軸座機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】
壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書,咨詢Q 197216396 或 11970985機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目: 軸座機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名:學(xué) 號(hào):系 別:專業(yè)班級(jí):指導(dǎo)教師:起止時(shí)間: 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名及職稱蹇永良設(shè)計(jì)題目軸座機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容1、 產(chǎn)品零件圖1張2、 產(chǎn)品毛坯圖1張3、 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片1份4、 機(jī)械加工工序卡片1張5、 夾具設(shè)計(jì)裝配圖(1號(hào)圖)1份6、 夾具零件圖:夾具體零件圖1張7、 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份注:零件年產(chǎn)量5000臺(tái)/年進(jìn)度安排1、 零件工藝審查,選擇毛坯并繪制毛坯圖(1天)。2、 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì):1) 選擇加工方法和方案,擬定工藝路線(1天)。2) 進(jìn)行工序設(shè)計(jì)計(jì)算(2天)3) 填寫工藝過(guò)程卡和鉆加工工序卡(2天)3、 夾具設(shè)計(jì):1) 設(shè)計(jì)鉆孔工序的鉆床夾具機(jī)構(gòu)方案,繪制夾具設(shè)計(jì)裝配圖草圖(2天)。2) 繪制夾具裝配圖,1#圖幅1張(2天)。3) 繪制夾具體零件圖1張(2天)。4、 編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書10頁(yè)(2天)5、 課程設(shè)計(jì)答辯(1天)主要參考文獻(xiàn)1、 黃健求機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二版機(jī)械工業(yè)出版社2、 崇凱機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南化學(xué)工業(yè)出版社目錄序言1一、零件的分析2(一)零件的作用2(二)零件的工藝分析2(三)確定生產(chǎn)類型2二、確定毛坯21、確定毛坯種類22、確定鑄件加工余量及形狀33、繪制鑄件毛坯圖4三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4(一)選擇定位基準(zhǔn)4(二)制定工藝路線4(三)機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定6(四)選擇機(jī)床、夾具、刀具及量具7四、 夾具設(shè)計(jì)20(一)問(wèn)題的提出20(二)夾具設(shè)計(jì)20五、總結(jié)23六、參考文獻(xiàn)24七、附錄25附表1、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片25附表2、機(jī)械加工工序卡片27附圖1、產(chǎn)品零件圖29附圖2、毛坯圖30附圖3、夾具體圖31附圖4、鉆模板32附圖5、夾具裝配圖33附圖6、夾具體和夾具裝配立體圖34序言一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高,并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的,不規(guī)則的拔叉類,桿類工件,幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計(jì)的高效率夾具。目前,中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè),其夾具的設(shè)計(jì),制造工作量 ,占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%-80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段對(duì)夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度,絲亳也不壓于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇夾具的設(shè)計(jì),制造和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)夾具的正確使用,維護(hù)和調(diào)整,對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。一、零件的分析(一)零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的軸座。它位于車床主軸上,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。且它是用來(lái)支撐軸承的,固定軸承的外圈,僅僅讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng),外圈保持不動(dòng),始終與傳動(dòng)的方向保持一致(比如電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向),并且保持平衡,它能穩(wěn)定軸承及其所連接的回轉(zhuǎn)軸,確保軸和軸承內(nèi)圈平穩(wěn)回轉(zhuǎn)避免因承載回轉(zhuǎn)引起的軸承扭動(dòng)或跳動(dòng)。當(dāng)上緊定螺絲,以達(dá)到內(nèi)圈周向、軸向固定的目的,但因?yàn)閮?nèi)圈內(nèi)孔是間隙配合,一般只用于輕載、無(wú)沖擊的場(chǎng)合。