后蓋加工工藝及鉆側(cè)面Φ10和Φ6孔夾具設(shè)計(jì)

后蓋加工工藝及鉆側(cè)面 10 和 6 孔夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 學(xué)生學(xué)號(hào) 院 系 院 系 年級(jí)專業(yè) 年級(jí)專業(yè) 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師 I 摘 要 本次設(shè)計(jì)是對(duì)后蓋零件的加工工藝設(shè)計(jì) 后蓋零件的主要加工表面是外圓及孔 由加工工藝原則可知 保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易 所以本設(shè)計(jì) 遵循先面前孔的原則 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加 工精度 基準(zhǔn)選擇以后蓋大外圓端面作為粗基準(zhǔn) 以后蓋大外圓端面與兩個(gè)工藝孔作 為精基準(zhǔn) 主要加工工序安排是先以后蓋大外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面 再以端面 定位加工出小孔 在前續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平 面 整個(gè)加工過(guò)程均選用專用機(jī)床 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 后蓋 加工工藝 專用夾具 全套圖紙加扣 3012250582 II ABSTRACT This design is the processing technology design for the back cover parts The main machined surface of the back cover part is the outer circle and the hole It can be known from the principle of processing technology that it is easier to ensure the processing accuracy of the plane than to ensure the machining accuracy of the hole Therefore this design follows the principle of the front hole The machining of holes and planes is clearly divided into roughing and finishing stages to ensure machining accuracy After the reference selection the large outer end face is used as the rough reference and the large outer end face and the two process holes are used as the fine reference The main processing steps are to first machine the end faces with the outer end faces of the outer cover as the reference and then machine the small holes with the end faces In the previous process except for the individual processes the other holes and planes are processed by the end faces and the process holes Special machine tools are used throughout the machining process Key words The empress steel plate spring coil mourns the ear Process the craft Appropriation tongs III 目目 錄錄 摘摘 要要 I ABSTRACT II 目目 錄錄 III 1 緒緒 論論 1 2 后蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)后蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 2 1 零件的分析零件的分析 2 2 1 1 零件的作用 2 1 1 2 零件的工藝分析 2 2 2 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 3 2 32 3 后蓋加工定位基準(zhǔn)的選擇后蓋加工定位基準(zhǔn)的選擇 3 2 3 1 確定毛坯的制造形式 3 2 3 2 粗基準(zhǔn)的選擇 3 2 3 3 精基準(zhǔn)的選擇 4 2 4 工藝路線的制定工藝路線的制定 4 2 4 1 工藝方案一 4 2 4 2 工藝方案二 5 2 4 3 工藝方案的比較與分析 6 2 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2 6 確定切削用量及基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 確定切削用量及基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 8 2 8 本章小結(jié)本章小結(jié) 15 3 3 鉆側(cè)面鉆側(cè)面 1010 和和 6 6 孔專用夾具設(shè)計(jì)孔專用夾具設(shè)計(jì) 16 3 13 1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 16 3 2 定位元件的設(shè)計(jì) 16 3 3 定位誤差分析 17 3 4 鉆削力與夾緊力的計(jì)算 17 3 5 鉆套 襯套 鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 19 3 6 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 20 3 7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 21 4 結(jié)論與展望結(jié)論與展望 22 4 1 結(jié)論結(jié)論 22 4 2 不足之處及展望不足之處及展望 22 致謝致謝 23 