手柄座夾具課程設(shè)計(jì).doc
《手柄座夾具課程設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《手柄座夾具課程設(shè)計(jì).doc(28頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
手柄座夾具課程設(shè)計(jì) 任 務(wù) 書 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 班 級 姓 名 指導(dǎo)教師 序言 機(jī)械制造機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中重要的一環(huán),這次課程設(shè)計(jì)需要我們?nèi)孢\(yùn)用之前所學(xué)的知識(shí),也是一次綜合性較大的復(fù)習(xí),更是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。我認(rèn)為在校完成這樣的設(shè)計(jì)作業(yè)很必要,對提高我們的理論知識(shí)有一定幫助,讓我們了解了學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和方向,也鍛煉了我們分析問題、解決問題的能力,也是對我們進(jìn)入工廠進(jìn)行的一次適應(yīng)性訓(xùn)練,為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于自身能力所限,設(shè)計(jì)有其不足之處或許還有錯(cuò)誤,還懇請各位老師給予指出,也使我有進(jìn)一步的提升。 目錄 一 零件的分析.............................................................1 1.1 零件的作用.........................................................1 1.2 零件的工藝分析.....................................................1 1.2.1 孔的加工........................................................1 1.2.2 面的加工........................................................1 1.2.3 槽的加工........................................................1 1.2.4 螺紋孔的加工....................................................2 二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)...........................................................2 2.1 毛坯的制造形式.....................................................2 2.2 基面的選擇.........................................................2 2.3 粗基準(zhǔn)的選擇.......................................................2 2.4 精基準(zhǔn)的選擇.......................................................3 2.5 工藝路線的擬定.....................................................3 2.5.1工藝路線方案一...................................................3 2.5.2 工藝路線方案二..................................................4 2.5.3 工藝方案的比較與分析............................................4 2.5.4 工藝方案的確定..................................................5 2.6 毛坯尺寸及其加工余量的確定.........................................5 2.6.1 φ45mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算..........................6 2.6.2 中心線端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算................................6 2.6.3 φ14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算............................7 2.7 其他尺寸極其加工余量的確定..........................................7 2.8 確定各工序切削用量及基本工時(shí)........................................9 2.8.1工序Ⅰ:粗銑φ45mm圓柱大端面...................................9 2.8.2工序Ⅱ:半精銑φ45mm圓柱小端面.................................9 2.8.3 工序Ⅲ:擴(kuò),鉸φ25H8mm孔........................................10 2.8.4工序Ⅳ:鉆,鉸φ10H7孔..........................................10 2.8.5工序Ⅴ:粗銑φ14mm孔端面........................................11 