CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)[831004] 加工工藝及鉆φ4孔夾具設(shè)計(jì)[版本3]

目錄 序言 . 3 一、零件的分析 . 4 （一） 零件的作用 . 4 （二） 零件的工藝分析 . 4 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 4 (一 )確定毛坯的制造形式 . 4 （二）基面的選擇 . 5 （三）制定工藝路線(xiàn) . 5 （四）機(jī)械加工余量、 工序尺寸及毛皮尺寸的確定. 6 （五）確立切削用量及基本工時(shí) . 7 三 、 夾具設(shè)計(jì)： . 12 （一）、設(shè)計(jì)時(shí)注意的問(wèn)題 . 12 （二）、夾具設(shè)計(jì) . 12 參考資料： . 14 2 3 需要 紙，扣扣 414951605 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的 也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練 ,因此 ,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課 程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的 “ 四化 ” 建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。 4 一、零件的分析 （一） 零件的作用 題目所給的零件是 床的 法蘭盤(pán) 。 主要是要來(lái)安裝在機(jī)床上，起到導(dǎo)向的作用使機(jī)床實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 （二） 零件的工藝分析 床共有 八 處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 100 為 基準(zhǔn)面 加工表面 這一組加工表面包括： ， 的右端面 2. 以 端面為基準(zhǔn)， 先用 16 的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔 由于孔與 有跳動(dòng)的要求，所以要以 . 以 端面為基準(zhǔn) 3以 端面為基準(zhǔn)，車(chē) 、 、 90 外圓，并導(dǎo) 5，和 1 45， 4要以孔 為基準(zhǔn)，精車(chē)所有外圓面，使其達(dá)到要求 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一 )確定毛坯的制造形式 零件材料為 慮零件在機(jī) 床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。 5 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔 外輪廓表面作為粗基 準(zhǔn)。 （ 2）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)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。 （三）制定工藝路線(xiàn) 制定工藝路線(xiàn)得出發(fā)點(diǎn) ,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證 ,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具 ,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工序一 車(chē)端面及外圓 ，以 為粗基準(zhǔn)，選用 床 工序二 以 外圓面為基準(zhǔn)，鉆 通孔，先用鉆 16 的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到 的尺寸 工序三 以 外圓面為基準(zhǔn)，粗車(chē) 、 90 外圓，并導(dǎo) 5，和 1 45 工序四 以 外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo) 7 45，和 1 45 工序五 內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車(chē) 左端面和 90 右端面和 保證跳動(dòng)在 ,并車(chē) 32 槽 工序六 右端面和一圓面定位 ,利用兩個(gè)端面夾緊 ,先銑粗糙度為 一面 。 工序七 以剛銑的平面定位 ,利用兩端面夾緊 ,銑另外一面保證尺寸為 24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位 ,再利用另外一 個(gè)面夾緊 ,鉆 4 的通孔 ,再壙孔到6 孔 ,保證尺寸為 L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。 6 工序九 以 孔為基準(zhǔn)面 ,利用專(zhuān)用夾具 ,鉆 4 個(gè) 9 孔。 工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度 方案二 工序一 車(chē)端面及外圓 ，以 為粗基準(zhǔn)，選用 床 工序二 以 外圓面為基準(zhǔn)，粗車(chē) 、 90 外圓，并 導(dǎo) 5，和1 45 工序三 以 外圓面為基準(zhǔn)，鉆 通孔，先用鉆 16 的鉆頭鉆孔，再鉸孔達(dá)到 的尺寸 以 外圓面為基準(zhǔn)，粗車(chē) 、 90 外圓，并導(dǎo) 5，和 1 45 工序四。 以 外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo) 7 45，和 1 45 工序五 內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車(chē) 左端面和 90 右端面和 保證跳動(dòng)在 ,并車(chē) 32 槽 工序六 右端面和一圓面定位 ,利用兩個(gè)端面夾緊 ,先銑粗糙度為 一面 。 