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機械專業畢業(論文)文獻綜述 箱體夾具設計及工藝規程的研究

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第一篇:機械專業畢業(論文)文獻綜述 箱體夾具設計及工藝規程的研究

文獻綜述

題目 箱體夾具設計及工藝規程的研究 學生姓名 專業班級

機 設 0 7— 2 學號 院(系)機 電 工 程 學 院 指導教師 完成時間 2 0 1 1 年 3 月 2 日

綜述題目

專業班級:

姓名:

學號:

箱體夾具設計及工藝規程的研究

摘要:針對汽車、拖拉機、工程機械等產品的箱體加工主要是變速器箱體的主要加工表面加工,提出了在高速加工中心上加工時工藝方案的設計和編制原則,并介紹了常用刀具、夾具的選擇技巧,對一些公司、研究院及相關技術人員在這方面的研究成果也做了簡要介紹,并結合現階段的技術水平提出了加工箱體的新方案。

關鍵詞:箱體加工;高速加工中心; 工藝規程;加工中心刀具

引言:隨著時代的發展,我國的工業技術也在飛速發展,近年來,在箱體加工方面,我國的專家和技術人員積累了相當豐富的經驗,并能結合技術發展及時采用新的技術和工藝裝備,如采用柔性加工線加工箱體,大大提高了生產效率,為我國日后更好的跟上時代工業的潮流奠定了基礎。

1.箱體類零件的主要加工表面

1.1 箱體類零件的特點

1)箱體多為鑄造件,結構復雜,壁薄且不均勻,其內部呈腔形,零件的整體剛性較差,難以裝夾。

2)一般都需要進行多工位孔系及平面加工,形位公差及空間位置度要求較嚴,要保證其位置精度要求,必須在一次裝夾中完成銑面、鏜孔、鉆、鉸孔等多工序。3)精度要求較高,一般箱體類零件都有很高的軸承孔和表面的形位公差要求及軸承孔尺寸公差要求。

4)加工內容多,通常要經過銑面、銷孔鉆鏜加工、鏜削軸承孔、深孔鏜削、深槽銑削、攻螺紋等加工,需頻繁更換刀具。

1.2 箱體類零件的加工表面

1)平面的加工:主要是箱體上的裝配基準面,其直接影響箱體加工時的定位精度,影響箱體在裝配時的接觸剛度和相互位置精度。

2)孔的加工:主要是軸承孔、孔內環槽及定位銷孔、工藝銷孔、撥叉軸孔。綜述題目

專業班級:

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定位銷孔的精度與孔距精度要求較嚴,箱體的主要相配件在裝配時,大多靠銷孔與箱體定位。軸承孔本身的尺寸精度、形狀精度要求很高。否則,將影響軸承與箱體孔的配合精度,使軸的回轉精度下降。

3)孔系的加工:主要是有位置度要求的各軸承孔的總和,其主要包括有平行度要求的軸承孔系和有同軸度要求的孔系兩類。平行孔系主要是各平行軸承孔中心線之間以及軸承孔中心線與定位面之間的精度。同軸孔系主要是要求各孔的同軸度。否則,不僅裝配有困難,而且使軸的運轉情況惡化,溫度升高,軸承磨損加劇,齒輪嚙合精度下降,引起振動和噪聲,影響齒輪壽命。

4)其它加工部分聯接孔、螺孔、銷孔、斜油標孔以及孔的凸臺面等。箱體類零件在加工中心上加工時方法的選擇

2.1平面的加工方法

平面在加工中心上的加工方法一般為銑削。

例如:變速箱齒座的兩面南通科技投資集團股份有限公司利用數控分度頭的回轉功能實現圓周的分度,軸向方向以內齒及端面定位夾緊,徑向方向以外花鍵限位。夾具簡圖如圖1所示。

圖1 夾具簡圖

1.分度頭尾座 2.螺母 3.球面墊圈 4.三面刃銑刀 5.開口壓板 6.定位環 7.心軸 8.連接盤 9.分度頭 l0.彈簧 11.推桿 12.球

頭頂尖

此夾具采用了壓、頂的方式,實現了一次裝夾就可加工兩面的功能,避免了重復定位,提高了加工精度,減少了裝夾時間,大大提高了生產效率。經生產實踐證明,此夾具性能可靠、使用方便,通用性強。

2.2 孔加工方法 綜述題目

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孔加工方法比較多,有鉆、擴、鉸、鏜等。孔的具體加工方案可按下述方法制定:

1)對于軸承孔的加工,其加工工藝為:粗鏜→半精鏜→孔端倒角→精鏜。其中粗鏜→半精鏜→孔端倒角可安排在普通機床上先完成,留給加工中心的余量為4~6mm(直徑),然后在加工中心上精鏜;在軸承孔系的加工中,一般先加工直徑大的軸承孔,再加工直徑小的軸承孔,特別是在兩軸承孔系相距較近的情況下,必須采取這一措施。

2)軸承孔內的密封槽的加工可用鋸片銑刀在軸承孔半精鏜之后、精鏜之前用圓弧插補方式完成。大直徑孔的加工主要受刀庫中刀具直徑和機械手抓刀重量的限制,無法使用鏜刀加工,因此其加工工藝一般為:立銑刀圓弧插補粗銑→精銑。3)對于直徑小于30mm 的孔,由于毛坯不需鑄出毛坯孔,因此其全部加工內容都在加工中心上完成,其加工工藝為:锪平面→打中心孔→鉆→擴→孔端倒角→鉸。例如:北京北方紅旗精密機械制造有限公司對摩托車箱體零件側面孔的加工,該零件為摩托車右箱體,材料為鋁,零件周邊有4個孔,采用的工藝分別為鉆、擴、鉸。上道工序已加工完成2個定位銷孔R10mm、R18mm及基準面,零件加工內容如圖2所示:

圖2 摩托車右箱體孔加工

如圖3所示夾具,在左側增加圓形壓板4,克服了懸伸過長的缺點,而且利用圓盤夾緊,圓周接觸,壓緊點增多,壓緊力均勻,解決了方案一由于夾緊部位小,加工過程中可能引起振動的缺點。綜述題目

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圖3 1)夾具體 2)襯套 3)活塞桿 4)圓形壓板 5)圓形定位銷 6)定位銷座 7)定位板 8)菱形定位銷 9)活塞接長桿 10)大圓銷 11)軸底板 12)定位塊 13)預導向板 14)擋圈 15)導向套 16)導向桿 18)壓板 19)平面軸承 20)軸承壓板 21)支撐板

有位置度要求的小孔,其加工工藝為:锪平面→打中心孔→鉆→半精鏜→孔端倒角→精鏜。為提高孔的位置度精度,在鉆孔工步前安排锪平端面和打中心孔工步。孔端倒角安排在半精加工之后、精加工之前,以防孔內產生毛刺。4)在內腔兩層隔板處有同軸度要求的孔,由于在內腔隔板處平面無法先行銑削加工,受鑄件拔模斜度以及粗糙毛坯面的影響,在加工時會使鉆頭引偏,因此在第二層隔板孔加工時,必須用中心鉆(或用硬質合金鉆)鉆出定心孔后,擴孔鏜孔至要求的尺寸。其加工工藝為:在第一層隔板處打中心孔→鉆孔→擴孔→在第二層隔板處打中心孔→鉆孔→擴孔→通鉸孔。綜述題目

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5)對于跨距較大箱體的同軸孔加工,盡量采取調頭加工的方法,以縮短刀輔具的長徑比,增加刀具剛性,提高加工質量。

6)箱體內的一些孔離內壁近,主軸無法接近,只能靠接長刀具懸伸加工,易發生振動,需采用減振的接長刀桿加工;

7)對螺紋加工,要根據孔徑大小采取不同的處理方式。一般情況下,直徑在M6~M22 之間的螺紋,通常采取攻螺紋方法加工;M6 以下、M22 以上的螺紋只在加工中心上完成底孔加工,攻絲可通過其他手段進行。

8)對箱體相交孔的鉆削加工鉆削相交孔時, 為了避免把已加工部分的孔徑刮大和使待鉆相交孔的軸線發生歪斜, 通常在已加工的孔中嵌人與零件材料相同的圓柱后再鉆相交孔見圖(4)。在對此類零件進行批量生產時, 夾具的設計既要達到對零件準確定位和快速裝卸的要求, 還要做到節省輔料(即加工孔中的嵌入材料), 對加工后的相交孔精度測量要準確快速。山東省威海市技術學院實習工廠生產的臺式鉆床, 主軸箱的加工是一較典型的例子。

圖4 1)工件以一面兩孔定位如圖5 , 夾具體為四面方形體, 兩面開口。A面為定位基準面;B面安裝兩個定位心軸, 分別是主軸箱的Φ70mm孔削邊心軸和Φ50mm孔短心軸, 兩心軸中間留有拆卸工件用的通孔, 兩定位心軸滿足中心距要求和與A面的平行度要求!C面安裝鉆削Φ32H7孔的鉆套, 鉆套孔滿足與主軸箱Φ50H7孔中心距要求和位置要求以及與A面的垂直度要求。夾具體材質HT200, 人工時效處理。定位心軸材質45鋼, 熱處理硬度40~45HRC.綜述題目

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圖5 2)快換鉆套鉆削Φ32H7孔分三步進行, 即鉆孔Φ30mm→擴孔Φ31.7mm→鉸孔Φ32H7。為了減少更換鉆套的輔助時間, 采用快換鉆套保證上述三步切削加工,鉆套與襯套間采用H7/n6 或H7/g6 配合公差來滿足拆卸要求。鉆套材質為:T10A熱處理硬度為58~62HRC 3)正刀套 即嵌人在已加工孔中的圓柱。因主軸箱材質為HT200, 故正刀套材質為HT150即可。正刀套固定在Φ50mm心軸上, 既起到工件定位的作用, 又 起到正刀作用(校正鉆頭走向)。

正刀套的尺寸設計:如圖6, 外徑與內孔尺寸根據們Φ32H7孔與此Φ50H7孔相交部分厚度(如圖4)及正刀套與勢Φ50H7孔的配合要求而定,長度取滿足正刀套兩端掉頭安裝時都能參加切削時的最小長度值。每個正刀套兩頭使用至少能鉆削3 次, 即至少能完成3 件主軸箱的孔加工, 最大限度地節省輔料。

圖 6)1)夾具體 2)Φ30mm削邊心軸 3)主軸箱 4)壓板5)螺母 6)墊圈 7)正刀套 8)Φ50mm心軸 綜述題目

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圖 7)箱體零件在編制工藝的原則

1)“先面后孔”的原則。由于銑削時,切削力較大,工件易變形,先銑面,可使其有一段時間的恢復,減少由變形引起的對孔精度的影響。同時提供穩定可靠的定位基準,從而減少后續鉆頭鉆孔的引偏、崩刃和折斷等現象,對于后序保證孔加工精度有利。

2)“先粗后精”的原則,箱體上所有相關孔系和平面都先完成全部孔的粗加工和銑面的粗加工后,再進行孔和平面的精加工。主要是減少或消除粗加工時產生的切削力、夾緊力和切削熱對加工精度的影響。

3)相同工位集中加工,應盡量按就近位置加工,以縮短刀具移動距離,減少空運行時間。

4)在不影響精度的前提下,若機床工作臺回轉時間較換刀時間短,為了減少換刀次數,減少空移時間,可以用同一把刀把殼體上相同的部位都加工完,再換第二把刀。

5)對于同軸度要求很高的孔系,考慮加工中存在重復定位誤差,采用連續換刀,連續加工完該同軸孔系的全部孔后,再加工其它孔,以提高孔系同軸度。例如:壓路機變速器箱體機加工工藝分析北京工業職業技術學院對其分析為: 變速器箱體是典型的箱體類零件,其特點是形狀復雜,薄壁(10-20mm),需加工平面、孔系和螺孔等,剛度低,受力、熱等因素影響易產生變形和振動。因此,以往的箱體加工是在龍門刨床、鏜床和鉆床上完成平面、軸承擋孔和連接孔的加工,生產效率低且加工質量難以保證。總起來說,其加工中存在的問題可以歸納為以下幾點:一是加工內容多,需頻繁更換機床、刀具;二是加工精度求高,綜述題目

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采用普通機床加工,質量難以保證,且由于工藝流程長,周轉次數多,生產效率難以提高;三是由于形狀復雜,且大部分為薄壁殼體,工件剛度差,較難裝夾。

但隨著近年來計算機技術的迅猛發展,數字控制技術已被廣泛應用于機械加工領域。在箱體加工中,若采用數控加工中心進行,憑借加工中心自身的精度和加工效率高、剛度好和自動換刀的特點,只要制定好工藝流程,設計采用合理的專用夾具和刀具,就可以在保證加工精度的基礎上提高加工效率、降低加工成本,以解決上述問題。在實際生產過程當中,利用韓國大宇公司制造的ACE HM800 臥式加工中心進行箱體加工,就可取得很好的應用效果。鑒于該設備為雙工作臺,因此,可將該工件B、C面上各種加工要素的加工放在01工作臺上完成(加工工序1)其余G、H及排擋側面的加工要素放在02工作臺上完成(加工工序2),根據上述工序安排,還要設計相應的專用夾具。

圖 8)變速器箱體 加工中心刀具選擇

數控機床的刀具材料一般盡量選用硬質合金,如果精度要求更高,可選用性能更好、更耐磨的陶瓷、立方氮化硼和金剛石刀具。

1)箱體定位銷孔加工一般采用整體硬質合金鉆頭鉆孔,如果位置度要求較高,則采用小孔鏜刀鏜削加工;隨著新技術新刀具的不斷發展,可采用高精度復合鉆頭,雙刃帶設計,鉆鉸復合,刀柄與鉆頭柄部采用液壓夾緊配合,使其安裝配合精度能夠達到7 級,一次走刀即可保證箱體上定位銷孔的位置和尺寸精度要求,從而可有效提高加工效率。綜述題目

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2)箱體軸承孔加工一般采用鏜刀、復合鏜刀,或采用可調三刃(兩刃)錯層粗、半精鏜刀,其鏜削精度高,一刀即可完成孔的粗、半精加工,并在鏜削不同規格孔時,僅需更換可調滑塊即可將加工直徑范圍增大約40mm。在加工時可根據所加工孔的余量,計算后通過徑向調整滑塊,將余量分到每個刀片上;通過在每個滑塊底部安裝不同的刀墊,調整每個刀尖切削的先后順序,一刀即可完成 軸承孔的粗鏜、半精鏜加工,從而減少加工時換刀次數,節約了輔助時間,提高了生產效率。

3)箱體深軸承孔鏜削,可采用重金屬減振刀桿或阻尼減振刀桿,以達到減振效果,提高孔加工精度;

4)對于深槽銑削,用普通三面刃銑刀易發生振動,采用了錯齒三面刃銑刀,并配以減振刀桿可有效地減少了切削振動;

5)對于兩排以上孔的加工,一般采用整體硬質合金鉆頭鉆孔→擴孔→鉸孔,但其效率低,適合精度要求低的孔加工;對于精度要求高的孔加工可采用新型平頭帶尖直槽鉆鉆孔→鉸孔,并配以高精度液壓刀柄,從而保證孔的尺寸精度和位置精度。

6)箱體上直徑為20~35mm 的孔加工可采用U 鉆,通過鉆孔→鉸孔就可保證孔位置及尺寸精度,同時大大提高了加工效率。

7)箱體上的小平面及半圓類沉窩等加工可采用新型鉆銑刀,一次完成加工,且磨損后僅更換刀片,多功能使用達到方便、可靠。

8)對于深孔的加工,一般采用槍鉆并配以高精度液壓刀柄。加工中心夾具設計及使用中的問題

夾具是加工零件時定位和夾緊可靠的重要保證。夾具設計的合理,才能保證零件的順利加工和滿足加工要求。在設計加中心夾具時需考慮以下幾方面因素。(1)滿足定位基準和夾緊要求。加工中心為工序集中加工,箱體在一次裝夾中要完成銑、鉆、鏜等多工序加工,為了防止夾緊變形,滿足精加工定位精度要求,通常采用輔助支撐減少變形量,其夾緊力應力求靠近主要支撐點,或在支撐點所組成的三角形內,并靠近切削部位及剛性好的地方,盡量不要在被加工孔的上方。

(2)夾具與工作臺面的連接方式。一般加工中心設備根據自身的加工特點,綜述題目

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其工作臺都有適合自身的便于夾具定位的結構,對于箱體來說,為保持其安裝方位與機床坐標系及編程坐標系方向的一致性,夾具應能根據機床的定位結構實現定向安裝。

