右轉(zhuǎn)向節(jié)零件工藝設(shè)計和專用夾具設(shè)計及專用刀具設(shè)計論文+開題報告.doc

理工科類 本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 開題報告 論文 設(shè)計 題目右轉(zhuǎn)向節(jié)零件工藝設(shè)計和專用夾 具設(shè)計及專用刀具設(shè)計 作者所在系別機(jī)械工程系 作者所在專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 作者所在班級 作 者 姓 名 作 者 學(xué) 號 指導(dǎo)教師姓名 指導(dǎo)教師職稱 完 成 時 間 年3月 畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計 論文論文 開題報告開題報告 學(xué)生姓名 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及 其自動化 班 級 B 指導(dǎo)教師姓名 職 稱 工作單 位 課題來源教師自擬課題 課題性 質(zhì) 應(yīng)用研 究 課題名稱右轉(zhuǎn)向節(jié)零件工藝設(shè)計和專用夾具設(shè)計及專用刀具設(shè)計 本設(shè)計的科學(xué) 依據(jù) 科學(xué)意義和 應(yīng)用前景 國 內(nèi)外研究概況 目前技術(shù)現(xiàn)狀 水平和發(fā)展趨 勢等 主要任務(wù)為外殼零件的工藝設(shè)計和工裝設(shè)計 該設(shè)計任務(wù)的意義在于 在特定條件下 以優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn) 低消耗 工人勞動強(qiáng)度低 對環(huán)境的危 害小的工藝手段 實現(xiàn)零件的加工 在現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)中 制造業(yè)是工業(yè)基礎(chǔ) 零件設(shè)計工業(yè)又是制業(yè)造的基礎(chǔ) 工業(yè) 產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)取決于機(jī)床夾具制造技術(shù) 隨著計算機(jī)在制造業(yè) 中的廣泛應(yīng)用 CAD CAM 技術(shù)的迅猛發(fā)展 為零件設(shè)計提供了強(qiáng)有力的技 術(shù)支持 在信息化浪潮中 信息化 集成化成為科技研發(fā)必然的選擇 雖 然我國制造業(yè)起步較晚 但是如今已取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)步 中 國 正 在 成 為 世 界 的 制 造 大 國 全 球 性 競 爭 和 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 趨 勢 將 制 造 業(yè) 推 向 了 一 個 新 境 界 不 斷 向 制 造 業(yè) 提 出 了 新 的 挑 戰(zhàn) 目 前 零 件 的 設(shè) 計與 研 發(fā)正向自動控制方面發(fā)展 自 動 控 制 技 術(shù) 伴 隨 著 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 規(guī) 模 擴(kuò) 大 和 對 產(chǎn) 品 質(zhì) 量的 更 高 追 求 不 斷 發(fā) 展 特 別 是 軟 件 在 自 動 控 制 技 術(shù) 方 面 的應(yīng) 用 和 推 廣 使 自 動 控 制 技 術(shù) 如 日 中 天 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展 產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期也就越來越短 品種規(guī) 格越來越多 多品種小批量呈發(fā)展趨勢 由于電子計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā) 展及數(shù)控機(jī)床和柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用 為產(chǎn)品小批量多樣化的生產(chǎn)自動 化開拓了廣闊的前景 設(shè)計內(nèi)容和預(yù) 期成果 具體設(shè)計內(nèi) 容和重點解決 的技術(shù)問題 預(yù)期成果和提 供的形式 工作內(nèi)容及最終成果 1 編制機(jī)械加工工序卡片一套 并按照表格中所涉及的內(nèi)容詳細(xì)設(shè) 計 成果形式 工序卡片一套 具體內(nèi)容包括 設(shè)備及工裝清單一份 工藝流程卡片一張 繪制 每道工序的工序卡片 要求填寫內(nèi)容正確 全面 切削用量 不 少于 10 道工序填寫 最后裝訂成冊 2 