升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計,升降,杠桿,軸承,零件,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計
中北大學機械工程系
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
共 2頁
產(chǎn)品名稱
細紗機
零件名稱
升降杠桿軸承座
第 1 頁
材料牌號
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備(夾具、刀具)
工時
準終
單件
5
粗、次、精鏜孔2—¢52H8孔控制
鏜床
組合夾具 鏜刀630—1022
90
41
10
粗、精銑B面??刂?
平銑
心軸 組合夾具
120
10
15
粗、精銑2—¢78內(nèi)搭子面 控制105H11
平銑
組合夾具 組合銑刀
60
8
20
粗、精銑2—¢78外搭子面 控制
平銑
組合夾具 組合銑刀
60
8
30
倒2—¢78H8兩面孔的角 1×45'
鏜床
組合夾具
30
5
35
銑20×78角尺面,深6
平銑
組合夾具 殼銑刀¢60
60
5
40
銑18×40搭子面(D向),挖制1及40'
平銑
組合夾具 端銑刀
60
5
45
鉆兩面共6—M6螺孔6—¢5,深15
鉆床
鉆模板 鉆頭¢5
60
8
50
锪兩面共6—¢8×90',沉孔
鉆床
鉆頭12×90'(自磨)
30
3
描圖
55
攻6—M6螺孔,深12
鉆床
絲錐M6
30
5
60
鉆M6—孔¢5(鉆通),保證居中
鉆床
組合夾具 鉆頭¢5
30
2
校圖
65
倒M6的角 ¢6.3×120'
鉆床
30
1
70
攻M6螺孔
鉆床
絲錐M6
30
1
底圖號
75
鉆2—M6—孔¢5,深13,控制24(40×18搭子外)控制40'及居中
鉆床
鉆模 鉆頭¢5
30
3
80
倒2—M6孔的角¢6.3×120'
鉆床
組合夾具 鉆頭¢10
30
2
裝訂號
85
攻2—M6螺孔,深10
鉆床
絲錐M6
30
2
中北大學機械工程系
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
共 2 頁
產(chǎn)品名稱
細紗機
零件名稱
升降杠桿軸承座
第 2 頁
材料牌號
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備(夾具、刀具)
工時
準終
單件
90
鉆M6—孔¢5,控制45'
鉆床
組合夾具 鉆頭¢5
30
2
95
倒M6孔的角¢6.3×120'
鉆床
30
1
100
攻M6螺孔
鉆床
絲錐M6
30
1
105
拉尺1.5×120'油槽,控制深2及11.5
油槽機
組合夾具
60
3
110
拉尺1.5×120'油槽,控制深2及11.5
油槽機
組合夾具
30
3
115
去全部毛刺 (包括孔內(nèi)主刺)
鉗工
10
1
120
完工檢驗
描圖
校圖
底圖號
裝訂號
編制
審核
會簽
標記
處數(shù)
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簽字
日期
標記
處數(shù)
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日期
中北大學
課 程 設(shè) 計 說 明 書
學生姓名: 林華文 學 號: 0402140437
學 院: 機械工程與自動化學院
專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化
題 目: 升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及
夾具設(shè)計
指導教師: 成云平 職稱: 講師
曾志強 職稱: 講 師
2007年12月24日
中北大學
課程設(shè)計任務(wù)書
2007/2008 學年第 一 學期
學 院: 機械工程與自動化學院
專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化
學 生 姓 名: 林華文 學 號: 0402140437
課程設(shè)計題目: 升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及夾
具設(shè)計
起 迄 日 期: 2007年12月24日~2008年1月5日
課程設(shè)計地點: 工字樓
指 導 教 師: 成云平、曾志強
系 主 任: 王 彪
下達任務(wù)書日期: 2007年12月24日
課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書
1.設(shè)計目的:
