K381-底座零件機械加工工藝規(guī)程及其鉆攻3XM8-6H螺紋孔工裝夾具設(shè)計參考素材

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目 錄 序 言 1 第1章 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 第2章 工藝規(guī)程的設(shè)計 3 2.1 確定毛坯的的制造形式 3 2.2 基準(zhǔn)的選擇 3 2.3 制訂工藝路線 3 2.4 機械加工余量的確定 4 2.5 確定切削用量及基本工時 6 第3章 鉆床夾具 20 3.1 問題提出 20 3.2 定位分析 20 3.3切削力和夾緊力的計算 20 3.4定位誤差分析 21 總 結(jié) 23 參考文獻 24 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 底座加工工藝規(guī)程及其鉆攻3M8-6H螺紋的夾具設(shè)計，是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 底座主要起固定作用。 1.2 零件的工藝分析 底座的加工共有十個加工表面，現(xiàn)分述如下： 1.底座右端面 2.底座Φ70端面 3.底座Φ32H11孔 4.底座Φ20孔、Φ44端面，Φ68端面 5.底座R16端面 6.底座Φ70端面上4M8-6H深12孔深16螺紋 7.底座9868端面上4M8-6H螺紋 8.底座Φ68端面上3M8-6H12孔深16螺紋 9.底座右端面上4M8-6H深12孔深16螺紋 10.底座R16端面上2M12-6H深14孔深20螺紋 第2章 工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1 確定毛坯的的制造形式 零件材料為HT200。底座在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。 2.2 基準(zhǔn)的選擇 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，對本工件來說選擇Φ70外圓及其端面作為粗基準(zhǔn)。 2.精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的中和問題。當(dāng)設(shè)計與工序的基準(zhǔn)不重合時，因該進行尺寸換算。以底座右端面作為精基準(zhǔn)。 2.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)使阿貝鏡座的幾何形狀、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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工序01：金屬型澆注 工序02：時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序03：銑底座右端面 工序04：銑底座Φ70端面 工序05：鉆底座Φ32H11孔 工序06：鉆、鉸底座Φ20孔、粗車、精車車Φ44端面，Φ68端面 工序07：銑底座R16端面 工序08：鉆攻底座Φ70端面上4M8-6H深12孔深16螺紋 工序09：鉆攻底座9868端面上4M8-6H螺紋 工序10：鉆攻底座Φ68端面上3M8-6H12孔深16螺紋 工序11：鉆攻底座右端面上4M8-6H深12孔深16螺紋 工序12：鉆攻底座R16端面上2M12-6H深14孔深20螺紋 工序13：去毛刺 工序14：檢驗至圖紙要求并入庫 2.4 機械加工余量的確定 “底座零件材料為HT200，毛坯的重量約為1.2Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，參照《機制制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.3-1知，采用金屬型澆注，加工余量等級MA-F，精度等級CT8。 1. 底座右端面的加工余量 底座右端面，長148mm，由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.5mm。粗糙度Ra6.3,《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可達到精度要求。 2. 底座Φ70端面的加工余量 底座Φ70端面，由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm。粗糙度Ra6.3,《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可達到精度要求。 3. 底座Φ32H11孔 底座Φ32H11孔，由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=1.5mm。粗糙度Ra6.3,《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，一步鉆削即可達到精度要求。 4. 底座Φ44端面的加工余量 底座Φ44端面，由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm。粗糙度Ra3.2,《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削即粗銑——精銑方可達到精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 精銑 單邊余量Z=0.5mm 5. 底座Φ68的加工余量 底座Φ68端面，由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm。粗糙度Ra3.2,《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削即粗銑——精銑方可達到精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 精銑 單邊余量Z=0.5mm 6. 底座Φ20孔的加工余量 底座Φ20孔，因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，底座頂面Φ20孔，粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，兩步鉆削即鉆——鉸方可達到精度要求。 7. 底座R16端面的加工余量 底座R16端面，由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm。粗糙度Ra12.5,《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可達到精度要求。 6. 底座Φ70端面上4M8-6H深12孔深16螺紋 底座Φ70端面上4M8-6H深12孔深16螺紋，因螺紋尺寸不大，故采用實心鑄造，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-20知，首先鉆M8螺紋底孔Φ6.8，再攻M8螺紋。 7. 底座9868端面上4M8-6H螺紋 底座9868端面上4M8-6H螺紋，因螺紋尺寸不大，故采用實心鑄造，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-20知，首先鉆M8螺紋底孔Φ6.8，再攻M8螺紋。 8. 底座Φ68端面上3M8-6H12孔深16螺紋 底座Φ68端面上3M8-6H12孔深16螺紋，因螺紋尺寸不大，故采用實心鑄造，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-20知，首先鉆M8螺紋底孔Φ6.8，再攻M8螺紋。 9. 底座右端面上4M8-6H深12孔深16螺紋 底座4M8-6H深12孔深16螺紋，因螺紋尺寸不大，故采用實心鑄造，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-20知，首先鉆M8螺紋底孔Φ6.8，再攻M8螺紋。 10.底座R16端面上2M12-6H深14孔深20螺紋 底座R16端面上2M12-6H深14孔深20螺紋，因螺紋尺寸不大，故采用實心鑄造，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-20知，首先鉆M12螺紋底孔Φ10.2，再攻M12螺紋。 11.其他不加工表面，金屬型澆注即可達到其精度要求。 2.5 確定切削用量及基本工時 工序03：銑底座右端面 1. 選擇刀具 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8, ，，。 2. 決定銑削用量 決定銑削深度 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)數(shù)控銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3.計算工時 切削工時：，，， 則機動工時為 工序04：銑底座Φ70端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，Z=2 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36， 數(shù)控銑床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計算工時 ——工作臺直徑 工序05：鉆底座Φ32H11孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工序06：鉆鉸底座Φ20孔、粗車、精車Φ44端面，粗車、精車9868端面 工步一：鉆孔至Φ18 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步二：鉸Φ18孔至Φ20 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步三：粗車Φ44端面 1、 切削用量 本工序為Φ44端面。已知加工材料為HT200，鑄件，有外皮；機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在專用夾具中。 