對所設(shè)計的工序內(nèi)容進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 成果形式 分析報告一份 3 根據(jù)工序內(nèi)容編寫夾具設(shè)計任務(wù)書 并設(shè)計 1 套專用夾具 成果形式 夾具裝配圖 1 張 整套夾具零件圖 設(shè)計說明書一份 說明書要求 不少于 3000 4000 字 包括 前言 目錄 任務(wù)書 零件圖分析 加工路線分析 工藝分析 加工余量的查表 切削用量 的選擇 夾具的定位 夾緊說明分析 定位誤差的計算 加緊力分析 夾具精度的分析計算 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 夾具使用說明等 最后寫明 參考文獻(xiàn) 設(shè)計總結(jié) 4 根據(jù)工序要求 提出任務(wù)書 并根據(jù)要求設(shè)計一專用刀具 成果形式 專用刀具設(shè)計圖一套 說明書一份 擬采取設(shè)計方 法和技術(shù)支持 設(shè)計方案 技術(shù)要求 實 驗方法和步驟 可能遇到的問 題和解決辦法 等 總體設(shè)計要求及技術(shù)要點 1 對給定零件進(jìn)行工藝過程設(shè)計 并編制相應(yīng)的工序卡片 a 繪制零件圖 并對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)及工藝分析 b 擬定加工工藝路線 包括加工方法 定位基準(zhǔn)選擇及轉(zhuǎn)換 尺寸鏈計算 機(jī)床 刀具和工裝的選擇等 c 編寫詳細(xì)的機(jī)加工藝規(guī)程 注明工序與工步及加工簡圖 檢 驗方法 技術(shù)要求 機(jī)床 刀具 量具 切削用量 定位 裝夾等 2 專用夾具的設(shè)計 技術(shù)要點 a 根據(jù)工藝要求 設(shè)計并繪制兩道工序的專用夾具裝配圖 要 求能夠?qū)崿F(xiàn)夾具的功能 并且結(jié)構(gòu)合理 不能存在定位原理 錯誤 結(jié)構(gòu)工藝性好 工作效率高 制造方便 盡量降低成 本和制造難度 并對夾具精度和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析 b 設(shè)計并繪制兩套夾具所有非標(biāo)零件的零件圖 要求結(jié)構(gòu)正確 技術(shù)要求標(biāo)注合理 c 編制設(shè)計說明書 3 專用刀具設(shè)計 根據(jù)工序要求 設(shè)計專用刀具 要求材料選擇 角度設(shè)計合理 工藝性好 4 可能遇到的問題和解決辦法 a 理論上設(shè)計出的刀具及夾具的參數(shù)與現(xiàn)實中不符 解決辦法 應(yīng)以現(xiàn)實為主 不應(yīng)該追求理論上的數(shù)值 要在不 影響零件加工的前提下 準(zhǔn)確的選擇刀具及夾具 b 設(shè)計出的零件理論上可行 但實際加工不出來或無法加工 解決辦法 零件的設(shè)計是為應(yīng)用而服務(wù)的 設(shè)計出的零件不僅 可以使用 而且要考慮其經(jīng)濟(jì)性 c 設(shè)計中遇到無法理解的問題 解決辦法 查閱資料或詢問與其內(nèi)容相關(guān)的教師 實現(xiàn)本項目預(yù) 期目標(biāo)和已具 備的條件 包括過去學(xué) 習(xí) 研究工作 基礎(chǔ) 現(xiàn)有主 要儀器設(shè)備 設(shè)計環(huán)境及協(xié) 作條件等 工作環(huán)境及技術(shù)條件 1 借閱關(guān)于機(jī)械設(shè)計方面的基礎(chǔ)知識用書和工具 書 網(wǎng)絡(luò)購買或圖書館借閱 學(xué)生參考資料 1 機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計及有關(guān)手冊 2 Solid works2007 應(yīng)用基礎(chǔ) 3 CAXA 制造工程師基礎(chǔ) 4 Machine Design Second Edition 已具備條件 1 機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計理論的學(xué)習(xí)及基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí) 2 第六學(xué)期的夾具拆裝實習(xí)和機(jī)加工藝生產(chǎn)實習(xí) 3 在圖書館查到的相關(guān)文獻(xiàn) 4 已掌握計算機(jī)語言編程 Solidworks 設(shè)計軟件 各環(huán)節(jié)擬定階 段性工作進(jìn)度 以周為單位 時間進(jìn)度安排 1 準(zhǔn)備各種資料 熟悉零件圖 并繪制零件圖 1 周 2 完成機(jī)械加工過程的設(shè)計 2 5 周 3 對所設(shè)計的加工工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 并完成分析報告 1 周 4 