(3)在夾具設計時,人為地在夾具上設計出找正基面和找正基準孔,同時給出其相對與夾具上零件定位面及定位孔的實際加工尺寸,便于夾具找正后,可直接確定零件各加工部位尺寸。

(4)夾具設計時應給刀具運動軌跡留有空間,并盡量減少刀具加工時的空行程,提高加工效率。

(5)箱體類零件在加工中易產生夾緊變形、切削變形。在粗加工時采用較大的夾緊力以承受大切削力,在精銑面、精鏜孔時,編一個任選停止指令,人為將壓板放松后,使工件消除變形后重新用較小的夾緊力以滿足精加工精度要求。總結

以上箱體零件在加工中心機床上加工的工藝,是根據多種箱體加工特點總結出來的,實踐證明能有效地提高加工精度和加工效率。

參考文獻:

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第二篇:分離式減速箱箱體機械加工工藝規程設計

分離式減速箱箱體機械加工工藝

規程設計

內容提要:本文主要是分析了箱體的結構特點,箱體零件加工工藝等內容,敘述了該箱體毛坯的加工余量與生產批量、毛坯尺寸、結構、精度和鑄造方法,主要平面的形狀精度和表面粗糙度,孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度等。

關鍵詞:箱體;主要技術要求;工藝分析。

目 錄

引 言................................................................1 第一章 箱體類零件的主要技術要求、材料和毛坯...........................2 1.1主要平面的形狀精度和表面粗糙度............................................2 1.2孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度....................................2 1.3主要孔和平面相互位置精度..................................................3 1.4箱體的材料及毛坯..........................................................3 第二章

箱體零件加工....................................................4 第三章 箱體孔系加工及常用工藝裝備......................................8 結 論................................................................10 致 謝...............................................................11

引 言

箱體要求加工的表面很多。在這些加工表面中,平面加工精度比孔的加工精度容易保證,于是,箱體中主軸孔(主要孔)的加工精度、孔系加工精度就成為工藝關鍵問題。本文主要是分析了分離式減速箱的結構特點,敘述了該箱體的毛坯的加工余量與生產批量、毛坯尺寸、結構、精度和鑄造方法,主要平面的形狀精度和表面粗糙度,孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度等。

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第一章 箱體類零件的主要技術要求、材料和毛坯

箱體類零件中以機床主軸箱的精度要求最高。以某車床主軸箱,如圖2-1所示為例,箱體零件的技術要求主要可歸納如下:

圖1-1 車床主軸箱

1.1主要平面的形狀精度和表面粗糙度

箱體的主要平面是裝配基準,并且往往是加工時的定位基準,所以,應有較高的平面度和較小的表面粗糙值,否則,直接影響箱體加工時的定位精度,影響箱體與機座總裝時的接觸剛度和相互位置精度。

一般箱體主要平面的平面度在0.1-0.03mm,表面粗糙度Ra2.5-0.63um,各主要平面對裝配基準面垂直度為0.1/300。

1.2孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度

箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都要求較高,否則,將

第 2 頁 影響軸承與箱體孔的配合精度,使軸的回轉精度下降,也易使傳動件(如齒輪)產生振動和噪聲。一般機床主軸箱的主軸支承孔精度為IT7-IT6,表面粗糙度值為Ra2.5-0.63um。1.3主要孔和平面相互位置精度

同一軸線的孔應有一定的同軸度要求,各支承孔之間也應有一定的孔距尺寸精度及平行度要求,否則,不僅裝配有困難,而且使軸的運轉情況惡化,溫度升高,軸承磨損加劇,齒輪嚙合精度下降,引起振動和噪聲,影響齒輪壽命。支承孔之間的孔距公差為0.12-0.05mm,平行度公差應小于孔距公差,一般在全長取0.1-0.04mm。同一軸線上孔的同軸度公差一般為0.04-0.01mm。支承孔與主要平面的平行度公差為0.1-0.05mm。主要平面間及主要平面對支承孔之間垂直度公差為0.1-0.04mm。1.4箱體的材料及毛坯

箱體材料一般選用HT200-400的各種牌號的灰鑄鐵,而最常用的為HT200。灰鑄鐵不僅成本低,而且具有較好的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。在單位生產或某些簡易機床的箱體,為了縮短生產周期和降低成本,可采用鋼材焊接結構。此外,精度要求較高的坐標鏜床主軸箱則選用耐磨鑄鐵。負載大的主軸箱也可以采用鑄鋼件。

第 3 頁

第二章

箱體零件加工

工藝箱體類零件是機器及其部件的基礎件,它將機器及其部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關系裝配成一個整體,并按預定傳動關系協調其運動。因此,箱體的加工質量不僅影響其裝配精度及運動精度,而且影響到機器的工作精度、使用性能和壽命。

2.1箱體類零件功用、結構特點和技術要求(一)箱體零件的功用

箱體零件是機器及部件的基礎件,它將機器及部件中的軸、軸承和齒輪等零件按一定的相互位置關系裝配成一個整體,并按預定傳動關系協調其運動。

(二)箱體類零件的結構特點

箱體的種類很多,其尺寸大小和結構形式隨著機器的結構和箱體在機器中功用的不同有著較大的差異。但從工藝上分析它們仍有許多共同之處。

(三)箱體類零件的技術要求

1.軸承支承孔的尺寸精度和、形狀精度、表面粗糙度要求。

2.位置精度 包括孔系軸線之間的距離尺寸精度和平行度,同一軸線上各孔的同軸度,以及孔端面對孔軸線的垂直度等。

3.此外,為滿足箱體加工中的定位需要及箱體與機器總裝要求,箱體的裝配基準面與加工中的定位基準面應有一定的平面度和表面粗糙度要求;各支承孔與裝配基準面之間應有一定距離尺寸精度的要求。

(四)箱體類零件的材料和毛坯

箱體類零件的材料一般用灰口鑄鐵,常用的牌號有HT100~HT400。

毛坯為鑄鐵件,其鑄造方法視鑄件精度和生產批量而定。單件小批生產多用木模手工造型,毛坯精度低,加工余量大。有時也采用鋼板焊接方式。大批生產常用金屬模機器造型,毛坯精度較高,加工余量可適當減小。

2.2箱體零件加工工藝分析 2.2.1工藝路線的安排

車床主軸箱要求加工的表面很多。在這些加工表面中,平面加工精度比孔的加工精度容易保證,于是,箱體中主軸孔(主要孔)的加工精度、孔系加工精度就成為工藝關鍵問題。因此,在工藝路線的安排中應注意三個問題:

第 4 頁 1.工件的時效處理

對于特別精密的箱體,在粗加工和精加工工序間還應安排一次人工時效,迅速充分地消除內應力,提高精度的穩定性。

2.安排加工工藝的順序時應先面后孔

由于平面面積較大定位穩定可靠,有利與簡化夾具結構檢少安裝變形。從加工難度來看,平面比孔加工容易。先加工批平面,把鑄件表面的凹凸不平和夾砂等缺陷切除,在加工分布在平面上的孔時,對便于孔的加工和保證孔的加工精度都是有利的。因此,一般均應先加工平面。

3.粗、精加工階段要分開

箱體均為鑄件,加工余量較大,而在粗加工中切除的金屬較多,因而夾緊力、切削力都較大,切削熱也較多。加之粗加工后,工件內應力重新分布也會引起工件變形,因此,對加工精度影響較大。為此,把粗精加工分開進行,有利于把已加工后由于各種原因引起的工件變形充分暴露出來,然后在精加工中將其消除。

2.2.2定位基準的選擇

箱體定位基準的選擇,直接關系到箱體上各個平面與平面之間,孔與平面之間,孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準時,首先要遵守“基準重合”和“基準統一”的原則,同時必須考慮生產批量的大小,生產設備、特別是夾具的選用等因素。

工藝過程的擬訂

(1)箱體的時效處理 為了消除鑄造內應力,防止加工后的變形,使加工精度保持長期穩定,要進行時效處理。粗加工之后,精加工之前應有一段存放時間,以消除加工內應力。對于精密機床的主軸箱體,應為粗加工后甚至半精加工之后再安排一次時效處理。

人工時效處理的工藝規范為加熱到530~560℃,保溫6~8h,冷卻速度≤300℃/h,出爐溫度≤200℃。

(2)箱體加工工藝的原則 擬訂箱體類零件工藝過程時一般應遵循以下原則: ① “先面后孔”的原則。先加工平面,后加工孔,是箱體零件加工的一般規律。這是因為作為精基面的平面在最初的工序中應該首先加工出來。而且,平面加工出來以后,由于切除了毛坯表面的凸凹不平和表面夾砂等缺陷,使平面上的支承孔的加工更方便,鉆孔時可減少鉆頭的偏斜,擴孔和鉸孔時可防止刀具崩刃。

② “粗精分開,先粗后精”的原則。由于箱體結構復雜,主要表面的精度要求高,為

第 5 頁 減少或消除粗加工時產生的切削力、夾緊力和切削熱對加工精度的影響,一般應盡可能把粗精加工分開,并分別在不同機床上進行。至于要求不高的平面,則可將粗精兩次走刀安排在一個工序內完成,以縮短工藝過程,提高工效。

(3)主要表面加工方法的選擇 箱體的主要加工表面為平面和軸承支孔。箱體平面的粗加工和半精加工,主要采用刨削和銑削,也可采用車削。銑削的生產率一般比刨削高,在成批和大量生產中,多采用銑削。箱體平面的精加工,在單件小批生產時,除一些高精度的箱體仍需手工刮研以外,一般多以精刨代刮;當生產批量大而精度要求又高時,多采用磨削。為了提高生產效率和平面間的相互位置精度,還可采用專用磨床進行組合磨削。

箱體上精度為IT7的軸承支承孔,一般采用鉆—擴—粗鉸—精鉸或鏜—半精鏜—精鏜的工藝方案進行加工。前者用于加工直徑較小的孔,后者用于加工直徑較大的孔。當孔的精度超過IT7、表面粗糙度小于0.63μm時,還應增加一道最后的精加工或精密加工工序,如精細鏜、珩磨、滾壓等。

2.2.3主要表面的加工 1.箱體的平面加工

箱體平面的粗加工和半精加工常選擇刨削和銑削加工。

刨削箱體平面的主要特點是:刀具結構簡單;機床調整方便;在龍門刨床上可以用幾個刀架,在一次安裝工件中,同時加工幾個表面,于是,經濟地保證了這些表面的位置精度。

箱體平面銑削加工的生產率比刨削高。在成批生產中,常采用銑削加工。當批量較大時,常在多軸龍門銑床上用幾把銑刀同時加工幾個平面,即保證了平面間的位置精度,又提高了生產率。

2.主軸孔的加工

由于主軸孔的精度比其它軸孔精度高,表面粗糙度值比其它軸孔小,故應在其它軸孔加工后再單獨進行主軸孔的精加工(或光整加工)。

目前機床主軸箱主軸孔的精加工方案有: 精鏜—浮動鏜;金剛鏜—珩磨;金剛鏜—滾壓。

上述主軸孔精加工方案中的最終工序所使用的刀具都具有徑向“浮動”性質,這對提高孔的尺寸精度、減小表面粗糙度值是有利的,但不能提高孔的位置精度。孔 的位置精度應由前一工序(或工步)予以保證。

從工藝要求上,精鏜和半精鏜應在不同的設備上進行。若設備條件不足,也應在半精

第 6 頁 鏜之后,把被夾緊的工件松開,以便使夾緊壓力或內應力造成的工件變形在精鏜工序中得以糾正。

3.孔系加工

車床箱體的孔系,是有位置精度要求的各軸承孔的總和,其中有平行孔系和同軸孔系兩類。

平行孔系主要技術要求是各平行孔中心線之間以及孔中心線與基準面之間的尺寸精度和平行精度根據生產類型的不同,可以在普通鏜床上或專用鏜床上加工。

坐標法加工孔系,許多工廠在單件小批生產中也廣泛采用,特別是在普通鏜床上加裝較精密的測量裝置(如數顯等)后,可以較大地提高其坐標位移精度。

第 7 頁 第三章 箱體孔系加工及常用工藝裝備

箱體上一系列相互位置有精度要求的孔的組合,稱為孔系。孔系可分為平行孔系,如圖5-1a所示、同軸孔系,如圖5-1b所示和交叉孔系,如圖5-1c所示。

圖4-1 孔系的分類

孔系加工不僅孔本身的精度要求較高,而且孔距精度和相互位置精度的要求也高,因此是箱體加工的關鍵。

孔系的加工方法根據箱體批量不同和孔系精度要求的不同而不同,現分別予以討論。平行孔系的加工

平行孔系的主要技術要求是各平行孔中心線之間及中心線與基準面之間的距離尺寸精度和相互位置精度。生產中采用以下幾種方法。

1.找正法

2)心軸和塊規找正法 3)樣板找正法 4)定心套找正法

2.鏜模法

鏜模法即利用鏜模夾具加工孔系。鏜孔時,工件裝夾在鏜模上,鏜桿被支承在鏜模的導套里,增加了系統剛性。

3.坐標法

坐標法鏜孔是在普通臥式鏜床、坐標鏜床或者數控鏜銑床等設備上,借助于測量裝置,第 8 頁 調整機床主軸與工件間在水平和垂直方向的相對位置,來保證孔距精度的一種鏜孔方法。

同軸孔系的加工

成批生產中,一般采用鏜模加工孔系,其同軸度由鏜模保證。單位小批生產,其同軸度用以下幾種方法來保證。

1.利用已加工孔作支承導向

2.利用鏜床后立柱上的導向套支承鏜桿

這種方法其鏜桿系兩端支承,剛性好,但此法調整麻煩,鏜桿要長,很笨重,故只適于大型箱體的加工。

3.采用調頭鏜

當箱體箱壁相距較遠時,可采用調頭鏜,如圖5-7所示。交叉孔系的加工

交叉孔系的主要技術要求是控制有關孔的垂直度誤差。在普通鏜床上主要靠機床工作臺上的90度對準裝置。因為它是擋塊裝置,結構簡單,但對準精度低。

第 9 頁

結 論

此次畢業設計所設計的題目是“分離式減速箱箱體機械加工工藝規程設計”通過這次設計,我對箱體的發展現狀有了一個全面地了解,了解了箱體技術在現在以及以后機械工業中所起的作用,為自己今后更好的學習數控技術指明了方向。

通過這次畢業設計,使我對大學期間所學的知識,進行了融會貫通,有了一個全新的認識,對以前許多不太清楚的地方,通過問老師和查資料的方法,已經明白了很多,知道了自己以前學習的不足,并對自己不足的地方進行了復習,所以以后應該更加努力。

第 10 頁

致 謝

時間總是過的很快,轉眼間大學生活即將在這次艱辛又充滿樂趣的畢業設計中結束。對所有幫助我完成畢業設計的老師和同學表示感謝。

這次設計,不僅使我學到了箱體技術方面的知識,端正了我的學習態度,對我以后工作起到了至關重要的作用。

通過這次設計,我對大學所學的知識進行了一次全面的總結和應用。初步了解了整個機械設計的過程,學會了怎樣利用有關資料和手冊去獲得所需的數據,更重要的是,在這次設計中,我明白了,無論做什么事情都必須嚴謹,認真,不能有絲毫馬虎,要有吃苦耐勞的精神。

第 11 頁

參考文獻

[1] 成大先.機械設計手冊.北京:化學工業出版社,1993.[2] 申永勝.機械原理教程(第2版).北京:清華大學出版社,2003.[3] 陳宏鈞.典型零件機械加工生產實例.北京:機械工業出版社,1996。[4] 王茂元.機械制造技術.北京:機械工業出版社,2000.[5] 祁紅志.機械制造基礎.西安:電子工業出版社,1976.[6] 王林玉.機修手冊.北京:機械工業出版社,2001.[7] 吳宗澤.機械零件設計手冊.北京:機械工業出版社,2005.[8] 吳宗澤機械設機師手冊.北京:機械工業出版社,1999.[9] 姚振浦.實用機械傳動設計手冊.北京:科學技術出版社,1996 [10] 唐錫杰.公差與配合技術手冊.北京:機械工業出版社,1986.第 12 頁

第三篇:A6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

《機械制造工藝學》課程設計說明書

題目: CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

學 院:

姓 名:

學 號:

班 級:

指導教師:

二O一 二 年 十二 月

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

2012年12月30日

機械制造工藝課程設計任務書.......................................................3 序言...................................................................................................4 零件分析...........................................................................................4

(一)零件的作用..................................................................................4

(二)零件的工藝分析.....................................................................4

工藝規程設計..................................................................................5

(一)確定毛坯的制造形式..............................................................5

(二)基面的選擇...........................................................................5

(三)制定工藝路線........................................................................6

