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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 左支座零件工藝設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 序 言</b></p><p> 第1章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定2</p><p> 1.1 車床左支座的作用和工藝分析2&
2、lt;/p><p> 1.1.1 零件的作用2</p><p> 1.1.2 零件的工藝分析2</p><p> 1.2 零件毛坯的確定2</p><p> 1.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理2</p><p> 1.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定3</p><p> 第2章 車床
3、左支座的加工工藝設(shè)計(jì)5</p><p> 2.1 選擇本題零件的基準(zhǔn)5</p><p> 2.2 機(jī)床左支座的工藝路線分析與制定5</p><p> 2.2.1 工序順序的安排的原則5</p><p> 2.2.2 工藝路線分析及制定6</p><p> 2.3 機(jī)械加工余量8</p>
4、<p> 2.3.1 影響加工余量的因素8</p><p> 2.3.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定8</p><p> 2.4 確定切削用量及基本工時(shí)10</p><p> 2.4.1 工序一 粗銑Ø80H9()mm孔大端端面10</p><p> 2.4.2 工序二 粗鏜Ø
5、80H9內(nèi)孔13</p><p> 2.4.3 工序三 精銑Ø80H9大端端面14</p><p> 第3章 專用夾具設(shè)計(jì)17</p><p> 3.1 定位基準(zhǔn)及定位元件的選擇17</p><p> 3.2 切削力及夾緊力的計(jì)算17</p><p> 3.3 定位誤差分析與計(jì)算18&l
6、t;/p><p> 3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明19</p><p><b> 致 謝20</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b> 序 言</b></p><p><b> 一、設(shè)計(jì)
7、目的</b></p><p> 課程設(shè)計(jì)是高等院校學(xué)生在學(xué)完了大學(xué)所有科目,進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)分析處理生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力,使學(xué)生進(jìn)一步鞏固大學(xué)期間所學(xué)的有關(guān)理論知識(shí),掌握設(shè)計(jì)方法,提高獨(dú)立工作的能力,為將來(lái)從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。</p><p> 另外,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)期間最后一項(xiàng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通
8、過(guò)本次課程設(shè)計(jì),應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉:</p><p> 1.熟練的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)課程中的基本理論,以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確的分析和解決某一個(gè)零件在加工中基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊,工藝尺寸確定等問(wèn)題,從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。</p><p> 2.通過(guò)夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練,進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包括設(shè)計(jì)計(jì)算、
9、工程制圖等方面)的能力。</p><p> 3.能比較熟練的查閱和使用各種技術(shù)資料,如有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)、規(guī)范等。</p><p> 4.在設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能力。</p><p><b> 二、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p> 1.產(chǎn)品零件圖。
10、 1張</p><p> 2.產(chǎn)品毛坯圖。 1張</p><p> 3.機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。 1份</p><p> 4.機(jī)械加工工序卡片。
11、 1套</p><p> 5.夾具設(shè)計(jì)裝配圖。 1份</p><p> 6.夾具設(shè)計(jì)零件圖。 1-2張</p><p> 7.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
