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機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
KCSJ-06
產(chǎn)品名稱
零件名稱
角板
共
1
頁
第
1
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加
40、50、60
鉆、擴(kuò)、鉸Φ40孔
HT250
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
1
1
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)
搖臂鉆床
Z5140A
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用鉆夾具
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)
r/min
m/min
mm/z
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆Φ40孔
鉆頭, 游標(biāo)卡尺
68
8.1
0.82
1.5
1
0.43
1.49
2
擴(kuò)Φ40孔
擴(kuò)孔鉆,游標(biāo)卡尺
68
8.1
0.96
0.4
1
0.35
0.09
3
鉸Φ40孔
鉸刀, 游標(biāo)卡尺
68
8.1
1.22
0.1
1
0.21
0.09
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
機(jī)制10級(jí)5班
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
KCSJ-06
產(chǎn)品名稱
零件名稱
角板
共
1
頁
第
1
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加
70
粗、精銑74X60面
HT250
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
1
1
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)
鏜床
X51
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用銑夾具
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)
r/min
m/min
mm/z
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑74X60面,保證到工序尺寸
端面銑刀,游標(biāo)卡尺
450
0.35
0.2
1.8
1
0.53
1.49
2
初銑74X30面,保證到工序尺寸
端面銑刀,游標(biāo)卡尺
450
0.35
0.2
2.2
1
0.35
0.09
3
半精銑74X60面,保證到工序尺寸
端面銑刀,游標(biāo)卡尺
750
0.25
0.2
0.2
1
0.22
0.09
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
機(jī)制10級(jí)5班
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
KCSJ-06
產(chǎn)品名稱
零件名稱
角板
共
1
頁
第
1
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加
30
銑60X10兩端面
HT250
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
1
1
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)
立式銑床
X5032
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用銑夾具
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)
r/min
m/min
mm/z
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑60X10一端面
面銑刀,游標(biāo)卡尺
380
119.4
0.16
2
2
2
銑60X10另一端面
面銑刀, 游標(biāo)卡尺
380
119.4
0.16
2
2
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
機(jī)制10級(jí)5班
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
KCSJ-06
產(chǎn)品名稱
零件名稱
角板
共
1
頁
第
1
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加
80
銑R4的兩個(gè)半圓槽至圖樣要求
HT250
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
1
1
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)
立式銑床
X5032
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用銑夾具
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)
r/min
m/min
mm/z
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑R4的兩個(gè)半圓槽至圖樣要求
立銑刀,游標(biāo)卡尺
380
119.4
0.16
2
2
2
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
機(jī)械制造
課程設(shè)計(jì)(論文)
題 目:角板的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
目 錄
目 錄 2
1.序 言 3
2 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 3
3 審查零件圖樣的工藝性 3
4 選擇毛坯 5
5 工藝過程的設(shè)計(jì) 5
5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5
5.2 零件表面加工方法的選擇 6
5.3 制訂工藝路線 6
6 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 7
7 工序設(shè)計(jì) 8
7.1 選擇機(jī)床 8
7.2 夾具選擇 8
7.3 選擇刀具 8
7.4 確定工序尺寸 8
8 確定切削用量及基本工時(shí) 9
9 專用夾具設(shè)計(jì) 16
9.1 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 16
9.2 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 18