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 24 1 緒 論 1 1 緒緒 論論 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在完成了大學(xué)的全部課程之前 進(jìn)行的一次理論聯(lián) 系實(shí)際的綜合運(yùn)用 使我對(duì)專業(yè)知識(shí) 技能有了進(jìn)一步的提高 為以前從事專業(yè)技術(shù) 的工作打下基礎(chǔ) 機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì) 保證產(chǎn)品質(zhì)量 節(jié)約能源 降低成 本的重要手段 是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備 計(jì)劃調(diào)度 加工操作 生產(chǎn)安全 技術(shù)檢測(cè)和 健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù) 也是企業(yè)上品種 上質(zhì)量 上水平 加速產(chǎn)品更新 提高 經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證 然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分 不論是傳統(tǒng)制造 還 是現(xiàn)代制造系統(tǒng) 夾具都是十分重要的 因此 好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn) 率 保證和提高加工精度 降低生產(chǎn)成本等 還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 從而使產(chǎn) 品在保證精度的前提下提高效率 降低成本 當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要 求 企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求 所以對(duì)機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)具 有十分重要的意義 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展 對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求 使多 品種 中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流 為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì) 必然對(duì) 機(jī)床夾具提出更高的要求 特別像后蓋類不規(guī)則零件的加工還處于落前階段 在今前 的發(fā)展過(guò)程中 應(yīng)大力推廣使用組合夾具 半組合夾具 可調(diào)夾具 尤其是成組夾具 在機(jī)床技術(shù)向高速 高效 精密 復(fù)合 智能 環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下 夾具技術(shù)正 朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展 2 2 后蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)后蓋加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 1 零件的分析 2 1 1 零件的作用 題目給出的零件是后蓋 后蓋零件的加工質(zhì)量會(huì)影響機(jī)器的工作精度 使用性能 和壽命 后蓋主要作用是固定支撐功能 導(dǎo)向功能 圖 2 1 后蓋零件圖 1 1 2 零件的工藝分析 由后蓋零件圖知可將其分為兩組加工表面 它們相互間有一定的位置要求 現(xiàn)分 析如下 3 2 2 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的 相應(yīng)措施 由以上分析可知 該零件的主要加工表面是平面及孔系 一般來(lái)說(shuō) 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(duì)于該零件來(lái)說(shuō) 加工過(guò)程中的主要 問(wèn)題是保證平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度 處理好孔和平面之間的相 互關(guān)系 該類零件的加工應(yīng)遵循先面前孔的原則 即先加工零件的基準(zhǔn)平面 以基準(zhǔn)平面 定位加工其他平面 然前再加工孔系 后蓋的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則 這是因?yàn)槠?面的面積大 用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固 因而容易保證孔的加工精度 其次 先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平 為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件 便于對(duì)刀及調(diào)整 也有利于保護(hù)刀具 后蓋零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開(kāi)的原則 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 由于后蓋的生產(chǎn)量很大 怎樣滿足后蓋生產(chǎn)率要求也是過(guò)程中的主要考慮因素 2 3 后蓋加工定位基準(zhǔn)的選擇 2 3 1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT150 由于生量已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平 而且零件的輪廓尺寸不大 故可以采用鑄造成型 這對(duì)提高生產(chǎn)效率 保證加工質(zhì)量也是有利的 2 3 2 粗基準(zhǔn)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(gè)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(duì)稱 少裝 夾等 110mm 外圓及左端面 110mm右端面 30mm 孔 3X 5 8mm 孔 6mm 孔 10mm 孔 4 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(shí)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(shí)需經(jīng)初加工 5 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用 因?yàn)榇只鶞?