連接殼體零件機(jī)械加工工藝及鉆3-直徑7夾具設(shè)計【鉆3-φ7孔】【說明書+CAD】

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Including spare parts map, blank map, an assembly of all, machining processes and process the card and a card each. According to the nature of parts and components map to determine the roughness of the rough end of the size and allowances. Finalization of the cap and push-rod technology road map, the development of the clamping of the workpiece program, draw fixture assembly. Machinery Manufacturing Technology curriculum design is that we learn all over the University of basic courses, technical courses in basic subjects, as well as after the majority. This is our graduation project in the school prior to the course of an in-depth and comprehensive review of the total, is also a theory with practice and training, therefore, its four years of university life, we occupy an important position. For me personally, I hope that through the curriculum design of their future work to conduct a practical training, to exercise their own analysis, problem-solving abilities. As a result of capacity constraints, the design there are many deficiencies, I urge you to give guidance to teachers. 目錄 一、零件分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 二、工藝規(guī)程設(shè)計 2 2.1 確定毛坯的制造形式 2 2.2 基面的選擇的選擇 2 2.3 精基準(zhǔn)的選擇 3 2.4 制定工藝路線 4 2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.6 確定切削用量及基本工時 6 三、 夾具設(shè)計 17 四、體會與展望 23 五.參獻(xiàn)文獻(xiàn) 24 25 一、零件分析 1.1 零件的作用 連接殼體的作用待查 1.2 零件的工藝分析 從連接殼體的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下： 1. 以上下端面為基準(zhǔn)的加工面 這一組加工面包括：上下端面自身，Φ12.Φ30的孔 2. 以Φ30孔為中心的加工面 這一組加工面包括：這組加工面包括剩余的各面和孔。 二、工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 2.2 基面的選擇的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取φ40外圓為定位基準(zhǔn)，利用V型塊為定位元件。 2.3 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： （1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 （3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 （5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以φ6和φ30孔（一面2銷）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計算，在此不再重復(fù)。 2.4 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 方案一 工序Ⅰ：鑄造。 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑Φ40左端面 工序Ⅳ：銑Φ40右端面 工序Ⅴ：鉆Φ12孔，車Φ30，Φ31孔，Φ40外圓，Φ55端 工序Ⅵ：鉆3-Φ7孔，擴(kuò)3-Φ12孔 工序Ⅶ：鉆Φ6孔，擴(kuò)Φ12孔 工序Ⅷ：銑M6孔所在的端面 工序Ⅸ：鉆M6螺紋底孔，攻絲 工序X：終檢，入庫。 方案二 工序Ⅰ：鑄造。 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑Φ40左端面 工序Ⅳ：銑Φ40右端面 工序Ⅴ：鉆Φ12孔，車Φ30，Φ31孔，Φ40外圓，Φ55端 工序Ⅵ：鉆3-Φ7孔，擴(kuò)3-Φ12孔 工序Ⅶ：鉆Φ6孔，擴(kuò)Φ12孔 工序Ⅷ：銑M6孔所在的端面 工序Ⅸ：鉆M6螺紋底孔，攻絲 工序X：磨Φ40外圓。Φ55端面 工序XI：終檢，入庫。 方案一和方案二的區(qū)別在于，方案一在加工完所有的后，在最后增加了一道磨Φ40外圓和Φ70端面的工序，因為這2個端面的粗糙度要求為0.8，車很難滿足要求，因此我們增加此道磨的工序是比較合理的，綜合考慮我們選擇方案一，具體的加工路線如下 工序Ⅰ：鑄造。 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑Φ40左端面 工序Ⅳ：銑Φ40右端面 工序Ⅴ：鉆Φ12孔，車Φ30，Φ31孔，Φ40外圓，Φ55端 工序Ⅵ：鉆3-Φ7孔，擴(kuò)3-Φ12孔 工序Ⅶ：鉆Φ6孔，擴(kuò)Φ12孔 工序Ⅷ：銑M6孔所在的端面 工序Ⅸ：鉆M6螺紋底孔，攻絲 工序X：磨Φ40外圓。Φ55端面 工序XI：終檢，入庫。 2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： 1.Φ30mm的孔 查機(jī)械加工工藝手冊P49頁表2-33可知鑄造單邊余量為2mm 2. Φ30mm的孔端面， ，查機(jī)械加工工藝手冊P49頁表2-33可知鑄造單邊余量為2mm 2.6 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：銑Φ40左端面 1. 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 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 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 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工步二：銑刀右端面的切削用量的計算如上，其計算工時的計算如下切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工序III：鉆，擴(kuò)，絞φ12孔 工步一鉆孔至φ11 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工Φ14孔時屬于低剛度零件，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，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 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，實際切削速度為 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 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)床實際進(jìn)給量和實際轉(zhuǎn)速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工序20：車Φ30孔 工步一：粗車Φ30的內(nèi)圓 粗車Φ30mm內(nèi)圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 753r/min 與753r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=47mm; =4mm; =0mm; t===0.085(min) 工步二：精車Φ30內(nèi)圓 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 分兩次切除。 