(四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定..............................8

(五)確定切削用量及基本工時........................................................9

總結……………………………………………………………….27 參考文獻.........................................................................................27

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

機械制造工藝課程設計任務書

題目: “CA6140車床法蘭盤”零件的機械加工工藝規程(大批生產)

要求:

零件技術要求如下圖所示

圖1 CA6140車床法蘭盤零件圖

內容: 1.零件圖

1張

2.零件毛坯圖

1張

3.機械加工工藝過程綜合卡片

1張

4.工序卡片

12張

5.課程設計說明書

1份

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

序言

機械制造工藝課程設計是在我們基本完成了全部基礎課、技術基礎課、大部分專業課以及參加了生產實習之后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。通過本次課程設計,應該得到下述各方面的鍛煉: 能熟練運用機械制造工藝設計中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識,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,保證零件的加工質量。提高結構設計的能力。通過設計夾具的訓練,應當獲得根據被加工零件的加工要求,設計出高效、省力、經濟合理而且能保證加工質量的夾具的能力。加強使用軟件及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。

就我個人而言,通過這次設計,基本上掌握了零件機械加工工藝規程的設計,機床專用夾具等工藝裝備的設計等。并學會了使用和查閱各種設計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識,解決現代實際工藝設計問題,鞏固和加深了所學到的東西。并在設計過程中,學到了很多課堂上沒有學到的東西。

本說明書主要是CA6140臥式車床上的法蘭盤的有關工藝規程的設計說明,由于本身能力水平有限,設計存在許多錯誤和不足之處,懇請老師給予指正,謝謝。

零件的分析

(一)零件的作用

CA6140臥式車床上的法蘭盤,為盤類零件,用于臥式車床上。車床的變速4

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

箱固定在主軸箱上,靠法蘭盤定心。法蘭盤內孔與主軸的中間軸承外圓相配,外圓與變速箱體孔相配,以保證主軸三個軸承孔同心,使齒輪正確嚙合。

零件是CA6140臥式車床上的法蘭盤,它位于車床絲桿的末端,主要作用是標明刻度,實現縱向進給。零件的 Φ100外圓上標有刻度線,用來對齊調節刻度盤上的刻度值,從而能夠直接讀出所調整的數值;外圓上鉆有底部為?4mm上部為?6mm定位孔,實現精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的4??9標明通過,本身沒有受到多少力的作用。

(二)零件的工藝分析

CA6140車床法蘭盤共有兩組加工的表面。先分述如下:

?0.0161.以?200mm孔為精基準的加工表面。

?0.016這一組加工表面包括:一個?200 的孔及其倒角;一個?100?0.12?0..34外圓及其倒角;?450外圓及其倒角;?90外圓及其倒角;?450外圓及其倒角;?90兩?0.017?0.6?0.045端面(分別距離?200軸為24mm和34mm兩端);?100?0.12?0..34左端面和Φ90右端面;4??9通孔。

2.以Φ90右端面為加工表面。這一組加工表面包括:?100?0.03退刀槽;Φ4和?60孔。

?0.12?0..343?2右端面;Φ90左端面;?450?0.017右端面;這兩組加工表面之間有著一定的位置要求:(1)?100?0.12?0..34?0.045左端面與?200軸形位公差0.03mm。

?0.045(2)?90右端面與?200軸形位公差0.03mm。

?0.03?0.045(3)?60孔軸線與?90右端面位置公差0.6mm,同時與?200軸線垂直

?0.045相交,并且與?90端洗平面(距離?200軸線為24mm)垂直。

經過對以上加工表面的分析,我們可先選定粗基準,加工出精基準所在的加工表面,然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工,保證它們的位置精度。

工藝規程設計

(一)確定毛坯的制造形式

零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結構又比較簡單,是大批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產率保證加工精度后可采用鑄造成型。

零件形狀并不復雜,而且零件加工的輪廓尺寸不大,因此毛坯形狀可以與零5

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

件的形狀盡量接近,內孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。,在考慮提高生產率保證加工精度后可采用鑄造成型。

(二)基面的選擇

工藝規程設計中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理,可以使加工質量得到保證,生產率得宜提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產無法正進行。

(1)粗基準的選擇。對于法蘭盤零件而言可歸為軸類零件,盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件,則應以與加工表面要求相互位置精度較高的不加工表面作粗基準。選擇比較平整、平滑、有足夠大面積的表面,并且不許有澆、冒口的殘跡和飛邊。根據這個基準選擇原則,現選取右邊外圓?45及?90的右端面的不加工外輪廓表面作為粗基準,利用三爪卡盤夾緊?45外圓可同時削除 五個自由度,再以?90的右端面定位可削除一個自由度。

對外圓 ?100?0.12?0..34?0.045、?450、?90和?200(共兩塊V形塊加緊,限制4個?0.6自由度,底面兩塊支撐板定位面限制1個自由度,使缺少定位,不過是可以靠兩個V形塊加緊力來約束Z軸的扭轉力,然后進行鉆削)的加工,這樣對于回轉體的發蘭盤而言是可以保證相關面的標準,確保的圓周度。

?0.045(2)精基準的選擇。以?200為精基準加工表面。這一組加工表面包括:?100?0.12?0..34?0.033?2退刀槽;Φ4和?60右端面;?90左端面;?450孔。?0.017右端面;因為主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復。

(三)制定工藝路線

制定工藝路線得出發點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外,還應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量下降。1.工藝路線方案一

工序Ⅰ Φ100粗車左端面。粗車Φ90左側面。粗車Φ100外圓。粗車左Φ45外圓。Φ100粗車右端面。

粗車右Φ45右端面。粗車Φ90右側面。粗車右Φ45外圓。粗車Φ90外圓。

?0.045工序Ⅲ 鉆、擴、粗鉸、精鉸?200孔并車孔左端的倒角。

工序Ⅳ 半精車 ?100?0.12?0..34左、右端面、?90左端面,精車 ?100?0.12?0..34?0.12?0..34左端

?100面、?90左端面。半精車外圓?450?0.6、?90、、半精車?450?0.6柱體的過度倒圓。車?100?0.12?0..34柱體上的倒角C1.5。

工序Ⅴ

半精車、精車?90右端面。車槽3×2。倒角C7×45和C1×45。

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

工序Ⅵ 精車?100?0.12?0..34左端面、?90右端面

工序Ⅶ

粗銑、精銑?90柱體的兩側面。工序Ⅷ 鉆Φ4孔,鉸Φ6孔。工序Ⅸ 鉆 4??9孔。

工序Ⅹ

磨削B面,即 外圓面、?100工序Ⅺ

磨削外圓面 ?100?0.12?0..34?0.12?0..34右端面、?90左端面。,?90。

工序Ⅻ

磨削?90突臺距離軸線24.87mm的側平面。工序ⅩⅢ 刻字刻線。工序XIV 鍍鉻。

工序XV 檢測入庫。2.工藝路線方案二

工序Ⅰ

粗車 ?100?0.12?0..34柱體右端面。

工序Ⅱ 粗加工Φ20孔:鉆中心孔Φ18,擴孔Φ19.8。

工序Ⅲ 粗車 100柱體右端面,粗車 90柱體左端面,半精車 100左、右端面、90左端面,精車 100左端面、90左端面,粗車外圓 45、100、90,半精車外圓 45、90、100、,車 100柱體的倒角,車 45 柱體的過度倒圓。

工序Ⅳ 粗車、半精車、精車 90右端面,車槽3×2,粗車、半精車外圓 外圓及倒角。

工序Ⅴ 粗鉸Φ19.94。精鉸Φ20。

工序Ⅵ 精車?100?0.12?0..34左端面、?90右端面。

工序Ⅶ 銑Φ90上兩平面

1、粗銑兩端面。

2、精銑兩端面。工序Ⅷ 鉆 Φ4孔,鉸Φ6孔 工序Ⅸ 鉆 4×Φ9透孔

工序Ⅹ 磨右Φ45外圓,外圓Φ100,外圓Φ90。磨B面,即 左Φ45外圓面、Φ100右端面、Φ90左端面

工序Ⅺ 磨Φ90上距軸心24平面 工序Ⅻ B面拋光 工序XIII 刻字刻線

工序XIV Φ100外圓鍍鉻 工序XV 檢驗入庫 3.工藝方案的比較與分析

上述兩種工藝方案的特點在于:方案一是先粗加工表面的毛坯,基本按照加

?0.045工原則來加工的,先粗加工?半精加工?精加工。給鉆?200孔確定基準,確

?0.045?0.045保孔的行位公差,不過一次性加工好?200,同時零件?200要求很高的,7

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

在后面的加工會對它的精度的影響,并且?100?200?0.045?0.12?0..34左端面和?90右端面要與軸有一定位置公差,這樣很難保證它們的位置的準確性。而方案二是只?0.045給?200鉆孔保證底座平面度,不過鉆頭的下鉆時不能準確定位,會影響?200?0.045的位置公差,從而也影響后面加工的?100?0.12?0..34左端面和?90右端面的端

?0.045面跳動。不過在方案二中?200粗鉆擴和鉸是分開加工,粗鉸Φ19.94。

2、精鉸Φ20,放在精車?100?0.12?0..34左端面、?90右端面前面,這樣確保?100?0.12?0..34左端面

?0.045和?90右端面要與?200軸有一定位置公差。綜合的方案如下:

工序Ⅰ Φ100粗車左端面。粗車Φ90左側面。粗車Φ100外圓。粗車左Φ45外圓。Φ100粗車右端面。

工序Ⅱ 粗車右Φ45右端面。粗車Φ90右側面。粗車右Φ45外圓。粗車Φ90外圓。

工序Ⅲ 鉆中心孔Φ18。擴孔Φ19.8 工序Ⅳ 半精車Φ100左端面。半精車Φ90左側面。半精車Φ100外圓。半精車左Φ45外圓。半精車Φ90外圓并倒角C1.5。車過渡圓角R5。半精車Φ100右側面。倒角C1.5。

工序Ⅴ 半精車右Φ45。半精車Φ90右側面。半精車右Φ45外圓、右端面。倒角C7。切槽3×2。

工序Ⅵ 粗鉸Φ19.94。精鉸Φ20。

工序Ⅶ 精車Φ100左端面。倒角1×1.5(Φ20)。精車Φ90右側面。倒角1×1.5 工序Ⅷ 粗銑Φ90兩端面。精銑兩端面 工序Ⅸ 鉆 Φ4孔,鉸Φ6孔 工序Ⅹ 鉆 4×Φ9透孔

工序Ⅺ 磨外圓Φ100,右Φ45外圓,外圓Φ90。磨B面,即 左Φ45外圓面、Φ100右端面、Φ90左端面

工序Ⅻ 磨Φ90上距軸心24mm平面 工序XIII B面拋光 工序XIV 刻字刻線 工序XV 鍍鉻

工序XVI 檢驗入庫。

總工藝方案的分析:本方案基本克服了一二方案的缺點,繼承它們的優點。可以做到先粗加工?半精加工?精加工,?20020,放在精車?100要與?200?0.045?0.12?0..34?0.045粗鉆擴和鉸是分開加工,粗鉸Φ19.94。

2、精鉸Φ

?0.12?0..34左端面、?90右端面前面,這樣確保?100?0.045左端面和?90右端面軸有一定位置公差。可以確保?200加工面精度。

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

(四)機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定

“CA6140車床法蘭盤”;零件材料為HT200,硬度190~210HB,毛坯重量1.6kg,生產類型大批量,金屬型鑄造毛坯。

據以上原始資料及加工路線,分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下: 1.車?100外圓表面加工余量及公差。

查《機械制造工藝設計簡明手冊》(以下稱《工藝手冊》)表2.2~2.5,取外圓表面長度余量均為2Z=6mm(均為雙邊加工)

車削加工余量為: 粗車: 2× 2.5mm 半精車: 2×0.3mm 精車 : 2×0.2mm

0.12公差:徑向的偏差為?mm ?0..342.車 ?100、?90、?45端面和?90、?45外圓表面加工余量: 粗車

2× 2mm 半精車 2×0.3mm 精車 : 2×0.2mm 3.鉆孔(?20)

查《工藝手冊》表2.2~2.5,先鉆出來直徑是18mm, 工序尺寸加工余量: 鉆孔

18mm 擴孔

0.9mm 粗鉸孔 0.07 mm 精鉸

0.03mm

?0.045公差:徑向的偏差為0mm

4.鉆孔(?9)

一次性加工完成,加工余量為2Z=9mm 5.銑削加工余量:

?0.045粗銑:9mm(離?200中心軸為34 mm)

精銑:2 mm

?0.045粗銑:18mm(離?200中心軸為24 mm)精銑:3 mm 其他尺寸直接鑄造得到

由于本設計規定的零件為大批量生產,應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。

(五)確定切屑用量及基本工時

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

工序Ⅰ

(一).粗車Ф100左端面(1)選擇刀具

選用93°偏頭端面車刀,參看《機械制造工藝設計簡明手冊》車床選用C365L轉塔式車床,中心高度210mm。參看《切削用量簡明手冊》選擇車刀幾何形狀,前刀面形狀為平面帶倒棱型,前角為10°,后角為6°,主偏角93°,副偏角為10°,刀尖角圓弧半徑0.5,刃傾角為-10°。

(2)確定切削用量(a)確定背吃刀量ap

粗車的余量為2mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度6mm,所以一次走刀完成即ap=2mm。(b)確定進給量f 查《切削用量簡明手冊》:加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度ap=2mm,則進給量為0.8~1.2mm/r。再根據C365L車床及《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-3查取橫向進給量取f =0.92mm/r。

(c)選擇磨鈍標準及耐用度

根據《切削用量簡明手冊》表1.9,取車刀后刀面最大磨損量為0.8~1.0mm。焊接車刀耐用度T=60min。

(d)確定切削速度V 根據《切削用量簡明手冊》表1.11當用YG6硬質合金車刀加工HT200(180~199HBS),ap =2mm,f =0.92mm/r,查出V =1.05m/s。由于實際情況,在車削過程使用條件的改變,根據《切削用量簡明手冊》表1.28,查得切削速度的修正系數為:

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的V’ = V×Ktv×Kkv×Kkrv×Kmv×Ksv×KTv

(5-1)

=1.05×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60

=44m/min 其中:Ktv為刀具材料改變時切削速度的修正系數。

KTv為刀具耐用度改變時切削速度的修正系數。

Kkv為切削方式改變時切削速度的修正系數。

Kkrv為車刀主偏角改變時切削速度的修正系數。

Kmv為工件材料的強度和硬度改變時切削速度的修正系數。

Ksv為毛胚表面狀態改變時切削速度的修正系數。

則:

n = 1000V’/(ЛD)=140r/min

(5-2)按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與140r/min相近似 的機床轉速n =136r/min,則實際切削速度V = 42.7m/min。

(e)校驗機床功率

車削時功率P 可由《切削用量簡明手冊》表1.25查得:在上述各條件下切削功率P =1.7~2.0KW,取2.0KW。由于實際車削過程使用條件改變,根據《切削用量簡明手冊》表1.29-2,切削功率修正系數為:Kkrfz = 0.89,Krofz= Kλsfz =1.0,Krζfz=0.87。

其中:Kkrfz為主偏角變化時切削力的修整系數。

Krofz為車刀前角變化時切削力的修整系數。

Kλsfz為刃傾角變化時切削力的修整系數。

Krζfz為車刀刀尖圓弧半徑變化時切削力的修整系數。

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

則:修整后的

P’ = P×Kkrfz×Krofz×Kλsfz×Krζfz

(5-3)

= 1.55KW 根據C365L車床當n =136r/min時,車床主軸允許功率PE=7.36KW。因P’

(f)校驗機床進給機構強度

車削時的進給力Ff可由《切削用量手冊》查表得Ff=1140N。由于實際車削過程使用條件的改變,根據《切削用量簡明手冊》查得車削過程的修正系數:Kkrf=1.17, Krof=1.0,Kλsf =0.75,則:

Ff =1140 ×1.17 ×1.0 ×0.75=1000N 根據C365L車床說明書(《切削用量簡明手冊》),進給機構的進給力Fmax=4100N(橫向進給)因Ff

綜上,此工步的切削用量為:ap =2mm,f =0.92mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。(3)計算基本工時:

按《機械制造工藝設計簡明手冊》表7-1中公式計算:刀具行程長度L=(d-d1)/2+L1+L2+L3。

其中:L1為刀具切入長度。

L2為刀具切出長度。

L3為試切附加長度。

由于車削實際端面d1=0mm,L1=4mm,L2=2mm,L3=0mm,則:

L=(d-d1)/2+L1+L2+L3

(5-4)=(106-0)/2+4+2+0=59mm。

T= L×i /(f×n)

(5-5)=59×1÷(0.92×136)=0.47min(其中i為進給次數。)

(二).粗車Ф90左端面

(1)選擇刀具:與粗車Ф100左端面同一把。(2)確定切削用量(a)確定背吃刀量ap 粗車的余量為2mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以一次走刀完成即ap=2mm。0.92(b)確定進給量f 查《切削用量簡明手冊》:加工材料HT200、車刀刀桿尺寸為16×25㎜^2、工件直徑90mm、切削深度ap =2mm,則進給量為0.6~0.8 mm/r。再根據C365L車床及《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-3查取橫向進給量取f =0.73mm/r。

(c)確定切削速度V:

根據《切削用量簡明手冊》表1.11當用YG6硬質合金車刀加工HT200(180~199HBS),ap=2mm,f =0.73mm/r,查出V =1.05m/s。由于實際情況,在車削過程使用條件的改變,根據《切削用量手冊》表

1.25,查得切削速度的修正系數為:Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的V’ =1.05×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=44m/min 則:n =1000V’/ЛD=155r/min 按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與155r/min相近的機床轉速n =136r/min,則實際切削速度V =38.4m/min。

綜上,此工步的切削用量為:ap =2mm,f =0.73 mm/r, n =136r/min, V =38.4m/min。(3)計算基本工時:

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

L=(95-50)/2+4+0+0=26.5mm T= 26.5×1÷(0.73×136)=0.267min。

(三).粗車Ф100外圓(1)選擇刀具:

90°焊接式直頭外圓車刀,刀片厚度5mm,YG6硬質合金,前刀面帶倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃傾角-10°,刀尖圓弧直徑0.5mm。(2)確定切削用量

(a)確定背吃刀量

粗車外圓,加工余量為2.5mm(半徑值),一次走刀,則ap=2.5mm。

(b)確定進給量

由《切削用量簡明手冊》HT200,ap=2.5mm,工件直徑為100mm,則f=0.8~1.2 mm/r。再由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—3查取f =0.92 mm/r。

(c)選擇刀具磨鈍標準及耐用度

由《切削用量手冊》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0 mm,焊接耐用度T=60min。

(d)確定切削速度V:

根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取:V=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.5mm、f =0.92mm/r、車刀為YG6硬質合金查得),由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數:Ktv=KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的 V’=1.33×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=49.5 m/min 則:n = 157.6r/min 按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與157.5r/min相近的機床轉速n =183r/min,則實際切削速度V = 57.5m/min。

綜上,此工步的切削用量為:a =2.5mm,f =0.92 mm/r, n =183r/min, V =57.5m/min。(3)計算基本工時:

T=(12+3+3+0)×1/(0.92×183)=0.107min。

(四).粗車左端Ф45外圓

(1)選擇刀具:與粗車Ф100外圓同一把。(2)確定切削用量

(a)確定背吃刀量

粗車外圓加工余量2mm(半徑值),一次走刀,ap=2mm.。(b)確定進給量:

由《切削用量簡明手冊》材料HT200刀桿16×25㎜^2,工件直徑50㎜,切深2mm,則 f為0.4—0.5mm/r,由《機械制造工藝設計簡明手冊》f=0.41mm/r.(c)確定切削速度V: 查《切削用量簡明手冊》,YG6硬質合金加工HT200(180-199HBS),ap=2mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系數:

Ktv=KTv= 1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的:

V’ =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min 則:n=350r/min,取標準n機=322r/min,則V機=45.5m/min.綜上:ap =2mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。(3)計算工時

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

T=(30+5+5+0)/(0.41×322)=0.303min.(五).粗車Ф 100右端面

(1)選擇刀具:與粗車Ф100左端面同一把。(2)確定切削用量:

(a)確定背吃刀量ap: 粗車的余量為2mm由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm所以一次走刀完成即a =2mm。(b)確定進給量:

查《切削用量簡明手冊》:加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度ap =2mm,則進給量為0.8~1.2 mm/r。再根據C365L車床及《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-3查取橫向進給量取f =0.92mm/r。

(c)確定切削速度V:

根據《切削用量簡明手冊》表1.11當用YG6硬質合金車刀加工HT200(180~199HBS),ap =2mm,f =0.92mm/r,查出V =1.05m/s。由于實際情況,在車削過程使用條件的改變,根據《切削用量簡明手冊》表1.25,查得切削速度的修正系數為:

Ktv=KTv =1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =1.05×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=44m/min 則:n =140r/min 按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與140r/min相近的機床轉速n =136r/min,則實際切削速度V =42.7m/min。

綜上,此工步的切削用量為:ap =2mm,f =0.92 mm/r, n =136r/min, V =42.7m/min。(3)計算基本工時:

L=(101-46)/2+4+0+0=31.5mm T=31.5×1÷(0.92×136)=0.252min。

工序Ⅱ

(一).粗車右邊Φ45右端面

(1)選擇刀具

與粗車Ф100左端面的刀具相同。(2)確定切削用量:

(a)確定背吃刀深度ap.粗車加工余量為2mm.由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm,一次走刀完成,則取ap=2mm。

(b)確定進給量f: 根據《切削用量手冊》加工材料HT200車刀刀桿尺寸16×25㎜^2工件直徑45mm,切削深度2mm,屬<3mm,則進給量為0.4--0.5mm/r,再根據C365L車床及《機械制造工藝設計簡明手冊》查取橫向進給量f=0.41mm/r。

(c)確定切削速度V:

根據《切削用量手冊》表12當用YG6硬質加工HT200,180—199HBS =2mm,f機=0.41mm/r查出Vc=1.33m/s.由于實際車削過程使用條件改變,各修正系數:

Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85 =49.520m/min, 則n= 350.47r/min,按C365L車床轉速(〈機械制造工藝設計簡明手冊〉表4.2-2)選擇與13

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350.47 r/min相近轉速為322r/min,則實際切削速度V= 45.7m/min(3)計算基本工時

L =50/2+4+2=31mm,T= 31×1/(0.41×322)=0.235min.(二).粗車Φ90右端面

(1)選擇刀具:同上

(2)確定切削用量:0.108(a)確定背吃刀深度ap.粗車加工余量為2.0mm,可以一次走刀完成,則:ap=2.0mm。(b)確定進給量f 根據《切削手冊》切深ap=2.0mm,屬于<3mm,則進給量f為0.6—0.8mm/r,再根據C365L及其〈機械工藝〉f=0.73mm/r.(c)確定切削速度V 直徑¢90mm,ap=2mm,f=0.73mm/r查V=1.18m/s.修正系數:

KTv=1.0,Ktv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0, 則Vc =1.18×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×60=43.93m/min, 則n =155.45r/min.按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與155.45r/min相近n=136r/min,則實際切削速度V=38.4m/min(3)計算基本工時:

L=(d-d1)/2+ L1+ L2+ L3]/fn

(5-6)=[(95-50)/2+0+4+0=26.5mm

T=[(d-d1)/2+ L1+ L2+ L3]/fn

(5-7)=[(95-46)/2+0+4+0]/(0.73×136)=0.267min.(三).粗車右端Ф45外圓

(1)選擇刀具:與粗車Ф100外圓同一把。(2)確定切削用量

(a)確定背吃刀量

粗車外圓加工余量2.0mm(半徑值),一次走刀,ap=2.0mm.。(b)確定進給量: 由《切削用量簡明手冊》材料HT200,工件直徑50㎜,切深2.0mm,則 f為0.4—0.5mm/r,由《機械制造工藝設計簡明手冊》f=0.41mm/r.(c)確定切削速度V:查《切削用量簡明手冊》表12,YG6硬質合金加工HT200(180-199HBS),ap=2.5mm,f=0.41mm/r有V=1.33m/s,修正系數:

Ktv=KTv= 1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85=49.5m/min 則:n=350r/min,取標準n機=322r/min,則V=45.5m/min.綜上:ap =2.0mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.5m/min。(3)計算工時

T=(41+3+3+0)/0.41×322=0.356min(四).粗車Ф90外圓

(1)選擇刀具:與粗車Ф100外圓同一把。(2)確定切削用量

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

(a)確定背吃刀量

粗車外圓,加工余量為2.0mm,一次走刀,則ap=2.0mm。(b)確定進給量

由《切削用量簡明手冊》HT200,ap=2.0mm,工件直徑為90mm,則f=0.6~0.8mm/r。再由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—3查取f =0.76mm/r。

(c)確定切削速度V 根據《切削用量手冊》表12查取:V=1.33m/s(由180~199HBS、asp=2.0mm、f =0.76mm/r、車刀為YG6硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數: Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =1.33×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=49.5m/min 則:n =1000×49.5/3.14×90=175.2r/min,按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與157.5r/min相近的機床轉速n =183r/min,則實際切削速度V = 51.7m/min。

綜上,此工步的切削用量為:a =2.0mm,f =0.76mm/r, n =183r/min, V =51.7m/min。(3)計算基本工時:

T=(9+3+3+0)×1/(0.76×183)=0.108min。

工序Ⅲ

(一)鉆Ф18孔

(1)機床選擇:查《機械制造工藝設計簡明手冊》選用Z535立式鉆床。

(2)刀具選擇:查《機械制造工藝設計簡明手冊》選用直徑18mm高速鋼標準錐柄麻花鉆。

(3)切削用量選擇:

查《切削用量簡明手冊》得:f=0.70~0.86mm/r,再由《機械制造工藝設計簡明手冊》Z535立式鉆床進給量取f =0.72mm/r。查《切削用量簡明手冊》取V =0.35m/s=21m/min則n =371.36r/min 按機床選取n =400r/min,故V =3.14×18×400/1000=22.6m/min(4)計算基本工時:

由《機械制造工藝設計簡明手冊》表7-5中公式得

T=(L+L1+L2)/(f×n)=(91+11+0)/(0.72×400)=0.3542min。

(二)擴Ф19.8孔

(1)刀具選擇:選用直徑19.8mm高速鋼標準錐柄擴孔鉆。(2)確定切削用量:

查《切削用量簡明手冊》得:f=0.90~1.1mm/r,再由《機械制造工藝設計簡明手冊》Z535立式鉆床進給量取f =0.96mm/r。擴孔時的切削速度,由公式:V擴=(1/2~1/3)V鉆 查《切削用量簡明手冊》取V =0.35m/s=21m/min V擴=(1/2~1/3)V鉆=7~10.5m/min則:n=112.5~168.8r/min(3)計算基本工時:

T=(91+14+2)/(0.96×140)=0.871min。

按機床選取n =140r/m,故V = 3.14×19.8×140/1000=8.7m/min

工序Ⅳ

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

(一)半精車Ф100左端面

(1)選擇刀具:與粗車Ф100左端面同一把。(2)確定切削用量:(a)確定背吃刀量:

半精車余量為z=0.3mm,可一次走刀完成,ap=0.3mm。

(b)確定進給量:

由《機械制造工藝設計簡明手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2,鑄鐵,副偏角10°,刀尖半徑0.5mm,則進給量為0.18~0.25mm/r,再根據《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。

(c)確定切削速度VC:

根據《切削用量簡明手冊》表1.11查得3:V=2.13m/min(由180~199HBS、ap=0.3mm、f =0.24mm/r、車刀為YG6硬質合金)由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數:

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 則:n = 252r/min,按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與252r/min相近的機床轉速n =238r/min,則實際切削速度V = 3.14×100×238/1000=74.7m/min。

(3)計算基本工時:

L=(101-19.8)÷2+4+2+0=46.6mm T= 46.6÷(0.24×238)=0.816min。

(二)半精車Ф90左端面

(1)選擇刀具:與粗車Ф100左端面同一把。(2)確定切削用量:

(a)確定背吃刀量:

加工余量為z=0.3mm, 一次走刀完成,ap=0.3mm。

(b)確定進給量:

由《機械制造工藝設計手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2,鑄鐵,副偏角10°,刀尖半徑0.5mm,則進給量為0.2~0.35mm/r,再根據《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。

(c)確定切削速度V:

根據《切削用量手冊》表1.11查取:VC=2.02(由180~199HBS、asp=0.3mm、f =0.24mm/r、車刀為YG硬質合金)由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數: Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ = 2.02×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60 =75.2m/min 則:n = 266r/min 按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與266r/min相近的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V = 3.14×90×322/1000=91.0m/min。綜上,此工步的切削用量為:a =0.3mm,f =0.24mm/r, n =322r/min, V =91.0m/min。

(3)計算基本工時:

L =(91-46)/2+4+0+0=26.5mm T= 26.5×1/(0.24×322)=0.34min。

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

(三)半精車Ф100右端面

(1)選擇刀具:與半精車Ф100左端面同一把。(2)確定切削用量:(a)確定背吃刀量:

加工余量為z=0.3mm,可一次走刀完成,ap=0.3mm。

(b)確定進給量:

由《機械制造工藝設計手冊》表3—14表面粗糙度Ra3.2,鑄鐵,副偏角10°,刀尖半徑0.5mm,則進給量為0.2~0.35mm/r,再根據《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。

(c)確定切削速度V 根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取:V=2.02m/min(由180~199HBS、asp=0.45mm、f =0.24mm/r、車刀為YG6硬質合金)由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數:

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =2.02×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60 =75.2m/min 則:n = 239r/min,按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與239r/min相近的機床轉速n =238r/min,則實際切削速度V =3.14×100×238/1000=74.7m/min。

(3)計算基本工時:

L=(100.4-45.1)/2+4+0+0=31.65mm

T=L×i/(f×n)=31.65×1/(0.24×238)=0.554min。

(四)半精車Ф100外圓

(1)選擇刀具:

90°焊接式直頭外圓車刀,刀片厚度5mm,YG6硬質合金,前刀面帶倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃傾角0°,刀尖圓弧直徑0.5mm。

(2)確定切削用量

(a)確定背吃刀量

半精車外圓,加工余量為0.3mm(半徑值),一次走刀,則asp=0.3mm。(b)確定進給量

由《切削用量簡明手冊》表3.14得f=0.2~0.3mm/r。再由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.1—2查取f =0.28mm/r。

(c)選擇刀具磨鈍標準及耐用度:后刀面磨鈍標準為0.8~1.0,耐用度為T=60min。

(d)確定切削速度V 根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取:VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG6硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數:

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 則:n =1000×79.3/(3.14×100)=252.5r/min 按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與252.5r/min相近的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V = 101.1m/min。

綜上,此工步的切削用量為:ap =0.3mm,f =0.28mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

(3)計算基本工時:

T=(9.7+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.174min。

(五)半精車左邊Φ45 外圓

(1)選擇刀具:用半精車¢100外圓車刀。(2)確定切削用量

(a)確定背吃刀

半精車外圓雙邊加工余量為0.6mm,一次走刀成,asp=0.9/2=0.3mm.(b)確定進給量f 查《機械工藝》f取0.2—0.3mm/r,由表4-1-2,f=0.28mm/r.(c)確定切削速度V 查《切削手冊》表12取2.13m/s,修正系數同上:

Vc = 2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0=79.3m/min

則:n =561.2r/min取車床轉速為550r/min,則實際切削速度Vc=77.75m/min.綜上:ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min.(3)計算工時

T=(30.3+5+5+0)×1/(0.28×550)=0.262min.(六)半精車Ф90外圓

(1)選擇刀具:與半精車Ф100外圓同一把。(2)確定切削用量

(a)確定背吃刀量

半精車外圓,加工余量為0.6mm,一次走刀,則asp=0.6/2=0.3mm。

(b)確定進給量

由《切削用量手冊》表3.14得f=0.2~0.3mm/r。再由《簡明手冊》表4.1—2查取f =0.28mm/r。

(c)確定切削速度V:

根據《切削用量簡明手冊》表1.11查取:VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.55mm、f =0.52mm/r、車刀為YG6硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數:

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’=2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min 則: n =1000×79.3/(3.14×90)=280.6r/min 按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與280r/min相近的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V = 91m/min。

綜上,此工步的切削用量為:ap=0.3mm,f =0.28mm/r, n =322r/min, V =91m/min。(3)計算基本工時:

T=(9+3+3+0)×1/(0.28×322)=0.166min。

其中L=9mm,L1=3mm,L2=3mm,L3=0mm,i=1

(七)倒角(Ф90)

(1)選擇刀具:90°焊接式直頭外圓車刀,刀片厚度5mm,YG6硬質合金,前刀面帶倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃傾角0°,刀尖圓弧直徑0.5mm。

(2)切削用量: 背吃刀量ap=1.5mm,手動進給,一次走刀。

V =80m/min, n =1000×80/3.14×90=283r/min 18

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按C365L說明書:n =238r/min, V =3.14×238×90/1000=67m/min(3)基本工時:由工人操控,大約為0.03min。