軸座的軸承孔裝夾軸承,底座上的兩個(gè)孔是和其它緊固件一起起緊固作用的,有一定的粗糙度要求。(二)零件的工藝分析零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,切削性能良好。以下是軸座需要加工的表面以及加工表面之間的形狀、位置尺寸精度要求:1)M8螺紋孔和11沉頭孔2)60、48兩端孔3)軸座底面、軸座左右臺(tái)階面、支承孔左右端面,48兩端孔和軸座底面平行度為0.02mm,48兩端孔和其軸線圓柱度為0.02mm。由上面分析可知,可以粗加工軸座底面,然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此軸座零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。(三)確定生產(chǎn)類型已知此軸座零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000臺(tái)/年,查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)可知,灰鑄鐵的密度為(6.6-7.4)g/cm,按照零件圖紙,所以初步確定工藝安排為:加工過(guò)程劃分階段:工序應(yīng)當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用夾具。二、確定毛坯1、確定毛坯種類零件材料為HT200??紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又不太復(fù)雜,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),又因?yàn)槠渚哂休^好的鑄造性和切削加工性,而且吸震性和耐磨性較好,價(jià)格也較低廉,故選擇金屬型鑄造毛胚。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南第121頁(yè)表5-1,鑄件的公差等級(jí)為CT8-10,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-9。2、確定鑄件加工余量及形狀查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南第123頁(yè)表5-5,加工余量等級(jí)為D-F,選用加工余量等級(jí)為RMA-E級(jí),并查表5-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量,鑄件的加工余量,如下表所示:加工表面孔底面軸座左右側(cè)面軸承孔左右端面公差等級(jí)CT9999加工面基本尺寸/mm487010153 鑄件尺寸公差/mm22.21.52.5機(jī)械加工余量等級(jí)EEEERMA1.11.11.11.1毛坯基本尺寸/mm44.872.211.85156.45形位公差圓柱度公差;平行度公差0.02表1加工面加工方案定位基準(zhǔn)精度等級(jí)及粗糙度要求加工方法孔IT7,Ra1.6粗鏜半精鏜精鏜軸座上表面底面Ra1.6粗銑精銑軸座左右側(cè)面銑軸座底面軸承孔左右端面Ra3.2銑軸座底面4個(gè)沉頭孔R(shí)a6.3銑軸座左右側(cè)面6個(gè)螺紋孔鉆,攻絲軸座底面表2 軸座加工方案及定位基準(zhǔn)3、繪制鑄件毛坯圖圖1 軸座零件的毛坯圖三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)選擇定位基準(zhǔn)1、 粗基準(zhǔn)的選擇:以軸座的底座上表面為定位粗基準(zhǔn)。2、 精基準(zhǔn)的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn),即以軸座的底面為精基準(zhǔn)。(二)制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,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。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第2版第203頁(yè)-第209頁(yè)及查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南第95頁(yè),選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:表3 工藝路線方案一工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容鑄造鑄造毛坯熱處理時(shí)效熱處理劃線劃外形線及軸座底面加工線粗銑底面夾軸承孔左右端面,以軸座上表面為定位基準(zhǔn),粗銑底面精銑底面在粗銑底面的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步精銑底面銑軸承孔左右端面銑軸承孔左右端面劃線劃軸座底面和軸承孔加工線粗鏜孔以軸座底面定位,采用專用夾具裝夾工件,粗加工、孔半精鏜孔半精加工孔精鏜孔精加工孔至技術(shù)要求,并倒角攻螺紋孔以軸座底面為基準(zhǔn),攻螺紋孔鉆沉頭孔以軸座兩端面為定位基準(zhǔn),鉆沉頭孔擴(kuò)沉頭孔以軸座兩端面為定位基準(zhǔn),擴(kuò)沉頭孔锪沉頭孔以軸座兩端面為定位基準(zhǔn),锪沉頭孔去毛刺,清洗終檢表4 工藝路線方案二工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容鑄造鑄造毛坯熱處理時(shí)效熱處理劃線劃外形線及軸座底面加工線粗銑底面夾軸承孔左右端面,以軸座上表面為定位基準(zhǔn),粗銑底面精銑底面在粗銑底面的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步精銑底面劃線劃軸座底面和軸承孔加工線粗銑軸承孔左右端面粗銑軸承孔左右端面精銑軸承孔左右端面精銑軸承孔左右端面,達(dá)到Ra3.2粗糙度要求粗鏜孔以軸座底面定位,采用專用夾具裝夾工件,粗加工孔半精鏜孔半精加工孔精鏜孔精加工孔至技術(shù)要求,并倒角銑軸座四側(cè)面夾軸承孔左右端面,按底面找正,銑軸座四側(cè)面攻螺紋孔以軸座底面為基準(zhǔn),攻螺紋孔鉆沉頭孔以軸座兩端面為定位基準(zhǔn),鉆沉頭孔擴(kuò)沉頭孔以軸座兩端面為定位基準(zhǔn),擴(kuò)沉頭孔锪沉頭孔以軸座兩端面為定位基準(zhǔn),锪沉頭孔去毛刺,清洗終檢以上兩個(gè)工藝方案的比較與分析:方案一:方案一工序集中,操作方便。