根據(jù)工序內(nèi)容編寫夾具設(shè)計任務(wù)書 并設(shè)計一套專用夾具 2 周 5 拆整套零件圖 1 周 6 完成設(shè)計說明書一份 1 周 7 專用刀具的設(shè)計 并完成設(shè)計圖紙 時間 約 1 5 周 8 完成設(shè)計說明書一份 1 周 9 其它時間 機(jī)動處理 比如臨時放假 整理打印圖紙 打印裝訂分 析報告 答辯準(zhǔn)備等 開開 題題 報報 告告 審審 定定 紀(jì)紀(jì) 要要 時 間地點主持人 姓 名 職 務(wù) 職 稱 姓 名職 務(wù) 職 稱 參 會 教 師 論 證 情 況 摘 要 記錄人 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名 年 月 日 目 錄 摘要 1 1 前言 2 2 零件結(jié)構(gòu)與工藝性分析 3 3 零件毛坯的確定 4 4 零件表面加工方法的選擇 7 5 機(jī)械加工工藝規(guī)程 8 6 加工余量的確定 9 7 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 11 8 定位方案與工序尺寸的計算 12 9 加工工時的確定 16 10 粗銑內(nèi)外開檔面夾具設(shè)計 17 11 鏜主銷孔夾具設(shè)計 19 12 夾具操作說明 20 13 參考文獻(xiàn) 20 14 致謝辭 21 15 畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 22 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝規(guī)程及 粗銑內(nèi)外開檔面夾具 鏜主銷孔夾具設(shè)計 摘要 摘要 通過對汽車轉(zhuǎn)向節(jié)及其零件圖的研究 本人設(shè)計了一套比較系統(tǒng)的工藝規(guī)程和 兩套專用夾具 堅持保證產(chǎn)品質(zhì)量 節(jié)約成本 講究經(jīng)濟(jì)效益的原則 這是對每一位設(shè)計 者提出的基本要求 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞 工藝規(guī)程 銑削 鉆削 夾具 THE PROCESS OR ART OF SHAPING THINGS OUT OF METAL OF SPINDLE AND THE DESIGN OF ROUGH MILL THE SLOT DRILL THE MAIN HOLE OF KEY Author Tutor College of engineering Technology Education Hunan University Changsha 410007 Abstract Abstract Through turning to the research of one and picture of part to the automobile have designed a set of relatively systematic technology rules and two special purpose clamping apparatuses in person Insist on the principle guaranteeing product quality economizing the cost stressing the economic benefits This is basic request put forward toward every designer Keyword Keyword The rules of technology Mill Bore thickly Clamping apparatus 1 1 前 言 本次畢業(yè)設(shè)計包括編寫汽車轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝規(guī)程和粗銑內(nèi)外開檔面夾具 鉆主銷孔夾具設(shè)計兩大部分 是對我大學(xué)學(xué)習(xí)的一次考察 也是自己運用所學(xué) 知識進(jìn)行實踐的一次好機(jī)會 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的 工藝文件 生產(chǎn)規(guī)模的大小 工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和 手段都要通過機(jī)械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn) 夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種 裝置 其作用是使工件相對于機(jī)床和刀具有個正確的位置 并在加工中保持這 個位置不變 本次設(shè)計完全根據(jù) 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 所布置的任務(wù)而 設(shè)計 