畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-泵蓋零件的三維造型與加工工藝分析（全套圖紙）.pdf

四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 1 四川大學(xué)錦城學(xué)院 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題題 目目 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 系系 別別 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)業(yè) 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 年級(jí)年級(jí) 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 二一四二一四 年年 11 月月 09 日日 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 1 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生： 指導(dǎo)老師： 摘摘 要要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量 等多方面的知識(shí)。 泵蓋加工工藝規(guī)程及其鉆擴(kuò)鉸18H7 孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、 工序 設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝 再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線(xiàn)；接著對(duì)零件各 個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān) 用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾 具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu) 的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差。 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 2 Analysis on the head parts of three- dimensional modeling and processing technology Major:Mechanical engineering and automation student: Supervisor: ABSTRCT The design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge. Fixture design process of drilling pump cover and reaming holes is designed with 18H7 include part machining process design, process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in. Key words: process, process, cutting dosage, clamping, positioning, error. 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 3 目目 錄錄 1 緒 論 . 4 1.1 機(jī)械加工工藝概述 . 4 1.2 機(jī)械加工工藝流程 . 4 1.3 夾具概述 . 5 1.4 機(jī)床夾具的功能 . 5 1.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) . 6 1.5.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 . 6 1.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 . 7 2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) . 8 2.1 零件分析 . 8 2.2 確定毛坯的的制造形式 . 8 2.3 制訂工藝路線(xiàn) . 9 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 . 10 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) . 11 3 工藝專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) . 19 3.1 問(wèn)題的提出 . 19 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 . 19 3.3 切削力及夾緊力計(jì)算 . 19 3.4 定位誤差分析 . 20 3.5 鉆套的設(shè)計(jì) . 20 3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 . 22 附錄 . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 參 考 文 獻(xiàn) . 24 致 謝 . 53 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 4 1 緒 論 1.1 機(jī)械加工工藝概述 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成 為合格零件的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變 毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過(guò)程稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。比如一個(gè) 普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。 機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等， 使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明，比如，上面說(shuō)的，粗加工 可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車(chē)，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有 詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過(guò)程，并將有 關(guān)內(nèi)容寫(xiě)成工藝文件，這種文件就稱(chēng)工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不 太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。 總的來(lái)說(shuō)，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根 據(jù)實(shí)際情況編寫(xiě)的特定的加工工藝。 1.2 機(jī)械加工工藝流程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是 在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě) 成工藝 文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路 線(xiàn)、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用 量、時(shí)間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 5 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線(xiàn)。 