方案二:工序分散?;鶞?zhǔn)得不到保證,加工出來(lái)的精度低,不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。方案一與其相比,裝夾次數(shù)少,可減少機(jī)床數(shù)量,操作人員數(shù)量和生產(chǎn)面積還可減少生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作,并能提高生產(chǎn)效率。若用方案二,工序分散,其加工經(jīng)濟(jì)性并不是很好。故本次設(shè)計(jì)選擇方案一。(三)機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1、孔工序尺寸:前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量,現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下:加工面加工內(nèi)容加工余量/mm精度等級(jí)工序尺寸/mm表面粗糙度/孔鑄件3.2CT9粗鏜2IT9Ra6.3半精鏜0.9IT8Ra3.2精鏜0.3IT7Ra1.6孔鉆0.2IT11Ra12.4擴(kuò)0.15IT11Ra6.3孔锪至IT112、 平面工序尺寸:加工面加工內(nèi)容加工余量/mm精度等級(jí)工序尺寸/mm表面粗糙度/軸座底面粗銑2IT9720.373.2精銑0.2 IT870.20.201.6軸承孔左右端面粗銑1.95IT8154.956.3精銑1.5IT7154.53.2(四)選擇機(jī)床、夾具、刀具及量具1、確定切削用量及時(shí)間定額:工序 (1)粗銑底面,以軸座上表面為粗基準(zhǔn)1)加工條件工件材料:HT200,鑄造;工件尺寸:, 加工要求:粗銑軸座底面,加工余量2.2mm;機(jī)床:X62W臥式銑床;刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度,深度ap4,齒數(shù)z=12,故根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南(后簡(jiǎn)稱指南)表5-205,取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)切削用量手冊(cè)(后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè))P112表2,選擇刀具前角00后角08,副后角0=10,刃傾角s=10,主偏角Kr=40,過(guò)渡刃Kr=30,副偏角Kr=1。2)切削用量確定切削深度ap底面加工余量Z=2.2mm,因?yàn)橛嗔枯^小,故選擇ap=2mm(留有0.2mm的精銑余量)。確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?,尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮,從而可采用不對(duì)稱端銑,以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)指南P204表5-154,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,機(jī)床功率為7.5kw(據(jù)指南表5-78,X62W臥式銑床)時(shí):fz=0.140.24mm/z因采用不對(duì)稱端銑,故選擇:fz=0.24mm/z。確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指南P204表5-156,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm;由于銑刀直徑d0=125mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)指南P205表5-157)。計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)指南P212表5-165,當(dāng)d0=125mm,Z=12,ap3.5,fz0.24mm/z時(shí),.各修正系數(shù)為:,。切削速度計(jì)算公式為:其中,T = 180min,f z = 0.24mm/ z,Z = 12,將以上數(shù)據(jù)代入公式:確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南P159頁(yè)表5-82,選擇則實(shí)際切削速度為:工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為:根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表指南P159(表5-83),選擇,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)切削手冊(cè)表15,切削修正系數(shù)為,故實(shí)際切削功率為,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書,主軸允許功率。X62W銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為7.5kW,故所選切削用量可以采用。最終確定:,。3) 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南P41表2-28,端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為,(2)精銑軸座底面,以軸座上表面為基準(zhǔn)1)同樣的機(jī)床、刀具2)切削用量確定切削深度ap底面加工余量Z=0.2mm,因?yàn)橛嗔枯^小,故選擇ap=0.2mm確定每齒進(jìn)給量fz本道工序是精銑底面,根據(jù)指南P204表5-154,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,機(jī)床功率為7.5kw(據(jù)指南表5-78,X62W臥式銑床)時(shí):每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,現(xiàn)取,則。