2.8.6工序Ⅵ:鉆,鉸φ14H7mm孔........................................11 2.8.7工序Ⅶ:鉆,攻M10mm螺紋孔.......................................12 2.8.8工序Ⅷ:鉆,鉸φ5mm圓錐孔.......................................13 2.8.9工序Ⅹ:銑槽.....................................................13 2.8.10工序Ⅸ..........................................................14 三 專用夾具設(shè)計(jì)............................................................15 3.1定位方案的確定......................................................15 3.1.1工序要求.........................................................15 3.1.2定位方案設(shè)計(jì)分析.................................................16 3.1.3確定最佳定位方式.................................................16 3.1.4定位誤差分析.....................................................17 3.2定位元件的型號,尺寸和安裝方式......................................18 3.2.1 支撐面..........................................................18 3.2.2 短銷............................................................18 3.2.3 圓柱銷..........................................................18 3.3 夾緊方案的確定.....................................................19 3.3.1 夾緊裝置的設(shè)計(jì)..................................................19 3.3.2 夾具的操作及維護(hù)................................................21 四 自我小結(jié)...............................................................21 五 參考文獻(xiàn)...............................................................23 1. 零件的分析 1.1 零件的作用 該零件時(shí)CA6140車床操縱部分的組成零件之一,該手柄座的作用就相當(dāng)于一個(gè)連桿。車床外部手柄的運(yùn)動(dòng)是通過CA6140車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實(shí)現(xiàn)人為對機(jī)床的操縱。手柄與該零件通過φ25mm孔連接,機(jī)床內(nèi)部零件通過φ10mm孔與手柄座連接,即CA6140車床手柄座的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)由外部到內(nèi)部的傳遞。 1.2 零件的工藝分析 CA6140車床手柄座的加工表面分四種,主要是孔的加工,圓柱端面的加工,槽的加工,螺紋孔的加工,各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求,特別是孔的加工,幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度,因而需精加工,現(xiàn)將主要加工面分述如下: 1.2.1孔的加工 該零件共有5個(gè)孔要加工:φ45mm是零件的主要加工面,多組面,孔與其有位置尺寸度要求,因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面,需精加工且盡早加工出來;φ10mm孔與R13mm有平行度要求,也要精加工;φ14mm是不通孔,特別注意該孔的加工深度;φ5mm圓錐孔雖是小孔,但由于表面粗糙度要求高,仍需精鉸。φ5.5mm油孔是本組成員本次夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工序,它與槽14mm的小端面有7mm的尺寸位置要求,并且其孔的加工精度有R3.2的要求,因此對其也應(yīng)該要進(jìn)行精鉸。 1.2.2 面的加工 該零件共有3個(gè)端面要加工:φ45mm圓柱小端面精度要求較高,同時(shí)也是配合φ25mm孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面,需精加工;φ45mm圓柱大端面以及φ25mm孔端面粗銑既可。 1.2.3 槽的加工 該零件僅有2個(gè)槽需加工:φ25mm孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm,需精加工,底面加工精度要求不高,但與R13mm孔上表面有30mm的尺寸要求,而加工鍵槽時(shí)很難以φ45mm上表面為定位基準(zhǔn),因而要特別注意尺寸鏈的推算,保證加工尺寸要求;深槽要注意加工深度,由于表面粗糙度為Ra6.3mm,半精銑即可。 1.2.4 螺紋孔的加工 M10mm螺紋孔的加工,它與R13mm孔和φ25mm孔中心線有30角度要求,同時(shí)中心線與φ45mm圓柱端面有11mm的尺寸位置要求。 由以上分析可知,該零件的加工應(yīng)先加工φ45mm圓柱兩端面,再以端面為基準(zhǔn)加工作為后續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的φ25mm孔,進(jìn)而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的孔,面,槽,螺紋孔等。 