5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時(shí)定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9) 填寫(xiě)工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效 益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、 新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。 1.3 夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備， 它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、 熱處理、 裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可 缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾 具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。 “工欲善其事，必先利其器。 ” 工具是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志。自 20 世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自 動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功 能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因 此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 1.4 機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 6 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與 夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要 求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。由 于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾 緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。 （1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊， 它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。 （2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn) 行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱(chēng)為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向 功能。 1.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為 門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。 1.5.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類(lèi)總 數(shù)的 85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng) 爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè) 中，約 4 年就要更新 80%左右的專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 15%左右。特別是近 年來(lái)，數(shù)控機(jī)床（NC） 、加工中心（MC） 、成組技術(shù)（GT） 、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù) 的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 7 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.5.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié) 構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)0.1；用于精密車(chē)削的高精 度三爪卡盤(pán)，其定心精度為 5m；精密心軸的同軸度公差可控制在 1m 內(nèi)；又如用于軸 承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓度公差可達(dá) 0.20.5m。 高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕 工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的 夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車(chē)床上使用的 高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為 2600r/min 的條件下仍能牢固地夾緊 工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方 式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸 等。具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝 夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類(lèi)型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾 具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛 壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺 寸系列， 為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。 目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： GB/T2148T225991 以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾 具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 8 2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.1 零件分析 泵蓋共有六組加工表面，如圖 2-1 所示，現(xiàn)分述如下： 1、A 面（即大端面） 2、4-18 孔，4-9 孔 3、寬 24 槽 4、2-8 孔 5、2-5 孔 6、18 孔 7、8 孔，M12 螺紋 圖圖 2-1 泵蓋工件圖泵蓋工件圖 2.2 確定毛坯的的制造形式 由零件圖可知，其材料為 HT150，該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性， 適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。該零件上主要加工面為大端面，4-18 孔，4- 9 孔，寬 24 的槽，2-8 孔，2-5 孔，18 孔，8 孔，M12 螺紋。 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，已知零件的類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，故毛坯的鑄造方法用 砂型機(jī)器造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時(shí)效處理。由機(jī)械加工工藝手 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 9 冊(cè)查得該種鑄造公差等級(jí)為 CT1011，加工余量等級(jí) MA 選擇 H 級(jí)。 