v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工時： ... 4、 專用夾具設計 問題的指出 由于生產類型為成批，大批生產，要考慮生產效率，降低勞動強度，保證加工質量，故需設計專用夾具。 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。 經過和指導教師的協(xié)商，我決定設計軸承杠桿設計銑尺寸35銑床夾具夾具設計，本夾具將用于立式銑床X52K。利用本夾具主要是銑尺寸35銑床夾具。此孔.沒有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動的生產率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。 三.定位基準的選擇 該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個側面的正中心上，并且還要求其孔為通孔，由于端面經過精銑，精度比較高，因而工序基準為端面A，為了便于加工，選取適當的定位基準，保證其加工要求。夾具設計應首先滿足這些要求，在保證較高的生產效率的前提下，還應考慮夾具體制造工藝性和生產經濟性。加工過程中夾具的操作應方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應具有較好的剛性。 據《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。 夾具方案的設計 如圖所示，為了加工通孔，必須使其完全定位。因此初步的設計方案如下, 根據定位基準的選擇原則，采用以35孔以及端面來定位。 四.切削力和夾緊力計算 （1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭 機床： Z525機床 1） 查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9 因此Fz=.595N 查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[5]表 可得： 所以 五.夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 六.定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和V型塊間隙配合。 （2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為80。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴ 定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 七. 擋銷選用 本夾具選用一銷來定位，其參數如下表： 表2.2 銷 d 公稱尺寸 允差 35 +0.034 ～0.023 65 5 3 8 1 6 1.5 八.確定夾具體結構尺寸和總體結構 夾具體：夾具的定位、引導、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復雜的基礎件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設計夾具體時，必須考慮結構應便于排屑。此外，夾具體結構的工藝性、經濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設計時也應加以考慮。 夾具體設計的基本要求 （1）應有適當的精度和尺寸穩(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面，應有適當的尺寸精度和形狀精度，它們之間應有適當的位置精度。 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 （2）應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。 （3）應有良好的結構工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。 工件裝夾方案確定以后，根據定位元件及夾緊機構所需要的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 九.本章小結 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。 五、自我小結 本次課程設計是在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性復習，是一次對我們所學的專業(yè)基礎知識的掌握情況的重要考察和檢驗，更是培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際，分析并解決問題能力的重要內容和階段。使我更好的掌握了CAD和PROE制圖軟件。 這次課程設計，其設計圖主要用CAD制圖軟件完成。自我感覺尚有很多不足和錯誤，首先，在設計夾具裝配件時過于匆忙，裝配手柄時放在了左手邊，不符合工人正常勞作習慣；其次是課程設計前準備工作沒做好，在圖書館很多資料和文獻都沒能借到（早已借空了），在借閱同學的相關資料時沒有時間認真琢磨和分析相關信息和數據；最后就是課程設計說明書的編寫過于匆忙，時間很緊，很多文字和標準，公式，數據，計算上的錯誤沒有時間一一改正（確實，在打這篇文稿，發(fā)現了很多錯誤和缺憾）。 課程設計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學習過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學習和結合，使自己把學過的知識聯(lián)系起來，運用到各個方面上去。同時，廣泛地運用設計手冊及各種參考資料，學會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；整個零件的加工過程是和其他同學分工完成的，集中體現了團隊精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設計中培養(yǎng)了我獨立分工合作的能力！為以后出身社會的工作打下基礎！ 六、參考文獻 1??徐洪本 ．機床夾具設計手冊．遼寧科技大學出版社．2004.3 2??鄧文英等．金屬工藝學．高等教育出版社．2008.4 3??付風嵐等．公差與檢測技術．科學出版社．2006.9 4??王先逵等．機械加工工藝手冊．機械工業(yè)出版社．2007.9 5??陳宏鈞．金屬切削速算手冊．機械工業(yè)出版社．2007.9 20 機械加工工序卡片 產品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第 1 頁 車床 杠桿 34 銑尺寸為35的一端面 2 共 1 頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 力學性能 金工 7 HT200 同時加工 件數 每料件數 技術等級 單件時間 （min） 準備—終結 時間（min） 1 設備名稱 設備編號 夾具名稱 夾具編號 工作液 臥式銑床 更 改 內 容 工 步 號 工 步 內 容 計算數據（mm） 走 刀 次 數 切 削 用 量 工時定額（min） 刀具、量具 及輔助工具 直 徑 或 長 度 進 給 長 度 單 邊 余 量 背吃 刀量 （mm） 進給量 （mm/r） 或 （mm/min） 切削速度 （r/min） 或雙行程數 （mm/min） 切削 速度 (m/min) 基 本 時 間 輔 助 時 間 工 作 地 服 務 時 間 工 步 號 名 稱 規(guī) 格 編 號 數 量 1 2 銑尺寸為35的一端面 銑尺寸為35的另一端面 ?50 ?50 50 50 9 0.9 2 2 3 3 0.18 0.18 40 40 4.42 4.42 1 2 編 制 夏侯唐振 抄寫 校對 審核 批準 機械加工 工藝過程 卡片 產品名稱 及型號 軸承杠桿 零件名稱 杠桿 零件圖號 材料 名稱 灰鑄鐵 毛坯 種類 鑄造 零件重量 （kg） 毛重 牌號 HT200 尺寸 凈重 共2 頁 性能 每料件數 1 每臺件數 每批件數 工序號 工序內容 加工車間 設備名稱及編號 工藝裝備名稱及編號 技術等級 時間定額（min） 夾具 刀具 量具 單件 準備—終結 1 2 3 4 5 6 7 8 銑?35孔兩端面 鉆，擴，粗鉸，精鉸?35孔 銑尺寸為35的一端面 銑尺寸為35的另一端面 鉆，擴，鉸 12的孔 粗銑，精銑槽13 鉆孔，擴孔 ?12 鉆孔，攻螺紋孔M8 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 機加車間 臥式銑床X62 立式鉆床Z525 立式銑床X52K 立式銑床X52K 立式鉆床Z525 立式攻絲機S4016 臥式銑床X60 立式鉆床Z525 立式攻絲機S4016 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 專用夾具 更改 內容 編制 抄寫 校對 審核 批準