確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指南P204表5-156,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm;由于銑刀直徑d0=125mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)指南P205表5-157)。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。按指南表2-17中公式計(jì)算,得,根據(jù)指南P159頁(yè)表5-82,選擇則實(shí)際切削速度:工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為:根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表指南P159(表5-83),選擇,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為3)計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南P41表2-28,端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為,工序 (1)粗銑軸承孔左右端面1)加工條件工件材料:HT200,鑄造;工件尺寸:; 加工要求:粗銑軸承孔左右端面,加工余量1.95mm;機(jī)床:X62W臥式銑床;刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度,深度,齒數(shù)z=10,故根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南(后簡(jiǎn)稱指南)表5-205,取刀具直徑d0=80mm。根據(jù)切削用量手冊(cè)(后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè))P112表2,選擇刀具前角00后角08,副后角0=10,刃傾角s=10,主偏角Kr=40,過(guò)渡刃Kr=30,副偏角Kr=1。2)切削用量確定切削深度ap左右端面加工余量Z=3.45mm,因?yàn)橛嗔枯^小,故選擇ap=1.95mm(留有1.5mm的精銑余量)。確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序?yàn)榇旨庸?,尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮,從而可采用不對(duì)稱端銑,以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)指南P204表5-154,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,機(jī)床功率為7.5kw(據(jù)指南表5-78,X62W臥式銑床)時(shí):fz=0.140.24mm/z因采用不對(duì)稱端銑,故選擇:fz=0.24mm/z。確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指南P204表5-156,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm;由于銑刀直徑d0=80mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)指南P205表5-157)。計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf根據(jù)指南P212表5-165,當(dāng)d0=80mm,Z=10,ap3.5,fz0.24mm/z時(shí),.各修正系數(shù)為:,。切削速度計(jì)算公式為:其中,T = 180min,f z = 0.24mm/ z,Z = 10,將以上數(shù)據(jù)代入公式:確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南P159頁(yè)表5-82,選擇則實(shí)際切削速度為:工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為:根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表指南P159(表5-83),選擇,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)切削手冊(cè)表15,切削修正系數(shù)為,故實(shí)際切削功率為,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書,主軸允許功率。X62W銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為7.5kW,故所選切削用量可以采用。最終確定:,。4) 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南P41表2-28,端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為,(2)精銑軸承孔左右端面1)同樣的機(jī)床、刀具2)切削用量確定切削深度ap左右端面加工余量Z=1.5mm,因?yàn)橛嗔枯^小,故選擇ap=1.5mm確定每齒進(jìn)給量fz本道工序是精銑左右端面,根據(jù)指南P204表5-154,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,機(jī)床功率為7.5kw(據(jù)指南表5-78,X62W臥式銑床)時(shí):每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,現(xiàn)取,則。