2.3 制訂工藝路線(xiàn) （1） 、工藝路線(xiàn)方案一： 工序 10：鑄造 工序 20：時(shí)效 工序 30：銑 A 面（大端面） 工序 40：锪平 4-18 深 2，鉆 4-9 孔 工序 50：銑寬 24 的槽 工序 60：鉆 2-8 孔 工序 70：配作 2-5 孔 工序 80：鉆、擴(kuò)、鉸18H7 孔 工序 90：鉆8 孔、擴(kuò)、攻 M12-7H 工序 100：清洗去毛刺 工序 110：驗(yàn)收 工序 120：入庫(kù) （2） 、工藝路線(xiàn)方案二： 工序 10：鑄造 工序 20：時(shí)效 工序 30：銑 A 面（大端面） 工序 40：銑寬 24 的槽 工序 50：锪平 4-18 深 2，鉆 4-9 孔 工序 60：鉆 2-8 孔 工序 70：配作 2-5 孔 工序 80：鉆、擴(kuò)、鉸18H7 孔 工序 90：鉆8 孔、擴(kuò)、攻 M12-7H 工序 100：清洗去毛刺 工序 110：驗(yàn)收 工序 120：入庫(kù) 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 10 （3） 、工藝方案的分析： 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一與方案二的區(qū)別是：方案一把鉆 4-18 孔及 9 孔放的相對(duì)靠前，這樣做為后面工序 24 槽的加工提供了定位基準(zhǔn)，節(jié)約了夾具設(shè)計(jì)的 時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，故我們采用方案一： 具體的工藝過(guò)程如下： 工序 10：鑄造 工序 20：時(shí)效 工序 30：銑 A 面（大端面） 工序 40：锪平 4-18 深 2，鉆 4-9 孔 工序 50：銑寬 24 的槽 工序 60：鉆 2-8 孔 工序 70：配作 2-5 孔 工序 80：鉆、擴(kuò)、鉸18H7 孔 工序 90：鉆8 孔、擴(kuò)、攻 M12-7H 工序 100：清洗去毛刺 工序 110：驗(yàn)收 工序 120：入庫(kù) 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “泵蓋”零件材料 HT150，毛坯的重量約為 1.4g，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用砂型 機(jī)鑄造毛坯。 1、A 面（大端面） ，表面粗糙度為 Ra12.5，查切削用量手冊(cè)表 2-8 得，單邊總余 量 Z=3.0 2、4-18 孔，4-9 孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造 3、寬 24 的槽，因尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造 4、2-8 孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造 5、2-5 孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造 6、18H7 孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造 7、8 孔、擴(kuò)、攻 M12-7H，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 11 8、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序 10：鑄造 工序 20：時(shí)效 工序 30：銑 A 面（大端面） 1. 選擇刀具 刀具選取端銑刀，刀片采用 YG8, mmap5 . 1=，mmd100 0 =，min/85mv =，4=z。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 mmap0 . 3= 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X51 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2 . 0 mmfz=，則 min/2 .451 100 8510001000 r d v ns= = 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 w n 475min/r min/ 5 . 89min/ 1000 475100 1000 mm dn v w = = 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：mml110=，mml0 . 3 1 =，mml3 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min221 . 1 2 . 0475 30 . 3110 21 = + = + = fn lll t w m 工序 40：锪平 4-18 深 2，鉆 4-9 孔 工步一：锪平 4-18 深 2 1.選擇刀具 刀具選取锪刀 mmap2=，min/25mv = 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 12 2. 決定锪削用量 1） 決定锪削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀完成，則 mmap2= 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) Z525 型立式鉆床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2 . 0 mmfz=，則 min/5 .298 18 2510001000 r d v ns= = 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 w n 275min/r min/ 6 . 13 1000 27518 1000 m dn v w = = 當(dāng) w n 275r/min 時(shí) rmmznff wzm /22027542 . 0= 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取rmmfm/220= 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： mml10 1 =，mml5 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min051 . 0 2 . 0275 510 21 = + = + = fn ll t w m 總的工時(shí)：T=4 m t =0.204min 工步二：鉆9 孔 確定進(jìn)給量 f ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-7， 當(dāng)鋼的MPa b 800，mmd9 0 = 時(shí)，rmf/47 . 0 39 . 0 =。由于本零件在加工9 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量 應(yīng)乘以系數(shù) 0.75，則 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取rmmf/25 . 0 = 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 13 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-13 及表 2-14，查得切削速度min/18mv =所 以 min/ 7 . 477 9 1810001000 r d v n w s = = 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取min/475rnw=，故實(shí)際切削速度為 min/ 9 . 17 1000 4759 1000 m nd v ww = = 切削工時(shí)：mml9=，mml5 . 4 1 =，mml3 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min674 . 0 25 . 0 475 35 . 49 21 = + = + = fn lll t w m 總的工時(shí)：T=4 m t =2.696min 工序 50：銑寬 24 的槽 1.選擇刀具 刀具選取圓柱銑刀，刀片采用 YG8, mmap0 . 2=，mmd50 0 =，min/75mv =，4=z。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則 mmap0 . 2= 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X51 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2 . 0 mmfz=，則 min/6 .298 50 7510001000 r d v ns= = 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 w n 275min/r min/ 1 . 