械制造技術課程設計制定撥動頂尖座的加工工藝設計鉆M5底孔的鉆床夾具【全套圖紙】

1、 機械制造技術課程設計說明書設計題目：制定圖5-19所示撥動頂尖座的加工工藝，設計鉆m5底孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 機械09-3班 學 號： 姓 名： 指導教師： 機械工程系2012年 12 月 14 日 目錄序言3第一章、零件的分析.4 一、零件的作用.4 二、零件的工藝分析.4 三、零件圖.5第二章、工藝規(guī)程設計.6 一、確定毛坯的制造形式.6 二、基面選擇.6 三、制定工藝路線.7 四、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.8 繪制毛坯圖.9 五、確定切削用量及基本工時.9第三章、夾具設計.34一、提出問題.34二、夾具設計.34課程心得體會.36參考文

2、獻.37 序 言機械制造工藝學課程設計是在我們學習了大學的技術基礎課和大專部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們的學習生活中占有十分重要的地位。我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設做出一些貢獻。由于能力有限，設計上有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。全套圖紙，加153893706第一章 零件的分析（一） 零件的作用 撥動頂尖座是用于裝夾多工位的鉆削工具（二） 零件的工藝分析 從零件圖上可以看出，標有表面粗糙度符號的

3、表面有平面、退刀槽、內孔等， 其中表面粗糙度要求最高的是18h7對62h6同軸度公差0.005，表面粗糙度為0.8。 1、18mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：孔18h7及其倒角，外圓62h671外圓及其倒角，槽605。 2、25mm外圓為中心的加工表面 這一組加工表面包括：外圓25h85, 6h8及其倒角，632的槽。 3、71mm外圓為中心的加工表面 這一組加工表面包括：孔612h7，螺紋6m5。 4、62mm外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括：鍵槽205h9。（三） 零件圖第二章 工藝規(guī)程設計（一）確定毛坯的制造形式 零件材料為碳素工具鋼。選用鍛件 零件為小批量生產(chǎn)，零件的

4、輪廓尺寸不大，故可采用自由鍛造成型，這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質量也是有利的。（二）基面選擇 定位基準就是工件上直接與機床或夾具的定位元件相接觸的點線面?；鶞实倪x擇是工藝規(guī)程設計的重要工作之一。基面選擇的正確，合理，可以保證加工質量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會使加工工藝路線問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，試生產(chǎn)無法進行。 1粗基準的選擇 對軸類零件而言，以外圓作為粗基準完全合理。 2精基準的選擇 精基準的選擇主要應該考慮基準重合問題，當設計基準與工序基準不重合時應該進行尺寸換算。（三）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)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，

5、使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線方案工序1：光端面工序2：車外圓62mm，71mm工序3：切槽605工序4：倒角c1工序5: 控制總長50mm工序6: 車外圓25mm、65mm工序7: 切槽65mmx2工序8：鉆孔18mm(不到尺寸)工序9：粗鉸孔18mm工序10: 鉸孔18mm工序11 :鉆孔12mm(不到尺寸)工序12: 粗鉸孔12mm工序13: 鉸孔12mm工序14：鉆4.2 mm (不到尺寸)工序15：攻螺紋m5工序16：粗銑鍵槽工序17：精銑鍵槽工序18: 終檢（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “撥動頂尖座”零件材料為碳素工具

6、鋼毛坯重量為7kg，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)，可采用鍛造中的自由鍛造。1、外圓表面（65，71，62，25） 毛坯加工表面長度為50mm，直接取其毛坯外圓表面直徑為75mm，71,25表面粗糙度值為3.2。65, 62表面粗糙度值為0.8，粗車余量為1.6mm，差工藝手冊表2.3-2，精車余量為0.2mm，差工藝手冊表2.3-3.2、內孔 18和12的表面粗糙都值為0.8um，查工藝手冊表2.3-8表2.3-12鉆孔：11mm 擴孔：11.9mm 2z=0.75 mm 鉸孔：12mm 2z=0.1mm鉆孔：17mm擴孔：17.75mm 2z=0.75mm鉸孔：18 2z=0.1mm3、螺紋m5工藝

7、手冊表2.320鉆孔：4.2mm攻絲m5 p=0.84、鍵槽工藝手冊表2.322長為20：粗銑后半精銑余量為1.5mm，寬為5mm：粗銑偏差為0.2mm0.18mm，深為3.2：半精銑偏差為0.075mm。撥動頂尖座毛坯圖(五)確定切削用量及基本工時工序1：車削端面，外圓a、加工條件加工材料：碳素工具鋼，=736mpa。加工要求：粗精車62mm端面及62mm、71mm外圓，表面粗糙度值為3.2。粗精車25mm端面及25mm。65mm外圓，表面粗糙度值為3.2。機床：ca6140臥式車床、z3040型搖臂鉆床刀具：刀片材料為yt15，刀桿尺寸為16mm25mm、=90、。=15、。=8、=0.5