參考文獻(xiàn) 19
角板的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具
1.序 言
角板的加工工藝規(guī)程是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
2 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型
課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為一個(gè)角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺(tái),其設(shè)備品率為10%,機(jī)械加工廢品率為1%,現(xiàn)制訂該角板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。
件/年
角板零件的年產(chǎn)量為5550件,可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。
3 審查零件圖樣的工藝性
角板零件圖樣的視圖正確、完整,尺寸、公差及技術(shù)要求齊全?;鶞?zhǔn)孔要求較高,可以通過粗鏜、半精鏜、精鏜進(jìn)行加工;本零件各表面要求的加工精度低,加工并不困難;角板上的4個(gè)溝槽加工精度不高,可以直接用立銑刀銑出;角板凸臺(tái)的螺紋孔,需經(jīng)過鉆底孔,再攻絲。角板加工表面和有一定的位置要求,主要是上表面與軸線的平行度為0.06。
經(jīng)過以上的分析,我們可以先選定粗基準(zhǔn),加工精基準(zhǔn)所在的加工表面,然后借助夾具對(duì)其他表面進(jìn)行加工,從而保證相應(yīng)的位置精度。
角板(鑄件)圖
角板加工圖
4 選擇毛坯
角板有HT250鑄造,輪廓尺寸不大,形狀也不復(fù)雜,又屬成批生產(chǎn),故毛坯可以采用鑄造成型。零件的形狀不復(fù)雜,因而毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近,用砂型鑄造,上下分模鑄造出來。毛坯的尺寸通過確定加工余量后決定。
5 工藝過程的設(shè)計(jì)
5.1 定位基準(zhǔn)的選擇
本零件是帶孔的角板,孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工,其他均需要加工,選定角板外圓端面為粗基準(zhǔn),加工孔,此后選用孔為精基準(zhǔn),加工其余的表面以及銑槽。
5.2 零件表面加工方法的選擇
本零件的的加工面有內(nèi)孔、上表面、槽及螺紋孔等,材料為HT250。參閱手冊(cè),其加工方法選擇如下:
(1)的內(nèi)孔,表面的粗糙度為,公差等級(jí)為IT7,需要粗鏜、半精鏜、精鏜。
(2)角板端面的粗糙度為,只需要粗銑即可達(dá)到要求。
(3)角板上表面的粗糙度為,公差等級(jí)為IT10,需要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達(dá)到要求。
(4)角板上的槽的內(nèi)表面的粗糙度為,公差等級(jí)為IT10,需要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達(dá)到要求。
(5)凸臺(tái)粗糙度為,只需要粗銑即可達(dá)到要求。
(6)螺紋孔需要經(jīng)過鉆孔、攻絲。
5.3 制訂工藝路線
銑削加工在排列加工工序時(shí),一般遵循基準(zhǔn)先行、先主后次、先粗后細(xì)、先面后孔的原則,因而角板的加工工藝路線先加工角板端面,再加工孔,最后加工角板的上表面。按照上述的原則以及工序集中的特點(diǎn),角板的加工可按下述工藝路線進(jìn)行:
010:以處外圓及上端面定位,粗銑外圓的另外一個(gè)端面,粗鏜孔。
020:以外圓及粗銑后的端面定位,粗銑另外一個(gè)端面,半精鏜孔。
030:以外圓及端面定位,精鏜孔。
040:以的孔及端面定位,粗銑角板的一個(gè)表面。
050:以的孔及端面定位,粗銑角板的另一表面以及凸臺(tái)。
060:以的孔及端面定位,半精銑角板的一表面。
070:以的孔及端面定位,半精銑角板的另一表面。
080:以的孔及端面定位,粗銑角板的一表面的槽。
090:以的孔及端面定位,粗銑角板的另一表面的槽。
100:以的孔及端面定位,半精銑銑角板的一表面的槽。
110:以的孔及端面定位,半精銑銑角板的另一表面的槽。
120:以外圓端面定位,鉆底孔。
130:以外圓端面定位,攻絲。
140:鉗工去毛刺。
150:終檢。
6 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸
角板毛坯尺寸數(shù)據(jù)表
零件尺寸
單面加工余量
鑄件尺寸
28
10
2.5
3
3
31
13
60
3及2.5
65.5
角板毛坯尺寸允許公差數(shù)據(jù)表
鑄件尺寸
公差
1.8
31
13
65.5
1.8
1.6
2.2
7 工序設(shè)計(jì)
7.1 選擇機(jī)床
(1)工序010、020、040、050、080、090是粗銑,060、070、100、110是半精銑。各工序額工步數(shù)不多,成批生不要求很高的生產(chǎn)率,選用臥式銑床就能滿足要求。本零件的外形輪廓不大,精度要求不是很高,選用X61W即可滿足要求。
(2)工序030是精鏜,表面粗造的,加工精度要求高,選用T740K即可滿足要求。
(3)工序120是鉆孔后攻絲,可選用Z525型立式鉆床。
7.2 夾具選擇
本零件角板出銑角板表面及銑槽需要專用的夾具外,其他的用通用夾具即可。鏜孔和銑端面選用三爪自定心卡盤,鉆孔和攻絲選用短銷固定即可。
7.3 選擇刀具
(1)銑削角板表面、端面和凸臺(tái)時(shí),選用高速鋼鑲齒圓柱銑刀,直徑。
(2)銑削槽時(shí),選用直柄鍵槽銑刀,直徑。
(3)鉆孔時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑。
7.4 確定工序尺寸
(1)的工序尺寸及公差
用查表確定各道工序的加工余量及毛坯余量總余量如下:精鏜加工余量0.5mm;半精鏜加工余量1.0mm;粗鏜加工余量3.5mm,則毛坯的總余量為5mm。
各工序的尺寸的基本尺寸如下:半精鏜尺寸;粗鏜尺寸;毛坯的尺寸。
工序尺寸的公差及其偏差:精鏜前的半精鏜取IT11級(jí),得;粗鏜取IT12級(jí),得;毛坯公差取。
工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注:精鏜 ;半精鏜 ;
粗鏜 ;毛坯 。
(2)確定各加工表面的工序加工余量
工序
加工表面
總加工余量
工序加工余量
010
020
040
050
060
070
080
090
100
下端面
上端面
角板表面
角板表面
角板表面
角板表面
槽
槽
槽
5.5
5.5
3
3
3
3
10
10
10
2.5
3
2
2
1
1
10
10
10
110
槽
10
10
8 確定切削用量及基本工時(shí)
工序一:鑄造
工序二:時(shí)效處理
工序三:銑寬60mm2端面,60mm2端面粗糙度要求為12.5.一次粗銑加工即可滿足要求,我們選用X51立式銑床,高速鋼端銑刀加工
工步一:銑60mm上端面,
1. 選擇刀具
刀具選取高速鋼端銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿?
2) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=750
當(dāng)=750r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
.
工步二銑60mm下端面的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算如上在此不再累述:
工序四:鉆,擴(kuò),絞Φ40孔
工步一鉆孔至φ39
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7,當(dāng)鋼的,時(shí),。由于本零件在加工Φ31孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書,現(xiàn)取
切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書,取,故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:擴(kuò)孔
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至,根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定,擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說明書,選取
則主軸轉(zhuǎn)速為,并按車床說明書取,實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步3:鉸孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25,,,得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2,按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速,取,,實(shí)際切削速度。
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序五:銑2個(gè)74x60mm端面,60mm2端面粗糙度要求為6.3一次粗銑加工即可滿足要求,我們選用X51立式銑床,高速鋼端銑刀加工
工步一:銑74x60上端面,
1. 選擇刀具
刀具選取高速鋼端銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
4) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,一次加工完?
5) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)=750r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
6) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
.
工步二:銑74x60右端面的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算如上,在此不再累述
工序六:銑長(zhǎng)為12的R4的半圓槽
選擇刀具
刀具選取高速鋼三面刃銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
7) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,故可在一次走刀?nèi)銑完,則
8) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450
當(dāng)=1450r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
9) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
銑削其余機(jī)床的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算,如上在此不再累述。
工序VII:Φ15端面. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
10) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,故可在一次走刀?nèi)銑完,則
11) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450
當(dāng)=1450r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
12) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序VIII:鉆M8螺紋孔的切削用量及基本工時(shí)的確定:
選用Z525立式鉆床,選用d=Φ6.8的麻花鉆,M8的機(jī)用絲錐
選用高速鋼錐柄麻花鉆(《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)
按機(jī)床選取
基本工時(shí): min
⑵攻螺紋M8mm:
選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距,即
按機(jī)床選取
基本工時(shí):
第9章 鉆M8孔夾具設(shè)計(jì)
9.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置
本夾具主要用于鉆M8孔夾具設(shè)計(jì)
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過,其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊,通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板,通過精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單,便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng),以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。
在這次夾具設(shè)計(jì)中,定位是采用一根心軸和一個(gè)定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向,用兩個(gè)同心半圓環(huán)來定位。當(dāng)被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后,用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進(jìn)行定位,把壓板壓緊,之后取出定位插銷。
9.2夾具的導(dǎo)向
在鉆床上加工孔時(shí),大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置,用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置,并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的剛性,從而保證零件上孔的精度,在鉆床上加工的過程中,導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等,因此,導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣,對(duì)于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。
導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。
在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套。
鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套,可換鉆套,快換鉆套及特殊鉆套。
因此套鉆夾具加工量不大,磨損較小,孔距離精度要求較高,則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。
圖4.2 鉆套
鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性,材料選擇20Mn2。淬火HRC110。相同的,為了防止定位銷與模板之間的磨損,在模板定位孔之間套上兩個(gè)固定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A, 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。
9.3切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具:鉆頭φ6.8。
則軸向力:見《工藝師手冊(cè)》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中: C=420, Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù),1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù),1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時(shí) T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]表可得:
所以有:
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則; 參考文獻(xiàn),因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系F夾=KF
軸向力:F夾=KF (N)
扭距:
Nm
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)
由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得:
切削力公式: 式(2.17)
式中
查表得:
即:
實(shí)際所需夾緊力:由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算,由式(2.5)有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得:
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
9.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙
鉆套的類型和特點(diǎn):
1、固定鉆套:鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中,鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合,主要用于加工量不大,磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小,孔距離精度要求較高的小孔。
2、可換鉆套:主要用在大批量生產(chǎn)中,由于鉆套磨損大,因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套,襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi),鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。
3、快換鉆套:當(dāng)對(duì)孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí),由于刀徑不斷增大,需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具,為便于快速更換采用快換鉆套。
4、特殊鉆套:尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。
鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C,使開始鉆孔時(shí),鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中,以免刮傷鉆套內(nèi)孔,如圖4.3。
圖4.3
切屑間隙 C=(0.3~1.2)d。
在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素,確定了設(shè)計(jì)方案后,選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件,所以C可以取較小的值。
9.5 鉆模板
在導(dǎo)向裝置中,導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上,因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度,以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式,可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。
在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板,在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下,鉆螺栓緊固,鉆模精度較高。[4]
9.6定位誤差的分析
3) 夾具安裝誤差
因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差,稱為夾具的安裝誤差。
圖5-2中夾具的安裝基面為平面,因而沒有安裝誤差,=0.