12、 1份</p><p> 第1章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定</p><p> 1.1 車床左支座的作用和工藝分析</p><p> 1.1.1 零件的作用</p><p> 題目所給的是機(jī)床上用的的一個(gè)支座.該零件的主要作用是利用橫、縱兩個(gè)方向上的5mm的槽,使尺
13、寸為80mm的耳孔部有一定的彈性,并利用耳部的Ø21mm的孔穿過(guò)M20mm的螺栓一端與Ø25H7()配合的桿件通過(guò)旋緊其上的螺母夾緊,使裝在Ø80H9()mm的心軸定位并夾緊。</p><p> 1.1.2 零件的工藝分析</p><p> 左支座共有兩組加工表面,它們互相之間有一定的位置要求,現(xiàn)分別敘述如下:</p><p>
14、一、以Ø80H9()內(nèi)孔為中心的加工表面:這一組加工表面包括:Ø80H9()mm孔的大端面以及大端的內(nèi)圓倒角,四個(gè)Ø13mm的底座通孔和四個(gè)Ø20的沉頭螺栓孔,以及兩個(gè)Ø10的錐銷孔,螺紋M8-H7的底孔以及尺寸為5()mm的槽,主要加工表面為Ø80H9()mm,其中Ø80H9()mm的大端端面對(duì)Ø80H9()mm孔的軸心線有垂直度要求為0.03mm。<
15、;/p><p> 二、以Ø25H7()mm的孔加工中心的表面:這一組加工表面包括Ø21mm的通孔和Ø38的沉頭螺栓孔以及Ø43的沉頭孔,螺紋M10-7H的底孔以及尺寸為5()mm的橫槽,主要加工表面為Ø25H7()mm。</p><p> 由上述分析可知,對(duì)于以上兩組加工表面,可以先加工其中一組,然后再借助于專用夾具加工另一組加工表面,并且
16、保證其位置精度。</p><p> 1.2 零件毛坯的確定</p><p> 1.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理</p><p> 一、左支座零件材料為:HT200在機(jī)床工作過(guò)程中起支撐作用,所受的動(dòng)載荷和交變載荷較小,由于零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機(jī)械砂型鑄造成型,這樣有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量。</p
17、><p> 灰鑄體一般的工作條件:</p><p> 1.承受中等載荷的零件;</p><p> 2.磨檫面間的單位面積壓力不大于490KPa。</p><p><b> 二、毛坯的熱處理</b></p><p> 灰鑄鐵(HT200)中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中,由于片狀石墨
18、對(duì)基體的割裂作用大,引起應(yīng)力集中也大,因此,使石墨片得到細(xì)化,并改善石墨片的分布,可提高鑄鐵的性能。可采用石墨化退火,來(lái)消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織(有大量的滲碳體出現(xiàn)),以便于切削加工。</p><p> 1.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定</p><p> 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)500件/年。由參考文獻(xiàn)可知,其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。毛坯的鑄
19、造方法選用金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。又由于支座零件Ø80孔需鑄出,故還應(yīng)安放型芯,此外,為清除殘余應(yīng)力,鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。</p><p> 由參考文獻(xiàn)可知,該種鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8~10級(jí),加工余量等級(jí)MA為G級(jí),故選取尺寸公差等級(jí)CT為10級(jí),加工余量等級(jí)MA為G級(jí)。</p><p> 鑄件的分型面選擇通過(guò)從基準(zhǔn)孔軸線,且與側(cè)面平行的面。澆冒口位置分別位于
20、6;80孔的上頂面。</p><p> 由參考文獻(xiàn)用查表法確定參考面的總余量如表1-1所示:</p><p> 表1-1 各加工表面總余量(mm)</p><p> 由參考文獻(xiàn)可知鑄件主要尺寸的公差,如表1-2所示。</p><p> 表1-2 毛坯主要尺寸及公差(mm)</p><p> 第2章
21、 加工工藝設(shè)計(jì)</p><p> 2.1 選擇本題零件的基準(zhǔn)</p><p> 一、粗基準(zhǔn)的選擇原則</p><p> 按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則,當(dāng)零件有不加工表面的時(shí)候,應(yīng)該選取這些不加工的表面為粗基準(zhǔn),若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以其加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)?,F(xiàn)取R55的外圓柱表面作為定位基準(zhǔn),消除X,Y的轉(zhuǎn)動(dòng)和X,Y的移動(dòng)四個(gè)自由
22、度,再用Ø80H9()mm的小端端面可以消除Z周的移動(dòng)。</p><p> 二、精基準(zhǔn)的選擇原則</p><p> 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。Ø80孔和A面既是裝配基準(zhǔn),又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),用它們做精基準(zhǔn),能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則,其余各面和孔的加工也能用它定位,這樣使工藝規(guī)程路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的