8、mm。b、計算切削用量1、粗車62mm端面 （1）確定端面最大加工余量：余量為2mm。 （2）進給量f：根據(jù)切削手冊表1.4，當?shù)稐U長度為1625，以及工件直徑為75時，按ca6140機床說明書取。 （3）計算切削速度：按切削手冊表1.27切削速度的計算公式為v =所以，v = 0.870.81.180.890.97=47.4 m/min （4）確定機床主軸轉速按機床說明書與201相近的機床轉速為200及250，現(xiàn)取250，實際切削速度為=60.45 m/min （5）計算切削工時，按工藝手冊表6.2-1取l=+=+2+3+5=47.5=0.38min2、半精車62端面 （1）背吃刀量：單邊余

9、量z=0.5 （2）進給量：根據(jù)切削手冊表1.6選用f=0.75 （3）計算切削速度：根據(jù)切削手冊表1.27v = 0.870.81.180.890.97=113.94m/min （4）確定主軸轉速：=584.03按機床選取n=710，所以實際切削速度為=167.29 m/min （5）計算切削工時：按工藝手冊表6.2-1取l=+=+2+3+5=44.5=0.25min3、粗車25端面 （1）背吃刀量：單邊余量z=0.95 （2）進給量：根據(jù)切削手冊表1.6選用f=0.5 （3）計算切削速度：根據(jù)切削手冊表1.27v = 0.870.81.180.890.97=82.93m/min （4）確定

10、主軸轉速：=351.995按機床選取n=400，所以實際切削速度為=94.2m/min （5）計算切削工時：按工藝手冊表6.2-1取l=+=+2+0+5=44.5=0.22min4、半精車25端面 （1）背吃刀量：單邊余量z=0.05 （2）進給量：根據(jù)切削手冊表1.6選用f=0.25 （3）計算切削速度：根據(jù)切削手冊表1.27v = 0.870.81.180.890.97=163.4m/min （4）確定主軸轉速：=693.5按機床選取n=710，所以實際切削速度為=167.2m/min （5）計算切削工時：按工藝手冊表6.2-1取l=+=+2+0+5=44.5=0.25min5、粗車外圓6

11、2 （1）背吃刀量：單邊余量z=2.04 （2）進給量：根據(jù)切削手冊表1.4，選用f=0.4. （3）計算切削速度：根據(jù)切削手冊表1.27vc =v = 0.870.80.890.97=79.46 m/min （4）確定主軸轉速：=600按機床選取n=710，所以實際切削速度為=167.29 m/min （5）檢驗機床功率：主切削力按切削手冊表1.29所示式中，=2795、=1.0、=0.75、=0.15=1.01，=0.89所以=27952.041.010.89=1414.6n切削消耗功率為=kw=3.94kw由ca6140機床說明書可知，ca6140主電動機功率為7.8kw，當主軸轉速為7

12、10時，主軸傳遞的最大功率為3.94kw，所以機床功率足夠，可以加工。 （6）校驗進給系統(tǒng)強度：已知主切削率=1414.6n，徑向切削力按切削手冊表1.29所示公式計算：式中=940 、=0.9、=0.6、=0.3=1.8, =0.5所以=9401.80.5n=220.88n而軸向切式中=2880 、=1.0、=0.5、=0.4=1.132, =1.17所以=28802.041.1321.17n=1106n取機床導軌與床之間的摩擦系數(shù)u=0.1,則切削力在縱向進給方向對進給機構的作用力為f=1106n+0.1(1414.6+220.88)=1269.488n而機床縱向進給機構可承受的最大縱向力

13、為3530n,(表切削手冊1.30)故機床進給系統(tǒng)可正常工作切削工時式中l(wèi)=30、=2、=0所以=0.246min6、半精車外圓62 （1）背吃刀量：單邊余量z=0.55 （2）進給量：根據(jù)切削手冊表1.6選用f=0.25 （3）計算切削速度：根據(jù)切削手冊表1.27v = 0.870.80.890.97=117.48 m/min （4）確定主軸轉速：=592.9按機床選取n=710，所以實際切削速度為=140.675m/min （5）切削工時式中l(wèi)=30、=2、=0所以=0.18min7、精車外圓62 （1）背吃刀量：單邊余量z=0.05 （2）進給量：根據(jù)切削手冊表1.6選用f=0.18 （