二.工藝規(guī)劃設(shè)計(jì) 2.1 毛坯的制造形式 零件材料為HT200,根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素,該零件體積較小,形狀較復(fù)雜,外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求,由于零件生產(chǎn)類型為成批,大批生產(chǎn),而砂型鑄造生產(chǎn)成本低,設(shè)備簡單,故本零件毛坯采用鑄砂鑄造。 由于零件上孔都較小,且都有嚴(yán)格的表面精度要求,故都不鑄出,留待后續(xù)機(jī)械加工反而經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 2.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基準(zhǔn)選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高,否則,不但使加工工藝過程中的問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 2.3 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn),由于該零件毛坯沒有鑄孔,故只能以3個(gè)主要端面為基準(zhǔn),由于φ45mm小端面表面粗糙度為Ra3.2mm,若直接以大端面為粗基準(zhǔn),恐不能一次達(dá)到加工精度,故先以φ45mm小端面為粗基準(zhǔn),粗銑φ45mm大端面,再以φ45mm大端面為基準(zhǔn),精銑小端面,并保證尺寸43mm。 2.4 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便,前面已多次提過以φ25mm孔為第一精基準(zhǔn),φ45mm圓柱小端面作為基準(zhǔn)先加工出φ25mm孔,然后作為輔助基準(zhǔn)面配合φ25mm孔加工后續(xù)工序中的孔,面,槽,螺紋等。 2.5 工藝路線的擬定 擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外,還要選擇各加工表面的加工方法,安排工序的先后順序,確定加工設(shè)備,工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度,尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證,成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床,專用夾具,工序集中,以提高效率,還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.5.1工藝路線方案一 Ⅰ.銑φ45mm圓柱小端面; Ⅱ.粗銑φ45mm圓柱大端面,保證尺寸43mm; Ⅲ. 擴(kuò),鉸φ25H8mm孔; Ⅳ.鉆,擴(kuò),鉸φ10H7mm孔; Ⅴ.鉆,擴(kuò),鉸φ14H7mm孔; Ⅵ.鉆,攻M10mm螺紋孔; Ⅶ.插鍵槽,保證尺寸27.3H11; Ⅷ.鉆,鉸φ5mm圓錐孔; Ⅸ.銑槽,保證尺寸14mm,深度30mm; Ⅹ.鉆,鉸φ5.5mm孔; Ⅺ.去銳邊,毛刺; Ⅻ.終檢,入庫。 2.5.2 工藝路線方案二 Ⅰ.粗銑φ45mm圓柱大端面; Ⅱ.半精銑φ45mm圓柱小端面,保證尺寸43mm; Ⅲ. 擴(kuò),鉸φ25H8mm孔; Ⅳ.粗銑φ14H7mm孔端面; Ⅴ.鉆,擴(kuò),鉸φ14H7mm孔; Ⅵ.鉆,鉸φ5mm圓錐孔,鉆,擴(kuò),鉸φ10H7mm孔; Ⅶ.鉆,攻M10螺紋孔; Ⅷ.插鍵槽,保證尺寸27.3H11mm Ⅸ.銑槽,保證尺寸14mm,深度30mm; Ⅹ.鉆,鉸φ5.5mm孔; Ⅺ.去銳邊,毛刺; Ⅻ.終檢,入庫。 2.5.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案區(qū)別在兩點(diǎn):一是方案一先加工有Ra3.2mm表面精度要求的小端面,再加工大端面,而方案二是先粗銑大端面,再加工小端面;二是方案一將φ5mm圓錐孔和φ10mm孔按部就班順序加工,而方案二顯得更靈活聰明,看出這兩個(gè)孔的定位方式,夾緊方式相同,故而在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)加工出來.另外,方案一沒有銑φ14mm小端面,但由于φ14mm孔有嚴(yán)格深度要求,故最好還是粗銑一遍. 兩套方案顯然方案二更簡潔更符合要求,但正如前面所分析的,方案二將φ5mm圓錐孔φ10mm孔的加工合并在一道工中,雖然減少了裝夾次數(shù),簡化了工藝設(shè)計(jì),但在一道工序中完成這兩個(gè)鉆孔,由于兩孔的加工深度,加工刀具尺寸,加工時(shí)產(chǎn)生的軸向力等等都相差較大,且兩孔的加工精度要求都較高,顯然組合機(jī)床不適用。如果采用搖臂鉆床,對于大批量生產(chǎn),則要頻繁更換鉆頭刀具,大大增加了勞動(dòng)強(qiáng)度,降低了生產(chǎn)效率,因此,決定還是將兩個(gè)孔分開加工。 綜上所述,零件的最后加工路線如下: 2.5.4 工藝方案的確定 Ⅰ.粗銑φ45mm圓柱大端面,以φ45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn); Ⅱ.半精銑φ45mm圓柱小端面,以φ45mm大端面為定位基準(zhǔn); Ⅲ. 擴(kuò),鉸φ25H8mm孔,以φ45mm圓柱大端面為定位基準(zhǔn); Ⅳ.鉆,擴(kuò),鉸φ10H7mm,以φ25H8mm孔和φ45mm圓柱小端面為基準(zhǔn); Ⅴ.粗銑φ14mm孔端面,利用φ45mm圓柱小端面,φ25H8mm孔和φ10H7mm孔定位,保證尺寸43mm; Ⅵ.鉆,擴(kuò),鉸φ14H7mm孔,定位與Ⅴ工序相同,保證孔深度25mm; Ⅶ.鉆,攻M10mm螺紋孔,定位與Ⅴ工序相同; Ⅷ.鉆,鉸φ5mm圓錐孔,定位與Ⅴ工序相同; Ⅸ.