69 1000 27550 1000 m dn v w = = 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 14 當(dāng) w n 275r/min 時(shí) rmmznff wzm /22027542 . 0= 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取rmmfm/200= 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： mml10 1 =，mml4 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min409 . 0 2 . 0275 410 21 = + = + = fn ll t w m 工序 60：鉆 2-8 孔 確定進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-7，當(dāng)鋼的MPa b 800，mmd8 0 =時(shí)， rmf/47 . 0 39 . 0 =。由于本零件在加工8 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘 以系數(shù) 0.75，則 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取rmmf/25 . 0 = 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-13 及表 2-14，查得切削速度min/18mv =所 以 min/ 4 . 496 8 1810001000 r d v n w s = = 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取min/475rnw=，故實(shí)際切削速度為 min/ 6 . 17 1000 4758 1000 m nd v ww = = 切削工時(shí)：mml8=，mml4 1 =，mml3 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min127 . 0 25 . 0 475 348 21 = + = + = fn lll t w m 總的工時(shí)：T=2 m t =0.254min 工序 70：配作 2-5 孔 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 15 確定進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-7，當(dāng)鋼的MPa b 800，mmd5 0 =時(shí)， rmf/47 . 0 39 . 0 =。由于本零件在加工5 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘 以系數(shù) 0.75，則 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取rmmf/25 . 0 = 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-13 及表 2-14，查得切削速度min/18mv =所 以 min/ 2 . 563 5 1810001000 r d v n w s = = 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取min/575rnw=，故實(shí)際切削速度為 min/02 . 9 1000 5755 1000 m nd v ww = = 切削工時(shí)：mml5=，mml5 . 2 1 =，mml3 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min057 . 0 25 . 0 575 35 . 25 21 = + = + = fn lll t w m 總的工時(shí)：T=2 m t =0.114min 工序 80：鉆、擴(kuò)、鉸18H7 孔 工步一鉆孔至15 確定進(jìn)給量 f ： 根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-7， 當(dāng)鋼的MPa b 800，mmd15 0 =時(shí)， rmf/47 . 0 39 . 0 =。由于本零件在加工15 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘 以系數(shù) 0.75，則 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取rmmf/25 . 0 = 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-13 及表 2-14，查得切削速度min/18mv =所 以 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 16 min/ 5 . 318 15 1810001000 r d v n w s = = 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取min/275rnw=，故實(shí)際切削速度為 min/ 5 . 15 1000 27515 1000 m nd v ww = = 切削工時(shí)：mml22=，mml5 . 7 1 =，mml3 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min485 . 0 25 . 0 275 35 . 722 21 = + = + = fn lll t w m 工步二：擴(kuò)孔mm 8 . 17 利用鉆頭將mm15孔擴(kuò)大至mm 8 . 17，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可 根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ()() rmm ff /87 . 0 585 . 0 75 . 0 65 . 0 8 . 12 . 18 . 12 . 1 = = 鉆 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取rmmf/15 . 0 = min/4612 3 1 2 1 3 1 2 1 mvv= = = 鉆 則主軸轉(zhuǎn)速為min/346 .51rn =，并按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取min/68rnw=，實(shí)際切 削速度為 min/2 . 4 1000 68 8 . 17 1000 m nd v ww = = 切削工時(shí)：mml22=，mml4 . 1 1 =，mml3 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min184 . 1 57 . 0 68 34 . 122 21 = + = + = fn lll t w m 工步三：鉸mm7H18孔 根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-25，rmmf/4 . 02 . 0=，min/128mv =，得 min/65.254 8 . 169rns= 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 17 查參考文獻(xiàn)表 4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取rmmf/10 . 0 =， min/198rnw=，實(shí)際切削速度min/33. 9mv =。 切削工時(shí)：mml22=，mml1 . 0 1 =，mml3 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min826 . 1 10 . 0 198 31 . 022 21 = + = + = fn lll t w m 工序 90：鉆 8 孔、擴(kuò)、攻 M12-7H 工步一：鉆 8 孔 確定進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-7，當(dāng)鋼的MPa b 800，mmd8 0 =時(shí)， rmf/47 . 0 39 . 0 =。由于本零件在加工8 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘 以系數(shù) 0.75，則 ()rmmf/35 . 0 29 . 0 75 . 0 47 . 0 39 . 0 = 根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取rmmf/25 . 