14、3）計算切削速度：根據(jù)切削手冊表1.27v = 0.870.80.890.97=188.8 m/min （4）確定主軸轉速：=968.2按機床選取n=1120，所以實際切削速度為=218.39m/min （5）切削工時式中l(wèi)=30、=2、=0所以=0.15min8、粗車外圓71（1）背吃刀量：單邊余量z=1.45（2）進給量：根據(jù)切削手冊表1.4.選用f=0.5.（3）計算切削速度：見切削手冊表1.27v = 0.870.80.890.97=66.1 m/min （4）確定主軸轉速：=280.6按機床選取n=320，所以實際切削速度為=75.3m/min （5）切削工時式中l(wèi)=7、=2、=0所

15、以=0.06min9、半精車外圓71 （1）背吃刀量：單邊余量z=0.05 （2）進給量：見切削手冊表1.6，選用f=0.15 （3）計算切削速度：根據(jù)切削手冊表1.27v = 0.870.80.890.97=165.2 m/min （4）確定主軸轉速：=739.5按機床選取n=900，所以實際切削速度為;=212.1m/min （5）切削工時：式中l(wèi)=7、=2、=0所以=0.02min10、粗車外圓25（1） 背吃刀量：單邊余量z=24.45，可11次切除（2） 進給量：根據(jù)切削手冊表1.4選用f=0.5（3） 計算切削速度：切削手冊表1.27v = 0.870.80.890.97=50.5

16、4 m/min（4） 確定主軸轉速=214.5按機床選取n=250所以實際切削速度為=58.9m/min（5） 切削工時式中l(wèi)=8、=2、=0所以=0.08min11、半精車外圓25（1） 背吃刀量：單邊余量z=0.55（2） 進給量：根據(jù)切削手冊表1.6，選用f=0.25（3） 計算切削速度：切削手冊表1.27v = 0.870.80.890.97=113.9 m/min（4） 確定主軸轉速=1389按機床選取n=1400,所以實際切削速度為=114.8m/min（5） 切削工時：式中l(wèi)=8、=2、=0所以=0.028min12、 粗車外圓65 （1）背吃刀量：單邊余量z=1.9， （2）進

17、給量：根據(jù)切削手冊表1.4選用f=0.5 （3）計算切削速度：切削手冊表1.27v = 0.870.80.890.97=74.6 m/min （4）確定主軸轉速=299.6 按機床選取n=320所以實際切削速度為=75.4m/min （5）切削工時式中l(wèi)=8、=2、=0所以=0.0625min13、半精車外圓65（1） 背吃刀量：單邊余量z=0.55（2） 進給量：根據(jù)切削手冊表1.6，選用f=0.15（3） 計算切削速度：切削手冊表1.27v = 0.870.80.890.97=136.4 m/min（4） 確定主軸轉速=656.72按機床選取n=710,所以實際切削速度為=147.4m/m

18、in（5） 切削工時：式中l(wèi)=30、=2、=0所以=0.3min14、鉆孔18莫氏圓錐2號，d=17,l=223，根據(jù)工藝手冊表3.1-6=30，2=118，=40，=12，當20，鉆頭后刀面磨損極限值為0.8，耐用度t=60min查切削手冊。表2.12 （1）背吃刀量：鉆孔時=8.5 （2）進給量： f=（0.350.43）0.75=（0.260.32），f=0.3查切削手冊表2.7 （3）計算切削速度：v =式中=4.4,=0.4,=0,=0.7，m=0.2，=1.0， =0.88，=1.1，=1.0，=0.87，=0.87查切削手冊表2.31所以=10.881.110.87 0.85=0

19、.72v = 0.72=10.15 m/min=190 根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=200，實際轉速為=10.68m/min（4）校驗機床，查工藝手冊轉距t和切削功率，計算公式如下：=（kw）式中=0.117,=2.2,=0.8,= ,=1.11, =1.0, =0.87因此，總修正系數(shù)為 =1.110.871.0=0.97所以鉆孔時轉矩為 t=0.1170.97nm=22 nm切削功率為 =0.46kwz3025機床主軸的最大轉矩=196.2 nm,主電動機率=2.2kw由于t,故選擇的切削刀量可用。最后所確定的切削量為=8，f=0.3，vc=10.68 m/min（n=200） 基

20、本時間 =式中已知=50，=17.45，=3，f=0.3，n=200，所以孔的基本時間：=1.17min15、擴孔18錐柄擴孔鉆，莫氏錐度2號d=17.75，l=228查工藝手冊表3.1-8，t=30min查切削手冊。表2.12（1） 背吃刀量=0.375（2） 進給量：f=0.60.7，按機床選取f=0.63（3） 計算切削速度v =式中=11.1,=0.4,=0.2,=0.5，m=0.2，=1.0， =0.88， =1.0， =1.0所以=0.88v = 0.88=24.2 m/min=434根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=500，實際轉速為 =27.88m/min基本時間=式中已知=