確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)指南P204表5-156,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm;由于銑刀直徑d0=80mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)指南P205表5-157)。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。按指南表2-17中公式計(jì)算,得,根據(jù)指南P159頁(yè)表5-82,選擇則實(shí)際切削速度:工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為:根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表指南P159(表5-83),選擇,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為5) 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)指南P41表2-28,端面銑刀的基本時(shí)間計(jì)算公式為,工序 (1) 粗鏜孔,以軸座底面定位,采用專用夾具裝夾工件,粗加工孔1)加工條件工件材料:HT200,鑄造;工件尺寸:鑄造毛坯孔徑為, 加工要求:粗鏜孔,加工余量2mm;機(jī)床:T68臥式鏜床;刀具:YT5硬質(zhì)合金鏜刀,直徑為16mm的圓形鏜刀2) 切削用量確定背吃刀量。雙邊余量為2mm,顯然為單邊余量,確定進(jìn)給量。根據(jù)指南P185頁(yè)表5-123,當(dāng)粗鏜鑄鐵、鏜刀直徑為16mm、,鏜刀伸出長(zhǎng)度為80mm時(shí),按T68臥式鏜床的進(jìn)給量(根據(jù)指南P162頁(yè)表5-92),。確定切削速度。根據(jù)切削手冊(cè)得,切削速度,根據(jù)機(jī)床參數(shù)要求,取23m/min。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,查簡(jiǎn)明手冊(cè),n取400r/min則實(shí)際切削速度為工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量3) 計(jì)算基本工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:(其中為鏜刀的主偏角,根據(jù)金屬加工工藝人員手冊(cè)表15-1查取)刀具切出長(zhǎng)度:查金屬加工工藝人員手冊(cè)表15-14得,則取5mm。走刀次數(shù)為i=1(2)半精鏜孔1)同樣的機(jī)床、刀具2)切削用量確定背吃刀量。雙邊余量為0.9mm,顯然為單邊余量,確定進(jìn)給量。根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)P1040頁(yè)表4-51,當(dāng)半精鏜鑄鐵、鏜刀直徑為16mm、,鏜刀伸出長(zhǎng)度取200mm時(shí),取。確定切削速度。根據(jù)切削手冊(cè)得,切削速度,根據(jù)機(jī)床參數(shù)要求,取25m/min。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,查簡(jiǎn)明手冊(cè),n取500r/min則實(shí)際切削速度為工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量4) 計(jì)算基本工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:(其中為鏜刀的主偏角,根據(jù)金屬加工工藝人員手冊(cè)表15-1查?。┑毒咔谐鲩L(zhǎng)度:查金屬加工工藝人員手冊(cè)表15-14得,則取5mm。走刀次數(shù)為i=1(3)精鏜孔,達(dá)到粗糙度Ra1.61)同樣的機(jī)床、刀具2)切削用量確定背吃刀量。雙邊余量為0.3mm,顯然為單邊余量,確定進(jìn)給量。根據(jù)金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)P1040頁(yè)表4-51,當(dāng)精鏜鑄鐵、鏜刀直徑為16mm、,鏜刀伸出長(zhǎng)度取200mm時(shí),取。確定切削速度。根據(jù)切削手冊(cè)得,切削速度,根據(jù)機(jī)床參數(shù)要求,取25m/min。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,查簡(jiǎn)明手冊(cè),n取500r/min則實(shí)際切削速度為工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量5) 計(jì)算基本工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:(其中為鏜刀的主偏角,根據(jù)金屬加工工藝人員手冊(cè)表15-1查?。┑毒咔谐鲩L(zhǎng)度:查金屬加工工藝人員手冊(cè)表15-14得,則取5mm。走刀次數(shù)為i=1工序(1)鉆沉頭孔,以軸座兩端面為基準(zhǔn)1)加工條件工件材料:HT200,;工件尺寸:孔的直徑為11mm; 加工要求: 鉆沉頭孔,粗糙度Ra6.3;機(jī)床:Z535立式鉆床;刀具:鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃。2)切削用量確定背吃刀量。確定進(jìn)給量。根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)P296頁(yè)表11-13,由于,故允許進(jìn)給量需乘以修正系數(shù)(為1):故,按照機(jī)床說(shuō)明,取確定切削速度。根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)P295頁(yè)表11-12,切削速度。則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)指南P154頁(yè)表5-72:n取12.5r/s即750r/min則實(shí)際切削速度為3)計(jì)算基本工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:(其中為鉆刀的主偏角,根據(jù)金屬加工工藝人員手冊(cè)表15-1查?。