23、原則。此外,A面的面積較大,定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡(jiǎn)單、可靠,操作方便。</p><p> 由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),故應(yīng)該采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率,除此之外還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。</p><p> 2.2 機(jī)床左支座的工藝路線分析與制定</p><p> 2.2.1 工序順序的安排的原則</p><p>
24、 1.對(duì)于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯,先安排劃線工序,為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)。</p><p> 2.按“先基準(zhǔn)后其他”的順序,首先加工精基準(zhǔn)面。</p><p> 3.在重要表面加工前應(yīng)對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修正。</p><p> 4.按“先主后次,先粗后精”的順序。</p><p> 5.對(duì)于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主
25、要表面加工之后加工。</p><p> 2.2.2 工藝路線分析及制定</p><p><b> 一、工藝路線方案一</b></p><p> 工序一:粗鏜、精鏜孔Ø80H9()mm孔的內(nèi)圓</p><p> 工序二:粗銑、精銑Ø80H9()mm的大端端面 </p><p&
26、gt; 工序三:鏜Ø80H9()mm大端處的2×45°倒角。</p><p> 工序四:鉆4-Ø13mm的通孔,锪Ø20mm的沉頭螺栓孔。</p><p> 工序五:鉆2-Ø10mm的錐銷底孔,粗鉸、精鉸2-Ø10mm的錐銷孔。</p><p> 工序六:銑削尺寸為5mm的縱槽。</
27、p><p> 工序七:鉆削通孔Ø20mm,擴(kuò)、鉸孔Ø25H7()mm,锪沉頭螺栓孔Ø38mm和Ø43mm。</p><p> 工序九:鉆削M10-H7和M8-H7的螺紋底孔。</p><p> 工序十:銑削尺寸為5mm的橫槽。</p><p> 工序十一:攻螺紋M10-H7和M8-H7。</p
28、><p><b> 工序十二:終檢。</b></p><p><b> 二、工藝路線方案二</b></p><p> 工序一:粗銑、精銑削Ø80H9()mm孔的大端端面。</p><p> 工序二:粗鏜、精鏜Ø80H9()mm內(nèi)孔,以及倒2×45°的倒角。
29、</p><p> 工序三:鉆削底板上的4-Ø13mm的通孔,锪4-Ø20mm的沉頭螺栓孔。</p><p> 工序四:鉆削錐銷孔2-Ø10mm底孔,鉸削錐銷孔Ø10mm。</p><p> 工序五:鉆削Ø21mm的通孔,擴(kuò)、鉸孔Ø25H7()mm,锪沉頭螺栓孔Ø38mm和Ø43m
30、m。</p><p> 工序六:銑削尺寸為5mm的縱槽。</p><p> 工序七:鉆削M10-H7和M8-H7的螺紋底孔。</p><p> 工序八:銑削尺寸為5mm的橫槽。</p><p> 工序九:攻螺紋M10-H7和M8-H7。</p><p><b> 工序十:終檢。</b>&
31、lt;/p><p><b> 三、工藝方案分析</b></p><p> 工藝方案路線一:本路線是先加工孔后加工平面,再以加工后的平面來(lái)加工孔。這樣減少了工件因?yàn)槎啻窝b夾而帶來(lái)的誤差。有利于提高零件的加工尺寸精度,但是在工序中如果因鑄造原因引起的圓柱R55mm的底端不平整,則容易引起Ø80H9()mm的孔在加工過(guò)程中引偏。使Ø80H9()mm的內(nèi)孔
32、與R55的圓柱的同心度受到影響,造成圓筒的局部強(qiáng)度不夠而引起廢品。工藝路線方案二則是先加工平面再加工孔。本工藝路線可以減小Ø80H9()mm的孔與底座垂直度誤差,以及Ø80H9()mm與R55圓柱的同心度,使圓筒的壁厚均勻外,還可以避免工藝路線一所留下的部分缺陷(即:工藝路線一中的工序六加工后再加工下面的工序的話,會(huì)由于工序六降低了工件的剛度,使后面的加工不能保證加工質(zhì)量和加工要求)。</p><
33、p><b> 四、工藝方案的確定</b></p><p> 由上述分析,工藝路線二優(yōu)于工藝路線一,可以選擇工藝路線二進(jìn)行加工,在工藝路線二中也存在問(wèn)題,粗加工和精加工放在一起也不能保證加工質(zhì)量和加工要求,所以我們得出如下的工藝路線:</p><p> 工序一:粗銑Ø80H9()mm孔的大端端面,以R55外圓為粗基準(zhǔn),選用X52K立式升降銑床和通用
34、夾具;</p><p> 工序二:粗鏜Ø80H9()mm內(nèi)孔,以孔Ø80H9()mm孔的軸心線為基準(zhǔn),選用X620臥式升降銑床和通用夾具;</p><p> 工序三:精銑Ø80H9()mm孔的大端面,以Ø80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn),選用X52K立式升降臺(tái)銑床和通用夾具;</p><p> 工序四:精鏜Ø80H9
35、()mm內(nèi)孔,以及Ø80H9()mm大端處的倒角2×45°,以Ø80H9()mm孔的小端端面為基準(zhǔn)。選用T611臥式鏜床和通用夾具;</p><p> 工序五:鉆削4-Ø13mm的通孔,锪沉頭螺栓孔4-Ø20mm。以Ø80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和通用夾具;</p><p> 工序六:鉆削
36、16;21mm的通孔,擴(kuò)、鉸孔Ø25H7()mm,锪鉸Ø36mm的沉頭螺栓孔。以Ø80H9()mm孔大端端面為基準(zhǔn),選用Z3080臥式鉆床和專用夾具;</p><p> 工序七:锪削沉頭螺栓孔Ø43mm。以孔Ø80H9()mm的大端端面為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和專用夾具;</p><p> 工序八:鉆削M8-H7的螺紋底孔,以