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　 ns== 585r/min 與585r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度 == 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=47mm; =4mm; =0mm; t=i==0.4833(min) 工序25 鉆3-Φ7孔锪孔Φ12深7個 鉆Φ7孔的切削用量及基本工時 (1)鉆Φ7mm孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9 1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=10m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 454r/min 與454r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為475r/min?，F(xiàn)選取=475r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=12mm; =4mm; =3mm; t= ==0.3077min) (工步二：锪孔 Φ12mm孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 　　　 式中的、——加工實心孔進(jìn)的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7 =42.25m/min (《切削手冊》)表2.13 　　　　　　　　 1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r 2) 削速度　　v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 448r/min 與448r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為475r/min?，F(xiàn)選取=475r/min。 所以實際切削速度 == 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=7mm; =6mm; =0mm; t= ==0.0547(min) 工序30：鉆孔Φ6，锪孔Φ12的切削用量的計算如上，具體的工時計算如下 鉆Φ6孔切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t= ==0.2753min) 锪孔Φ12的切削工時 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=2mm; =6mm; =0mm; t= ==0.03367(min) 工序35：銑M6所在的端面，立式銑床X53 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 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X53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 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 6） 計算工時 切削工時： ，，則機(jī)動工時為 工序Ⅸ：鉆M6螺紋孔 鉆M6螺紋底孔 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng) 鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，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，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工序Ⅻ：攻絲M6 攻螺紋M6mm　。 　　　　　　　 　　　　　　　　　 按機(jī)床選取，則 　　　　　機(jī)動時　　　，， 　　　攻M6孔　　　 工序X：磨Φ40外圓，Φ70端面 磨Φ40外圓 (1) 磨Φ40mm外圓柱面 機(jī)床　M6025K萬能磨床 1)選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊》第三章中磨料 　　　　　　A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　　＝18m/min 縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 切削深度　　　　?。?.0157mm/st 　 3)切削工時　　 　式中　D---被加工直徑　 b----加工寬度 　　　　Z--單邊加工余量 　　　　K---系數(shù) 　　　　V---工作臺移動速度 　　　　--工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量 　　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量　 　　　?。?.55(min) 磨Φ70端面的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述 三、 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計鉆3-Φ7孔的鉆床夾具本夾具主要用于銑3-Φ7孔面，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。Φ30，Φ6的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ30孔和Φ6作為定位基準(zhǔn)，即采用經(jīng)典的一面2銷定位。采用Φ40端面限制3個自由度，圓柱銷限制2個自由度，削邊銷限制一個自由度，這樣空間的6個自由度都已經(jīng)限制完，我們既可以開始加工工件。 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： f=0.13mm/r代入公式（5-2）和（5-3） 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 一面兩銷定位誤差 (1)移動時基準(zhǔn)位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式5-6） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： 3-Φ7的加工需鉆，然后擴(kuò)孔，我們切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：。即用?7的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ7。 查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知快換鉆套的結(jié)構(gòu)如下 具體的尺寸如下 因為快換鉆套和夾具體是間隙配合，為了防止鉆孔的時間快換鉆套的轉(zhuǎn)動，我們用壓緊螺釘壓緊，使用壓緊螺釘?shù)暮锰帲覀冃D(zhuǎn)下壓緊螺釘，然后轉(zhuǎn)動鉆套即可取出工件，有上圖快換鉆套的尺寸 可知，和Φ7孔相配合的快換鉆套的壓緊螺釘為M6。 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。 夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 夾具裝配圖附圖如下 夾具體附圖如下 四、體會與展望 設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。 設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機(jī)會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。 五.參獻(xiàn)文獻(xiàn) [1]. 黃健求主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.11 [2].王忠.機(jī)械工程材料. -北京：清華大學(xué)出版社，2007.9 [3].王光斗等主編.機(jī)床夾具設(shè)計手冊［M］.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版,2000.11. [4].王伯平.互換性與測量技術(shù).-2版.-北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.1 [5].蔡蘭.機(jī)械零件工藝性手冊.-2版.-北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12 [6].艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.-北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [7].劉鴻文.材料力學(xué)I.-4版.-北京：高等教育出版社，2004.1 [8].沈鴻.機(jī)械加工工藝手冊1,2卷.-北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1991.1 [9].王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué).-2版.-北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1 [10].機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書