機械制造工藝學課程設(shè)計是在學完了機械制造工藝學、進行了生產(chǎn)實習之后,進行的下一個教學環(huán)節(jié)。它一方面要求學生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程,進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力,另外,也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計進行一次綜合訓練。通過機械制造工藝學課程設(shè)計,學生應(yīng)當在下述各方面得到鍛煉:
1.能熟練地運用機械制造工藝學課程中的基本理論,以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識,正確的解決一個零件在加工中的定位、夾緊及合理安排工藝路線等問題,以保證零件的加工質(zhì)量。
2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。學生通過親手設(shè)計夾具的訓練,應(yīng)當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計出高效、省力,既經(jīng)濟合理,又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3.學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱及出處,并能夠做到熟練運用。
2.設(shè)計內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計要求等):
1.明確生產(chǎn)類型,熟悉零件及各種資料,對零件進行工藝分析,畫零件圖。
2.工藝設(shè)計(畫毛坯圖,擬訂工藝路線,選擇機床和工藝裝備,填寫工藝過程卡片)。
3.工序設(shè)計(確定加工余量、工序尺寸、切削用量、時間定額,填寫工序卡片)。
4.選擇某工序設(shè)計相應(yīng)夾具(完成草圖、總圖、零件圖)。
5.撰寫說明書。
6.答辯。
3.設(shè)計工作任務(wù)及工作量的要求〔包括課程設(shè)計計算說明書(論文)、圖紙、實物樣品等〕:
1.毛坯圖 1張(A4圖計算機繪制)
2.機械加工工藝過程綜合卡片 1套(工藝過程卡片、工序卡片)
3.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張
4.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張(選1個主要零件繪制)
5.課程設(shè)計說明書 1份(計算機打印A4紙不少于20頁)
課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書
4.主要參考文獻:
1.趙家齊編著.機械制造工藝學課程設(shè)計指導書.北京:機械工業(yè)出版社,1994
2.張進生等編著.機械制造工藝與夾具設(shè)計指導.北京:機械工業(yè)出版社,1995
3.國家標準.機床夾具零件及部件.北京:技術(shù)標準出版社,1983
4.孫麗媛主編.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導.北京:冶金工業(yè)出版社,1993 5.艾興,肖詩鋼編.切削用量手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1985
5.設(shè)計成果形式及要求:
1.毛坯圖 1張(A4圖計算機繪制)
2.機械加工工藝過程綜合卡片 1套(工藝過程卡片、工序卡片)
3.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張
4.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張(選1個主要零件繪制)
5.課程設(shè)計說明書 1份(計算機打印A4紙不少于20頁)
6.工作計劃及進度:
2007年12月24 日 ~ 12月26日 對零件進行工藝分析,畫零件圖
12月27 日 ~ 12月28日 工藝設(shè)計
12月29 日 ~ 2008年1月1日 工序設(shè)計
2008年1月2 日 ~ 12月5日 選擇某工序設(shè)計相應(yīng)夾具,撰寫說明書
2008年1月2 日 答辯
系主任審查意見:
簽字:
年 月 日
中北大學機械工程系
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
F506
零件圖號
F1520
共 2 頁
產(chǎn)品名稱
細紗機
零件名稱
升降杠桿軸承座
第 1 頁
材料牌號
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
155x135x83
每毛坯件數(shù)
12
每臺件數(shù)
8
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備(夾具、刀具)
工時
準終
單件
5
粗、次、精鏜孔2—¢52H8孔控制
鏜床
組合夾具 鏜刀630—1022
90
41
10
粗、精銑B面??刂?