插鍵槽,為便于加工,以φ45mm圓柱小端面,φ10H7mm孔和φ14H7mm孔端面定位,同時(shí)要保證尺寸27.3H11mm; Ⅹ.銑槽,定位與Ⅴ工序相同,保證尺寸30mm; Ⅺ.鉆,鉸φ5.5mm孔,定位與Ⅴ工序相同; Ⅻ.去銳邊,毛刺,尤其注意φ25H8mm孔表面可能因?yàn)殂@M10mm螺紋孔以及插槽帶來的表面鱗次損傷; ⅩⅢ.終檢,入庫。 2.6 毛坯尺寸及其加工余量的確定 CA6140車床手柄座零件材料為HT200,毛坯重量約為0.73kg,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用砂型鑄造生產(chǎn)。 毛坯鑄造時(shí)可以將φ25孔直接鑄造出來,由于其余孔均有精度要求,且尺寸小,均不鑄出。故僅確定三個(gè)端面的相關(guān)尺寸。 查表確定加工余量: 砂型鑄造,材料為灰鑄鐵,機(jī)器造型,公差等級為CT8~12,取CT10,加工余量等級E~G,取G. 切削余量:查表,基本尺寸小于100mm,加工余量為1.4mm; 基本尺寸小于63mm,加工余量為0.7mm。 鑄件公差等級:查表,基本尺寸小于100mm,取3.2mm; 基本尺寸小于63mm,取2.8mm。 2.6.1 φ45mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求,φ45mm圓柱兩端面經(jīng)過兩道工序,先粗銑φ45mm圓柱大端面,再粗,精銑φ45mm圓柱小端面,各步余量如下: 粗銑:由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表3.2-23,其余量值規(guī)定,對于小端面(≤50mm)為1.0~2.0mm,現(xiàn)取1.8mm。表3.2-27粗銑平面的厚度偏差(≤30mm)為―0.25~―0.39mm,現(xiàn)取―0.30mm。 精銑:由《加工工藝手冊》表3.2-25,其余量規(guī)定值為1.0mm。 故鑄造毛坯的基本尺寸為43+1.2+1.8+1.0=47mm。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值,取尺寸公差為2.8mm。故: 毛坯的名義尺寸:43+1.2+1.8+1.0=47mm; 毛坯的最小尺寸:47-1.4=45.6mm; 毛坯的最大尺寸:47+1.4=49.8mm; 粗銑大端面后的最大尺寸:43+1.0+1.2=45.2mm; 粗銑大端面后的最小尺寸:45.2-0.30=44.9mm; 粗銑小端面后的最大尺寸::43+1.0=44mm; 粗銑小端面后的最小尺寸::44-0.30=43.7mm。 精銑后尺寸與零件尺寸相同,但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級,現(xiàn)按《加工工藝手冊》表5.29,粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為43.7mm。 2.6.2 中心線端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求,φ25H8mm孔中心線距離小端面的毛坯基本尺寸為43+1.2=44.2mm,故: 毛坯的名義尺寸:43+1.2=44.2mm; 毛坯的最大尺寸:44.2+1.4=45.6mm; 毛坯的最小尺寸:44.2-1.4=42.8mm。 由于φ25H8mm孔有8精度要求,Ra=1.6mm; 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-10,加工該孔的工藝為: 擴(kuò)→鉸 因此查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》表3-9得其孔的加工余量為2~5mm,我們?nèi)?mm,故: 擴(kuò)孔:φ24.8mm2Z=1.8mm(Z為單邊加工余量); 鉸孔:φ25H8mm。 毛坯φ25mm孔的尺寸為:25-3=22mm 2.6.3 φ14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求,φ14H7mm孔端面僅由粗銑得到,故φ14H7mm孔端面距φ25H8mm孔中心線的毛坯基本尺寸為43+1.2=44.2mm,故: 毛坯的名義尺寸:43+1.2=44.2mm; 毛坯的最大尺寸:44.2+1.4=45.6vmm; 毛坯的最小尺寸:44.2-1.4=42.8mm。 粗銑后尺寸應(yīng)于零件圖尺寸相同,但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級,現(xiàn)按前面粗銑平面厚度偏差取-0.28mm。故粗銑后的尺寸為mm 其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸要求,且對后面諸孔,槽的加工影響不大,僅荒銑即可,故不再一一贅述分析。 2.7 其他尺寸極其加工余量的確定 其他工序尺寸包括5個(gè)孔,2個(gè)槽,1個(gè)螺紋孔的基本尺寸,現(xiàn)僅分析主要的5個(gè)孔的加工余量及尺寸偏差。 5個(gè)孔均不鑄出,機(jī)械加工出來,根據(jù)《加工工藝手冊》,由于5個(gè)孔的表面粗糙度要求均較高,所以都要經(jīng)過精鉸工序,具體工序尺寸和加工余量為: (1)φ10H7mm孔,Ra=1.6mm; 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-9,加工該孔的工藝為: 鉆→粗鉸→精鉸 鉆孔:φ9.8mm; 粗鉸:φ9.96mm; 精鉸:φ10H7mm。 (2)φ14H7mm孔,Ra=1.6mm; 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-9,加工該孔的工藝為: 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 鉆孔:φ13.0mm; 擴(kuò)孔:φ13.85mm;2Z=0.85mm(Z為單邊加工余量); 粗鉸:φ13.95mm; 精鉸:φ14H7mm。 (3)φ5mm圓錐孔,Ra=1.6mm; 由于零件圖紙未給出具體的公差等級,現(xiàn)也按H7公差等級加工,按表3.2-9,加工該孔的工藝為: 鉆→精鉸 鉆孔:φ4.8mm; 精鉸:φ5H7mm。 (4)φ5.5mm孔,Ra=3.2mm。 由于也未給出公差等級,現(xiàn)同樣按φ5mm圓錐孔加工方式: 鉆→精鉸 鉆孔:φ4.8mm; 精鉸:φ5.5H7mm。 2.8 確定各工序切削用量及基本工時(shí) 2.8.1工序Ⅰ:粗銑φ45mm圓柱大端面 機(jī)床:X51立式銑床 刀具:高速鋼端銑刀,直徑D=50mm,齒數(shù)Z=6 根據(jù)《加工工藝手冊》表2.4-73,取每齒進(jìn)給量f=0.15mm/Z,根據(jù)《切削工藝手冊》表3.9,取銑削速度Vc=20m/min。則fr=f*vc=127.4r/min。 按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù)n=160r/min,則實(shí)際切削速度Vc=25.12m/min., 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量F=S*Z*Fz =144mm/min, 銑床工作臺(tái)進(jìn)給量f=150mm/min, 按《加工工藝手冊》表6.2-5, 基本工時(shí)t=0.65min。 2.8.2工序Ⅱ:半精銑φ45mm圓柱小端面 機(jī)床:X51立式銑床 刀具:高速鋼端銑刀,直徑D=50mm,齒數(shù)Z=6 (1)粗銑φ45mm小端面 銑削余量Z=1.2mm, 同樣查表選取確定f=20m/min,fv=0.15mm/Z,則Vc=127.4r/min, 同樣選取vc=160r/min,則f=25.12m/min., F=S*Z*Fz =144mm/min, 取vc=150mm/min 基本工時(shí)t=0.43min。 (2)半精銑φ45mm小端面 加工余量Z=1.0mm, 查表確定f=20m/min,fv =0.15mm/Z,則Vc==127.4r/min, 選取Vc=160r/min,則f=25.12m/min.,vc=144mm/min, 取vc=100mm/min, 基本工時(shí)t=0.65min。 2.8.3 工序Ⅲ:擴(kuò),鉸φ25H8mm孔 機(jī)床:Z535立式鉆床 (1)擴(kuò)孔φ24.8mm 刀具:高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆,D=24.8mm 雙邊余量2Z=1.8mm 由《切削工藝手冊》表2.10查的擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量f=0.7~0.8mm/r,并由《加工工藝手冊》表4.2-16取fz=0.72mm/r,擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí),根據(jù)《切削工藝手冊》表2.15查得f=14m/min,故 f=7~4.7m/min,則fr=89~60r/min, 按機(jī)床選取fr=68r/min,則f=5.29m/min., 基本工時(shí)t=1.1min。 (2)鉸φ25H8mm孔 刀具:高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,D=25mm 由《切削工藝手冊》表2.24查得f=1.0~1.5mm/r,并由《加工工藝手冊》表4.2-16選取fz=1.22mm/r,取切削深度h=0.15~0.25mm,f=4~8m/min,則fr=51~102r/min, 按機(jī)床選取fr=68r/min,則f=5.34m/min., 基本工時(shí)t=0.65min。 2.8.4工序Ⅳ:鉆,鉸φ10H7孔 機(jī)床:Z535立式鉆床 (1)鉆φ10mm孔 刀具:高速鋼錐柄麻花鉆,D=9.8mm 由《切削工藝手冊》表2.7查得fz=0.17mm/r,由表2.15取vc=23m/min,則fr=747.4r/min 按機(jī)床選取n=960r/min,則vc=29.54m/min., 基本工時(shí)t=0.31min。 (2)粗鉸φ9.96mm孔 刀具:高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,D=9.96mm 由《切削工藝手冊》表2.24查得fz=0.17mm/r,根據(jù)表2.15取f=6m/min,則fr=191.85r/min 按機(jī)床選取fr=195r/min,則f=6.1m/min., 基本工時(shí)t=0.19min。 (3)精鉸φ10H7孔 刀具:高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,D=10mm 由《切削工藝手冊》表2.24查得fz=0.8mm/r,根據(jù)表2.15取f=6m/min,則fr=191.85r/min, 按機(jī)床選取fr=195r/min,則f=6.1m/min., 基本工時(shí)t=0.31min。 2.8.5工序Ⅴ:粗銑φ14mm孔端面 機(jī)床:X51立式銑床 刀具:高速鋼端銑刀,D=30mm,Z=6 根據(jù)《加工工藝手冊》表2.4-73,取asp=0.15mm/Z,根據(jù)《切削工藝手冊》表3.9,取f=20m/min,則fr=212.3r/min, 按機(jī)床選取fr=220r/min,則f=20.72m/min.,vc =198mm/min, 取vc=150mm/min, 基本工時(shí)t=0.33min。 2.8.6工序Ⅵ:鉆,鉸φ14H7mm孔 機(jī)床:Z535立式鉆床 (1)鉆孔φ13mm 刀具:高速鋼錐柄麻花鉆,D=13mm 由《切削工藝手冊》表2.7查得fz=0.36mm/r,由表2.15取f=14m/min, 則fr=343r/min, 按機(jī)床選取fr=272r/min,則f=11.10m/min., 基本工時(shí)t=0.36min。 (2)粗鉸φ13.95mm孔 刀具:高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,D=13.95mm 由《切削工藝手冊》表2.24查得f=0.5~1.0mm/r,并由《加工工藝手冊》表4.2-16取fz=0.81mm/r,=4~8m/min,則fr=91~182r/min, 按機(jī)床選取fr=140r/min,則f=6.13m/min., 基本工時(shí)t=0.31min。 (3)精銑φ14H7mm孔 刀具:高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 由《切削工藝手冊》表2.24查得f=0.5~1.0mm/r,并由《加工工藝手冊》表4.2-16取=0.62mm/r,=4~8m/min,則f=91~182r/min, 按機(jī)床選取fr=140r/min,則f=6.15m/min., 基本工時(shí)t=0.40min。 2.8.7工序Ⅶ:鉆,攻M10mm螺紋孔 機(jī)床:Z525立式鉆床 (1)鉆φ8.5mm孔 刀具:高速鋼錐柄麻花鉆,D=8.5mm 由《切削工藝手冊》表2.7查得fz=0.28mm/r,由表2.15取f=16m/min, 則fr=600r/min, 按機(jī)床選取=545r/min,則=14.55m/min., 基本工時(shí)t=0.10min。 (2)攻螺紋M10mm 刀具:高速鋼錐柄機(jī)用絲錐 等于工件螺紋螺距p,即fz=1.25mm/r,由《切削工藝手冊》取f=7.5m/min,則fr=298r/min, 按機(jī)床選取fr=272r/min,則f=6.8m/min., 基本工時(shí)t=0.05min。 2.8.8工序Ⅷ:鉆,鉸φ5mm圓錐孔 機(jī)床:Z525立式鉆床 (1)鉆φ4.8mm圓錐孔 刀具:高速鋼麻花鉆,D=5mm 由《切削工藝手冊》表2.7查得fz=0.10mm/r,由表2.15取f=20m/min,則 則fr=1326r/min, 按機(jī)床選取fr=1360r/min,則f=20.5m/min., 基本工時(shí)t=0.096min。 (2)鉸φ5mm孔 刀具:高速鋼錐柄機(jī)用機(jī)用鉸刀,D=5mm 由《切削工藝手冊》表2.24查得fz=0.6mm/r,根據(jù)表2.15取f=6m/min,則fr=382.17r/min, 按機(jī)床選取fr=392r/min,則f=6.15m/min., 基本工時(shí)t=0.055min。 2.8.9工序Ⅹ:銑槽 機(jī)床:X63臥式銑床 刀具:高速鋼圓柱形銑刀,D=13mm,Z=6 (1)第一次走刀 根據(jù)《加工工藝手冊》表2.4-73,取fz=0.2mm/Z,根據(jù)《切削工藝手冊》表3.9, 銑削速度vc=15m/min。則fr=367.5r/min。 按機(jī)床選取fr=375r/min,則f=15.31m/min.,vc =56.25mm/min, 基本工時(shí)t=0.94min (1)第二次走刀 切削用量與第一次走刀完全相同,fz=0.2mm/Z,f=15.31m/min,vc =56.25mm/min 基本工時(shí)t=0.94min。 2.8.10工序Ⅸ 機(jī)床:Z525立式鉆床 (1)鉆φ4.8mm孔 刀具:高速鋼錐柄麻花鉆,D=4.8mm 由《切削工藝手冊》表2.7查得: 選擇的高速鋼錐柄麻花鉆 按機(jī)床選取 基本工時(shí): ⑵鉸孔: 選擇的鉸刀 按機(jī)床選取 基本工時(shí): 三、專用夾具設(shè)計(jì) 由于生產(chǎn)類型為成批,大批生產(chǎn),要考慮生產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,保證加工質(zhì)量,故需設(shè)計(jì)專用夾具。 3.1定位方案的確定 3.1.1工序要求 本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)的是工序Ⅹ的夾具,主要是針對鉆,鉸φ5.5mm孔的夾具;,它將用于Z525立式鉆床。 該工序要求φ5.5mm油孔中心線與14mm槽端面(往小端面走的那個(gè)面)有7mm的位置要求,因此可以得出該孔在14mm槽的正中心,并且還要求其孔深剛好鉆通到鍵槽位置為止,不能鉆到φ25的下一端面。由于小端面經(jīng)過精銑,精度比較高,因而工序基準(zhǔn)為φ45mm小端面,同時(shí)為了便于立式鉆床加工,零件應(yīng)倒轉(zhuǎn)180定位,因而也可以采用φ25H8mm和φ10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn),保證其加工要求。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求,在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下,還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過程中夾具的操作應(yīng)方便,定位夾緊穩(wěn)定可靠,并且夾具體應(yīng)具有較好的剛性。 3.1.2定位方案設(shè)計(jì)分析 左圖為圖2攻φ5.5mm油孔工序簡圖 如圖2所示,為了加工φ5.5螺紋孔,必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計(jì)方案如下,首先必須明確其加工時(shí)應(yīng)如圖2所示,這樣垂直豎立放置,便于立式鉆床加工。那么要使其完全定位,可以采用: (1) 一面兩銷定位,以φ25H8mm和φ10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn)就可以滿足其要求。 (2) 一面加圓柱銷和半“V”形塊定位,以φ25H8mm為定位基準(zhǔn),再在R13外圓表面用“V”形塊定位。 3.1.3確定最佳定位方式 如左圖所示,比較以上兩個(gè)方案,明顯第一個(gè)要好得多,因φ25H8mm和φ10H7mm兩孔的中心線在同一直線上,所以只要將其兩銷定在同一平面同一直線上,就可以很快的將其定位(如圖垂直放置);而第二個(gè)方案和第一個(gè)方案不同點(diǎn)在于用的是“V”型快定位,要使零件很快垂直放置定位很難,并且需要量具對其精確測量,增加了工時(shí)。因此,選擇一面兩銷定位最佳! 如上圖所示,一面限制的自由度有3個(gè),一個(gè)銷釘限制一個(gè)自由度,兩個(gè)一起再限制一個(gè)自由度;為使定位可靠,加工穩(wěn)定,我所設(shè)計(jì)的定位方案如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示,總共限制了工件的全部6個(gè)自由度,屬于完全定位。 