┑毒咔谐鲩L(zhǎng)度:走刀次數(shù)為i=1(2)擴(kuò)沉頭孔,以軸座兩端面為基準(zhǔn)1)同樣的機(jī)床刀具:擴(kuò)孔鉆為標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆2)切削用量確定進(jìn)給量。根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)P297頁(yè)表11-15,已知,則進(jìn)給量取確定切削速度。根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)P297頁(yè)表11-15,切削速度,已知,則,根據(jù),故則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)指南P154頁(yè)表5-72:n取400r/min則實(shí)際切削速度為3)計(jì)算基本工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:(其中為鉆刀的主偏角,根據(jù)金屬加工工藝人員手冊(cè)表15-1查?。┑毒咔谐鲩L(zhǎng)度:走刀次數(shù)為i=1工序 锪沉頭孔,以軸座兩端面為定位基準(zhǔn)1)加工條件工件材料:HT200,;工件尺寸:孔的直徑為20mm; 加工要求: 锪沉頭孔;機(jī)床:Z535立式鉆床;刀具:锪鉆為標(biāo)準(zhǔn)高速鋼锪鉆2)切削用量確定進(jìn)給量。根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)P297頁(yè)表11-15,已知,則進(jìn)給量取確定切削速度。根據(jù)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)P297頁(yè)表11-15,切削速度,已知,則則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)指南P154頁(yè)表5-72:n取400r/min則實(shí)際锪孔速度為3)計(jì)算基本工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:走刀次數(shù)為i=1四、 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容,需要設(shè)計(jì)第工序鉆、擴(kuò)孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z535立式鉆床,刀具為高速鋼麻花鉆和高速鋼擴(kuò)孔鉆。(一)問(wèn)題的提出本夾具主要用來(lái)鉆、擴(kuò)孔,由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段,而且是中批量生產(chǎn),因此要保證加工的精度,所以,本道工序加工時(shí),主要應(yīng)該考慮如何提高精度,在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。(二)夾具設(shè)計(jì)1、定位基準(zhǔn)選擇考慮工件的加工結(jié)構(gòu),可以采用“兩面一銷”的定位方式。采用其中一個(gè)48mm的孔作為一銷的位置,而以軸承座底面作為主要定位面,由于鑄件有公差要求,所以以軸承孔端面為輔助定位基準(zhǔn)。同時(shí)考慮到生產(chǎn)率要求不是很高,故可以采用臺(tái)虎鉗手動(dòng)夾緊。2、定位元件的選擇根據(jù)上面所述,查指南P52-54,利用工件被加工好的底面,選用小支撐板給零件進(jìn)行底部定位。則其就限制了兩個(gè)自由度:,由于工件軸承孔端面已被加工,則利用其端面作為輔助定位基準(zhǔn),采用大支撐板給工件定位,則又限制了三個(gè)自由度:,最后采用一短菱形銷限制,實(shí)現(xiàn)完全定位。3、定位誤差分析前幾道工序中已經(jīng)使工件尺寸達(dá)到要求,零件中軸承孔尺寸為mm ,與菱形銷的配合尺寸為,由相關(guān)手冊(cè)查得,菱形銷尺寸為mm,因此可以求得其最大間隙為D max = 0.025-(-0.009) = 0.034mm,滿足精度要求。所以能滿足精度要求。4、切削力及夾緊力計(jì)算刀具:高速鋼麻花鉆,10.8mm,B=3,中齒,Z=40由指南P313表2-15查得軸向力公式:其中,其中,水平分力:FH = 1.1 F N = 1.11274.87 = 11402.36N垂直分力:FV = 0.3 F N = 0.31274.87 = 382.46N在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù)K =K 1K 2 K 3K 4 其中,K1為基本安全系數(shù)1.5;K2為加工性質(zhì)系數(shù)為1.1;K3為刀具鈍化系數(shù)為1.1;K4為斷續(xù)切削系數(shù)為1.1。所以, F = K FH= 1.51.11.11.11402.36 = 2799.8 N為克服水平切削力,實(shí)際夾緊力N應(yīng)為:N(f 1 + f 2 ) = K FH其中f1 , f 2分別為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),f1 = f 2 =0.25 。則此時(shí)N大于所需的1274.87N的夾緊力,故本夾具可以安全工作。5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述,由于是中批量生產(chǎn),故采用手動(dòng)夾緊即可滿足要求。由于本工序?qū)扔休^高的要求,必須保證刀具與工件的相對(duì)位置精度。夾具裝有鉆模板,并設(shè)計(jì)有帶肩鉆套,以利于鉆孔。安裝工件時(shí),用菱形銷卡住工件的48的孔,通過(guò)支撐板同時(shí)夾緊工件,再安裝在機(jī)床的臺(tái)虎鉗上,利用臺(tái)虎鉗夾緊夾具體和工件。五、總結(jié)為期三周的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲了,回顧整個(gè)過(guò)程,在張老師和同學(xué)的指導(dǎo)下,我完成了對(duì)CA6140車床軸座鉆孔的夾具設(shè)計(jì),這次的課程設(shè)計(jì)加深了我對(duì)理論知識(shí)的理解,使我對(duì)工藝路線的制定和工藝規(guī)程的安排以及夾具的選擇和設(shè)計(jì)有更進(jìn)一步的掌握,獲益良多。