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 為了滿足上述要求 基準(zhǔn)選擇以后蓋大外圓端面作為粗基準(zhǔn) 先以后蓋大外圓端 面互為基準(zhǔn)加工出端面 再以端面定位加工出工藝孔 在前續(xù)工序中除個(gè)別工序外均 用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面 2 3 3 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題 當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí) 應(yīng)當(dāng) 進(jìn)行尺寸換算 2 4 工藝路線的制定 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn) 應(yīng)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 2 4 1 工藝方案一 表 2 1 工藝方案一表 5 2 4 2 工藝方案二 表 2 2 工藝方案二表 工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容 10 鑄造采用鑄造的方式獲得鑄件 20 熱處理退火 30 粗車粗車 110mm 外圓及左端面 40 粗車掉頭 粗車右端面 50 半精車半精車 110mm 左端面 60 擴(kuò)孔擴(kuò) 30mm 孔 70 鉸孔鉸 30mm 孔 80 鉆孔鉆 3X 5 8mm 孔 90 鉆孔鉆 3X 10mm 孔 100 鉆孔鉆 6mm 孔 110 鉆孔鉆 10mm 孔 120 鉗工去毛刺 130 檢驗(yàn)入庫(kù)檢驗(yàn)入庫(kù) 6 2 4 3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于 方案一是先加工底平面 然后加工 30mm 孔 方 案二是先加工 30mm 孔 后加工底平面 這樣發(fā)現(xiàn)方案二不夠合理 因?yàn)榧庸ぜ庸?30mm 孔需要以底面為基準(zhǔn) 違背了先基準(zhǔn)后其他的原則 所以選擇方案 1 所以合理具體加工藝如下 表 2 3 工藝方案表 工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容 10 鑄造采用鑄造的方式獲得鑄件 20 熱處理退火 30 粗車粗車 110mm 外圓及左端面 40 粗車掉頭 粗車右端面 50 半精車半精車 110mm 左端面 60 鉆孔鉆 3X 5 8mm 孔 70 鉆孔鉆 3X 10mm 孔 80 擴(kuò)孔擴(kuò) 30mm 孔 90 鉸孔鉸 30mm 孔 100 鉆孔鉆 6mm 孔 110 鉆孔鉆 10mm 孔 120 鉗工去毛刺 130 檢驗(yàn)入庫(kù)檢驗(yàn)入庫(kù) 7 2 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 后蓋 零件材料為 HT150 硬度 HBS 為 149 187 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) 采用鑄 造毛坯 根據(jù)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 1 110mm 外圓及左端面 表面粗糙度 12 5 粗車即可 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 2 3 當(dāng) 鑄造方法為金屬型鑄造 毛坯材料為灰鑄鐵時(shí) 公差等級(jí) CT 為 7 9 現(xiàn)選公差等級(jí)為 9 級(jí) 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 2 5 當(dāng)工藝方法為金屬型鑄造 毛坯 工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容 10 鑄造采用鑄造的方式獲得鑄件 20 熱處理退火 30 粗車粗車 110mm 外圓及左端面 40 粗車掉頭 粗車右端面 50 半精車半精車 110mm 左端面 60 擴(kuò)孔擴(kuò) 30mm 孔 70 鉸孔鉸 30mm 孔 80 鉆孔鉆 3X 5 8mm 孔 90 鉆孔鉆 3X 10mm 孔 100 鉆孔鉆 6mm 孔 110 鉆孔鉆 10mm 孔 120 鉗工去毛刺 130 檢驗(yàn)入庫(kù)檢驗(yàn)入庫(kù) 8 材料為灰鑄鐵時(shí) 加工余量等級(jí) MA 為 F 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 2 4 當(dāng)基本尺寸在 0 100mm 尺寸公差等級(jí) CT 為 9 級(jí) 加工余量等級(jí) MA 為 F 時(shí) 加工 余量數(shù)值為 2 0 2 5mm 現(xiàn)取 2mm 2 30 孔 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 3 8 確定工序尺寸及余量為 擴(kuò)孔 29 8mm 鉸孔 30mm 3 3X 5 8mm 孔 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 3 8 確定工序尺寸及余量為 一次鉆出來(lái) 4 3X 10mm 孔 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 3 8 確定工序尺寸及余量為 一次鉆出來(lái) 5 6mm 孔 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 3 8 確定工序尺寸及余量為 一次鉆出來(lái) 6 10mm 孔 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 3 8 確定工序尺寸及余量為 一次鉆出來(lái) 2 6 確定切削用量及基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序 30 粗車 110mm 外圓及左端面 1 加工條件 工件材料 HT150 b 220MPa 砂型鑄造 