所選刀具為YT5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 2、 確定切削深度 由于單邊余量為1.5mm，可在一次走刀內(nèi)切完。 3、 確定進給量 根據(jù)表1.4，在粗車Φ44端面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.25mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構(gòu)允許的進給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=65m/min(預(yù)計)時，進給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選的=0.25mm/r可用。 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 4、 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=100m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48m/min ≈347r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=370r/min 5、 校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.25mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=370r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 最后決定的切削用量為=1.5mm，=0.25mm/r，=370r/min，=48m/min 6、 確定粗車工件Φ44端面的基本時間 ， 式中 =44mm， =20mm，=1.5mm，=2mm，=0mm，=0.25mm/r，=370r/min,=1 則 工步四：精車Φ44端面 1、 =0.5mm 2、 =0.12mm/r 3、 =760r/min 4、確定基本工時 ， 式中 =44mm， =20mm，=0.5mm，=1mm，=0mm，=0.12mm/r，=760r/min,=1 則 工步五：粗車Φ68端面 ， 式中 =68mm， =44mm，=1.5mm，=2mm，=0mm，=0.25mm/r，=370r/min,=1 則 工步六：精車Φ68端面 1、 =0.5mm 2、 =0.12mm/r 3、 =760r/min 4、確定基本工時 ， 式中 =68mm， =44mm，=0.5mm，=1mm，=0mm，=0.12mm/r，=760r/min,=1 則 工序07：銑底座R16端面 1. 選擇刀具 刀具選取圓柱銑刀，刀片采用YG8, ，，。 2. 決定銑削用量 決定銑削深度 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)立式銑床X52K說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝630 3.計算工時 切削工時：，，， 則機動工時為 工序08：鉆攻底座Φ70端面上4M8-6H深12孔深16 工步一：鉆底座Φ70端面上4M8-6H底孔Φ6.8深16孔 選用Φ6.8高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 468r/min 按搖臂鉆床Z3025機床選取n=500r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：攻底座Φ70端面上4M8-6H深12 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r （《切削》表2.15） 597r/min 按機床選取n=630r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序09：鉆攻底座9868端面上4M8-6H 工步一：鉆底座9868端面上4M8-6H底孔Φ6.8 選用Φ6.8高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 468r/min 按搖臂鉆床Z3025機床選取n=500r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：攻底座9868端面上4M8-6H 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r （《切削》表2.15） 597r/min5 按機床選取n=630r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序10：鉆攻底座Φ68端面上3M8-6H12孔深16 工步一：鉆底座Φ68端面上4M8-6H底孔Φ6.8深16孔 選用Φ6.8高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 468r/min 按搖臂鉆床Z3025機床選取n=500r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：攻底座Φ68端面上4M8-6H深12 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r （《切削》表2.15） 597r/min5 按機床選取n=630r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序11：鉆攻底座右端面上4M8-6H深12孔深16 工步一：鉆底座右端面上4M8-6H底孔Φ6.8深16孔 選用Φ6.8高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 468r/min 按搖臂鉆床Z3025機床選取n=500r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：攻底座右端面上4M8-6H深12 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r （《切削》表2.15） 597r/min5 按機床選取n=630r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序12：鉆攻底座R16端面上2M12-6H深14孔深20 工步一：鉆底座右端R16端面上2M12-6H底孔Φ10.2深20 選用Φ10.2高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 624r/min 按搖臂鉆床Z3025選取n=630r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：攻底座右端R16端面上2M12-6H深14 選擇M12mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.9mm/r 663r/min 按搖臂鉆床Z3025選取n=630r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步三：鉆底座左端R16端面上2M12-6H底孔Φ10.2深20同工步一。 工步四：攻底座右端R16端面上2M12-6H深14同工步二。 第3章 鉆床夾具 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計工序10：鉆攻底座Φ68端面上3M8-6H12孔深16，選用機床：Z3025搖臂鉆床。 3.1 問題提出 本夾具主要用來鉆攻底座Φ68端面上3M8-6H12孔深16，精度要求不高，與其他面沒有位置度要求。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度。 3.2 定位分析 以底座右端面、Φ32H11孔和R20圓弧定位，定位分析如下： 1.底座右端面作為第一定位基準(zhǔn)，與支承板相配合，限制三個自由度，即X軸移動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸轉(zhuǎn)動。 2.底座Φ32H11孔作為第二定位基準(zhǔn)，與心軸Φ32外圓相配合，限制兩個自由度，即Y軸移動和Z軸移動。 3.底座R20圓弧作為第三定位基準(zhǔn)，與B型可換式固定式定位銷相配合，限制一個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位，故此定位合理。 3.3切削力和夾緊力的計算 查表4得切削力計算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M12螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N ==30900N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 3.4定位誤差分析 1、移動時基準(zhǔn)位移誤差 （式3-1） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ————心軸孔與心軸最小配合間隙 代入（式3-1）得： =0.16+0+31 =0.47（mm) 2、 轉(zhuǎn)角誤差 （式3-2） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ———— 心軸孔與心軸最小配合間隙 ———— 可換B型固定式定位銷孔的最大偏差 ————可換B型固定式定位銷孔的最小偏差 ————可換B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式6-2）得： 則：=0.3452° 總 結(jié) 設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。 設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們踏入社會的關(guān)鍵一步。 參考文獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年 4.機床夾具設(shè)計手冊，東北重型機械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 23