21、50，=2.6，=4，f=0.63，n=200，所以孔的基本時間：=0.18min16、鉸孔18直柄機用鉸刀，l=182mm，d=18mm，查工藝手冊表3.1-16，t=40min查切削手冊。表2.12 （1）背吃刀量=0.125 （2）進給量：f=0.651.4，按機床選取f=1.0 （3）計算切削速度v =式中=12.1,=0.3,=0.2,=0.65，m=0.4，=1.0， =0.66，=1.0，查切削手冊表2.31所以=0.66v = 0.88=6.4m/min=113.3根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=500，實際轉速為=11.3m/min基本時間=式中已知=50，=2.2，=1

22、8，f=0.63，n=200，所以孔的基本時間：=0.35min17、鉆孔12莫式圓錐2號,d=11,l=175，根據(jù)工藝手冊表3.1-10=30,2=118，=40，當20，鉆頭后刀面磨損極限值為0.8，耐用度t=60min。查切削手冊。表2.12 （1）背吃刀量：鉆孔時=5.5 （2）進給量： f=（0.250.31）0.75=0.180.23，f=0.2查切削手冊表2.7 （3）計算切削速度：v =式中=4.4,=0.4,=0,=0.7，m=0.2，=1.0， =0.88，=1.1，=1.0，=0.87，=0.87查切削手冊表2.31所以=10.881.110.870.85=0.72v

23、= 0.72=11.24 m/min=325根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=315，實際轉速為=10.89m/min基本時間=式中已知=42，=12.13，=3，f=0.2，n=315，所以孔的基本時間：=0.9min18、擴孔12錐柄擴孔鉆，莫氏錐度2號，d=11.75，l=228查工藝手冊表3.1-8，t=30min查切削手冊。表2.12（1）背吃刀量=0.375 （2）進給量：f=0.50.6，按機床選取f=0.5 （3）計算切削速度v =式中=11.1,=0.4,=0.2,=0.5，m=0.2，=1.0， =0.88， =1.0， =1.0，=1.0查切削手冊表2.31所以=0.8

24、8v = 0.88=17.01 m/min=460.98根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=500，實際轉速為=18.46m/min基本時間=式中已知=42，=2.6，=4，f=0。5，n=200，所以孔的基本時間：=0.193min19、鉸孔12直柄機用鉸刀，l=151mm，d=12mm，查工藝手冊表3.1-16，t=40min查切削手冊。表2.12（1）背吃刀量=0.125（2）進給量：f=0.651.4，按機床選取f=1.0（3）計算切削速度v =式中=12.1,=0.3,=0.2,=0.65，m=0.4，=1.0， =0.66，=1.0，查切削手冊表2.31 所以=0.66v = 0.

25、66=5.78m/min=153.3根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=200，實際轉速為=7.54m/min基本時間 =式中已知=42，=2.6，=18，f=0.63，n=200，所以孔的基本時間：=0.313min20、鉆孔4.8m5螺紋 莫氏圓錐2號, d=4.8,l=133，根據(jù)工藝手冊表3.1-10=28，2=118，=40，當20，鉆頭后刀面磨損極限值為0.8，耐用度t=20min。查切削手冊。表2.12（1）背吃刀量：鉆孔時=2.25（2）進給量： f=（0.140.18）0.50=0.070.09，f=0.08查切削手冊表2.7（3）計算切削速度：v =式中=4.4,=0.4,

26、=0,=0.7，m=0.2，=1.0， =0.88，=1.1，=1.0，=0.87，=0.87查切削手冊表2.31所以=10.881.110.870.85=0.72v = 0.72=3.78m/min=250.8根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=250，實際轉速為=3.77m/min基本時間=式中已知=12，=7，=0，f=0.2，n=315，所以孔的基本時間：=0.95min21、攻螺紋m5絲錐d=5，螺距p=0.8，刀頭長l=16，刀具長l=58，a=3.15查工藝手冊3.1-48，表刀具耐用度t=90min （1）背吃刀量：鉆孔時=0.5 （2）進給量： f等于工件螺紋的螺距，即f=0

27、.8 （3）計算切削速度：v =式中=64.8,=1.2,=0.5, m=0.9，=1.0， =1.0，=1.0，絲錐芯部直徑=（0.40.5）d，其d為絲錐大徑，取=0.5d=0.55=2.所以=1v = 1.0=3.76m/min=239.4根據(jù)z3025機床標準主軸轉速，n=315，實際轉速為=4.9m/min基本時間=0.112min 第三章 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序15攻螺紋m5的夾具。本夾具將用于z3040型立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。1 問題的提出夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程地切削加工、熱處理、裝配等工藝過程中。 機床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性，可以分為通用夾具.、專用夾具、可調夾具、組合夾具等。本夾具主要用來鉆m5螺紋底孔。由于本工序是中批生產(chǎn)，還應考慮如何提高勞動生產(chǎn)力，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。2 夾具設計 2.1、定位基準選擇 由零件圖可知，m5，為使定位誤