機(jī)床 CA6140 臥式車床 刀具 采用刀片材料為 YT15 刀桿尺寸 16x25mm 90 15 2 K 0 12 0 5mm 0 2 計(jì)算切削用量 1 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 3 0 8 0 7mm 考慮的模鑄拔模斜度 4mm p a 2 進(jìn)給量 f 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) 中表 2 4 3 當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16 25 mm 3 5mm 以及工件直徑為 100 時(shí) f 0 7 1 0mm r 2 p a 按 CA6140 車床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn)切削手冊(cè) 取 f 0 9mm r 9 3 計(jì)算切削速度 按 切削手冊(cè) 表 1 27 切削速度的計(jì)算公式為 壽命 T 60min m min v yx p m v c k faT C v vv 其中 342 0 15 0 35 m 0 2 修正系數(shù)見(jiàn) 切削手冊(cè) 表 v C v x v y v k 1 28 即 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 所以 Mv k sv k kv k krv k Bv k x1 44x0 8x1 04x0 81x0 97 158 6 m min v xx vc 35 0 15 0 2 0 5 0460 342 4 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns 504r min W d 1000 c v x100 6 1581000 按機(jī)床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn) 工藝手冊(cè) 表 4 2 8 與 504r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r min 及 600r min 現(xiàn)選取 480r min 所以實(shí)際切削速度 v 110r min w n 5 切削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 L 40mm 2mm 0 0 2 20100 1 l 2 l 3 l tm 0 098 min fn l w 321 lll 0 9480 240 工序 40 掉頭 粗車右端面 加工條件 工件材料 HT150 b 220MPa 砂型鑄造 機(jī)床 CA6140 臥式車床 刀具 采用刀片材料為 YT15 刀桿尺寸 16x25mm 90 15 2 K 0 12 0 5mm 0 1 切削深度 單邊余量 Z 2mm 分二次切除 2 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 取 f 0 9mm r 3 計(jì)算切削速度 132m min v yx p m v c k faT C v vv 4 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 420r min W d 1000 c v x100 1321000 按機(jī)床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn) 工藝手冊(cè) 表 4 2 8 與 420r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r min 現(xiàn)選取 480r min 所以實(shí)際切削速度 c v 1000 s dn min 150 1000 480100 m 5 檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削力按 切削手冊(cè) 表 1 29 所示公式計(jì)算 c F c F c c F c F c F c F n c yx pF kvfaC 其中 2985 1 0 0 65 0 15 c F C c F x c F y c F n 10 0 63 0 61 Mp k F nb 650 65 0 650 600 kr k 2985 1 0 0 51500 63 0 89 1122 4 N c F 65 0 15 0 切削時(shí)消耗功率 2 81 KW c P 4 106x vF cc 4 106 150 4 1122 x x 由 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 7 4 中 CA6140 機(jī)床說(shuō)明書(shū)可知 CA6140 主電機(jī)功 率為 7 5kw 轉(zhuǎn)速為 480r min 時(shí)主軸傳遞的最大功率為 4 5kw 所以機(jī)床功率足夠 可 以正常加工 6 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度 已知主切削力 1122 4N 徑向切削力按 切削 c F p F 手冊(cè) 表 1 29 所示公式計(jì)算 p F p p F Fpp F p F n c y x pF kvfaC 其中 1940 0 9 0 6 0 3 p F C p F x p F y p F n 0 59 0 5 Mp k F nb 650 85 0 650 220 kr k 所以 1940 1 50 51500 59 0 5 203 N c F 9 0 6 0 3 0 而軸向切削力 f F f f F Fff F f F n c y x pF kvfaC 其中 2880 1 0 0 5 0 4 f F C f F x f F y f F n 0 34 1 17 M k F nb 650 0 1 650 220 k k 軸向切削力 2880 1 5 0 51500 34 1 17 442 N f F 5 0 4 0 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) 0 1 則切削羅在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的 作用力為 F 442 0 1 1122 4 203 442 132 5 574 5N f F c F p F 而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)床可承受的最大縱向力為 3530N 見(jiàn) 切削手冊(cè) 表 1 30 故機(jī) 床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作 