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,在查閱資料方面我查閱了很多本書籍,數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題,使我在這個(gè)過(guò)程中花了不少時(shí)間,不過(guò)經(jīng)過(guò)同組成員的共同努力下,最后順利地完成了此次的設(shè)計(jì)。在此次課程設(shè)計(jì)中,由于理論知識(shí)不夠完善,實(shí)踐能力還不成熟,以及一些疏忽的存在,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)老師給予批評(píng)指正。六、參考文獻(xiàn)1.黃健求,樓應(yīng)候,朱從容.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).第2版.機(jī)械工業(yè)出版社.2017.52.崇凱,李楠,郭娟.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.第二版.化學(xué)工業(yè)出版社.2018.83.趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè).第四版.上??茖W(xué)技術(shù)出版社.2016.104.李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社.1994.75.艾興,肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).第3版.機(jī)械工業(yè)出版社.1997.86.陳宏鈞. 簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社.2008.141七、附錄(附表:工藝過(guò)程卡片、工序卡片;附圖:產(chǎn)品零件圖、毛坯圖、夾具體圖、鉆模板、夾具裝配圖)附表1、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)CA6140零件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱車床零件名稱軸座共1頁(yè)第1頁(yè)材 料 牌 號(hào)HT200毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸156.45mm120mm每毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車 間工 段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件鑄造鑄造毛坯熱處理時(shí)效熱處理熱處理高溫爐劃線劃外形線及軸座底面加工線粗銑底面夾軸承孔左右端面,以軸座上表面為定位基準(zhǔn),粗銑底面X62W臥式銑床端銑刀、卡尺、臺(tái)虎鉗精銑底面在粗銑底面的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步精銑底面X62W臥式銑床端銑刀、卡尺、臺(tái)虎鉗銑軸承孔左右端面銑軸承孔左右端面X62W臥式銑床端銑刀、卡尺、臺(tái)虎鉗劃線劃軸座底面和軸承孔加工線粗鏜孔以軸座底面定位,采用專用夾具裝夾工件,粗加工孔至T68臥式鏜床鏜刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具半精鏜孔半精加工孔至T68臥式鏜床鏜刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具精鏜孔精加工孔至技術(shù)要求,并倒角T68臥式鏜床鏜刀、倒角刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具攻螺紋孔以軸座底面為基準(zhǔn),攻螺紋孔CA6140銑床絲錐鉆孔以軸座兩端面為定位基準(zhǔn),鉆沉頭孔Z535立式鉆床麻花鉆、專用夾具擴(kuò)孔以軸座兩端面為定位基準(zhǔn),擴(kuò)沉頭孔Z535立式鉆床擴(kuò)孔鉆、專用夾具锪沉頭孔以軸座兩端面為定位基準(zhǔn),锪沉頭孔Z535立式鉆床锪鉆、專用夾具去毛刺,清洗終檢鉗工臺(tái)設(shè) 計(jì)(日 期)校 對(duì)(日期)審 核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期 附表2、機(jī)械加工工序卡片機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)CA6140零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱車床零件名稱軸座共1頁(yè)第1頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)鉆沉頭孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件156.45mm120mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式鉆床Z5351夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具 工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/sm/smm/rmm基本輔助1鉆軸座四個(gè)孔麻花鉆、專用夾具12.50.390.25.415.72擴(kuò)軸座四個(gè)孔擴(kuò)孔鉆、專用夾具6.210.210.460.214.5 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期附圖1、產(chǎn)品零件圖附圖2、毛坯圖附圖3、夾具體圖附圖4、鉆模板附圖5、夾具裝配圖附圖6、夾具體和夾具裝配立體圖
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