0 = 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表 2-13 及表 2-14，查得切削速度min/18mv =所 以 min/ 4 . 496 8 1810001000 r d v n w s = = 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取min/475rnw=，故實(shí)際切削速度為 min/ 6 . 17 1000 4758 1000 m nd v ww = = 切削工時(shí)：mml65=，mml4 1 =，mml3 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min462 . 0 25 . 0 475 3465 21 = + = + = fn lll t w m 工步二：擴(kuò) 8 孔至 10.2 利用鉆頭將mm8孔擴(kuò)大至mm 2 . 10，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可 根據(jù)鉆孔的切削用量選取 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 18 ()() rmm ff /87 . 0 585 . 0 75 . 0 65 . 0 8 . 12 . 18 . 12 . 1 = = 鉆 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取rmmf/15 . 0 = min/4612 3 1 2 1 3 1 2 1 mvv= = = 鉆 則主軸轉(zhuǎn)速為min/346 .51rn =，并按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取min/68rnw=，實(shí)際切 削速度為 min/177 . 2 1000 68 2 . 10 1000 m nd v ww = = 切削工時(shí)：mml35=，mml1 . 1 1 =，mml3 2 =，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 min090 . 1 57 . 0 68 31 . 135 21 = + = + = fn lll t w m 工步三：攻絲 M12 選擇 M12mm 高速鋼機(jī)用絲錐 f 等于工件螺紋的螺距 p ，即1.25/fmm r= 7.5/min c Vm= 機(jī) mmr D v n/ 12 5 . 710001000 = =199r/min 按機(jī)床選取272 /minnr= 機(jī) 6.8/min c Vm= 機(jī) 基本工時(shí)： 12 1033 0.05(min) 272 1.25 lll t n f + + = 機(jī) 工序 100：清洗去毛刺 工序 110：驗(yàn)收 工序 120：入庫(kù) 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 19 3 工藝專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。有老師分 配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序 70:鉆、擴(kuò)、鉸18H7 孔，選用機(jī)床：Z525 立式鉆床。 3.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于鉆、擴(kuò)、鉸18H7 孔，與其他面沒(méi)有任何要求，本道工序加工精度要 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。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線(xiàn)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(huì)增加工序或使 工藝路線(xiàn)不合理， 或是使夾具設(shè)計(jì)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)。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平 行度和對(duì)稱(chēng)度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。 由于該零件所設(shè)計(jì)的為鉆、擴(kuò)、鉸18H7孔的夾具，工件左端面及兩側(cè)面作為定位面，本 套設(shè)計(jì)定位方案，兩支承板與工件左端面相配合限制三個(gè)自由度（即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)、 Z軸移動(dòng)） ，另一支承板相配合限制兩個(gè)自由度（即Y軸移動(dòng)、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)） ，螺栓與一側(cè)面相 配合限制一個(gè)自由度（即X軸移動(dòng)） ，這樣工件被完全定位。 3.3 切削力及夾緊力計(jì)算 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(cè)得： 鉆削力 6 . 08 . 0 26HBDfF = 式（5-2） 鉆削力矩 6 . 0 8 . 09 . 1 10HBfDT = 式（5-3） 式中：D=18mm ()() maxmaxmin 11 187187 149174 33 HBHBHBHB= 1 0.20fmm r=代入公式（5-2）和（5-3）得 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 20 N2378174x20 . 0 x15x26F 6 . 08 . 0 = m.N53789174xx0.2015x10T 6 . 00.819 = 本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意 義 3.4 定位誤差分析 一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工 件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。 形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位 基準(zhǔn)不重合而造成。 根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm， ， = 96a。04 . 0 1 2 sin 1 2 T DW d =）（ 已知孔的形狀公差為 0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，T 5 1 T 3 1 DW=易知此結(jié)果符合。 3.5 鉆套的設(shè)計(jì) 18H7 孔加工需鉆、擴(kuò)、鉸，因?yàn)殂@后還要擴(kuò)、鉸，為了我們鉆后能及時(shí)的的擴(kuò)、鉸。 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(shí)間。根據(jù)工藝要求：即先 用17 的麻花鉆鉆孔。 查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知17 相配的快換鉆套的具體結(jié)構(gòu)如下圖 3-1 所示： 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 21 圖 3- 1 快換鉆套 具體的尺寸如下圖 3-2 所示： 圖 3- 2 鉆套尺寸 因?yàn)榭鞊Q鉆套和夾具體是間隙配合，加工的時(shí)間快換鉆套靠壓緊螺釘把他壓緊在鉆模 板上，以防止加工的時(shí)間工件的旋轉(zhuǎn)，由上圖可知與17 快換鉆套相配的螺釘?shù)某叽鐬?M6，查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知，M6 快換鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如下圖 3-3 所示 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)論文 蓋類(lèi)零件的三維造型與加工工藝分析 22 圖 3- 3 鉆套螺釘 具體的尺寸如下圖 3- 4 所示 圖 3- 4 鉆套螺釘尺寸 3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了蝶形螺 母、螺栓、和快換墊圈組成的夾緊機(jī)構(gòu)。本工序鉆削余量小，鉆削力小，所以一般 的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工