為適應(yīng)對零件大批量的生產(chǎn) 特對其工藝規(guī)程及機(jī)床夾具設(shè)計都考慮了 多套方案 通過比較最后確定一個合理的設(shè)計方案 主要考慮的問題有 1 定 位干涉與夾緊變形的問題 2 夾緊機(jī)構(gòu)操作方便和安全問題 3 夾具元件多 用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件 避免用專用件以降低成本 在設(shè)計過程中 我遇到了許多問題 在此要感謝鄭廣花老師的耐心指導(dǎo) 還有其幫助 我才能順利完成任務(wù) 2 2 零件結(jié)構(gòu)與工藝性分析 零件結(jié)構(gòu)與工藝性分析 該零件為汽車轉(zhuǎn)向節(jié) 是連接方向盤轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向傳動軸的零件 它是汽 車轉(zhuǎn)向系的一部分 零件工作時承受的壓力和扭矩很大 其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 主銷 孔軸線與水平面成 81 5 度 錐孔軸線與主銷孔軸線空間垂直 錐孔鍵槽與主銷 孔軸線成 40 度 2 12 1 零件主要加工表面如下零件主要加工表面如下 主要尺寸公差等級表面粗糙度 27IT7Ra3 2 40 IT7 IT8 Ra0 8 38 IT6 IT7 Ra0 8 40IT8Ra0 8 36 IT9 IT10 Ra3 2 0 0 12 74 IT10Ra3 2 2 22 2 主要形位公差要求如下 主要形位公差要求如下 的兩孔 內(nèi)開檔端面 4 的位置度 平臺左端面 錐孔鍵槽 該零件材料為 40Cr 調(diào)質(zhì) 能滿足汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的強(qiáng)度和韌性要求 零件的工 藝性良好 各項技術(shù)要求合理 2 32 3 粗精基準(zhǔn)的選擇 粗精基準(zhǔn)的選擇 本零件左端為短軸 右端為叉型 短軸部分作為精基準(zhǔn)應(yīng)先加工 因此 將零件兩頭平面銑平 打頂尖孔 以頂尖孔中心線為精基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇 對于加工零件而言 盡可能選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn) 而對于有若干個 不加工表面的零件 應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為 粗基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇選擇應(yīng)有利于保證加工精度 并使工件裝夾方便 在選擇時 主要應(yīng)當(dāng)注意基準(zhǔn)重合 基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題 當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與基準(zhǔn)不重合時 應(yīng)當(dāng) 進(jìn)行尺寸換算 3 3 毛坯的確定 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)要求有足夠的韌性和強(qiáng)度以保證其工作的穩(wěn)定 該零件為 40Cr 調(diào)質(zhì) 生產(chǎn)批量大 但壁厚不均勻 所以毛坯不宜鑄造 而采用模鍛有以下優(yōu) 點 1 鍛件的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)堅實 可獲得較高的強(qiáng)度 2 鍛件的廢品少 因為鍛件沒有疏松 表面雜質(zhì) 內(nèi)部裂紋的缺陷 3 制得的小公差鍛件可以減少機(jī)加工工時 4 鍛件的表面光潔度高 5 生產(chǎn)率較高 3 13 1 毛坯的計算 毛坯的計算 1 鍛件質(zhì)量 根據(jù)計算 m鍛件 鍛件 4 2kg 2 加工精度 零件除 25 和 40 外圓以外各表面為一般加工精度 F1 3 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S 根據(jù)計算 m外廓包容體 外廓包容體 22 9kg 所以 S 0 183 查表屬較復(fù)雜級別 S3 4 機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量 F1 S3 查表得直徑方向為 2 0 2 5mm 水平方向 2 0 2 5mm 即鍛件各外徑的單邊余量為 2 0 2 5mm 各軸向尺寸的單邊余量 亦為 2 0 2 5mm 當(dāng) Ra 1 6 時 余量要適當(dāng)增大 毛坯余量如下表 主要尺寸單面加工余量鍛件尺寸 0 01 0 027 40 3mm 46 0 008 0 022 25 3mm 31 1 0 28 2mm 32 0 0 12 74 2mm 78 0 2 0 76 