平銑
心軸 組合夾具
120
10
15
粗、精銑2—¢78內(nèi)搭子面 控制105H11
平銑
組合夾具 組合銑刀
60
8
20
粗、精銑2—¢78外搭子面 控制
平銑
組合夾具 組合銑刀
60
8
30
倒2—¢78H8兩面孔的角 1×45'
鏜床
組合夾具
30
5
35
銑20×78角尺面,深6
平銑
組合夾具 殼銑刀¢60
60
5
描圖
40
銑18×40搭子面(D向),挖制1及40'
平銑
組合夾具 端銑刀
60
5
林華文
45
鉆兩面共6—M6螺孔6—¢5,深15
鉆床
鉆模板 鉆頭¢5
60
8
校圖
50
锪兩面共6—¢8×90',沉孔
鉆床
鉆頭12×90'(自磨)
30
3
55
攻6—M6螺孔,深12
鉆床
絲錐M6
30
5
底圖號
60
鉆M6—孔¢5(鉆通),保證居中
鉆床
組合夾具 鉆頭¢5
30
2
65
倒M6的角 ¢6.3×120'
鉆床
30
1
裝訂號
70
攻M6螺孔
鉆床
絲錐M6
30
1
編制
審核
會簽
標記
處數(shù)
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簽字
日期
標記
處數(shù)
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簽字
日期
中北大學機械工程系
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
F506
零件圖號
F1520
共 2 頁
產(chǎn)品名稱
細紗機
零件名稱
升降杠桿軸承座
第 2 頁
材料牌號
45
毛坯種類
毛坯外形尺寸
155x135x83
每毛坯件數(shù)
12
每臺件數(shù)
8
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備(夾具、刀具)
工時
準終
單件
75
鉆2—M6—孔¢5,深13,控制24(40×18搭子外)控制40'及居中
鉆床
鉆模 鉆頭¢5
30
3
80
倒2—M6孔的角¢6.3×120'
鉆床
組合夾具 鉆頭¢10
30
2
85
攻2—M6螺孔,深10
鉆床
絲錐M6
30
2
90
鉆M6—孔¢5,控制45'
鉆床
組合夾具 鉆頭¢5
30
2
95
倒M6孔的角¢6.3×120'
鉆床
30
1
100
攻M6螺孔
鉆床
絲錐M6
30
1
105
拉尺1.5×120'油槽,控制深2及11.5
油槽機
組合夾具
60
3
110
拉尺1.5×120'油槽,控制深2及11.5
油槽機
組合夾具
30
3
115
去全部毛刺 (包括孔內(nèi)主刺)
鉗工
10
1
描圖
120
完工檢驗
林華文
校圖
底圖號
裝訂號
編制
審核
會簽
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處數(shù)
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日期
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處數(shù)
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日期
中北大學課程設(shè)計說明書
序 言
機械制造工藝學課程設(shè)計是我們學完大學全部公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學學習中占有很重要的地位。
就我個人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計對自己將來從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓練,希望在設(shè)計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為自己今后所參加的工作打下基礎(chǔ)。
1、由于本次課程設(shè)計是在學完了機械制造工藝學和機械制造生產(chǎn)實習后進行的,它是一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。
2、熟悉機械制造工藝的基本理論和工藝規(guī)程設(shè)計的基本原則、步驟和方法。
3、對過去所學知識的綜合應(yīng)用,加深基礎(chǔ)知識在實踐中的應(yīng)用。增強分析問題,解決問題的能力。
4、學會使用《金屬機械加工工藝人員手冊》和《機床夾具設(shè)計手冊》及其他有關(guān)機械加工的圖表資料。
由于能力有限,設(shè)計中不足之處,請各位老師同學批評指正!