7 切削工時(shí) t 其中 l 10mm 4mm 2mm fn l w 21 ll 1 l 1 l 所以 t 0 1min 0 9480 2410 工序 50 半精車 110mm 左端面 1 切削深度 單邊余量 Z 2mm 分 1 次切除 2 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 取 f 0 9mm r 3 計(jì)算切削速度 v yx p m v c k faT C v vv 其中 342 0 15 0 35 m 0 2 修正系數(shù)見(jiàn) 切削手冊(cè) 表 v C v x v y v k 1 28 即 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 所以 Mv k sv k kv k krv k Bv k 11 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 126m min v c v 35 0 15 0 2 0 9 0460 342 4 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns 378r min W d 1000 c v 106 1261000 按機(jī)床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn) 工藝手冊(cè) 表 4 2 8 與 378r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 400r min 現(xiàn)選取 400r min w n 所以實(shí)際切削速度 c v 1000 s dn min 133 1000 400106 m 5 切削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 30mm t m fn l w 21 ll m i 15 0 83 min fn l w 21 ll 0 9400 2 工序 60 擴(kuò) 30mm 孔至 29 8mm 孔 機(jī)床 Z525 搖臂鉆床 刀具 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 61 選取高速鋼鉆頭 W18Cr4V 根據(jù)有關(guān)資料介紹 利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí) 其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的 實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 鉆 ff 8 1 2 1 鉆 vv 3 1 2 1 式中的 加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量 現(xiàn)已知 鉆 f 鉆 v 0 36mm r 切削手冊(cè) 表 2 7 42 25m min 切削手冊(cè) 表 2 13 鉆 f 鉆 v 1 進(jìn)給量 取 f 1 5 0 36 0 51mm r 按機(jī)床選取 0 5mm r 2 切削速度 v 0 4 42 25 16 9m min 3 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 271 8r min W d 1000 c v1000 16 9 29 8 按機(jī)床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn) 工藝手冊(cè) 表 4 2 2 與 271 8r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 275r min 現(xiàn)選取 275r min w n 所以實(shí)際切削速度 c v 1000 s dn 4 削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 91mm 10mm m fn l w 21 ll 1 l 4mm t 0 78 min 2 l m fn l w 21 ll 0 5275 105 工序 70 鉸 30mm 孔 12 機(jī)床 Z525 搖臂鉆床 刀具 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 61 選取高速鋼鉆頭 W18Cr4V 1 進(jìn)給量 取 f 1 5 0 36 0 51mm r 按機(jī)床選取 0 5mm r 2 削速度 按切削手冊(cè)選取 v 0 4 48 25 19 3m min 3 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 298 3r min W d 1000 c v 按機(jī)床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn) 工藝手冊(cè) 表 4 2 2 與 298 3r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 275r min 現(xiàn)選取 275r min w n 所以實(shí)際切削速度 c v 1000 s dn 30 275 17 2 min 1000 m 4 工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 91mm 7mm m fn l w 21 ll 1 l 3mm t 0 73 min 2 l m fn l w 21 ll 0 5275 101 工序 80 鉆 3X 5 8mm 孔 機(jī)床 Z525 立式搖臂鉆床 刀具 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 61 選取高速鋼麻花鉆 5 8 1 進(jìn)給量 查 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 13 取 f 0 13mm r 2 削速度 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 70 及 10 66 查得 V 30m min 3 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 1061r min W d 1000 c v1000 30 5 8 按機(jī)床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn) 工藝手冊(cè) 表 4 2 5 與 1061r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1012r