2 5mm 73 5 1 0 0 160 2mm 164 102mm14 142 0 42mm144 鍛件重 4 2kg 形狀復(fù)雜系數(shù) S3 材料為 40Cr 含碳量 0 4 含 Cr 量小 于 1 5 查表得鍛件材質(zhì)系數(shù)為 M1 采用平直分模線 鍛件為普通精度等級 則毛坯公差如下 鍛件尺寸上偏差下偏差 46 1 5 0 7 31 1 5 0 7 32 1 5 0 7 78 1 5 0 7 73 5 1 5 0 7 162 1 9 0 9 續(xù)表 鍛件尺寸上偏差下偏差 14 1 4 0 6 144 1 9 0 9 毛坯同軸度誤差允許值 0 8mm 殘留飛邊為 0 8mm 5 確定圓角半徑 由于個部分 H B 皆不同 H B 2 的用下式計算 外圓角 r 0 05H 0 5 內(nèi)圓角 R 2 5r 0 5 H B 2 的用下式計算 外圓角 r 0 06H 0 5 內(nèi)圓角 R 3 0r 0 5 H B 2 的尺寸皆用最大 H 來計算 r 0 05 45 0 5 2 75 圓整后取 r 3 R 2 5 3 0 5 8 H B 2 的尺寸為 25 處 r 0 05 52 0 5 3 1 圓整后取 r 3 5 6 確定拔模角 本鍛件上 下模膛深度相等 起模角根據(jù) L B 45 40 1 125 H B 50 40 1 25 查表外起模角取 7 內(nèi)起模角 9 7 確定分模位置 根據(jù)零件圖 要采用徑向分模 即換向節(jié)左端圓拄部分的徑向 這樣可以 沖出內(nèi)開檔 使材料利用率得到提高 8 確定毛坯處理方式 為消除殘留的鍛造應(yīng)力 改善鍛件的切削加工性能 并為調(diào)質(zhì)處理作組織 上的準(zhǔn)備 毛坯鍛造后安排正火處理 4 4 零件表面加工方法的確定 本零件需加工的表面有外圓 包括 40 段 28 段 25 段 22 螺紋處 止口 平臺 主銷孔 堵片孔 錐孔 平臺四孔 錐孔鍵槽 開口銷孔等 材料為 40Cr 參考有關(guān)手冊及有關(guān)資料 其加工方法選擇如下 1 40 段和 25 段公差等級分別為 IT7 IT8 IT6 IT7 表面粗糙度 為 Ra0 8 需進(jìn)行粗車 精車 磨削 2 28 段和 22 螺紋處公差等級未注 表面粗糙度為 Ra12 5 采用粗 車即可 3 止口 74h11 處公差等級 IT10 表面粗糙度為 Ra1 6 側(cè)面 Ra3 2 需 進(jìn)行粗車 精車 4 平臺厚度要求 10 未注公差等級 表面粗糙度為 Ra6 3 采用粗銑即 可 平臺左端面的公差 在精車止口時得到保證 5 主銷孔 30 處 公差等級 IT7 表面粗糙度為 Ra1 6 需進(jìn)行鉆 粗 鏜 精鏜 6 堵片孔 32H11 處 公差等級 IT11 表面粗糙度為 Ra1 6 需進(jìn)行鉆 粗鏜 精鏜 7 錐孔側(cè)面處 公差等級 IT10 IT11 表面粗糙度為 Ra6 3 只 0 0 15 36 需進(jìn)行粗銑 8 錐孔處 其錐度 1 8 小端 24H8 公差等級 IT8 表面粗糙度為 Ra0 8 需進(jìn)行鉆 粗鉸 精鉸 9 錐孔鍵槽處表面粗糙度為 Ra0 8 需進(jìn)行插削 10 兩側(cè)面處 未注公差等級 表面粗糙度為 Ra6 3 采用粗銑即 1 0 0 160 可 11 內(nèi)開檔 公差等級 IT11 IT12 表面粗糙度為 Ra3 2 需進(jìn)行粗 0 2 0 76 銑 精銑 12 平臺四孔 13 處 公差等級 IT9 IT10 表面粗糙度為 Ra6 3 采用 鉆 擴(kuò)兩道工序 13 油孔的加工 油孔的公差要求和位置度要求不高 只要保證油路暢通 因此先銑平油孔側(cè)面 再鉆孔 攻絲即可 14 左端螺紋 開口銷孔和螺紋一側(cè)的銑平 螺紋表面粗糙度為 Ra3 2 開口銷孔 5 表面粗糙度為 Ra12 5 平 面到下母線 20C12 公差等級 IT12 表面粗糙度為 Ra12 5 其加工方 法為螺紋攻絲后 鉆開口銷孔并倒角 再銑平面即可 5 機(jī)械加工工藝規(guī)程 模鍛 正火處理 1 銑兩端面打中心孔 2 粗車大軸段 小軸段和螺紋軸段 3 粗車錐軸段 4 粗車止口 5 精車止口 6 精車大軸段 小軸段和螺紋軸段并倒角 7 尺寸偏差經(jīng)濟(jì)度測量 8 銑工藝槽 9 粗銑內(nèi)開檔和兩側(cè)面 10 銑平臺面 11 銑錐孔側(cè)面 12 鉆主銷孔 13 鉆錐孔 14 磁力探傷并退磁處理 15 調(diào)質(zhì) 16 鉆 擴(kuò)四孔 17 四孔倒角 18 銑油孔側(cè)面 19 粗鏜主銷孔及堵片孔 20 精鏜主銷孔及堵片孔 21 尺寸偏差經(jīng)濟(jì)度測量 22 主銷孔及堵片孔倒角 23 粗鉸錐孔 24 插鍵槽 25 精鉸錐孔 26 精銑內(nèi)開檔 27 尺寸偏差經(jīng)濟(jì)度測量 28 鉆油孔 29 油孔攻絲 30 磨外圓 31 尺寸偏差經(jīng)濟(jì)度測量 32 螺紋軸段攻絲 33 銑螺紋缺口面 34 鉆開口銷孔 35 開口銷倒角 36 滾壓 R5 37 螺紋套絲 38 去毛刺 39 檢測 40 清洗 41 涂色 入 6 