37、216;80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和通用夾具;</p><p> 工序九:銑削尺寸為5mm的縱槽。以Ø80H9()mm內(nèi)圓為基準(zhǔn),選用X62K臥式銑床和通用夾具;</p><p> 工序十:鉆削M10-H7的螺紋底孔。以Ø80H9()mm大端端面為基準(zhǔn)。選用Z5150立式鉆床和專用夾具;</p><p> 工序十一:
38、銑削尺寸為5mm的橫槽,以Ø80H9()mm大端端面為基準(zhǔn)。選用X62K臥式銑床和通用夾具;</p><p> 工序十二:珩磨Ø80H9()mm的內(nèi)圓,以孔Ø80H9()mm的大端端面為基準(zhǔn);</p><p> 工序十三:攻螺紋M10-H7和M8-H7;</p><p><b> 工序十四:終檢。</b>&l
39、t;/p><p> 2.3 機(jī)械加工余量</p><p> 2.3.1 影響加工余量的因素</p><p> 確定加工余量的基本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下,越小越好。在確定時(shí)應(yīng)該考慮一下因素:</p><p> 1.上道工序產(chǎn)生的表面粗糙度和表面缺陷層深度;</p><p> 2.上道工序的尺寸公差;</
40、p><p> 3.上道工序留下的空間位置誤差;</p><p> 4.本工序的裝夾誤差。</p><p> 2.3.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定</p><p> 左支座零件的材料是HT200,抗拉強(qiáng)度為195Mpa-200Mpa,零件的毛坯質(zhì)量為4.9kg。零件的生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn),參考《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》毛坯的制造
41、方法及其工藝特點(diǎn),選擇左支座零件的毛坯制造類型選擇為金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。</p><p> 由上述原始資料及加工工藝分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:</p><p> 1.Ø80H9()mm大端其加工尺寸為140mm×140mm的平面。保證高度尺寸100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2µm,需要精加工。根據(jù)《機(jī)械
42、加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》成批生產(chǎn)鑄件機(jī)械加工余量等級(jí),可得:金屬模機(jī)械砂型鑄造成型的灰鑄鐵加工余量等級(jí)可取8~10級(jí)我們?nèi)?級(jí),加工余量MA取G級(jí),鑄件尺寸公差可得1.8mm的鑄造尺寸公差,可得2.5mm的加工余量。</p><p> 2.Ø80H9()mm孔內(nèi)表面,其加工長(zhǎng)度為100mm,表面粗糙度值Ra=1.6µm.需要精鉸和珩磨。查《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》鑄件尺寸公差可得1.6mm的鑄造尺寸
43、公差,可得2.5mm的加工余量。</p><p> 三、Ø80H9()mm孔大端端面4個(gè)螺栓孔。只需要鉆底孔和锪沉頭孔即可。則加工余量為:</p><p> 鉆削Ø13mm的通孔 雙邊加工余量2Z=13mm</p><p> 锪沉頭孔Ø20mm
44、 雙邊加工余量2Z=7mm</p><p> 四、內(nèi)表面Ø21mm、Ø25H7()mm、Ø38mm和Ø43mm的加工余量,這些內(nèi)表面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分別為:</p><p> 1.鉆削Ø21mm的通孔 雙邊加工余量2Z=21mm</p&g
45、t;<p> 2.Ø25H7()mm內(nèi)表面。</p><p> ?。?) Ø21mm擴(kuò)孔到Ø24.7mm 雙邊加工余量2Z=3.7mm</p><p> ?。?) Ø24.7mm鉸孔到Ø24.9mm 雙邊加工余量2Z=0.2mm</p><p&
46、gt; ?。?) Ø24.9mm珩磨到Ø25H7()mm 雙邊加工余量2Z=0.1mm</p><p> 3.Ø38mm的沉頭孔,可以一次性锪成型。</p><p> 則雙邊加工余量2Z=17mm</p><p> 4.Ø43mm的沉頭孔,也可以一次性加工出來(lái)。</p><p>
47、 則雙邊加工余量2Z=22mm</p><p> 五、尺寸為5mm的橫、縱兩條槽,每一條槽都可以一次性銑削成型,則雙邊加工余量2Z=5mm。</p><p> 六、M10-H7和M8-H72個(gè)螺紋孔,機(jī)加工車間只需要加工螺紋的底孔,攻螺紋的工作可以放在鉗工室。則:</p><p> 1.M10-H7的底孔加工的直徑為Ø8.5mm
48、雙邊加工余量2Z=8.5mm</p><p> 2.M8-H7的底孔加工的直徑為Ø6.8mm 雙邊加工余量2Z=6.8mm</p><p> 七、內(nèi)孔Ø80H9()mm的加工余量計(jì)算:</p><p> 1.內(nèi)孔Ø80H9()mm為9級(jí)加工精度,鑄件的毛坯重量約為4.9Kg?!稒C(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》鑄件機(jī)械加工