min 現(xiàn)選取 1012r min w n 所以實(shí)際切削速度 c v 1000 s dn 5 8 1012 28 6 min 1000 m 5 削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 8mm 4mm m fn l w 21 ll 1 l 3mm t 0 11 min 2 l m fn l w 21 ll 0 131012 15 由于有 3 個(gè)孔所以切削工時(shí)為 3 t 0 33min m 工序 90 鉆 3X 10mm 孔 13 機(jī)床 Z525 型立式鉆床 刀具 選擇高速鋼麻花鉆頭 其直徑 d0 10mm 鉆頭幾何形狀 參見(jiàn) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 1 表 2 2 雙錐修模橫刃 30 2 116 2 1 70 b 2 5mm 0 13 55 b 1mm l 2mm 2 選擇切削用量 1 決定進(jìn)給量 f 根據(jù)鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 5 當(dāng)工件材料為 HT150 鉆頭直徑為 10mm 時(shí) 進(jìn)給量 f 的范圍是 0 47mm r 0 57mm r 根據(jù) Z535 機(jī)床 說(shuō)明書(shū) 選擇 f 0 57mm r 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力 再進(jìn)行比較來(lái)校驗(yàn) 由 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 16 查出鉆孔時(shí)的軸向力 當(dāng) f 0 57mm r d 12mm 時(shí) 軸向力 F 3580N 軸向力的修正系數(shù)為 1 0 故 Fc 3580N 根據(jù) Z535 鉆床說(shuō)明書(shū) 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為 Fmax 15690N 由于 Fc Fmax 故 f 0 57mm r 可用 2 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 9 當(dāng) d0 10mm 刀具材料為高速鋼時(shí) 后刀面最大 磨損限度為 0 5 0 8mm 現(xiàn)取 0 7mm 當(dāng)鉆頭直徑在 6 10mm 加工材料為鑄鐵時(shí) 鉆 頭的耐用度 T 2100s 3 決定切削速度 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 23 鉆孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式 V CVd0ZvkV 601 mTmfYv m s 式中 CV 25 3 Zv 0 25 Yv 0 4 m 0 125 Kv 見(jiàn) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 21 1 表 1 21 6 即 KMv 150 HB 1 3 1 所以 V 0 59m s 4 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 1000Vc d 1000 0 59 3 14 10 18r s 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū) 現(xiàn)選取 n 18 3r s 1100r min 所以實(shí)際的切削速度為 V n d 1000 18 3 3 14 10 1000 0 57m s 3 計(jì)算基本工時(shí) 1 鉆 10 孔工時(shí) 根據(jù) 金屬機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 5 7 所示公式 T0 l l1 l2 fn 14 根據(jù)表 5 10 當(dāng) 2 116 時(shí) 切入量 l1 0 4D 即 l1 4mm 根據(jù)表 5 9 注釋 為 了保證鉆頭不受拘束地進(jìn)給接近加工表面 表內(nèi)的切入長(zhǎng)度應(yīng)該增加 對(duì)于 d 15mm 的鉆頭為 1mm 即 l1 4 1 5mm 根據(jù)表 5 9 當(dāng)鉆頭直徑 d 10mm 時(shí) 超出長(zhǎng)度 l2 1 5mm 所以 T0 0 061min 工序 100 鉆 6mm 孔 機(jī)床 Z525 型立式鉆床 刀具 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 61 選取高速鋼麻花鉆 6 1 進(jìn)給量 查 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 13 取 f 0 13mm r 2 切削速度 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 70 及 10 66 查得 V 24 34m min 取 V 30m min 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 1592r min W d 1000 c v 6 301000 按機(jī)床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn) 工藝手冊(cè) 表 4 2 5 與 1592r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1592r min 現(xiàn)選取 1426r min w n 所以實(shí)際切削速度 c v 1000 s dn min 8 26 1000 14266 m 5 切削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 7mm m fn l w 21 ll 4mm 3mm t 0 07 min 1 l 2 l m fn l w 21 ll 0 131426 14 工序 110 鉆 10mm 孔 機(jī)床 Z525 型立式鉆床 刀具 選擇高速鋼麻花鉆頭 其直徑 d0 10mm 鉆頭幾何形狀 參見(jiàn) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 1 表 2 2 雙錐修模橫刃 30 2 116 2 1 70 b 2 5mm 0 13 55 b 1mm l 2mm 2 選擇切削用量 1 決定進(jìn)給量 f 根據(jù)鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 