加工余量的確定 根據(jù)零件圖尺寸 查 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 確定各工序的加工余 量和公差等級如下 零件尺寸工序名稱雙邊余量公差等級公 差工序尺寸 粗車 3mmIT120 3 0 0 3 75 0 0 12 74 精車 1mmIT100 12 0 0 12 74 粗車 4mmIT110 16 0 0 16 42 精車 1 5mmIT80 039 0 0 039 40 5 0 01 0 02 40 磨削 0 5mmIT70 025 0 01 0 02 40 粗車 4mmIT110 13 0 0 13 27 精車 1 5mmIT80 033 0 0 033 25 5 0 008 0 022 25 磨削 0 5mmIT70 021 0 008 0 022 25 鉆 27 5mmIT120 21 0 21 0 27 5 粗鏜 2mmIT110 13 0 13 0 29 5 0 021 0 30 精鏜 0 5mmIT70 021 0 021 0 30 鉆 27 5mmIT120 25 0 25 0 27 5 粗鏜 3 5mmIT110 16 0 16 0 31 0 16 0 32 精鏜 1mmIT70 025 0 16 0 32 M22 1 5 螺紋 粗車 1 6mmIT120 21 0 0 21 25 粗車 2 3mmIT110 13 0 0 13 22 續(xù)表 零件尺寸工序名稱雙邊余量公差等級公 差工序尺寸 鉆 22 5mmIT120 21 0 21 0 22 5 粗鉸 1mmIT80 033 0 033 0 23 5 0 033 0 24 錐孔 精鉸 0 5mmIT60 013 0 033 0 24 粗銑 4mmIT110 19 0 19 0 75 0 2 0 76 精銑 1mmIT80 046 0 2 0 76 7 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 7 17 1 選擇機(jī)床選擇機(jī)床 工序中的車削有粗車和精車 各工序的工步數(shù)不多 且零件外廓尺寸不 大 精度要求不是很高 故可選用 CA6140 型臥式機(jī)床 工序中的鉆 擴(kuò) 鉸 所需加工的尺寸有 30 主銷孔 13 的平臺四孔 錐孔 1 8 10 油孔 根據(jù)以上尺寸 選用 Z535 型立式鉆床 5 開口 銷孔用 Z4006 型臺式鉆床加工 工序中的鏜孔加工 由于鏜孔尺寸不大 但工件不是回轉(zhuǎn)體 故不宜在 車床上加工 采用 TS4132 型臥式鏜床 工序中的粗銑 精銑采用臥式銑床 考慮到本零件成批生產(chǎn) 所選機(jī)床 使用范圍較廣為宜 故選常用的 X62 型就能滿足要求 銑平臺時根據(jù)定位的 需要采用 X51 型力式銑床 工序中有 2 個尺寸要模削 2 個皆為外圓 故采用 M120 型外圓磨床 工序中插鍵槽 由于加工尺寸不大 故選用 B5020 加工 油孔 10 攻絲選用 Z4006 型機(jī)床加工 7 27 2 選擇量具選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn) 一般均采用通用量具 選擇量具的方法有兩種 一 是按量具的不確定度選擇 二是按量具的測量方法極限度誤差選擇 加工外圓時 磨外圓 40 上偏差 0 01 下偏差 0 027 25 上偏差 0 008 下偏差 0 022 現(xiàn)按量具的測量方法極限度誤差選擇 根據(jù)公差 T 0 016 和 T 0 014 查得計量器具不確定度允許值 U1 0 0009 故選用分度值為 0 0005 的比較儀 同理 用以上方法的出其他工序的量具在工藝卡片上寫明 7 37 3 選擇刀具選擇刀具 1 車床上的加工工序一般采用硬質(zhì)合金車刀 40Cr 屬于合金結(jié)構(gòu)鋼 加工鋼料宜用 YT 類硬質(zhì)合金 粗加工用 YT5 精加工用 YT30 2 粗銑選用錯齒三面刃銑刀 GB1128 85 銑削長度為 86mm 故銑 刀直徑應(yīng)為 200mm d 200mm D 40mm L 20mm Z 26 精銑選用直齒三面刃銑刀 其余參數(shù)與錯齒三面刃銑刀相同 3 鉆中心孔用錐柄麻花鉆 GB1438 85 d 27 5mm 工作部分 l 291mm 鉆油孔用錐柄麻花鉆 GB1438 85 d 10mm 工作部分 l 168mm 鉆開口銷孔用錐柄麻花鉆 GB1438 85 d 5mm 工作部分 l 133mm 8 定位方案與工序尺寸的計算 本零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 工序多 在此重點分析 精銑內(nèi)開檔 的定位方案和 定位誤差 內(nèi)開檔尺寸 公差等級 IT11 表面粗糙度 Ra3 2 0 2 0 76 位置公差要求 與主銷孔軸線垂直度公差不大于 0 05mm 本工序采用 X62 型銑床加工 刀具采用兩把直齒三面刃銑刀 精銑內(nèi)開檔定位圖 8 18 1 定位方案及分析 定位方案及分析 1 B2 面 采用短 V 型塊 限制 y 向平動 z 向平動 A2 平面定位 限制 x 向平動 y 