在該定位方案中,φ45mm圓柱小端面被夾具體上的一個(gè)支撐面頂住,限制了x軸的移動(dòng),y軸的旋轉(zhuǎn),z軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)移動(dòng)自由度。φ25H8mm孔內(nèi)插入短銷,限制了y軸的移動(dòng),z軸的移動(dòng),φ10H7mm孔中插入削邊銷,限制了x軸的旋轉(zhuǎn),這樣6個(gè)自由度全部被限制。定位面板如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示。 3.1.4定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案,,只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3—1/2,即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。 對于本次設(shè)計(jì)的夾具,需要保證的尺寸要求:保證油孔軸線距φ45mm圓柱小端面17+7=24mm,保證螺紋孔軸線與φ25H8mm和φ10H7mm兩孔的中心線成50mm。 對于24mm的要求,由于定位基準(zhǔn)也是φ45mm圓柱小端面,故基準(zhǔn)不重和誤差為0,且由于φ45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑,表面粗糙度達(dá)到Ra3.2mm,故可認(rèn)為φ45mm圓柱小端面的平面度誤差為0,即不存在基準(zhǔn)位置度誤差,綜上所述,只要支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證,是不存在定位誤差的。 對于本工序要求,定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線,故基準(zhǔn)不重合誤差為0?;鶞?zhǔn)位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差,由于兩孔的表面精度都達(dá)到Ra1.6mm,都經(jīng)過精鉸,故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略,只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對位置關(guān)系得到保證,定位誤差也是很小的。 綜上所述,該定位方案是符合加工要求的。 3.2定位元件的型號,尺寸和安裝方式 3.2.1 支撐面 在定位板面上做的一個(gè)突起4mm的一個(gè)支撐面,經(jīng)過精銑得到精度較高的平面。其相關(guān)尺寸見右圖: 3.2.2 短銷 本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷,查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》,確定削邊銷為GB2205-1999標(biāo)準(zhǔn),其相關(guān)尺寸見下圖3: 圖3削邊銷尺寸 它和定位面板上的φ10mm銷孔呈H7/r6mm過盈配合,并用螺母固定,防止鉆孔時(shí)松動(dòng),影響加工。 3.2.3 圓柱銷 本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷,由于加工的φ5.5mm油孔恰好在定位基準(zhǔn)φ25H8mm孔內(nèi)表面上,打穿這面為止。若采用標(biāo)準(zhǔn)件,勢必影響φ5.5mm油孔的加工,因此可專門設(shè)計(jì)一個(gè)短銷,其尺寸如圖4所示: 圖4圓柱銷尺寸 圖中,該軸長為115mm,軸頸半徑為12.5mm,與φ25H8mm孔內(nèi)表面僅有長度為17mm的面接觸,且為間隙配合,既保證了圓柱銷定位,又方便了裝夾工件。為了不影響加工φ5.5油孔,在標(biāo)準(zhǔn)銷元件上加上了長為30mm的軸身,直徑為14mm,要比φ25H8mm小11mm,即其半徑之差為5.5mm,再加上鍵槽深度2.5mm,那么L=5.5+2.5=8mm,這樣當(dāng)鉆頭鉆φ5.5mm孔至終點(diǎn)時(shí)不會(huì)損傷銷,銷也不會(huì)影響鉆孔。 該銷與定位面板上的銷孔呈H7/r6間隙配合,外加螺紋結(jié)構(gòu),用螺母固定。 3.3 夾緊方案的確定 3.3.1 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 夾緊力方向原則: (1)夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置; (2)夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能??; (3)夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。 夾緊作用點(diǎn)原則: (1)夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi),以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn); (2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對工件剛性較好的部位上,以使夾緊變形盡可能少,有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來實(shí)現(xiàn); (3)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面,以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性,減少工件的夾緊力,防止加工過程中可能產(chǎn)生振動(dòng)。 