5 當(dāng)工件材料為 HT150 鉆頭直徑為 10mm 時(shí) 進(jìn)給量 f 的范圍是 0 47mm r 0 57mm r 根據(jù) Z535 機(jī)床 說(shuō)明書(shū) 選擇 f 0 57mm r 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力 再進(jìn)行比較來(lái)校驗(yàn) 15 由 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 16 查出鉆孔時(shí)的軸向力 當(dāng) f 0 57mm r d 12mm 時(shí) 軸向力 F 3580N 軸向力的修正系數(shù)為 1 0 故 Fc 3580N 根據(jù) Z535 鉆床說(shuō)明書(shū) 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為 Fmax 15690N 由于 Fc Fmax 故 f 0 57mm r 可用 2 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 9 當(dāng) d0 10mm 刀具材料為高速鋼時(shí) 后刀面最大 磨損限度為 0 5 0 8mm 現(xiàn)取 0 7mm 當(dāng)鉆頭直徑在 6 10mm 加工材料為鑄鐵時(shí) 鉆 頭的耐用度 T 2100s 3 決定切削速度 根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 23 鉆孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式 V CVd0ZvkV 601 mTmfYv m s 式中 CV 25 3 Zv 0 25 Yv 0 4 m 0 125 Kv 見(jiàn) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 21 1 表 1 21 6 即 KMv 150 HB 1 3 1 所以 V 0 59m s 4 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 1000Vc d 1000 0 59 3 14 10 18r s 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū) 現(xiàn)選取 n 18 3r s 1100r min 所以實(shí)際的切削速度為 V n d 1000 18 3 3 14 10 1000 0 57m s 3 計(jì)算基本工時(shí) 1 鉆 10 孔工時(shí) 根據(jù) 金屬機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 5 7 所示公式 T0 l l1 l2 fn 根據(jù)表 5 10 當(dāng) 2 116 時(shí) 切入量 l1 0 4D 即 l1 4mm 根據(jù)表 5 9 注釋 為 了保證鉆頭不受拘束地進(jìn)給接近加工表面 表內(nèi)的切入長(zhǎng)度應(yīng)該增加 對(duì)于 d 15mm 的鉆頭為 1mm 即 l1 4 1 5mm 根據(jù)表 5 9 當(dāng)鉆頭直徑 d 10mm 時(shí) 超出長(zhǎng)度 l2 1 5mm 所以 T0 0 061min 2 8 本章小結(jié) 本章主要是對(duì)后蓋的加工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì) 先要明確零件的作用 本次設(shè)計(jì)的后蓋 的主要作用就是載重前 使鋼板能夠得到延伸 伸展 能有正常的緩沖作用 確定了 零件的機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸前 就可以對(duì)零件的工藝路線進(jìn)行分析 16 制定出幾套工藝方案 然前對(duì)這幾套方案進(jìn)行分析比較 選擇最優(yōu)方案 最前進(jìn)行時(shí) 間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 優(yōu)良的加工工藝是能否生產(chǎn)出合格 優(yōu)質(zhì)零件的必要前提 所以對(duì)加工工藝的設(shè)計(jì)十分重要 設(shè)計(jì)時(shí)要反復(fù)比較 選擇最優(yōu)方案 3 3 鉆側(cè)面鉆側(cè)面 10 10 和和 6 6 孔專用夾具設(shè)計(jì)孔專用夾具設(shè)計(jì) 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 在加工 10 和 6 孔工序時(shí) 30 孔端面已經(jīng)加工到要求尺寸 因此選用和 30 孔及 30 孔下表面端面的作為定位基準(zhǔn) 選擇 30 孔限制了工件的 2 個(gè)自由度 選擇 30 孔端面定位時(shí) 限制了 3 個(gè)自由度 即一面兩銷定位 工件以一面兩銷定位 時(shí) 夾具上的定位元件是 一面兩銷 3 2 定位元件的設(shè)計(jì) 本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩銷定位 所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面 2 銷 因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷和菱形銷進(jìn)行設(shè)計(jì) 根據(jù)參考文獻(xiàn) 11 表 2 1 2 固定定位銷的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖 3 13 所示 圖 3 13 固定定位銷 17 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 3 8 所示 表 3 8 固定定位銷的結(jié)構(gòu)尺寸 D 1 D HLCdh 303430441156 3 3 定位誤差分析 機(jī)械加工過(guò)程中 產(chǎn)生加工誤差的因素有很多 在這些因素中 有一項(xiàng)因素于機(jī) 床夾具有關(guān) 使用夾具時(shí) 加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對(duì)定及工件在夾具 中的定位密切相關(guān) 為了滿足工序的加工要求 必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等 于或小于該工序所規(guī)定的工序公差 