向轉(zhuǎn)動 z 向轉(zhuǎn)動 工藝槽 限制 x 向轉(zhuǎn)動 2 B2 面 采用短 V 型塊 限制 z 向平動 z 向轉(zhuǎn)動 主銷孔 限制 x 向平動 x 向轉(zhuǎn)動 y 向平動 y 向轉(zhuǎn)動 要使零件合乎技術(shù)要求 本工序有以下不等式 T D W p 其中 T 工序誤差 D 定位誤差 W 與加工過程有關(guān)的誤差 P 夾具的制造誤差和機(jī)床上的安裝誤差 一般情況下 D 1 3T D Z B E 基準(zhǔn)制造誤差 Z 基準(zhǔn)不重合誤差 方案一分析 a 尺寸誤差 基準(zhǔn)不重合誤差 B 0 36 sin8 5 0 05321 Z 0 故 D Z B 1 3T 0 0233 不合格 b 垂直度誤差分析 基準(zhǔn)不重合誤差 B1 tg15 0 0436 B2 0 01 B3 0 036 T 型槽 Z 0 定位基準(zhǔn)無徑向位移 D Z B1 B2 B3 0 05004 0 05 不合格 方案二分析 a 尺寸誤差 基準(zhǔn)不重合誤差 B 0 Z 0 042 sin8 5 0 0062 故 D Z B 0 0062 1 3T 0 0233 合格 b 直度誤差分析 基準(zhǔn)不重合誤差 B1 tg15 0 0436 B2 0 01 Z 0 D Z B 0 01436 0 05 合格 C 銑削深度靠刀具進(jìn)給保證 8 28 2 工序尺寸的計算 工序尺寸的計算 1 長度為 142 0 4 的工序尺 寸 a 零件小頭端銑去 4mm b 止口端面粗車 1 5mm c 止口端面精車 0 5mm N 144 4 1 5 0 5 142mm 取 IT14 級公差 0 8 得工序尺寸 142 0 4 2 長度為 40 ES 1 EI 0 的工序尺寸 a 止口端面粗車 3 5m b 止口端面精車 0 5mm N 36 3 5 0 5 40mm 取 IT15 級公差為 1 得工序尺寸 40 1 3 40 ES 0 01 EI 0 02 的工序尺寸 a 粗車 2mm b 精車 1 5mm c 磨削 0 5mm N 44 2 1 5 0 5 40 取 IT7 級公差為 0 03 得工序尺寸 40 4 內(nèi)開檔 76 ES 0 2 EI 0 的工序尺寸 a 粗銑 4mm b 精銑 1mm N 81 4 1 76 取 IT8 級公差為 0 2 得工序尺寸 76 9 加工工時的確定 加工的工時確定主要考慮切削深度 速度和走刀長度 本零件工序數(shù)較多 在此不一一給出計算 確定粗車外圓 42 ES 0 EI 0 16 的加工工時 基本時間 Tji L i f n l1 l2 l3 L i f n L3 為試切長度 該工件為大批生產(chǎn) 無試切長度 L 40mm l1 ap tgkr 2 3 Kr 45 所以 l1 4mm l2 0 F 0 65mm r n 4r s 故 Tji 17s 輔助時間 輔助時間包括裝卸工件 開動和停機(jī) 改變切削用量 測量工件以及進(jìn)刀 和退刀動作 本零件大批生產(chǎn) 無改變切削用量時間 根據(jù)工件是在三爪卡盤上裝夾 手動加工 工件重 5kg 左右 查得 T 裝 0 11min 6 6s T 卸 0 08min 4 8s 根據(jù)工件測量用的是游標(biāo)卡尺 測量直徑在 30 50 間 查得 T 測 0 08 0 09min 4 8 5 6s 取 5s 所以 T 輔 T 裝 T 卸 T 測 16 4s 加上開機(jī) 進(jìn)退刀等時間后 T 輔取 22s 其余布置工作場地時間和休息 生理需要時間 T T 21 8 Tji T 輔 8 5s 所以 T 總 Tji T 輔 T 47 5s 其余加工工時在工藝卡片上寫明 10 粗銑內(nèi)外開檔面夾具設(shè)計 10 110 1 切削力的確定切削力的確定 由工藝規(guī)程可知 工件在臥式銑床 X61 上銑削 采用錯齒三面刃銑刀 材 料為 W18Cr4v 查 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 P 2335t0 90SE0 8D 1 1n 0 1E 其中 P 銑切力 N t 銑削深度 mm SE 每刀進(jìn)給量 mm D 銑刀直徑 N 銑刀每分鐘轉(zhuǎn)速 E 銑刀齒數(shù) 查 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 得 D 200mm Z 26 t 2mm V 265m min 所以 n 1000V D 1000 265 200 422r min SE 0 18 所以 P 2335 30 90 0 180 8 200 1 1 422 0 1 26 66 56N 四把銑刀的 P 66 56 4 266 24N 10 210 2 夾緊力的計算夾緊力的計算 由于工件的夾緊機(jī)構(gòu)是采用兩個螺栓通過壓板壓塊構(gòu)成的復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)對 工件夾緊 查表得 W0 WK L 1 0 MQ W0 r tg 1 rztg 2 Wk