(八)倒角(Ф100)

(1)選擇刀具:90°焊接式直頭外圓車刀,刀片厚度5mm,YG6硬質合金,前刀面帶倒棱形,主偏角90°,前角10°,后角6°,副偏角8°,刃傾角0°,刀尖圓弧直徑0.5mm。

(2)切削用量: 背吃刀量ap=1.5mm,手動進給,一次走刀。

V =80m/min, n =1000×80/3.14×100=254.7r/min 按C365L說明書:n =238r/min, V = 3.14×238×100/1000=74.7 m/min。(3)基本工時:由工人操控,大約為0.03min。

(九)車過渡圓R5(1)刀具選擇

YG6硬質合金成形車刀R=5mm。(2)確定切削用量

(a)確定背吃刀量:ap=z=5mm,一次走完成。(b)確定進給量:手動進給。

(c)確定切削速度n=430r/mm V=60.76m/min(3)計算基本工時

T≦0.05min,即工人最慢加工速度。

工序Ⅴ

(一)半精車右邊Φ45右端面

(1)選擇刀具

與半精車Ф100左端面的刀具相同。(2)確定切削用量:

(a)確定背吃刀深度ap.半精車加工余量為0.3mm。由于刀桿截面取最大吃刀深度為6mm,一次走刀完成,則取ap=0.3mm。

(b)確定進給量f: 根據《切削用量手冊》加工材料HT200車,工件直徑46mm,切削深度0.5mm,屬<3mm,則進給量為0.4--0.5mm/r,再根據C365L車床及《機械制造工藝設計簡明手冊》查取橫向進給量f=0.41mm/r。

(c)確定切削速度V:

根據《切削用量手冊》表12當用YG6硬質加工HT200,180—199HBS =0.5mm,f=0.41mm/r查出Vc=1.33m/s.由于實際車削過程使用條件改變,各修正系數:

Ktv=1.0,KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =1.33×60×1.0×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85 =49.520m/min, 則n= 350.47 r/min,按C365L車床轉速(〈機械制造工藝設計簡明手冊〉表4.2-2)選擇與350.47 r/min相近轉速為322r/min,則實際切削速度V= 45.7m/min(3)計算基本工時

L=(46-19.8)/2+4+2=19.1mm, T= 19.1×1/(0.41×322)=0.145min.(二)半精車Ф90右端面

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(1)選擇刀具:選用93°偏頭端面車刀,參看《切削用量簡明手冊》選擇車刀幾何形狀,前刀面形狀為平面帶倒棱型,前角為10°,后角為6°,主偏角93°,副偏角為10°,刀尖角圓弧半徑0.5,刃傾角為-10°。

(2)確定切削用量(a)確定背吃刀量

加工余量為z=0.3mm,可一次走刀完成,asp=0.3mm。(b)確定進給量

由《機械制造工藝手冊》表3.14表面粗糙度Ra3.2,鑄鐵,副偏角10°,刀尖半徑0.5mm,則進給量為0.1~0.25mm/r,再根據《機械制造工藝簡明手冊》表4.2—3查取橫向進量f =0.24mm/r。

(c)確定切削速度V 根據《切削用量手冊》表12查取:V=2.02m/min(由180~199HBS、asp=0.3mm、f =0.24mm/r、車刀為YG6硬質合金)由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數:

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’=2.02×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=75.2m/min 則:n =266r/min,按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與266r/min相近的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V =91.0m/min。

綜上,此工步的切削用量為:a =0.3mm,f =0.24mm/r, n =322r/min, V =91.0m/min。

(3)計算基本工時:

L=(90.4-45.4)/2+4+0+0=26.5mm T= 26.5×1/(0.24×322)=0.34min。

(三)半精車右邊Ф45外圓

選擇刀具:用半精車¢90外圓車刀

(1)確定切削深度

半精車外圓,一次走刀,則ap=0.3mm。

(2)確定進給量

查《機械工藝》f取0.2—0.3mm/r,由表4-1-2,f=0.28mm/r.(3)確定切削速度V 查《切削手冊》表12取2.13m/s,修正系數同上:

Vc = 2.13×60×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0=79.3m/min, 則:n =561.2r/min取車床轉速為550r/min,則實際切削速度Vc=77.75m/min.綜上:ap=0.3mm,f=0.28mm/r,n=550r/min,Vc=77.75m/min.(4)計算基本工時:

T=(40.8+3+3+0)×1/(0.28×550)=0.304min。

(四)倒角(Φ45 右側)

(1)用端面車刀加工余量7mm,背吃刀量 ap=3.5mm,手動進給,兩次走刀。V=60m/min,則:n給=424.6r/min,按取n =430r/min,則V=60.79m/min(2)計算基本工時:由工人操控,大約為0.10min

(五)車3×2退刀槽

(1)選擇刀具:選擇90°切槽刀,車床C365L轉塔式車床高210mm,故刀桿尺寸16×20

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

25mm,刀片厚度取3mm,選用YG6刀具材料,前刀面形狀為平面帶倒棱型,前角為10°,后角8°,主偏角90°,副偏角3°,刀尖圓弧半徑0.2--0.5取0.5mm,刃傾角0°。

(2)確定切削用量:(a)確定背吃刀深度 :

ap=z=2.16mm,一次走刀完成。

(b)確定進給量f:

根據《切削用量手冊》切深為3mm,屬于〈=3mm,f=0.4—0.5mm/r.按《機械制造工藝設計簡明手冊》中C365L車床取f=0.41mm/r.(c)選擇車刀磨鈍標準及耐用度:根據《切削用量手冊》表10,取車刀后面最大磨損量為0.8--1.0mm,焊接刀耐用度T=60min。

(d)確定切削速度V: 根據《切削用量手冊》,YG6,180—199HBS, ap<=4mm,f=0.41mm/r,V=1.50m/s, 修正系數:

KTv=1.0,Kmv=0.89,Ksv=0.85,Ktv=1.0,Kkrv=1.0,Kkv=1.0 則Vc=1.50×60×1.0×0.89×0.85×0.73×1.0×1.0=49.7m/min, 則:n =351.6r/min,按C365L車床轉速(見《機械制造工藝設計簡明手冊》表)選擇與351.6相近的轉速n=322r/min,則實際切削速度為V=45.52m/min,最后決定切削用量為 ap=3.6mm,f=0.41mm/r,n=322r/min,V=45.52m/min.(3)計算基本工時:

T= [(45-41)/2+4+0+0]/(0.41×322)=0.0454min 工序Ⅵ

(一)、粗鉸Ф19.94

(1)刀具選擇:

直徑19.94mm高速鋼錐柄幾用鉸刀。后刀面磨鈍標準為0.4~0.6mm,耐用度T=60min(2)確定切削用量: 背吃刀量ap=0.07mm 查《切削用量簡明手冊》得:f=1.0~2.0mm/r,取f=1.60mm/r。

參看《機械制造工藝設計簡明手冊》表3-48V=6.37m/min則:n=1000×6.37/(3.14×19.94)=101.7r/min按機床選取n =140r/min則:V = 3.14×140×19.94/1000=8.788m/min(3)計算基本工時:

T=(91+14+2)/(1.60×140)=0.4777min。

(二)、精鉸Ф20

(1)刀具選擇: 直徑20mm高速鋼錐柄機用鉸刀

(2)確定切削用量:

背吃刀量ap=0.03mm。切削速度與粗鉸相同,故n =140r/mmin。由《切削用量簡明手冊》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.22 mm/r

V= 3.14×140×20/1000=8.796r/min(3)計算基本工時:

T=(91+14+2)/(1.22×140)=0.626min 工序Ⅶ

(一)精車Ф100左端面

(1)選擇刀具:與半精車Ф100左端面同一把。

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(2)確定切削用量

(a)確定背吃刀量

加工余量為0.16mm,一次走刀完成,則ap=0.16mm。(b)確定進給量

查《機械制造工藝手冊》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r(c)確定切削速度V 查《切削用量手冊》表1.11,取VC=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.16mm、f =0.52mm/r、車刀為YG6硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數: Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min

則:n = 1000×79.3÷(3.14×100)=252r/min,按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與252r/min相近的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V =101.1m/min。

綜上,此工步的切削用量為:ap =0.16mm,f =0.23mm/r, n =322r/min, V =101.1m/min。

(3)計算基本工時:

L=(100.4-20)/2+4+2+0=46.2mm.T= 46.2×1÷(0.23×322)=0.624min

(二)、精車Ф90右端面

(1)刀具選擇:與半精車Ф100左端面同一把。

(2)確定切削用量

(a)確定背吃刀量

加工余量為0.16mm,一次走刀完成,則asp=0.16mm。(b)確定進給量

查《機械制造工藝手冊》表3—14得f=0.2~0.3mm/r,再由表4—12,f =0.23mm/r(c)確定切削速度V 查《切削用量手冊》表12,取V=2.13m/s(由180~199HBS、asp=0.16mm、f =0.23mm/r、車刀為YG6硬質合金),由于實際車削過程使用條件的改變,查取切削速度修正系數:

Ktv=1.0 KTv=1.0,Kkv=1.0,Kkrv=0.73,Kmv=(190/HBS)^1.25=1.0,Ksv=0.85,Kkv=1.0。則修正后的

V’ =2.13×1.0×1.0×0.73×1.0×0.85×1.0×1.0×60=79.3m/min

n =280r/min 按C365L車床轉速(《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-2)選擇與252r/min相近的機床轉速n =322r/min,則實際切削速度V =91m/min。

綜上,此工步的切削用量為:a =0.16mm,f =0.23mm/r, n =322r/min, V =91m/min。(3)計算基本工時:

L=(90.4-45.4)÷2+4+0+0=26.5mm.T=26.5×1÷(0.23×322)=0.3578min

(三)倒角(內孔左側)

(1)刀具選擇:用倒Ф100左端面的車刀。(2)確定切削用量:

背吃刀量ap=1.0mm,手動一次走刀。V=30m/min,a n =1000×30/(3.14×20)=477.7r/min由機床說明書,n =430r/min 22

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則:V =3.14×430×20/1000=27.02m/min(3)計算基本工時:由工人操控,大約為0.03min.(三)倒角(內孔右側)

(1)刀具選擇:同上。(2)確定切削用量

背吃刀量ap=1.0mm,手動一次走刀。V=30m/min,則:n =477.7r/min 由機床說明書,n=430r/min V’= 3.14×430×20/1000=27.02m/min(3)計算基本工時:由工人操控,大約為0.03min.工序Ⅷ

(一)粗銑Ф90兩側面

(1)刀具選擇

根據《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1及銑刀樣本手冊,選鋸片銑刀,外徑160mm,內徑32mm,B=3mm,Z=28mm(2)切削用量

ap=B=3mm,右邊走刀6次,左邊走刀3次。

(3)選X61W臥式銑床,使用專用夾具。由《切削手冊》表3.5當機床功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵f=0.14-0.24mm/r,取f=0.14mm/r。

(4)選擇銑刀磨鈍標準及耐用度

根據《切削用量手冊》表3.7,銑刀齒后刀面最大磨損限度為1.5mm,由《切削用量手冊》表3.8,銑刀直徑d0=160mm,則硬質合金盤銑刀T=150min.(5)確定切削速度Vc

由《切削手冊》表3,13,當取Vc=130m/min時n =258.6r/min。根據X61W機床說明書(見《切削用量手冊》表3.23)取主軸轉速n機=255r/min.則實際切削速度為V =128m/min 當n=255r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度V=fm=f×z×n=0.14×28×255=999.6mm/min.由X61W機床說明書(見《切削用量手冊》表3.23)取V=980mm/min(6)計算基本工時

L(距離24mm面)=72mm,L(距離34mm面)=54mm,L1=[ap×(D-ap)]^0.5+(1~2)

(5-8)

=[3×(160-3)]^0.5+2=23.7mm,L2=2~5=5 T(距離24mm面)=(L+L1+L2)×i/fm =(72+23.7+5)×6/980=0.6165 min T(距離34mm面)=(L+L1+L2)×i/fm =(54+23.7+5)×3/980=0.2532min(二)精銑兩側面

(1)工序要求

左邊端面表面粗糙度Ra=3.2,選X63臥式銑床,使用專用夾具.選擇刀具:由《機械制造工藝設計簡明手冊》表5.45及銑刀桿手冊,選兩把高鋼鑲齒三面刃銑刀,銑刀外徑d0=160mm,d=40mm,L=20mm,Z=22mm(由《切削用量手冊》表4.1, 4.2)(2)確定銑削深度

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

由于左邊余量為2mm,右邊余量為3mm,所以左邊二次走刀完成,右邊三次走刀完成,則ap=1mm.(3)確定每齒進給量fz 由《切削用量手冊》表3.3在X63銑床功率為10kw(《切削用量手冊》表3.25),工藝系統剛性為低,用高速鋼成形盤銑刀加工時,選每齒進給量fz=0.08mm/z(4)選銑刀磨鈍標準及刀具耐用度

根據《切削手冊》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為0.2mm,由《切削用量手冊》表3.8銑刀直徑d0=160mm,則T=150min

(5)確定切削速度Vc 由《切削用量手冊》表3.11,取Vc=30 m/min,Kmv=0.9,Ksv=1.0,Kzv=0.8, Vc =30×0.9×1.0×0.8=21.6m/min 則:nc =43r/min 查X63機床說明書(見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-39)選取主軸轉速n=47.5r/min.則實際切削速度為Vc’=23.87m/min,當n機=47.5r/min時,工作臺每分進給量fm=Vf=fz×z×n=0.08×22×47.5=83.6mm/min 由X63機床說明書《機械制造工藝設計簡明手冊》(表4.2-40)選取銑床工作臺進給量Vf =fm=75mm/min(6)計算基本工時

L(距離24mm面)=76.13mm, L(距離34mm面)=58.96mm,L1=[1×(160-1)]^0.5+2=14.6mm,L2=2~5=5 則:T(距離24mm面)=(L+L1+L2)×i/fm =(76.13+14.6+5)×3/980=0.293 min T(距離34mm面)=(L+L1+L2)×i/fm =(58.96+14.6+5)×2/980=0.16min 工序Ⅸ

(一)鉆Ф4孔

選用Z35型搖臂鉆床。(1)刀具選擇:

由《機械制造工藝設計簡明手冊》選用直徑4mm高速鋼標準錐柄麻花鉆。(2)確定切削用量:

查《切削用量手冊》f=0.18~0.22mm/r,由鉆床取f=0.20mm/r.由《切削用量手冊》取V =21m/min,則n=1671.1r/min ,由Z35鉆床取n =1700r/min,故VC = 21.36m/min.(3)基本工時:

L1=(D-d1)/2×cotKr+(1~2)(5-9)=3mm,L2=2mm,L=12.5mm

則:T=(L+L1+L2)/(f×n)0.05147min(二)鉸Ф6孔

(1)刀具選擇:

直徑6mm高速鋼錐柄機用鉸刀,刀具磨鈍標準為0.4—0.6mm,耐用度T=60min。(2)確定切削用量:

(a)加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手冊》f=0.27—0.33mm/r,由《工藝手冊》f=0.26mm/r。

(b)確定切削速度:

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

KV=1,CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3

則:V = 8.9576m/min

得n =474.56r/min

取n =420 r/min 則:V =7.92 m/min(3)基本工時:

L1=13~15=14mm,L2=2~4=3 mm,L=7mm

T=(L+L1+L2)/(f×n)=0.21978min 工序Ⅹ

(一)鉆4×Ф9

選用Z35型搖臂鉆床(1)刀具選擇

選用直徑9mm高速鋼標準錐柄麻花鉆。

(2)確定切削用量

4個孔共走四次刀。由《切削用量手冊》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取f=0.40mm/r.由《切削用量手冊》,取V查=0.36m/s=21.6m/min 由鉆床說明書,取n機=850r/min,故V=24.03 m/min(3)計算基本工時:

L1=8mm,L2=0mm,L=8mm T=4×(L+L1+L2)/(f×n)=0.188min 工序Ⅺ

選用M131W萬能磨床,使用專用磨床夾具。

(一)磨削Ф45外圓

(1)選擇砂輪

查《機械制造工藝設計手冊》表3.2-1,表3.2-2,表4.2-30得砂輪選擇結果為:P平行砂輪,砂輪尺寸300×50×203,TH黑碳化硅磨料,X橡膠結合劑,60#磨料粒度。查《金屬工藝人員手冊》砂輪耐用度為T=1800s。