1. 零件的分析
(一)、零件的作用:
升降杠桿軸承座是F506型細紗機中用來支撐傳動軸的,在該軸承座的兩個孔分別安裝型號6000和6001的軸承,兩個孔的中心線要求和底面的平行度為,以此約束條件來保證軸的對中性,
(二)、零件的工藝分析:
從零件圖上可以知道,該零件有車外圓、車倆端面、鉆鉸孔、銑鍵槽、銑缺口等主要工藝。這些主要工藝中有著一定的位置、基準要求。現(xiàn)將這些位置、基準要求分述如下:
1. 鉆鉸孔是與零件的外圓存在0.10的對稱度公差、0.05的垂直度公差。
2. 銑鍵槽以鉆鉸孔的中心為基準,同時與外圓存在0.10的對稱度誤差。
3. 銑缺口以外圓為基準。
外圓表面加工的經(jīng)濟精確度與粗糙度確定
1. 根據(jù)經(jīng)濟度(IT=7),表面粗糙度(Ra=0.4)確定外圓表面加工工序:
粗車外圓半精車外圓粗磨外圓粗磨外圓
2. 根據(jù)通孔挺柱體內(nèi)圓(36)經(jīng)濟度,表面粗糙度(Ra=3.2),確定內(nèi)圓36的加工工序:
鉆孔擴孔(粗鏜孔)半精鏜孔(精擴)
3. 加工14的通孔時,根據(jù)表面粗糙度Ra=0.4,確定加工工序:
鉆孔粗鏜孔半精鏜孔磨孔
4. 平面加工,根據(jù)表面粗糙度Rc=3.2,確定加工工序:
粗車半精車精車
5. 銑鍵槽:用立式銑床一次走刀成形。
6. 銑缺口:立式銑床走刀成形(兩次走刀成形)。
7. 兩端面倒角:一次成形。
8. 兩孔倒角:一次成形。
由以上分析可知,對這些主要的工序而言,我們可以先加工外圓,然后借助夾具對其他的工序進行加工,并且保證它們之間的位置精度、基準、粗糙度要求。
第二章 工藝規(guī)程設(shè)計
以下內(nèi)容中根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》和《機械制造工藝課程設(shè)計指導書》查詢或計算得到。此部分中的部分數(shù)據(jù)、公式資料如,表3-18指的是《機械制造工藝設(shè)計手冊》的表3-18,以后的某些數(shù)據(jù)、公式資料沒有特殊強調(diào),不做說明。
(一)、確定毛坯的制造形式:
零件材料為45鋼,由于該零件在工作過程中能承受正反向沖擊性載荷,因此應(yīng)該選用鍛件,以便使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。由于零件產(chǎn)量為10萬只,以達到成批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,可以采用模鍛成型,這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度來考慮也是應(yīng)該的。
(二)、基面的選擇及定位:
粗基準的選擇:對與一般柱體零件來說以外圓作為粗基準是完全合理的,對于粗車外圓可以用活絡(luò)頂尖和三爪卡盤一同來限定 ,, ,四個自由度。對于鉆鉸銷孔用鉆銷孔夾具限定,, ,四個自由度。
精基準的選擇:主要考慮的是基準重合問題,當設(shè)計基準與工序基準不重合時,應(yīng)考慮尺寸換算。
(三)、制定工藝路線
1.工藝路線方案一:
工序:(1)粗車外圓。
(2)半精磨外圓。
(3)修整方腔。
(4)一次鉆孔,兩次擴孔至。車孔的端面。
(5)車方腔那一側(cè)的端面。
(6)倒角。
(7)鉆鉸銷孔半倒圓角
(8)銑鍵槽。
(9)銑缺口。
2.工藝路線方案二:
工序:(1)粗車外圓。
(2)半精磨外圓。
(3)車方腔端面。
(4)休整方腔。
(5)車孔的端面。
(6)鉆中心孔。
(7)粗鏜孔。
(8)兩端面倒角。
(9)鉆鉸銷孔。
(10)銷孔孔口倒角。
(11)精鏜孔。
(12)銑鍵槽。
(13)銑缺口。
3.工藝方案比較:
兩方案都是以外圓作為工序基準的,方案一中的第四步工序與方案二中的工序(5),(6),(7),(11),顯然減少了裝夾次數(shù),但在一道工序中完成如此多的工作,除選用專門設(shè)計機床外,只能選用六角車床,但六角車床的加工精度不高,多用于粗加工,因此選用方案二,并對其做進一步整理,則工藝過程如下:
工序:(1)鉆中心孔。
(2)粗車外圓。
(3)粗磨外圓。
(4)車方腔端面。
(5)鉆中心孔。
(6)粗鏜孔。
(7)半精磨外圓。
(8)鉆鉸鏜孔。
(9)鏜孔孔口倒角。
(10)精鏜孔。
(11)銑鍵槽。
(12)銑缺口。
(13)精磨外圓。
(14)檢驗。
(四)、機械加工余量(工序尺寸與毛坯尺寸的確定)
“通孔挺柱體”的材料為40C,硬度HB ,生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn),采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定加工表面的機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1. 外圓表面(及)
根據(jù)零件圖可知外圓表面直徑有兩個,分別為mm及mm,其中mm處表面粗糙度為0.4,需要精加工,整個零件的長度為56mm,為簡化鍛模形狀起見,可直接取外圓表面直徑為50mm,零件長度為60mm,則外圓表面的加工余量Z1=4mm,Z2=6.5 mm。
2. 方腔尺寸(36)
零件的軸向加工余量Z=4 mm。
根據(jù)工藝的工序和技術(shù)要求可以重新確定方腔的尺寸:36
3. 加工內(nèi)孔mm,此處毛坯為實心,不沖出孔。
鉆孔: mm 粗鏜: mm 5Z=19.5 mm
精鏜孔: mm 2Z=0.5 mm
4. 鉆鉸銷孔(mm)
鉆孔: mm 擴孔: mm 2Z=0.8 mm
鉸孔: mm 2Z=0.6 mm
(五)、切削用量及基本加工工時的確定:
工序 粗車外圓,本工序采用計算法:
1. 加工條件:
工件材料:40,模鍛。
加工要求:粗車外圓。
機 床:C616普通車床
刀 具:外圓車刀,刀片材料YT15,刀桿尺寸16 mm,Kr=75,r=15
=12 Y=2 mm
2. 計算切削用量
粗車外圓,要求校驗機床功率及進給機構(gòu)強度。
(1) 切削深度:單邊余量Z=1.5 mm,可一次切除。
(2) 進給量:考慮刀桿尺寸,工件直徑及規(guī)定的切削深度,從《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3-13中選用f=0.5 mm/r
(3) 計算切削速度;(表3-18)
V=k=0.99=169 m/min(2.8 m/s)
(4) 確定主軸機床轉(zhuǎn)速
n==17.83 r/s(1070 r/min)
按機床實際情況選取n=16.7 r/s(1000 r/min)
所以實際切削速度
V==2.62 m/s(157 r/min)
(5) 校驗機床功率:
P=32.7 kw/mm/min
由表3-2查得,當f=0.5 mm/r時,K=0.93,故切削功率:
P=P=32.7=3.58
外圓表面加工的經(jīng)濟度與表面
由機床說明書可知,C620車床的電機功率為P=7.8 KW,當主軸轉(zhuǎn)速為1000 r/min時,主軸傳遞最大功率為6KW,所以機床功率足夠大。
(6)校驗機床進給機構(gòu)強度
由表3-4查得單位切削力F=1962 Mpa,故主切削力為;
Fz=F=1962=1368 N
在一般切削加工中,刀尖圓弧半徑r對F及F的影響較大,對F的影響較小。由表3-8查得r=2 mm時,K=1.37,K=0.73,從表3-12中查得當k=75時,F(xiàn)/F=0.5,則徑向力和軸向力分別為:
F=F F/F) K=1368=937 N
F= F F/F) K=1368=499 N
取機床導軌與溜板之間的摩擦系數(shù)=0.1,則機床進給機構(gòu)沿縱進給方向所承受的力為:
F+(F+F)=499+0.1(1368+937)=729.5 N
從機床說明書中可知,C620-1車床縱向進給機構(gòu)允許承受的最大力為3532N。因此,機床進給機構(gòu)能正常工作。
工序 粗磨外圓
1. 選擇砂輪(表3-91~3-97,表4-13)
GZ46ZR A6P300
2. 切削用量的選擇:
V=35 m/s (表3-107)
軸的進給量 f=0.5B=20 mm (雙行程),(參照手冊P174)
工件進度V=0.167 m/s (10 m/min) (表3-101)
徑向進給量f=0.015 mm (雙行程) (表3-106)
工序III 車方腔端面
1. 加工條件:
加工要求:車方腔端面使總長至58,倒角。
機 床:六角車床,型號C336。
刀 具:(1)45偏頭外圓車刀。
(2)刀片材料為YT5硬質(zhì)合金外圓車刀。
2.計算切削用量:
(1)可知加工余量Z=2.2 mm, Z=1.9 mm,可一次加工出。
切削深度a=2 mm, 進給量 f=0.3 mm/r。(表3-13)
(2)計算切削速度:
V===96 m/min (1.6m/s)
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
n===11.1 r/s (657 r/min)
按機床選取n=12 r/s (720 r/min)。
2. 機床功率及進給機構(gòu)強度演算方法同工序I,經(jīng)演算后,均符合要求
工序IV 鉆,粗鏜內(nèi)孔,并倒角。
(1) 鉆中心孔,
根據(jù)表3-38,取f=0.25 mm/r.
V=0.25 m/s (15 m/min) (表3-42)
n===4.98 r/s (299 r/min)
按機床選取n=4.75r/s (285 r/min)
實際切削速度v==0.238 m/s
(2)二次鉆孔 mm
a=6.4 f=(1.2~1.8)f, 取f=0.45 (3-54)
v=(0.5~0.333)v, 取v=0.119 m/s (7.14 m/min)
n===1.19 r/s (72 r/min)
按機床選取n=1.25r/s (75 r/min)
實際切削速度v==0.125 m/s
(3) 粗鏜孔 mm
取力桿直徑D=20,鏜桿伸出量100 mm
加工余量 Z==1.5 mm,一次加工,令a=1.5
選用硬質(zhì)合金YT5,90鏜刀。
f=0.20 mm/r (表3-15)
v=1.6 m/s=1.28 m/s (表3-15及手冊第十項鏜孔切削用量)
n==11.65 r/s (699 r/min)
按機床選取n=12 r/s (720 r/min)
(4) 機床功率及進給機構(gòu)強度驗算方法同工序I,經(jīng)驗算后,均符合要求。
工序V :半精磨外圓
(1) 選擇砂輪 (表3-91~97,表4-13)
GZ60ZR,A6P300
(2) 切削用量的選擇:
v=35 m/s (表3-107) a=0.03 mm
工件速度: v=0.167 m/s (10 m/min) (表3-101)
徑向進給量:f=0.020 mm (雙行程) (表3-107)
工序VI: 鉆鉸削孔
(1) 定中心:用中心鉆鉆頭確定孔的中心位置。
(2) 鉆孔
mm
根據(jù)表3-38,取得f=0.25 mm/r
V=0.25 m/s (15 m/min) ( 表3-42)
n===6.31 r/s (379 r/min)
根據(jù)機床選取n=6.33 r/s (380 r/min)
實際切削速度v==0.25 m/s
(3)擴孔 mm
根據(jù)表3-54
a=0.4 f=0.55 mm/r v= 0.125 m/s
n===3.16 r/s (189 r/min)
按機床選取n=3.30 r/s (198 r/min)
實際切削速度v==0.139 m/s
(4)鉸孔
根據(jù)表3-46確定f=0.65 mm/r
根據(jù)表3-49確定v=0.28m/s (16.8 m/min)
選取機床轉(zhuǎn)速n=380 r/min
工序VII: 銷孔口倒角
為縮短輔助時間,取倒角時主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同
n=6.33 r/s (380 r/min)
a=1.3 mm f=0.35 mm/r
工序VIII:精鏜孔
1. 取力桿直徑D=20,鏜桿伸出量100 mm