49、余量可以得到內(nèi)圓的單邊加工余量為Z=2.5mm。機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》鑄件公差,可得:IT=1.6mm。</p><p> 2.珩磨加工余量:查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》珩磨的加工余量,可得:珩磨的單邊加工余量Z=0.05mm。</p><p> 3.精鏜加工余量:查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔的加工余量Z=1.5mm~2.0mm。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》臥式鏜床的加工公差,可得:IT
50、=±0.02mm~±0.05mm。這里取±0.02mm。</p><p> 4.粗鏜加工余量:除珩磨的加工余量和精鏜的加工余量剩下的余量都給粗鏜。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》臥式鏜床的加工公差,可得IT=±0.1mm~±0.3mm,我們這里取±0.1mm。</p><p> 由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此規(guī)
51、定都有加工公差,所以規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上的加工余量有最大及最小之分。</p><p> 由于本次設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)該按照調(diào)整法加工方式予確定。</p><p><b> 由此可知:</b></p><p> 毛坯的名義尺寸:80-2.5×2=7
52、5mm;</p><p> 毛坯的最大尺寸:75-0.8=74.2mm;</p><p> 毛坯的最小尺寸:75+0.8=75.8mm;</p><p> 粗鏜后最小尺寸:80-1.5×2=77mm;</p><p> 粗鏜后最大尺寸:77+0.1=77.1mm;</p><p> 精鏜后最小尺寸:
53、80-0.05×2=79.9mm;</p><p> 精鏜后最大尺寸:79.9+0.02=79.92mm;</p><p> 珩磨后尺寸與零件圖紙尺寸相同,即Ø80H9()mm。</p><p> 最后將上述的計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成下表2-1:</p><p> 表2-1 Ø80H9()mm孔的加
54、工余量計(jì)算(單位:mm)</p><p> 2.4 確定切削用量及基本工時(shí)</p><p> 2.4.1 工序一 粗銑Ø80H9()mm孔大端端面</p><p> 本工序采用計(jì)算法確定切削用時(shí)</p><p><b> 1.數(shù)據(jù)的確定</b></p><p> 加工材料:HT
55、200。</p><p> 加工要求:粗銑孔Ø80H9()mm的大端端面。</p><p> 機(jī)床和夾具:X52K立式升降臺(tái)銑床專用夾具,用R55mm的外圓柱面為基準(zhǔn)。</p><p> 刀具: 材料為YG6,D=160mm,L=45mm,d=50mm,Z=16,β=10°,γ=15°,α=12°。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》
56、常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀,可得以上的參數(shù)。</p><p><b> 2.計(jì)算切削用量</b></p><p> 確定Ø80H9大端端面最大加工余量,已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量Z=2.5±0.9mm,考慮3°的拔模斜度,則毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量Z=7.1mm。但是實(shí)際上此平面還要進(jìn)行精銑所以不用全部加工,留1.5mm的加工
57、余量給后面的精加工。因此實(shí)際大端端面的加工余量可以按照Z(yǔ)=5.6mm計(jì)算??梢苑謨纱渭庸t每次加工的加工余量Z=2.8mm。銑削的寬度為140mm,則可以分兩次加工,Ø80H9孔的小端端面在鑄造時(shí)也由留了3°的拔模斜度,所以也留了加工余量Z=3mm。長(zhǎng)度方向的加工按照IT=12級(jí)計(jì)算,則取0.4mm的加工偏差。</p><p> 確定進(jìn)給量f:查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》端銑刀(面銑刀)的進(jìn)給量,
58、由刀具材料為YG6和銑床功率為7.5KW,可取:f=0.14~0.24mm/z,這里取0.2mm/z</p><p><b> 3.計(jì)算切削速度</b></p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》各種銑削速度及功率的計(jì)算公式:</p><p><b> v=</b></p><p> 其中:K
59、=KKKKKKKK,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力和切削功率修正系數(shù),可得:K=1.0,K=1.0,K=1.0,K=1.05,K=1.0,K=0.86,K=1.0,K=0.8,則:K=KKKKKKKK=1.0×1.0×1.0×1.05×1.0×0.86×1.0×0.8=0.7224。則切削速度為:</p><p>
60、; v===0.994m/s</p><p> ?。?9.64m/min</p><p><b> 4.計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p> n==V==118.65r/min</p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》銑床(立式、臥式、萬(wàn)能)主軸轉(zhuǎn)速,與118.65r/min相近的轉(zhuǎn)速有118r/min和150