(2)確定切削用量

砂輪速度n=2670r/min(查《機械制造工藝設計手冊》表3-107),工件速度v=0.3m/s(表3-101),砂輪寬度B=50mm,則軸向進給量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm.徑向進給量

fr=2.58×10^(-3)×d^0.3×K1×K2/(fa×v×T^0.5)(5-10)

= 2.58×10^(-3)×45^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.052mm

(3)計算基本工時

T=(Zb×A/ftm+K×t)×k(5-11)=(0.04×1/0.052+1.1×0.16)×0.8=0.7565min d-工件直徑

K1-砂輪直徑的修正系數 K2-工件材料的修正系數 v-工件速度

T-砂輪常用合理耐用度

(二)磨削外圓Ф100(1)選擇砂輪

選用磨削Ф45外圓同一砂輪。

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

(2)確定切削用量

砂輪速度n=2670r/min(查《機械制造工藝設計手冊》表3-107),工件速度v=0.3m/s(表3-101),砂輪寬度B=50mm,則軸向進給量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm.徑向進給量

fr=2.58×10^(-3)×100^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.066mm(3)計算基本工時

T=(0.04×1/0.066+1.1×0.05)×0.8=0.5288min Zb-單面加工余量 A-切入次數

ftm-切入法磨削進給量

K-考慮加工終了時的無火花光磨以及為消除加工面宏觀幾何形狀誤差二進行的局部修磨的系數。

t-光整時間

k-光整時間的修正系數(三)磨削Ф 90外圓

(1)選擇砂輪

選用磨削Ф45外圓同一砂輪。(2)確定切削用量

砂輪速度n=2670r/min(查《機械制造工藝設計手冊》表3-107),工件速度v=0.3m/s(表3-101),砂輪寬度B=50mm,則軸向進給量fa=(0.5~0.8)B=0.6B=30mm.徑向進給量

fr= 2.58×10^(-3)×90^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.064mm/r

(3)計算基本工時

T=(0.04×1/0.064+1.1×0.04)×0.8=0.5352min

(四)磨削B面即:磨削Ф45同時靠磨兩端面

選用M120W萬能外圓磨床,使用專用夾具,選用切入磨法。(1)砂輪選擇

查《機械制造工藝設計手冊》表3.2-1,表3.2-2,表4.2-30得砂輪選擇結果為:PZA單面凹帶錐砂輪,砂輪尺寸300×40×127,TH黑碳化硅磨料,X橡膠結合劑,60#磨料粒度。查《金屬工藝人員手冊》砂輪耐用度為T=1800s。

(2)確定切削用量

砂輪速度n=2200r/min(查《機械制造工藝設計手冊》表3-107),工件速度v=0.3m/s(表3-101),砂輪寬度B=40mm,則軸向進給量fa=(0.5~0.8)B=0.75B=30mm./r 徑向進給量

fr=2.58×10^(-3)×45^0.3×1.4×1.75/(30×0.3×1800^0.5=0.052mm/r(3)計算基本工時

T=(0.05×1/0.052+1.65×0.16)×0.8=0.98min

工序XII

(一)磨削Ф90突臺距離軸線24mm的側平面

選用機床:臥軸矩臺平面磨床MM7112并使用專用夾具。MM7112功率為1.5kw,工作臺縱向移動速度2.5~18m/min(1)選擇砂輪

查《機械制造工藝設計手冊》表3.2-1,表3.2-2,表4.2-30得砂輪選擇結果為:P平行26

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

砂輪,砂輪尺寸200×20×75,TH黑碳化硅磨料,X橡膠結合劑,60#磨料粒度。查《金屬工藝人員手冊》砂輪耐用度為T=1800s

(2)確定砂輪速度

n=2810r/min(3)軸向進給速度(即磨削進給量fa)

查《工藝設計實訓教程》表1.2-25:

fa=(0.5~0.8)B

(5-12)=(0.5~0.8)×20=10~16 mm/r取:fa =10mm/r(4)徑向進給量(磨削深度fr)

查《工藝設計實訓教程》表1.2-25得:fr=0.01~0.02mm 則取:徑向進給量 fr=0.01mm/r,走刀4次.(5)確定基本工時

T=4×(76.13+20)×8×0.04×1.7/(1000×10×0.01×10)=0.209min

工序XIII B面拋光

工序XIV 刻線、刻字

工序XV Ф100外圓鍍鉻

工序XVI 檢測入庫

總結

通過設計,培養了我獨立思考問題和解決問題的能力。樹立了正確的設計思想,掌握了零件產品設計的基本方法和步驟。通過設計,使我能熟悉地查找和應用有關參考資料、計算圖表、手冊、圖冊和規范,熟悉有關國家標準,以完成一個工程技術人員在機械設計方面所必須具備的基礎技能訓練。同時,我還學會了許多Word的操作知識,CAD的操作能力也得到了很大的提高。

在這次設計也使我們的同學關系更進一步了,同學之間互相幫助,有什么不懂的大家在一起商量,聽聽不同的看法,讓我們更好地理解知識,所以在這里非常感謝幫助我的同學。同時,也要感謝鄧老師對我的關心和幫助。本設計是在鄧老師的親切關懷和悉心指導下順利完成。他嚴謹的科學態度,嚴謹的治學精神,精益求精的工作作風,深深地感染和激勵著我。在學業上鄧老師給予我巨大前進動力。在此再向幫助過我的老師和同學致以誠摯的謝意和崇高的敬意。

參考文獻

[1] 艾興等編.切削用量簡明手冊.北京:機械工業出版社,1994.7 27

CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

[2] 王紹俊主編.機械制造工藝設計手冊.北京: 機械工業出版社,1985.11 [3] [4] [5] [6] 機械加工實用手冊編寫組編寫.機械加工實用手冊.北京: 機械工業出版社,1997.4 張世昌主編.機械制造技術基礎.北京:高等教育出版社,2009重印

趙家齊主編.機械制造工藝學課程設計指導書.北京:機械工業出版社,2010重印 王先逵主編.機械制造工藝學.北京:機械工業出版社,2010重印

第四篇:軸套零件的機械加工工藝規程和夾具設計

湖北文理學院

成績_________

機械制造技術課程設計

題 目

軸套零件的機械加工

工藝規程和夾具設計

院(系)

機械與汽車工程學院

機制

學生姓名

指導教師

二○一五 年 六 月

湖北文理學院

軸套零件的機械加工工藝規程和夾具設計

摘要:本設計是基于軸套零件的加工工藝規程及一些工序的專用夾具設計。軸套零件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以孔系定位加工出平面,在后續工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具,夾緊方式多選用手動夾緊,夾緊可靠,機構可以不必自鎖。因此生產效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。

關鍵詞:軸套類零件,加工工藝,專用夾具,設計

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目錄

第一章 零件的分析......................................................................................................3 1.1零件的作用..........................................................................................................3 1.2 零件的工藝分析.................................................................................................3 1.3零件生產類型的選擇..........................................................................................4 第二章

確定毛坯類型繪制毛坯簡圖........................................................................5 2.1選擇毛坯............................................................................................................5 2.2確定毛坯的尺寸公差和加工余量....................................................................5 2.3繪制毛坯-零件合圖..........................................................................................5 第三章 工藝過程設計..................................................................................................7 3.1定位基準的選擇..................................................................................................7 3.2零件各表面加工方法的選擇..............................................................................7 3.3加工階段的劃分..................................................................................................8 3.4工序順序安排......................................................................................................8 3.5 熱處理工序及輔助工序的安排.........................................................................8 3.6確定總的工藝路線..............................................................................................9 3.7工藝裝備的選擇................................................................................................10 第四章

xxx機械加工工序設計...............................................................................11 4.1 工序簡圖的繪制...................................................................................11 4.2工序余量的確定....................................................................................11 4.3工序尺寸的確定....................................................................................12 4.4切削用量的確定....................................................................................12 4.5時間定額估算........................................................................................14 第五章

xxx專用夾具設計.......................................................................................15 5.1

夾具設計任務..................................................................................................15 5.2

擬訂鉆床夾具結構方案與繪制夾具草圖......................................................15 5.3

繪制夾具裝配總圖..........................................................................................17 5.4夾具裝配圖上標注尺寸、配合和技術要求..................................................18 5.5夾具專用零件圖設計繪制..............................................................................18 第六章 設計小結........................................................................................................20 參考文獻......................................................................................................................21

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第一章 零件的分析

1.1零件的作用

題目給出的零件是軸套。軸套的主要作用是傳動連接作用,保證各軸能正常運行,并保證部件與其他部分正確安裝。因此軸套零件的加工質量,不但直接影響的裝配精度和運動精度,而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。

圖1 軸套

1.2 零件的工藝分析

由軸套零件圖可知。軸套是一個軸類零件,它的外表面上有2個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現分析如下:

(1)以外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:φ54外圓面、φ30外圓面的加工;其中表面粗糙度要求為Ra1.6?m。

(2)以φ20孔為主要加工表面的孔。這一組加工表面包括:φ20孔為主要加工表面的孔,粗糙度為Ra1.6?m端面。

(3)其他各個小孔,3-φ5.5孔,φ20孔

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1.3零件生產類型的選擇

由以上分析可知。該軸套零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,對于軸套來說,加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的相互關系。

由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。軸套孔系加工方案,應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外,也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下,應選擇價格最低的機床。

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第二章

確定毛坯類型繪制毛坯簡圖

2.1 選擇毛坯

零件機械加工的工序數量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關,因此,正確選擇毛坯具有重要的技術和經濟意義。根據該零件的材料為45鋼、生產類型為批量生產、結構形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術要求不高等因素,在此毛坯選擇鍛造成型。

2.2 確定毛坯的尺寸公差和加工余量

(1)確定毛坯的加工余量

根據毛坯制造方法采用的造型,查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5,“軸套”零件材料采用灰鍛鐵制造。材料為45鋼,硬度HB為170—241,生產類型為大批量生產,采用鍛造毛坯。

(2)面的加工余量。

根據工序要求,結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下: 粗銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規定為1.7~3.4mm,現取2.0mm。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取?0.28mm。

精銑:參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59,其余量值規定為1mm。差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鍛件尺寸公差為1.6mm。

2.3 繪制毛坯-零件合圖

毛培圖如圖2-1

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圖2-1 毛坯圖

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第三章 工藝過程設計

3.1定位基準的選擇

1、粗基準的選擇

粗基準選擇應當滿足以下要求:

(1)保證各重要支承的加工余量均勻;

(2)保證裝入軸套的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求,應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以軸套的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度,再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此,以后再用精基準定位加工主要支承孔時,孔加工余量一定是均勻的。

2、精基準的選擇

從保證軸套孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置。精基準的選擇應能保證軸套在整個加工過程中基本上都能用統一的基準定位。從軸套零件圖分析可知,它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大,適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統一的基準定位的要求。至于前后端面,雖然它是軸套的裝配基準,但因為它與軸套的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系,在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難,所以不予采用。

3.2零件各表面加工方法的選擇

粗車φ54外圓及右端面 55mm 粗車φ54左端面

粗車φ54左端面Ra12.5um,控制尺寸32mm

精車φ54外圓及右端面Ra1.6um,控制尺寸 粗車φ54外圓及右端面Ra12.5um,控制尺寸精車φ54外圓及右端面 54mm 精車φ54左端面

精車φ54左端面Ra1.6um,控制尺寸32mm 鉆擴鉸φ20mm孔

鉆擴鉸φ20mm孔Ra1.6um 粗車B面和φ30外圓面

粗車B面和φ30外圓面 精車B面和φ30外圓面

精車B面和φ30外圓面Ra1.6um 銑側面尺寸50

銑側面尺寸50 Ra6.3um,湖北文理學院

3.3加工階段的劃分

軸套加工的第一個工序也就是加工統一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。

3.4工序順序安排

對于大批量生產的零件,一般總是首先加工出統一的基準。軸套加工的第一個工序也就是加工統一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到軸套加工完成為止,除了個別工序外,都要用作定位基準。因此,結合面上的孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。

后續工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面,再粗加工孔系。對于軸套,需要精加工的是孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系,但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此,實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規定的端面全跳動公差要求。各紋孔的攻絲,由于切削力較小,可以安排在粗、精加工階段中分散進行。

加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在80?90?c的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200mg。

3.5 熱處理工序及輔助工序的安排

加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在80?90?c的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200mg。

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3.6確定總的工藝路線

根據以上分析過程,現將軸套加工工藝路線確定如下: 工藝路線一: 粗車φ54外圓及右端面 粗車φ54外圓及右端面Ra12.5um,控制尺寸55mm 20 粗車φ54左端面

粗車φ54左端面Ra12.5um,控制尺寸32mm 30 精車φ54外圓及右端面

精車φ54外圓及右端面Ra1.6um,控制尺寸54mm 40 精車φ54左端面

精車φ54左端面Ra1.6um,控制尺寸32mm 50 鉆擴鉸φ20mm孔

鉆擴鉸φ20mm孔Ra1.6um 60 粗車B面和φ30外圓面

粗車B面和φ30外圓面 70 精車B面和φ30外圓面

精車B面和φ30外圓面Ra1.6um 80 鉆孔3-φ5.5

鉆孔3-φ5.5 Ra12.5um, 90 銑側面尺寸50

銑側面尺寸50 Ra6.3um, 100鉗工去毛刺 110 檢驗入庫 工藝路線二: 粗車φ54外圓及右端面 粗車φ54外圓及右端面Ra12.5um,控制尺寸55mm 20 粗車φ54左端面

粗車φ54左端面Ra12.5um,控制尺寸32mm 鉗工去毛刺

檢驗入庫 精車φ54外圓及右端面

精車φ54外圓及右端面Ra1.6um,控制尺寸54mm 40 精車φ54左端面

精車φ54左端面Ra1.6um,控制尺寸32mm 50 粗車B面和φ30外圓面

粗車B面和φ30外圓面 60 精車B面和φ30外圓面

精車B面和φ30外圓面Ra1.6um 70 鉆擴鉸φ20mm孔

鉆擴鉸φ20mm孔Ra1.6um 80 鉆孔3-φ5.5

鉆孔3-φ5.5 Ra12.5um, 90 銑側面尺寸50

銑側面尺寸50 Ra6.3um, 100鉗工去毛刺

鉗工去毛刺

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檢驗入庫

以上加工方案

大致看來合理,但通過仔細考慮,零件的技術要求及可能采取的加工手段之后,就會發現仍有問題,從提高效率和保證精度這兩個前提下,發現該方案一比較合理。綜合選擇方案一: 粗車φ54外圓及右端面 粗車φ54外圓及右端面Ra12.5um,控制尺寸55mm 20 粗車φ54左端面

粗車φ54左端面Ra12.5um,控制尺寸32mm 檢驗入庫 精車φ54外圓及右端面

精車φ54外圓及右端面Ra1.6um,控制尺寸54mm 40 精車φ54左端面

精車φ54左端面Ra1.6um,控制尺寸32mm 50 鉆擴鉸φ20mm孔

鉆擴鉸φ20mm孔Ra1.6um 60 粗車B面和φ30外圓面

粗車B面和φ30外圓面 70 精車B面和φ30外圓面

精車B面和φ30外圓面Ra1.6um 80 鉆孔3-φ5.5

鉆孔3-φ5.5 Ra12.5um, 90 銑側面尺寸50

銑側面尺寸50 Ra6.3um, 100鉗工去毛刺 110 檢驗入庫

鉗工去毛刺

檢驗入庫

3.7工藝裝備的選擇

所選刀具為YG6硬質合金可轉位外圓車刀。根據《切削用量簡明手冊》表1.1,由于CA6140機床的中心高為200mm(表1.30),故選刀桿尺寸B?H=16mm?25mm,刀片厚度為4.5mm。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面,前角V0=120,后角?0=60,主偏角Kv=900,副偏角Kv'=100,刃傾角?s=00,刀尖圓弧半徑rs=0.8mm。

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第四章

xxx機械加工工序設計

4.1 工序簡圖的繪制

工序卡如圖4-1所示

圖4-1 工序卡

4.2工序余量的確定

(1)確定毛坯的加工余量

根據毛坯制造方法采用的造型,查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5,“軸套”零件材料采用灰鍛鐵制造。材料為45鋼,硬度HB為170—241,生產類型為大批量生產,采用鍛造毛坯。

(2)面的加工余量。

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根據工序要求,結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下: 粗銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規定為1.7~3.4mm,現取2.0mm。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取?0.28mm。

精銑:參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59,其余量值規定為1mm。差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鍛件尺寸公差為1.6mm。