根據(jù)以上要求,考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式,確定夾緊方式。 本設(shè)計(jì)方案選用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu),夾緊方向水平向右,通過螺母的轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)套在圓柱銷頭部的墊片向右移動(dòng),進(jìn)而作用在工件φ45mm圓柱大端面上,實(shí)現(xiàn)夾緊,具體夾緊裝置的布置見A1圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡單實(shí)用,且對于大批量生產(chǎn)能較快裝夾工件,勞動(dòng)強(qiáng)度較小,成本低,簡單可靠。 另外,考慮到工件沿φ25H8mm孔中心線軸向裝卸,因此為便于裝卸工件,該墊片為開口墊片,螺母為小于φ25H8mm孔的小螺母,只要將開口墊片取去,就可以很好的將零件取出。其圖如圖5 圖5 墊片加緊圖 圓柱銷的螺紋軸向行程至少要大于2倍的墊片厚度5mm,且墊片的孔應(yīng)與工件φ25H8mm孔同軸,保證夾緊力作用均勻可靠。 3.3.2 夾具的操作及維護(hù) 安裝工件時(shí),應(yīng)先將螺母轉(zhuǎn)動(dòng)退出足夠的行程空間以便于取出墊片,安裝工件,然后使工件的φ25H8mm孔穿過圓柱銷,使工件底部的φ10H7mm孔穿過短銷,將φ45mm圓柱小端面緊靠在定位板上的支撐面上,這樣工件以φ45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn)安裝。工件裝好后,裝上開口墊片,轉(zhuǎn)動(dòng)螺母,使開口墊片靠緊φ45mm大端面并夾緊工件。加工完成后松開工件,只需反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺母,退出開口墊片,即可取下工件。 夾具在使用中,應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況,如果磨損后不能精確保證加工精度,則需要更換鉆套。本夾具定位面板是受力部件,夾緊時(shí)檢查其是否發(fā)生受力變形,如有變形,應(yīng)及時(shí)設(shè)法修正,才能保證加工精度。為使其變形減小,需要嚴(yán)格控制螺桿的夾緊力。 四、自我小結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí),是一次對我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況的重要考察和檢驗(yàn),更是培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際,分析并解決問題能力的重要內(nèi)容和階段。使我更好的掌握了UG NX制圖軟件。 這次課程設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)圖主要用UG NX制圖軟件完成。自我感覺尚有很多不足和錯(cuò)誤,首先,在設(shè)計(jì)夾具裝配件時(shí)過于匆忙,裝配手柄時(shí)放在了左手邊,不符合工人正常勞作習(xí)慣;其次是課程設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作沒做好,在圖書館很多資料和文獻(xiàn)都沒能借到(早已借空了),在借閱同學(xué)的相關(guān)資料時(shí)沒有時(shí)間認(rèn)真琢磨和分析相關(guān)信息和數(shù)據(jù);最后就是課程設(shè)計(jì)說明書的編寫過于匆忙,時(shí)間很緊,很多文字和標(biāo)準(zhǔn),公式,數(shù)據(jù),計(jì)算上的錯(cuò)誤沒有時(shí)間一一改正(確實(shí),在打這篇文稿,發(fā)現(xiàn)了很多錯(cuò)誤和缺憾)。 課程設(shè)計(jì),是一個(gè)系統(tǒng)性、知識(shí)點(diǎn)廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個(gè)系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合,使自己把學(xué)過的知識(shí)聯(lián)系起來,運(yùn)用到各個(gè)方面上去。同時(shí),廣泛地運(yùn)用設(shè)計(jì)手冊及各種參考資料,學(xué)會(huì)了在實(shí)際中運(yùn)用工具書,和獨(dú)立完成每一步查找工作;整個(gè)零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成的,集中體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)精神,合作分工能很好的提高辦事效率!在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我獨(dú)立分工合作的能力!為以后出身社會(huì)的工作打下基礎(chǔ)! 1. 參考文獻(xiàn) 1徐洪本 .機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.遼寧科技大學(xué)出版社.2004.3 2鄧文英等.金屬工藝學(xué).高等教育出版社.2008.4 3付風(fēng)嵐等.公差與檢測技術(shù).科學(xué)出版社.2006.9 4王先逵等.機(jī)械加工工藝手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2007.9 5陳宏鈞.金屬切削速算手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2007.9- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 手柄 夾具 課程設(shè)計(jì)
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-7855408.html