r tg 1 rztg 2 L 1 0 其中 L 作用力臂 r 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑 mm 1 螺桿端部與工件間的摩擦角 rz 螺紋中徑之半 mm 螺紋升角 查 機(jī)床夾具手冊 WK W K 其中 WK 實際所需夾緊力 N W 一定條件下由靜力平衡計算出的理論夾緊力 N K 安全系數(shù) 且 K K1 K2 K3 K4 K5 K6 K0 查表得 K1 1 2 K2 1 6 K3 1 0 K4 1 3 K5 K6 1 0 K0 1 5 所以 K K1 K2 K3 K4 K5 K6 K0 3 75 WK W K 123 2 3 75 462 N W0 462 0 5 1 0 9 256 7 N MQ 256 7 9 33 tg0 15 5 513 tg 2 29 9 50 315 N mm 10 310 3 夾具設(shè)計方案的確定夾具設(shè)計方案的確定 根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)工件的特點和零件圖紙的要求 對工件內(nèi)開檔的粗銑可用 立銑和臥銑兩種方式 a 把工件內(nèi)開檔水平放置采用立銑 把工件放在 V 型塊上 74 的軸端面靠在 V 型塊端面上定位 上面用 螺旋及壓板壓塊構(gòu)成的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊 右端由防轉(zhuǎn)銷與防轉(zhuǎn)槽配合 共限 制 6 個自由度 b 該方案將工件內(nèi)開檔豎直放置 采用臥式銑床 把工件放在 V 型塊上 74 的軸端面靠在 V 型塊端面上定位 上面用 螺旋及壓板壓塊構(gòu)成的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊 右端由防轉(zhuǎn)銷與防轉(zhuǎn)槽配合 共限 制 6 個自由度 比較兩種方案 可以看出方案二的工件裝卸方便 因為立式銑床有一定 高度 工人操作不便 再者 方案 a 的切削力方向是水平的 這對夾具和機(jī)床 的要求就很高 而方案 b 的切削力主要由 74 的端面承受 受力位置很好 不 會出現(xiàn)材料剛度問題使得工件產(chǎn)生加工精度問題 綜上所敘 選擇方案 b 夾具圖見圖紙 機(jī)床型號和有關(guān)參數(shù)見工藝卡 11 鏜主銷孔夾具設(shè)計 11 111 1 夾具設(shè)計方案確定夾具設(shè)計方案確定 根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)工件的特點和零件圖紙的要求 對工件主銷孔的鉆削可用 立式和臥式兩種方式 方案一 采用臥式鉆床 工件豎直放置 主軸孔心線水平 利用 40 軸斷和 74 軸端面以及一個 防轉(zhuǎn)銷進(jìn)行定位 總共限制六個自由度 利用鉤型壓板夾緊 方案二 采用立式鉆床 工件以主銷孔軸心線的垂直線水平放置 工件夾在分度盤上 利用 40 軸 斷和 74 軸端面以及一個防轉(zhuǎn)銷進(jìn)行定位 總共限制六個自由度 采用螺母和 壓板壓塊組成的復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)夾緊 分析 方案一由于兩孔間距離比較大 又由鉆削的切削量大 孔深 容易 發(fā)熱 對于刀具的磨損很大 并且發(fā)熱影響工件的加工精度 方案二的分度盤 就避免了這一點 故綜上所述 選擇方案二 11 211 2 鏜削切削力的確定鏜削切削力的確定 由于工件為 40Cr 100 公斤力 毫米 2 所以采用高速工具鋼 W18Cr4V 高速鉆頭 查 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 表 1 2 7 可得 切削力 PX 667DS0 7KP 切削扭矩 M 0 34D2S0 8KP 其中 KP b 736 0 75 D 鉆頭直徑 mm S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 mm KP 修正系數(shù) b 工件材料的抗拉強(qiáng)度 MPa PX 667DS0 7KP 667 2 75 0 180 7 1 4 7704 N M 0 34D2S0 8KP 0 34 2 752 0 180 8 1 4 91 3 N m 12 夾具操作說明 粗銑內(nèi)外開檔面與鉆主銷孔兩套夾具結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 可靠的保證了加 工質(zhì)量 提高了勞動效率 12 112 1 粗銑內(nèi)外開檔面夾具操作方法粗銑內(nèi)外開檔面夾具操作方法 把工件放到 V 型塊上 74 的端面靠在 V 型塊的端面上定位 再把壓板翻 過來使壓板上的 V 型浮動環(huán)節(jié)壓在 40 軸外圓面上 將防轉(zhuǎn)銷插入與工件的防 轉(zhuǎn)槽配合 再用手柄螺母把壓板壓緊 即可開始加工 12 212 2 鏜主銷孔夾具操作方法鏜主銷孔夾具操作方法 將工件