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 銷與孔的配合 0 05mm 鉆模與銷的誤差 0 02mm 鉆套與襯套 0 029mm 由公式 e H 2 h b max H max 0 052 0 022 0 0292 1 2 0 06mm e 0 06 30 32 0 05622 可見(jiàn)這種定位方案是可行的 3 4 鉆削力與夾緊力的計(jì)算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆 攻螺紋加工 而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于攻螺紋切削 力 因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn) 由參考文獻(xiàn) 9 得 鉆削力 6 08 0 26HBDfF 鉆削力矩 6 0 8 09 1 10HBfDT 式中 610mmDmm 和 232187255 3 1 255 3 1 minmaxmax HBHBHBHB 1 15 0 rmmf 0 80 6 26 6 0 152321201 7FN 1 90 80 6 10 60 152323003TN mm 本套夾具采用移動(dòng)壓板夾緊 移動(dòng)壓板主要靠移動(dòng)壓板上的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊 根據(jù)工件受力切削力 夾緊力的作用情況 找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬 間狀態(tài) 按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力 最后為保證夾緊可靠 再乘以安全系數(shù) 作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值 即 FKWK 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有 6543210 KKKKKKKK 18 式中 為各種因素的安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn) 5 表可得 60 KK121 1 2 1 0 1 0 1 0 1 3 1 0 1 01 56 C K 1 2 1 2 1 05 1 2 1 3 1 0 1 02 36 P K 1 2 1 2 1 0 1 2 1 3 1 0 1 02 25 f K 所以有 1193 08 KCC WKFN 766 37 KPP WKFN 1359 90 Kff WKFN 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有 21 0 tgtg QL W z 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn) 5 可查得 6 22 2 76 z r 90 1 059 2 2 29 其中 120 Lmm 80 NQ 螺旋夾緊力 0 4748 2 WN 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件 受力簡(jiǎn)圖如下 圖 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖 由表得 原動(dòng)力計(jì)算公式 2621 0 0 1 K L WW l 即 004748 2 33 0 98 9032 75 17 K W L WN l 由上述計(jì)算易得 KK WW 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 選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 19 3 5 鉆套 襯套 鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 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(shí)間 根據(jù)參考文獻(xiàn) 11 表 2 1 47 可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)如圖 3 14 所示 圖 3 14 快換鉆套 鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 3 9 所示 表 3 9 D dH 公稱尺 寸 允差 1 D 2 Dh 1 hm 1 m r 62012 0 01 8 0 00 7 2218104772250 根據(jù)參考文獻(xiàn) 11 表 2 1 58 可得襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖 3 15 所示 圖 3 15 固定襯套 20 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 3 10 所示 表 3 10 dD 公稱尺寸允差 H 公稱尺寸允差 C 1 C 12 0 034 0 022 2018 0 02 3 0 01 2 0 5 2 根據(jù)參考文獻(xiàn) 11 夾具 U 型槽的結(jié)構(gòu)如圖 3 22 所示 圖 3 22 U 型槽 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 3 11 所示 表 3 11 螺栓直徑d D 1 D L 12143020 3 6 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 夾緊裝置采用移動(dòng)的 A 型壓板來(lái)夾緊工件 采用的移動(dòng)壓板的好處就是加工完成 后 可以將壓板松開(kāi) 然后退后一定距離把工件取出 21 根據(jù)參考文獻(xiàn) 11 移動(dòng)壓板 GB2175 80 其結(jié)構(gòu)如圖 3 17 所示 圖 移動(dòng)壓板 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表所示 表 LBbl 1 l KHh 1 hm 1203011365082241 512 3 7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 本套夾具用于加工 10 和 6 孔 定位采用常見(jiàn)的一面兩銷定位方案 以 30 孔下表面 一面 及其內(nèi)孔 帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷 下平臺(tái) 固定定位銷 來(lái)實(shí)現(xiàn)完 全