61、r/min,取118r/min,若取150r/min則速度太大。</p><p><b> 則實(shí)際切削速度:</b></p><p> v==59.31m/min</p><p><b> 5計(jì)算切削工時(shí)</b></p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算,可得:</p
62、><p><b> t==</b></p><p> 其中當(dāng)≤0.6時(shí),=+(1~3),這里=0.4375,</p><p> 則:=+(1~3)=82mm,=2~5mm取4mm,=140mm。</p><p> f=0.2×16×118=377.6 mm/min查《機(jī)械加工工藝手 冊(cè)》銑床(立式
63、、臥式、萬(wàn)能)工作臺(tái)進(jìn)給量,可取375mm/min。</p><p> t===2.411min</p><p><b> 6.計(jì)算機(jī)床切削力</b></p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》圓周分力 的計(jì)算公式,可得:</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p
64、> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù),可得=1.0,則:</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p><b> ?。?lt;/b></p><p><b> ?。?873.2N</b></p><p> 7.機(jī)床機(jī)
65、加工的驗(yàn)證</p><p> ?。?) 驗(yàn)證機(jī)床切削功率</p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》各種銑削切削速度及功率計(jì)算公式,可得:</p><p><b> ?。?lt;/b></p><p> 其中:K=KKKKK,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)和其他使用條件改變時(shí)
66、切削速度、切削力及切削功率修正系數(shù),可得:K=1.0,K=0.8,K=1.14,K=0.79,K=1.0,則:</p><p> K=KKKKKK=1.0×0.8×1.14×0.79×1.0=0.72048,則機(jī)床切削功率為:</p><p><b> ==2.05KW</b></p><p> 查
67、《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》銑床(立式、臥式、萬(wàn)能)參數(shù),可得X52K銑床的電機(jī)總功率為9.125KW,主電機(jī)總功率為7.5KW,所以機(jī)床的功率足夠可以正常加工。</p><p> 2.4.2 工序二 粗鏜Ø80H9內(nèi)孔</p><p> 刀具:材料為W18Cr4V,B=16mm,H=16mm,L=200mm,l=80mm,d=16mm,K=60°。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》
68、鏜刀可以得刀以上數(shù)據(jù)。</p><p> 確定Ø80H9的最大加工余量,已知毛坯厚度方向的加工余量為Z=2.5mm±0.8mm,考慮3°的拔模斜度,則厚度方向上的最大加工余量是Z=8.54mm,由于后面要精鏜核珩磨則加工余量不必全部加工,留給后面的精鏜的加工余量Z=1.5mm,珩磨的加工余量留Z=0.05mm。則加工余量可以按照Z(yǔ)=6.94mm,加工時(shí)分兩次加工,每次加工的鏜削余量
69、為Z=3.5mm。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》鏜刀時(shí)的進(jìn)給量及切削速度,可得進(jìn)給量f=0.35~0.7mm/r,切削速度v=0.2~0.4m/s。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》臥式鏜床主軸進(jìn)給量,取進(jìn)給量f=0.4mm/r,切削速度v=0.3m/s=18m/min。</p><p><b> 則主軸的轉(zhuǎn)速n</b></p><p> n= ==71.4r/min</p&
70、gt;<p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速,可得與76.4r/min相近的轉(zhuǎn)速有80r/min和64r/min,取80r/min,若取64r/min則速度損失太大。</p><p><b> 則實(shí)際切削速度:</b></p><p> v==18.85m/min</p><p><b> 計(jì)算鏜削加
71、工工時(shí):</b></p><p><b> t==</b></p><p> 其中:;mm;。則鏜削時(shí)間為:</p><p> t===7.432min</p><p> 2.4.3 工序三 精銑Ø80H9大端端面</p><p> 刀具:材料為YG6,D=160m
72、m,L=45mm,d=50mm,Z=16,β=10°,γ=15°,α=12°。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀??傻靡陨系膮?shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為T(mén)=10800s。</p><p> 銑削深度mm,銑削寬度為:140mm可以分兩次切削。</p><p> 去定進(jìn)給量f:查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》端銑刀(面銑刀)的進(jìn)給量,有刀具的
73、材料為YG6和銑床的功率為7.5KW,可得:進(jìn)給量分f=0.2~0.3mm/z,此處取0.2mm/z。</p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀)銑削用量可得:v=2.47m/s=148.2m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為:</p><p> n===295r/min</p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》銑床(立式、臥式、萬(wàn)能)主軸轉(zhuǎn)速,與2