4) 夾具誤差
因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差,稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差;定位元件相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間)的尺寸或位置誤差;導(dǎo)向元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差;若有分度裝置時(shí),還存在分度誤差。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。
5) 加工方法誤差
因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差,統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多,又不便于計(jì)算,所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3.計(jì)算時(shí)可設(shè)
。
2. 保證加工精度的條件
工件在夾具中加工時(shí),總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量,應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是
即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸。
為保證夾具有一定的使用壽命,防止夾具因磨損而過早報(bào)廢,在分析計(jì)算工件加工精度時(shí),需留出一定的精度儲(chǔ)備量。因此將上式改寫為
或
當(dāng)時(shí),夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。
知此方案可行。
9.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套,以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
偏差D6
>0~1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
>1~1.8
4
+0.016
+0.008
7
>1.8~2.6
5
8
>2.6~3
6
9
8
12
16
>3~3.3
+0.022
+0.010
>3.3~4
7
+0.019
+0.010
10
>4~5
8
11
>5~6
10
11
10
16
20
>6~8
+0.028
+0.011
12
+0.023
+0.012
15
>8~10
15
18
12
20
25
>10~12
+0.034
+0.016
18
22
>12~15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
>15~18
26
30
0.012
>18~22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT200
>22~26
35
+0.033
+0.017
39
>26~30
42
46
25
HT200
56
>30~35
+0.050
+0.025
48
52
>35~42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
>42~48
110
66
>48~50
70
74
0.040
鉆模板選用固定鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
9.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求
(1)應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應(yīng)該采用鑄造,時(shí)效處理,退火等處理方式。
(2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的,夾具應(yīng)有足夠的厚度,剛度可以適當(dāng)加固。
(3)結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)
夾較大的工件的外觀,更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高,所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中,應(yīng)處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強(qiáng)度)前提下,應(yīng)能減小體積減輕重量,結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。
(4)應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時(shí)清除,切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會(huì)破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個(gè)過程中的鐵屑不多,可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對(duì)切削過程中產(chǎn)生更多的,一般應(yīng)在夾具體上面。
(5)安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心,夾具應(yīng)盡可能低,支撐面積應(yīng)足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的,識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu),然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產(chǎn)生沖擊和振動(dòng),夾具的形狀,取決于夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點(diǎn)技術(shù),經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn),在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
9.9夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
由于是大批大量生產(chǎn),主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí),需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì),用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度,定位兩個(gè)自由度,用支撐銷定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過定位,但面是經(jīng)加工過的面,定位是允許的。
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致謝詞
非常感謝XXX老師對(duì)我機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo),他給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。在此我向她們表示我誠(chéng)摯的謝意。同時(shí),感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助,是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí),教會(huì)了我如何學(xué)習(xí),教會(huì)了我如何做人。正是由于他們,我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步,在此向他們表示我由衷的謝意,并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才,桃李滿天下!
通過這一階段的努力,我的課程設(shè)計(jì)終于完成了,經(jīng)過這一段時(shí)間,我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺,這除了自身的努力外,與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。
從接觸這次課程設(shè)計(jì)論文的題目到完成,我對(duì)自己大學(xué)幾年的知識(shí)進(jìn)行了重新的學(xué)習(xí)與鞏固,使自己的專業(yè)知識(shí)更加牢固可靠,從而也更加明確了自己的努力方向,找到了自身的不足,在以后的學(xué)習(xí)和工作中,我會(huì)更加努力。
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