加工余量 Z==0.5 mm,一次加工,令a=0.5mm
選用硬質(zhì)合金YT5,90鏜刀。
f=0.15 mm/r (表3-22)
v=1.6 m/s=1.28 m/s (表3-15及手冊第十項鏜孔切削用量)
n==11.32 r/s (679 r/min)
按機床選取n=12 r/s (720 r/min)
2. 車端面,保證46
(1)選用刀具: 刀片材料為YT5硬質(zhì)合金外圓車刀。
(2)計算切削用量:
可知加工余量Z=2.35 mm, Z=1.55 mm,可一次加工出。
切削深度a=2 mm, 進給量 f=0.3 mm/r。(表3-13)
(3)計算切削速度:
V===96 m/min (1.6m/s)
(4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
n===11.8 r/s (711 r/min)
按機床選取n=12 r/s (720 r/min)。
3. 機床功率及進給機構(gòu)強度演算方法同工序I,經(jīng)演算后,均符合要求
工序IVV: 銑鍵槽
1. 銑削用量的選擇: 根據(jù)所給的尺寸可知,銑削加工余量為Z=5
可一次進給,末切除全部加工余量,即a=5mm
根據(jù)表3-30選取v=0.45 m/s (27m/min)
采用高速鋼錠齒三面刃銑刀,=9mm,齒數(shù)Z=6
2. 主軸轉(zhuǎn)速的選擇:
n==15.9r/s (954 r/min)
按機床選取n=19.7 r/s (1180 r/min)。
實際切削速度v==0.56 m/s
3. 機床功率及進給機構(gòu)強度演算方法同工序I,經(jīng)演算后,均符合要求。
工序VV: 銑缺口
1. 銑削用量的選擇: 根據(jù)所給的尺寸可知,銑削加工余量為Z=7mm
可分次銑削,即a=5mm, a=2mm.
采用高速鋼錠齒三面刃銑刀,=9mm,齒數(shù)Z=6
根據(jù)表3-30選取v=0.45 m/s (27m/min)
2. 主軸轉(zhuǎn)速的選擇:
n==15.9r/s (954 r/min)
按機床選取n=19.7 r/s (1180 r/min)。
實際切削速度v==0.56 m/s
3. 機床功率及進給機構(gòu)強度演算方法同工序I,經(jīng)演算后,均符合要求。
工序VVI; 研究銷孔
工序VVII: 精磨外圓:
1. 選擇砂輪(表3-91~3-97,表4-13)
GZ80ER,A6P300
2. 切削用量的選擇:
V=30m/s (表3-107)
工件進度V=0.167 m/s (10 m/min) (表3-101)
徑向進給量f=0.015 mm (雙行程) (表3-106)
切削深度:a=0.02 mm
第三章 夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)效率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導老師的協(xié)商,我決定設(shè)計工序“鉆鉸銷孔”、“ 銷孔孔口倒角”和工序“銑鍵槽”中使用夾具。
一、鉆鉸銷孔夾具
根據(jù)加工要求可知,理論上在該工序中只需要限制四個自由度,但為了使夾具設(shè)計方便,加工過程更容易,因此在設(shè)計此工序的夾具中,對工件設(shè)置了6個自由度。其中,固定V型塊4個自由度:,,,;螺釘M8-45在工件裝夾時起定位作用(限定X軸位置);鉆模板在鉆孔時起導向作用;夾具中零件9,10,11,12配合鉆模板限制了,同時產(chǎn)生的摩擦力也限制了,為了保證加工精度,夾具零件10,11必須與底座保持很好的垂直度,在壓板和彈簧產(chǎn)生的壓力,V型塊與鉆模板產(chǎn)生的摩擦力的作用下限制了工序自由度。
根據(jù)夾具的零件位置分布可知,為了在加工過程中產(chǎn)生不必要的振動,應(yīng)該對夾具進行動平衡。
此套夾具使用頻繁,為了提高壽命,需要對V型塊,壓板,鉆模板等關(guān)鍵零件進行熱處理,以提高剛度和硬度。
二、銷孔孔口倒角夾具:
可知這一道工序需要限制六個自由度。根據(jù)六點定位原理可知,圓柱銷與底座產(chǎn)生了一個過定位,這個過定位是允許的。其中圓柱銷限制了,,,;2定位銷限制了,底座限制了。
此套夾具的三個定位支承點分散布置,且不在同一直線上,使得定位的穩(wěn)定性得到了提高。
根據(jù)加工要求,可以選擇圓柱銷與孔的配合為基孔制過渡配合,這樣可以保證加工精度。
因為年產(chǎn)量10萬只,屬于大量批量生產(chǎn),為了提高夾具使用壽命,建議對圓柱銷,定位銷進行淬火熱處理,以增加硬度。
三、銑鍵槽夾具:
1.定位基準的選擇
由零件圖可知,鍵槽的設(shè)計基準是端面,所以可以選擇端面主要定位基準面。
2.切削力及夾緊力計算
刀具:高速鋼錠齒三面刃銑刀,d=9 mm. Z=6
F=9.81 (表3-26)
其中:=68.3 ; a=4.5mm ; a=0.1 ; d=9 mm ;a=5 ; Z=6
k=()=0.965
F=1597 N
實際圓周切削力F為:F=1597=1541 N
水平分力F=(1~1.2)F,取F=1.2F
F=1.2F=1849 N
垂直分力F=0.3F=462 N
由夾緊機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式:
P=K (F=F+F=2311 N)
式中:安全系數(shù)K=k~
k-----基本安全系數(shù)1.5; k-----加工性質(zhì)系數(shù)1.0;
k-----刀具鈍化系數(shù)1.2 k-----切削特點系數(shù)1.0
k-----加緊力穩(wěn)定性系數(shù)1.3; k-----手動加緊系數(shù)1.2。
K=2.8
P=2.8=6489 N
防止工件轉(zhuǎn)動: W=(N)
查表(《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-12)知=0.16,=0.16
防止工件移動: W=(N)
式中 ,------工件與V型塊間的圓周方向摩擦因素。
3.夾具校核
受軸向載荷-松螺栓連接校核計算結(jié)果
軸向載荷 Fc = 6.489 kN
螺栓小徑 d1 = 8.376 mm
螺栓機械性能等級 = 4.8
螺栓屈服強度 σs = 320 MPa
安全系數(shù) Ss = 1.4
螺栓許用應(yīng)力 [σ] = 228.57 MPa
螺栓計算應(yīng)力 σ = 117.76 MPa
校核計算結(jié)果: σ≤[σ] 滿足
第四章 結(jié)束語
在課程設(shè)計當中,我也遇到了一些問題。設(shè)計過程也是培養(yǎng)我們認真細心的態(tài)度。
在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,使我加深了對大學所學課程理解,綜合應(yīng)用,并得到進一步的鞏固,這對以后的學習和工作都有積極的意義。
總之,這次的課程設(shè)計讓我學到了很多東西
第五章 參考文獻
1 王紹俊.機械制造工藝設(shè)計手冊. 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,1981
2 劉文劍 曹天河.夾具工程師手冊.哈爾濱:黑龍江科學技術(shù)出版社,1987
3 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊(第三版).北京:機械工業(yè)出版社,2004
4 吳宗澤 羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊(第二版).北京: 高等教育出版社, 1999
5 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1994
6 趙家齊.機械制造工藝學課程設(shè)計指導書.北京:機械工業(yè)出版社,2004
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