74、95r/min相近的轉(zhuǎn)速有235r/min和300r/min。取300r/min,若取235r/min。則速度損失太大。</p><p><b> 則實(shí)際切削速度為</b></p><p> v==150.8m/min</p><p><b> 實(shí)際進(jìn)給量為:</b></p><p> f=
75、16×300×0.2=960mm/min</p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》銑床(立式、臥式、萬(wàn)能)工作臺(tái)進(jìn)給量,可取:f=950mm/min。==0.198mm/z。</p><p><b> 計(jì)算銑削工時(shí):</b></p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算,可得:</p>&l
76、t;p><b> t=</b></p><p> 其中當(dāng)≤0.6時(shí),=+(1~3),這里=0.4375。則=140mm,=82mm;mm;取5mm。</p><p> 則:t===0.476min</p><p> 2.4.4 工序四 精鏜Ø80H9內(nèi)孔</p><p> 刀具:參考《機(jī)械加工工
77、藝手冊(cè)》鏜刀,可以選擇B=12mm,H=16mm,L=80,d=12mm,=45°。刀具材料為YG8。</p><p> 確定進(jìn)給量, 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》鏜刀及切削速度,可得:進(jìn)給量f=0.15~0.25mm/r,切削速度v=2.04m/s。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》臥式鏜床主軸進(jìn)給量,取進(jìn)給量f=0.19mm/r。</p><p><b> 切削速度:</
78、b></p><p> v=2.04m/s=122.4m/min</p><p><b> 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速:</b></p><p> v==v==497r/min</p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速,可得與497r/min相近的轉(zhuǎn)速有400r/min和500r/min,取500r/mi
79、n。若取400r/min則速度損失太大。</p><p><b> 則實(shí)際切削速度:</b></p><p> v==123.2m/min</p><p><b> 計(jì)算切削時(shí)間:</b></p><p> 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》車削和鏜削的機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算,可得:</p><
80、;p><b> t==</b></p><p> 其中:=100mm;=3mm;mm;。則鏜削時(shí)間為:</p><p> t==1.14min</p><p> 其余工步切削用量及基本工時(shí)計(jì)算從略。</p><p> 第3章 專用夾具設(shè)計(jì)</p><p> 本次設(shè)計(jì)中為左支座設(shè)計(jì)
81、一臺(tái)專用夾具,以便在加工過(guò)程中提高工作效率、保證加工質(zhì)量。左支座零件在本次夾具設(shè)計(jì)為加工Ø25H7mm孔的加工專用夾具。專用夾具的特點(diǎn):針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、容易操作、裝夾速度快、以及生產(chǎn)效率高和定位精度高。</p><p> 利用本夾具主要用來(lái)鉆、擴(kuò)加工橫向的三個(gè)孔。加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足孔軸線對(duì)Ø80H9()mm孔的垂直度公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位
82、基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p> 3.1 定位基準(zhǔn)及定位元件的選擇</p><p> 由零件圖可知:根據(jù)Ø25H7mm孔的尺寸要求,在對(duì)孔進(jìn)行加工前,Ø80H9()mm孔及其大端端面已按其加工技術(shù)要求加工,因此,Ø80H9()mm孔,大端端面及其Ø21mm孔下端面為定位精基準(zhǔn)(設(shè)計(jì)基準(zhǔn))來(lái)滿足其面上三孔加工的
83、尺寸要求。</p><p> 3.2 切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p> 由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易手冊(cè)》可得:</p><p><b> 切削力公式:</b></p><p> 式中 D=23mm,f=0.3mm/r</p><p> f1—工件表面為毛坯 取值0.3</p&
84、gt;<p> f2—接觸表面為加工過(guò)的光滑表面 取值0.2</p><p> 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得實(shí)際所需夾緊力:</p><p> 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:</p><p> 式中:為各種因素的安全系數(shù),見(jiàn)參考文獻(xiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得:</p><p><b> 所以</b><