4.3工序尺寸的確定

工序70 精車B面和φ30外圓面Ra1.6um 4.4切削用量的確定

工序70 精車B面和φ30外圓面Ra1.6um ①.確定切削深度ap

由于單邊余量為2.5mm,可在一次走刀內完成,故

ap=②.確定進給量f

根據《切削加工簡明實用手冊》可知:表1.4 刀桿尺寸為16mm?25mm,ap?4mm,工件直徑100~400之間時,進給量f=0.5~1.0mmr

按CA6140機床進給量(表2.2—9)在《機械制造工藝設計手冊》可知:

f=0.7mmr

確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求,故需進行校驗根據表1—30,CA6140機床進給機構允許進給力Fmax=3530N。

根據表1.21,當強度在174~207HBS時,ap?4mm,f?0.75mmr,Kr=450時,徑向進給力:FR=950N。

2.5=1.25mm 2切削時Ff的修正系數為KroFf=1.0,K?sFf=1.0,KkrFf=1.17(表1.29—2),湖北文理學院

故實際進給力為:

Ff=950?1.17=1111.5N

由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力,故所選f=0.7mmr可用。

③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度

根據《切削用量簡明使用手冊》表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為1.5mm,車刀壽命T=60min。

④.確定切削速度V0

切削速度可根據公式計算,也可直接有表中查出。

根據《切削用量簡明使用手冊》表1.11,當YT15硬質合金刀加工硬度200~219HBS的鍛件,ap?4mm,f?0.75mmr,切削速度V=63mmin。

切削速度的修正系數為Ktv=1.0,Kmv=0.92,Ksv0.8,KTv=1.0,KKv=1.0(見表1.28),故:

V0'=VtKv=63?1.0?1.0?0.92?0.84?1.0?1.0(3-12)?48mmin

1000Vc'100048==120rmin(3-13)n=??127?D根據CA6140車床說明書選擇

n0=125rmin 這時實際切削速度Vc為:

Vc=?Dnc1000=??127?1251000?50mmin(3-14)

⑤.校驗機床功率

切削時的功率可由表查出,也可按公式進行計算。

由《切削用量簡明使用手冊》表1.25,HBS=160~245,ap?3mm,f?0.75mmr,切削速度V?50mmin時,湖北文理學院

PC=1.7kw

切削功率的修正系數kkrPc=0.73,Kr0Pc=0.9,故實際切削時間的功率為:

PC=1.7?0.73=1.2kw 根據表1.30,當n=125rmin時,機床主軸允許功率為PE=5.9kw,PC?PE,故所選切削用量可在CA6140機床上進行,最后決定的切削用量為:

ap=1.25mm,f=0.7mmr,n=125rmin=2.08rs,V=50mmin 4.5時間定額估算 計算基本工時

t?l nf由《切削用量簡明使用手冊》表1.26,車削時的入切量及超切量y+?=1mm,則L=32+1

tm=

33=1.4min

125?0.7

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第五章

xxx專用夾具設計

5.1 夾具設計任務

車床夾具主要用于加工精車B面和φ30外圓面夾具。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉軸線同軸。

(1)安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多,有通用的三爪卡盤、四爪卡盤,花盤,頂尖等,還有自行設計的心軸;專用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉,刀具做進給運動

定心式車床夾具 在定心式車床夾具上,工件常以孔或外圓定位,夾具采用定心夾緊機構。

角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉端面時,由于零件形狀較復雜,難以裝夾在通用卡盤上,因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀,故稱其為角鐵式車床夾具。

花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤,上面開有若干個T形孔,安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件,可加工形狀復雜工件的外圓和內孔。這類夾具不對稱,要注意平衡。

(2)安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件,常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉運動,夾具做進給運動。

由于后一類夾具應用很少,屬于機床改裝范疇。而生產中需自行設計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具,所以零件在車床上加工用專用夾具。

5.2 擬訂鉆床夾具結構方案與繪制夾具草圖

(1)定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求

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當加工回轉表面時,要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合,夾具上定位裝置的結構和布置必須保證這一點。

當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯系或相互位置精度要求時,則應以夾具的回轉軸線為基準來確定定位元件的位置。

工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉,故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外,整個夾具還要受到重力和離心力的作用,轉速越高離心力越大,這些力不僅降低夾緊力,同時會使主軸振動。因此,夾緊機構必須具有足夠的夾緊力,自鎖性能好,以防止工件在加工過程中移動或發生事故。對于角鐵式夾具,夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。

(2)夾具與機床主軸的連接

車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此,要求夾具的回轉軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。

心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接,用桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。

根據徑向尺寸的大小,其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式:

1)對于徑向尺寸D<140mm,或D<(2~3)d的小型夾具,一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中,并用桿拉緊,如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。

2)對于徑向尺寸較大的夾具,一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結構。

圖1-b所示的過渡盤,其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合,并用紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開,可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上,用釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度,可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。

對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結構,如圖1-c所示,過渡盤在其長

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錐面上配合定心,用活套在主軸上的母鎖緊,由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高,但端面要求緊貼,制造上較困難。

圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后,其端面與主軸端面只允許有0.05~0.1mm的間隙,用釘均勻擰緊后,即可保證端面與錐面全部接觸,以使定心準確、剛度好。

圖5-1 車床夾具與機床主軸的連接

過渡盤常作為車床附件備用,設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鍛鐵。各種車床主軸前端的結構尺寸,可查閱有關手冊

5.3 繪制夾具裝配總圖

夾具裝配體如圖5-2所示

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圖5-2夾具裝配體

5.4 夾具裝配圖上標注尺寸、配合和技術要求

1.零件加工表面不應有劃痕,擦傷等損傷零件表面的缺陷。2.本夾具用于CA6140車床,加工?30的孔和?35的內溝槽。3.工件以V形塊和帶擺動V形塊的回轉式螺旋壓板機構加緊。4.通過擰開鉸鏈上的螺母拉開壓板拆卸零件。

5.5 夾具專用零件圖設計繪制

夾具體裝配體如圖5-3所示

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圖5-3夾具體

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第六章 設計小結

通過近一個月的課程設計,使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟,不僅是對所學知識的一個鞏固,也從中得到新的啟發和感受,同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力,而且比較系統的理解了液壓設計的整個過程。在整個設計過程中,我本著實事求是的原則,抱著科學、嚴謹的態度,主要按照課本的步驟,到圖書館查閱資料,在網上搜索一些相關的資料和相關產品信息。這一次設計是大學四年來最系統、最完整的一次設計,也是最難的一次。在設計的時候不停的計算、比較、修改,再比較、再修改,我也付出了一定的心血和汗水,在期間也遇到不少的困難和挫折,幸好有老師的指導和幫助,才能夠在設計中少走了一些彎路,順利的完成了設計。

本設計研究過程中仍然存在不足之處,有的問題還待于進一步深入,具體如下:(1)缺乏實際工廠經驗,對一些參數和元件的選用可能不是非常合理,有一定的浪費。

(2)與夾具相關的刀具和量具的了解還不太清楚。

(3)系統的設計不太完善,在與計算機配合進行精確的數據采集和控制上還有一些不足。

(4)使用有一定的局限:人工操作多,零部件磨損度在實際中尚不明確。

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參考文獻

[1] 劉德榮,組合夾具結構簡圖的初步探討,組合夾具,1982.(1)[2] 孫已德,機床夾具圖冊[M],北京:機械工業出版社,1984:20-23。

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[4] 劉友才,機床夾具設計[M],北京:機械工業出版社,1992。

[5] 孟少龍,機械加工工藝手冊第1卷[M],北京:機械工業出版社,1991。[6] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組,金屬機械加工工藝人員手冊[M],上海:上海科學技術出版社,1979。

[7] 李洪,機械加工工藝師手冊[M],北京:機械工業出版社,1990。

[8] 馬賢智,機械加工余量與公差手冊[M],北京:中國標準出版社,1994。[9] 上海金屬切削技術協會,金屬切削手冊[M],上海:上海科學技術出版社,1984。

[10] 周永強,高等學校課程設計指導[M],北京:中國建材工業出版社,2002。[11] 薛源順,機床夾具設計(第二版)[M],機械工業出版社,2003.1 [12] 余光國,馬俊,張興發,機床夾具設計[M],重慶:重慶大學出版社,1995。[13] 東北重型機械學院,洛陽農業機械學院,長春汽車廠工人大學,機床夾具設計手冊[M],上海:上海科學技術出版社,1980。[14] 李慶壽,機械制造工藝裝備設計適用手冊[M],銀州:寧夏人民出版社,1991。[15] 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術測量[M],中國計量出版社,2000:9-19。

[16] 哈爾濱工業大學,哈爾濱市教育局,專用機床夾具設計與制造,黑農江人民出版社,1979.12

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第五篇:減速器箱體蓋加工工藝及夾具設計小批量生產

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《機械制造工程原理》

課程設計說明書 設計題目: 減速器箱體蓋設計加工工藝及夾具設計

設 計 者

指導教師

汪洪峰

信息工程學院 2013 年月日

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摘 要

初步學會綜合運用以前所學過的全部課程,并且獨立完成了一項工程基本訓練。運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識,正確地解決減速器箱體蓋零件在加工中的定位,夾緊以及合理制訂工藝規程等問題的方法。對減速器箱體蓋零件工序進行了夾具設計,學會了工藝裝備設計的一般方法,提高了結構設計的能力。

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前 言

《機械制造工程原理課程設計》是我們學習完大學階段的機械類基礎和技術基礎課以及專業課程之后的一個綜合課程,它是將設計和制造知識有機的結合,并融合現階段機械制造業的實際生產情況和較先進成熟的制造技術的應用,而進行的一次理論聯系實際的訓練,通過本課程的訓練,將有助于我們對所學知識的理解,并為后續的課程學習以及今后的工作打下一定的基礎。

對于我本人來說,希望能通過本次課程設計的學習,學會將所學理論知識和工藝課程實習所得的實踐知識結合起來,并應用于解決實際問題之中,從而鍛煉自己分析問題和解決問題的能力;同時,又希望能超越目前工廠的實際生產工藝,而將有利于加工質量和勞動生產率提高的新技術和新工藝應用到機器零件的制造中,為改善我國的機器制造業相對落后的局面探索可能的途徑。

由于所學知識和實踐的時間以及深度有限,本設計中會有許多不足,希望各位老師能給予指正。

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目 錄

摘 要..............................................................2 第一章: 概 述......................................................5 第二章:零件工藝的分析..............................................6 2.1 零件的工藝分析.........................................6 2.2

確定毛坯的制造形式.........................................6 2.3 箱體零件的結構工藝性........................................6 第三章:擬定箱體加工的工藝路線......................................7 3.1 定位基準的選擇...........................................7 3.2 加工路線的擬定.........................................7 第四章:機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定......................8 4.1.毛坯的外廓尺寸.............................................8 4.2.加工的工序尺寸及加工余量...................................8 第五章: 確定切削用量及基本工時....................................9 5.1.粗銑上窺視孔面.............................................9 5.2.粗銑結合面................................................10 5.3.磨分割面..................................................11 5.4.鉆孔......................................................12 第六章:專用夾具的設計 6.1 粗銑下平面夾具............................................14 6.2 粗銑前后端面夾具設計......................................15 參考文獻...........................................................18 結 論...........................................................19

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第一章: 概 述

箱體零件是機器或部件的基礎零件,它把有關零件聯結成一個整體,使這些零件保持正確的相對位置,彼此能協調地工作.因此,箱體零件的制造精度將直接影響機器或部件的裝配質量,進而影響機器的使用性能和壽命.因而箱體一般具有較高的技術要求.由于機器的結構特點和箱體在機器中的不同功用,箱體零件具有多種不同的結構型式,其共同特點是:結構形狀復雜,箱壁薄而不均勻,內部呈腔型;有若干精度要求較高的平面和孔系,還有較多的緊固螺紋孔等.箱體零件的毛坯通常采用鑄鐵件.因為灰鑄鐵具有較好的耐磨性,減震性以及良好的鑄造性能和切削性能,價格也比較便宜.有時為了減輕重量,用有色金屬合金鑄造箱體毛坯(如航空發動機上的箱體等).在單件小批生產中,為了縮短生產周期有時也采用焊接毛坯.毛坯的鑄造方法,取決于生產類型和毛坯尺寸.在單件小批生產中,多采用木模手工造型;在大批量生產中廣泛采用金屬模機器造型,毛坯的精度較高.箱體上大于30—50mm的孔,一般都鑄造出頂孔,以減少加工余量.機械設計說明書

第二章:零件工藝的分析

2.1 零件的工藝分析

2.1.1 要加工孔的孔軸配合度為H7,2.1.2 表面粗糙度為Ra小于1.6um,圓度為0.0175mm,垂直度為0.08mm,同2.1.3 軸度為0.02mm。其它孔的表面粗糙度為Ra小于12.5um,錐銷孔的表面粗糙度為Ra小于1.6um。

2.1.3 蓋體上平面表面粗糙度為Ra小于12.5um,端面表面粗糙度為Ra小于3.2um,2.1.4 機蓋機體的結合面的表面粗糙度為Ra小于3.2um,2.1.5 結合處的縫隙不2.1.6 大于0.05mm,機體的端面表面粗糙度為Ra小于12.5um。

2.2 確定毛坯的制造形式

由于鑄鐵容易成形,切削性能好,價格低廉,且抗振性和耐磨性也較好,因此,一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵,其牌號選用HT20-40,由于零件年生產量2萬臺,已達到大批生產的水平,通常采用金屬摸機器造型,毛坯的精度較高,毛坯加工余量可適當減少。

2.3 箱體零件的結構工藝性

箱體的結構形狀比較復雜,加工的表面多,要求高,機械加工的工作量大,結構工藝性有以下幾方面值得注意:

2.3.1 本箱體加工的基本孔可分為通孔和階梯孔兩類,其中通孔加工工藝性最好,階梯孔相對較差。

2.3.2 箱體的內端面加工比較困難,結構上應盡可能使內端面的尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的直徑,當內端面的尺寸過大時,還需采用專用徑向進給裝置。2.3.3 為了減少加工中的換刀次數,箱體上的緊固孔的尺寸規格應保持一致,機械設計說明書

第三章:擬定箱體加工的工藝路線

3.1 定位基準的選擇

定位基準有粗基準和精基準只分,通常先確定精基準,然后確定粗基準。3.1.1

精基準的選擇

根據大批大量生產的減速器箱體通常以頂面和兩定位銷孔為精基準,機蓋以下平面和兩定位銷孔為精基準,平面為330X20mm,兩定位銷孔以直徑6mm,這種定位方式很簡單地限制了工件六個自由度,定位穩定可靠;在一次安裝下,可以加工除定位面以外的所有五個面上的孔或平面,也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準,實現“基準統一”;此外,這種定位方式夾緊方便,工件的夾緊變形小;易于實現自動定位和自動夾緊,且不存在基準不重合誤差。3.1.2基準的選擇

加工的第一個平面是蓋或低坐的對和面,由于分離式箱體軸承孔的毛坯孔分布在蓋和底座兩個不同部分上很不規則,因而在加工蓋回底座的對和面時,無法以軸承孔的毛坯面作粗基準,而采用凸緣的不加工面為粗基準。故蓋和機座都以凸緣A面為粗基準。這樣可以保證對合面加工后凸緣的厚薄較為均勻,減少箱體裝合時對合面的變形。

3.2 加工路線的擬定

分離式箱體工藝路線與整體式箱體工藝路線的主要區別在于:

整個加工過程分為兩個大的階段,先對蓋和低座分別進行加工,而后再對裝配好的整體箱體進行加工。第一階段主要完成平面,緊固孔和定位空的加工,為箱體的裝合做準備;第二階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔及其端面。在兩個階段之間應安排鉗工工序,將蓋與底座合成箱體,并用二錐銷定位,使其保持一定的位置關系,以保證軸承孔的加工精度和撤裝后的重復精度。

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第四章:機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定

根據上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量,工序尺寸及毛坯的尺寸如下:

4.1.毛坯的外廓尺寸

見圖紙《箱體零件毛坯圖》 考慮其加工外廓尺寸為485×176×155mm,表面粗糙度要求RZ為3.2um,根據《機械加工工藝手冊》(以下簡稱《工藝手冊》),表2.3—5及表2.3—6,按公差等級7—9級,取7級,加工余量等級取F級確定,毛坯長:485+2×3.5=492mm

寬:176+2×3=182mm 高:155+2×2.5=160mm

4.2.加工的工序尺寸及加工余量

① 鉆4-Φ6mm孔

鉆孔:Φ5mm,2Z=5 mm,ap=2.5mm 擴孔:Φ6mm,2Z=1mm,ap=0.5mm ② 鉆6-Φ10mm孔

鉆孔:Φ10mm,2Z=10 mm,ap=5mm ③ 攻鉆M10mm孔

鉆孔:Φ10mm,2Z=10 mm,ap=5mm 攻孔:M10mm

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第五章: 確定切削用量及基本工時

5.1.粗銑上窺視孔面

⑴ 加工條件: 工件材料:灰鑄鐵

加工要求:粗銑箱蓋上頂面,保證頂面尺寸3 mm 機床:臥式銑床X63 刀具:采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,dw=225mm,齒數Z=20 量具:卡板