85、/p><p> 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p><b> ,,</b></p><p> 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力:</p><p> 式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得:</p><p><b> ,,,,
86、</b></p><p><b> 其中:</b></p><p> 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得:原動(dòng)力計(jì)算公式:</p><p><b> 由上述計(jì)算易得:</b></p><p> 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。</p><p> 3.3 定位誤差分
87、析與計(jì)算</p><p> 該夾具以Ø80H9()mm孔,大端端面及其Ø21mm孔下端面為定位基準(zhǔn),要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。</p><p> 孔與面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,由《互換性與技術(shù)測(cè)量》可知:</p><p> 取m(中等級(jí))
88、即 :尺寸偏差為、</p><p> 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得:</p><p> (1) 定位誤差:定位尺寸公差,在加工尺寸方向上的投影,這里的方向與加工方向一致。即:故</p><p> (2) 夾緊安裝誤差,對(duì)工序尺寸的影響均小。即:</p><p> (3) 磨損造成的加工誤差:通常不超過(guò)</p><p&
89、gt; (4) 夾具相對(duì)刀具位置誤差:鉆套孔之間的距離公差,按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即</p><p><b> 誤差總和:</b></p><p> 從以上的分析可見(jiàn),所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p><p> 3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明</p><p> 本夾具用于在鉆床上加工&
90、#216;25H7mm孔。工件以Ø80H9()mm孔,大端端面及其Ø21mm孔下端面為定位基準(zhǔn),在定位銷(心軸)和壓緊元件以及防轉(zhuǎn)銷上實(shí)現(xiàn)完全定位。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率。為此,在螺母夾緊時(shí)采用開(kāi)口墊圈,以便裝卸。本夾具總體的感覺(jué)還比較緊湊。</p><p><b> 致 謝</b></p><p&g
91、t; 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì),使我能夠?qū)?shū)本的知識(shí)做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí),對(duì)資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解,本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過(guò)程的分析、銑鏜鉆夾具的設(shè)計(jì)與分析,對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。</p><p> 1.本次設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用,充分的運(yùn)用了大學(xué)所學(xué)的知識(shí),也是對(duì)大學(xué)所學(xué)課程的一個(gè)升華過(guò)程。</p><p>
92、 2.掌握了一般的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)的切入點(diǎn),對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)了正確的設(shè)計(jì)思路和分析解決問(wèn)題的能力,同時(shí)提升了運(yùn)用知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手的能力。</p><p> 3.進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求,學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)和查閱相關(guān)資料的本領(lǐng)。</p><p> 由于本人水平有限,加之時(shí)間短,經(jīng)驗(yàn)少。文中定有許多不妥甚至錯(cuò)誤之處,請(qǐng)老師給予指正和教導(dǎo),本人表示深深
93、的謝意。同時(shí)也要感謝高老師在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)與幫助!</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 吳拓?!稒C(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》。 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006。</p><p> [2] 鄒青?!稒C(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004。</p><p>
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