⑵ 計算銑削用量

已知毛坯被加工長度為125 mm,最大加工余量為Zmax=2.5mm,可一次銑削,切削深度ap=2.5mm 確定進給量f:

根據《工藝手冊》),表2.4—75,確定fz=0.2mm/Z 切削速度:參考有關手冊,確定V=0.45m/s,即27m/min 根據表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故實際切削速度為:

V=πdwnw /1000=26.5(m/min)當nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應為:

fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)(5-2)切削時由于是粗銑,故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件,則行程為

l+l1+l2=125+3+2=130mm 故機動工時為:

tm =130÷150=0.866min=52s 輔助時間為:

tf=0.15tm=0.15×52=7.8s 其他時間計算:

6%×(tb+tx)=6%×(52+7.8)=3.58s 故工序5的單件時間:

tdj=tm+tf+tb+tx =52+7.8+3.58=63.4s 9

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5.2.粗銑結合面

⑴ 加工條件: 工件材料:灰鑄鐵

加工要求:精銑箱結合面,保證頂面尺寸3 mm 機床:臥式銑床X63 刀具:采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,dw=225mm,齒數Z=20 量具:卡板

⑵ 計算銑削用量

已知毛坯被加工長度為330 mm,最大加工余量為Zmax=2.5mm,留磨削量0.05mm,可一次銑削,切削深度ap=2.45mm 確定進給量f:根據《機械加工工藝手冊》(以下簡稱《工藝手冊》),表2.4—75,確定

fz=0.2mm/Z 切削速度:

參考有關手冊,確定V=0.45m/s,即27m/min 根據表2.4—86,取nw=37.5r/min;由公式(5-1)得 故實際切削速度為:

V=πdwnw /1000=26.5(m/min)當nw=37.5r/min,工作臺的每分鐘進給量應為:

fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)切削時由于是粗銑,故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件,則行程為

l+l1+l2=330+3+2=335mm 故機動工時為:

tm =335÷150=2.23min=134s 輔助時間為:

tf=0.15tm=0.15×134=20.1s 其他時間計算:

tb+tx=6%×(134+20.1)=9.2s 故工序6的單件時間:

tdj=tm+tf+tb+tx =134+20.1+9.2=163.3s 10

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5.3.磨分割面

工件材料:灰鑄鐵

加工要求:以底面及側面定位,裝夾工件,磨分割面,加工余量為0.05mm機床:平面磨床M7130 刀具:砂輪 量具:卡板 ⑴ 選擇砂輪

見《工藝手冊》表4.8—2到表4.8—8,則結果為

WA46KV6P350×40×127 其含義為:砂輪磨料為白剛玉,粒度為46號,硬度為中軟1級,陶瓷結合劑,6號組織,平型砂輪,其尺寸為350×40×127(D×B×d)⑵ 切削用量的選擇

砂輪轉速為N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 軸向進給量fa =0.5B=20mm(雙行程)工件速度Vw =10m/min 徑向進給量fr =0.015mm/雙行程 ⑶ 切削工時

根據《工藝手冊》可知 式中L—加工長度,L=330mm b—加工寬度,230mm Zb——單面加工余量,Zb =0.0 5mm K—系數,1.10 V—工作臺移動速度(m/min)

fa——工作臺往返一次砂輪軸向進給量(mm)fr——工作臺往返一次砂輪徑向進給量(mm)輔助時間為:

tf=0.15tm=0.15×162=24.3s 其他時間計算:

tb+tx=6%×(162+24.3)=11.2s 故該工序的單件時間:

tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.2=197.5s

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5.4.鉆孔

⑴ 鉆4-Φ6mm孔 工件材料:灰鑄鐵

加工要求:鉆4個直徑為6mm的孔 機床:立式鉆床Z535型

刀具:采用Φ5mm的麻花鉆頭走刀一次,擴孔鉆Φ6mm走刀一次 Φ5mm的麻花鉆:f=0.25mm/r(《工藝手冊》2.4--38)

v=0.53m/s=31.8m/min(《工藝手冊》2.4--41)ns=1000v/πdw=405(r/min)按機床選取nw=400r/min,(按《工藝手冊》3.1--36)所以實際切削速度

Φ6mm擴孔:f=0.57mm/r(《工藝手冊》2.4--52)

v=0.44m/s=26.4m/min(《工藝手冊》2.4--53)ns=1000v/πdw=336(r/min)按機床選取nw=400r/min,(按《工藝手冊》3.1--36)所以實際切削速度

由于是加工2個相同的孔,故總時間為

T=2×(t1 +t2)=2×(10.8+10.8)=86.4s 輔助時間為:

tf=0.15tm=0.15×86.4=12.96s 其他時間計算:

tb+tx=6%×(86.4+12.96)=5.96s 故單件時間:

tdj=tm+tf+tb+tx =86.4+12.96+5.96=105.3s ⑵ 鉆6-Φ10mm孔 工件材料:灰鑄鐵

加工要求:鉆6個直徑為10mm的孔 機床:立式鉆床Z535型

刀具:采用Φ10mm的麻花鉆頭走刀一次,f=0.25mm/r v=0.44m/s=26.4m/min ns =1000v/πdw=336(r/min)按機床選取nw=400r/min,(按《工藝手冊》3.1--36)所以實際切削速度

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由于是加工6個相同的孔,故總時間為

T=6×t=6×20.4=102.4 s 輔助時間為:

tf=0.15tm=0.15×81.6=12.2s 其他時間計算:

tb+tx=6%×(81.6+12.2)=5.6s 故單件時間:

tdj=tm+tf+tb+tx =81.6+12.2+5.6=99.5s ⑶ 鉆M10mm孔 工件材料:灰鑄鐵

加工要求:攻鉆4個公制螺紋M10mm的孔 機床:立式鉆床Z535型 刀具:Φ10mm的麻花鉆10絲錐 鉆M10的孔

f=0.15mm/r v=0.61m/s=36.6m/min ns=1000v/πdw=466(r/min)按機床選取nw=400r/min, 作為實際切削速度

輔助時間為:

tf=0.15tm=0.15×90=13.5s 其他時間計算:

tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s 故單件時間:

tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s 攻M10mm孔

v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)按機床選取nw=195r/min, 則實際切削速度

V=4.9(m/min)故機動加工時間:

l=19mm, l1 =3mm,l2 =3mm, t=(l+l1+l2)×2/nf×4=1.02(min)=61.2s 輔助時間為:

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tf=0.15tm=0.15×61.2=9.2s 其他時間計算:

tb+tx=6%×(61.2+9.2)=4.2s 故單件時間:

tdj=tm+tf+tb+tx =61.2+9.2+4.2=74.6s 故該工序的總時間:

T=105.3+99.5+109.7+74.6=389.1s

第六章:專用夾具的設計

6.1 粗銑下平面夾具

6.1.1 問題的指出

為了提高勞動生產率和降低生產成本,保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。

對于機體加工工序5粗銑機體的下平面,由于對加工精度要求不是很高,所以在本道工序加工時,主要考慮如何降低降低生產成本和降低勞動強度。6.1.2 夾具設計

(1)定位基準的選擇:

由零件圖可知,機體下平面與分割面的尺寸應保證為240mm,故應以蝸輪軸承孔及分割面為定位基準。為了提高加工效率,決定采用兩把鑲齒三面刃銑刀對兩個面同時進行加工。同時,為了降低生產成本,此夾具采用手動夾緊。(2)定位方案和元件設計

根據工序圖及對零件的結構的分析,此夾具定位以V形塊上四個支承釘對蝸桿軸承孔與兩個支承釘及一個雙頭浮動支承釘對磨合面同時進行定位。所選用的四個支承釘尺寸為,兩個支承釘的尺寸為,浮動支承釘見夾具設計剖面圖。(3)夾緊方案和夾緊元件設計

根據零件的結構和夾緊方向,采用螺釘壓板夾緊機構,在設計時,保證: 1)緊動作準確可靠

采用球面墊圈,以保證工件高低不一而傾斜時,不使螺釘壓彎。壓板和工件的接觸面應做成弧面,以防止接觸不良或改變著力點而破壞定位。

一般采用高螺母,以求扳手擰緊可靠,六角螺母頭也不易打滑損壞。支柱的高低

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應能調節,以便適應工件受壓面高低不一時仍能正確夾緊。2)操作效率高

壓板上供螺釘穿過的孔應作成長圓孔,以便松開工件時,壓板可迅速后撤,易于裝卸。壓板下面設置彈簧,這樣壓板松開工件取走后,仍受彈力托住而不致下落。螺旋夾緊機構各元件均已標準化,其材料,熱處理要求和結構尺寸都可以查表求得。

(4)切削力及夾緊力的計算

刀具:高速鋼鑲齒三面刃銑刀,dw=225mm,齒數Z=20 則F=9.81×54.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0δFz(《切削手冊》)查表得:d0=225mm,Z=20,ae=192, af =0.2, ap =2.5mm, δFz =1.06所以: F=(9.81×54.5×2.50.9×0.20.74×192×20×1.06)÷225=6705N 查表可得,銑削水平分力,垂直分力,軸向力與圓周分力的比值: FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53 故 : FL=0.8 FE =0.8×6705=5364N FV=0.6 FE=0.6×6705=4023N FX =0.53 FE=0.53×6705=3554N 當用兩把銑刀同時加工銑削水平分力時: FL/ =2FL=2×5364=10728N 在計算切削力時,必須考慮安全系數,安全系數 K=K1K2K3K4 式中:K1 —基本安全系數,2.5 K2—加工性質系數,1.1 K3—刀具鈍化系數,1.1 K2—斷續切削系數,1.1 則F/=K FH=2.5×1.1×1.1×1.1×10728 =35697N 選用螺旋—板夾緊機構,故夾緊力 fN=1/2 F/ f為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數,f=0.25 則 N=0.5×35697÷0.25=71394N(5)具設計及操作的簡要說明

在設計夾具時,為降低成本,可選用手動螺釘夾緊,本道工序的銑床夾具就是選擇了手動螺旋—板夾緊機構。由于本工序是粗加工,切削力比較大,為夾緊工件,勢必要求工人在夾緊工件時更加吃力,增加了勞動強度,因此應設法降低切削力。可以采取的措施是提高毛坯的制造精度,使最大切削深度降低,以降低切削力。夾具上裝有對刀塊,可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀(與塞尺配合使用)。

6.2 粗銑前后端面夾具設計

本夾具主要用來粗銑減速箱箱體前后端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銑前后端面時,前后端面有尺寸要求,前后端面與工藝孔軸線分別有尺寸要求。以及前后端面均有表面粗糙度要求Rz3.2。本道工序僅是對前后端面

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進行粗加工。因此在本道工序加工時,主要應考慮提高勞動生產率,降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質量。6.2.1 定位基準的選擇

在進行前后端面粗銑加工工序時,頂面已經精銑,兩工藝孔已經加工出。因此工件選用頂面與兩工藝孔作為定位基面。選擇頂面作為定位基面限制了工件的三個自由度,而兩工藝孔作為定位基面,分別限制了工件的一個和兩個自由度。即兩個工藝孔作為定位基面共限制了工件的三個自由度。即一面兩孔定位。工件以一面兩孔定位時,夾具上的定位元件是:一面兩銷。其中一面為支承板,兩銷為一短圓柱銷和一削邊銷。為了提高加工效率,現決定用兩把銑刀對汽車變速箱箱體的前后端面同時進行粗銑加工。同時為了縮短輔助時間準備采用氣動夾緊 6.2.2 定位元件的設計

本工序選用的定位基準為一面兩孔定位,所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設計。由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距。由于兩工藝孔有位置度公差,所以其尺寸公差為: 所以兩工藝孔的中心距為,而兩工藝孔尺寸為。

根據《機床夾具設計手冊》削邊銷與圓柱銷的設計計算過程如下(1)、確定兩定位銷中心距尺寸 及其偏差(2)、確定圓柱銷直徑 及其公差(—基準孔最小直徑)取f7 所以圓柱銷尺寸為(3)、削邊銷的寬度b和B(由《機床夾具設計手冊》)(4)、削邊銷與基準孔的最小配合間隙

其中: —基準孔最小直徑 —圓柱銷與基準孔的配合間隙(5)、削邊銷直徑 及其公差

按定位銷一般經濟制造精度,其直徑公差帶為,則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為。(6)、補償值

6.2.3 定位誤差分析

本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為:(1)、移動時基準位移誤差 =0.009+0.027+0.016 =0.052mm(2)、轉角誤差

6.2.4 銑削力與夾緊力計算

根據《機械加工工藝手冊》可查得:

當用兩把銑刀同時加工時銑削水平分力

銑削加工產生的水平分力應由夾緊力產生的摩擦力平衡。

即:(u=0.25)

計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數k既為實際所需夾緊力

即: 取k=3.3275 F/=3.3275Χ42054.4=139936N

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6.2.5 夾緊裝置及夾具體設計

為了提高生產效率,縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣動夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后,氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。

根據所需要的夾緊力F/=139936N,來計算氣缸缸筒內徑。

氣缸活塞桿推力

其中:P—壓縮空氣單位壓力(取P=6公斤力/)

—效率(取)

Q=F/=13993.6公斤力

夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結構夾具裝配圖3所示。

6.2.6 夾具設計及操作的簡要說明

本夾具用于減速器箱體前后端面的粗銑。夾具的定位采用一面兩銷,定位可靠,定位誤差較小。其夾緊采用的是氣動夾緊,夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產率。工件在夾具體上安裝好后,壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。當工件加工完成后,壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件,即可取下工件。由于本夾具用于變速箱體端面的粗加工,對其進行精度分析無太大意義。所以就略去對其的精度分析。

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參 考 文 獻

鄒青 主編 機械制造技術基礎課程設計指導教程 北京: 機械工業出版社 2004,8 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京: 機械工業出版社 1984,2 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設計指導 北京:冶金工業出版社 2002,12 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京: 北京出版社 1990,12 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京: 高等教育出版社 2000 黃茂林 主編 機械原理 重慶: 重慶大學出版社 2002,7 丘宣懷 主編 機械設計 北京: 高等教育出版社 1997 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶: 重慶大學出版社 1997,12 廖念釗 主編 互換性與技術測量 北京: 中國計量出版社 2000,1 10,樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京: 機械工業出版社 1992,12 11,李慶壽 主編 機床夾具設計 北京: 機械工業出版社 1983,4 12,陶濟賢 主編 機床夾具設計 北京: 機械工業出版社 1986,4 13,機床夾具結構圖冊 貴州:貴州人民出版社 1983,7 14,龔定安 主編 機床夾具設計原理 陜西:陜西科技出版社,1981,7 15,李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江: 哈兒濱工業大學出版社 1984, 7 16, 周永強等 主編 設計指導北京: 中國建材工業出版社 2002,12

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結 論

在本次畢業設計中,我們將設計主要分為兩大部分進行:工藝編制部分和夾具設計部分。

在工藝部分中,我們涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步,加工該工序的機車及機床的進給量,切削深度,主軸轉速和切削速度,該工序的夾具,刀具及量具,還有走刀次數和走刀長度,最后計算該工序的基本時間,輔助時間和工作地服務時間。其中,工序機床的進給量,主軸轉速和切削速度需要計算并查手冊確定。

在夾具設計部分,首先需要對工件的定位基準進行確定,然后選擇定位元件及工件的夾緊,在對工件夾緊的選擇上,我用了兩種不同的夾緊方法,即:粗銑下平面用的是螺釘壓板夾緊機構,粗銑前后端面時用的是氣動夾緊機構,兩種方法在生產中都有各自的優點和不足,但都廣泛運用在生產中。然后計算銑削力以及夾緊工件需要的夾緊力,這也是該設計中的重點和難點。

通過這次畢業設計,使我對大學里所學的知識有了一次全面的綜合運用,也學到了許多上課時沒涉及到的知識,尤其在利用手冊等方面,對今后畢業出去工作都有很大的幫助。另外,在這次設計當中,指導老師劉麥榮老師在大多數時間犧牲自己的寶貴休息時間,對我們進行細心的指導,我對他們表示衷心的感謝!在這次畢業設計中,我基本完成了畢業設計的任務,達到了畢業設計的目的,但是,我知道自己的設計還有許多不足甚至錯誤,希望老師們能夠諒解,謝謝!

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