工序七 以剛銑的平面定位 ,利用兩端面夾緊 ,銑另外一面保證尺寸為 24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位 ,再利用另外一個(gè)面夾緊 ,鉆 4 的通孔 ,再壙孔到6 孔 ,保證尺寸為 L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。 工序九 以 孔為基準(zhǔn)面 ,利用專(zhuān)用夾具 ,鉆 4 個(gè) 9 孔。 工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度 雖然工序仍然是十步，多次加工 表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳動(dòng)的要求所以選擇第一個(gè)方案 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ”床 法蘭盤(pán) ” ；零件材料為 度 190 210皮重量 產(chǎn)類(lèi)型大批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線(xiàn)，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 7 1. 外圓表面延軸線(xiàn)方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（ ， 端面）。 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下稱(chēng)工藝手冊(cè)）表 45， 100 端面長(zhǎng)度余量均為 4（均為雙邊加工） 車(chē) 削加工余量為： 粗 車(chē) 2 車(chē) . 內(nèi)孔 工序尺寸加工余量： 鉆孔 2孔 孔 鉸 0. 其他尺寸鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為 中 批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加 工方式予以確認(rèn)。 取余量為： 7此可以確定毛坯的尺寸（毛坯圖） （五）確立切削用量及基本工時(shí) 序一 以 外圓為粗基準(zhǔn)，粗 車(chē) 外圓及其右 端面。 1. 加工條件 工件材料： b =B=190241,鑄造。 加工要求：粗 車(chē) 55 外圓，尺寸保證到 47 。 8 機(jī)床： 床。 刀具： 定加工時(shí)間： 工序：確定加工時(shí)間 由于余量為 8此分二次切削，吃刀深度為切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，進(jìn)給量 f=r （表 計(jì)算切削速度，耐用度 t=45v =kt a f =0 . 1 8 0 . 1 5 0 . 3292 0 . 8 1 0 . 8 1 . 5 44 5 4 0 . 4 =161m/s) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 000= 1000 5=s (935r/按機(jī)床取00r/5r/s 實(shí)際切削速度為 v=15r/s 車(chē)外圓時(shí)141 5 215 =1 2 32 2 5 5 5 2 1 0 ( 0 . 1 7 m i n )1 5 0 . 4l 車(chē)端面時(shí)2I 查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，進(jìn)給量 f=r d 取 16 v=14m/ 1 4 0 . 8 1 1 . 2 / m i v c v l v t vv v k k k k m 01000 1 0 0 0 1 4 2 2 2 . 9 / m i 1 4 1 6 根據(jù) 床說(shuō)明書(shū)，可考慮選擇 2 7 2 / m 故取 0 /f m m r 0 /f m m r 2 7 2 / m 鉆、擴(kuò)孔時(shí)1m = 9 1 1 0 22 7 2 0 =孔時(shí) 0 . 2 7 / m i nf m m 9 m 000 1 0 0 0 9 . 6 1532 0 3 . 1 4 2 0 取 195 9 2 9 1 1 0 1 . 9 m i 5 0 . 2 7 工序 車(chē)削條件和參數(shù)跟工序 I 一致 9 4 1 4 5 4 5 2 2 2 . 6 0 . 3 6 m i 0 . 4 s 工序 ( 7 1 ) 2 1 . 2 0 . 0 3 m i 0 . 4 s 工序 V 刀號(hào) 查手冊(cè) 余量為 . 6 0 . 32pa m m取 f=r 9 0 / m n= 1 0 0 0 9 0 6 4 0 / m i 1 4 4 5 r 根據(jù) 7 1 0 / m 實(shí)際切削速度 3 . 1 4 4 . 5 7 1 0 1 0 0 / m i 0 0 1 0 0 0 4 1 9 3 3 0 . 2 1 m i 0 0 . 5 6工序 由于銑的量為 21要三次粗銑，一次精銑 分別為128a m m3 4pa 1pa 2 0 . 3 6 /f m m r3 4 12 1 1 0 / m i v m3 1404 22012 90 0 . 8 2 m i 3 90 0 . 6 4 m i 4 90 0 . 4 1 m i 工序 由圖可知余量為 11可分二次粗銑，一次精銑 12 0 m 3 工序：先 用 4 鉆頭鉆通孔，再壙孔到 6 ，再叫空鉸孔到達(dá)所要求的精度 查手冊(cè)，知鉆 4 孔時(shí)1 0 f m m r，鉆 的鉆頭孔：1 mm r1 0 0 0 1 4 743m i 1 4 6 查手冊(cè)去標(biāo)準(zhǔn)值1 6 8 0 m 10 鉸孔時(shí)3 0 f m m r、 109、 、 、 、 、 180T 11 0 . 20 . 3 0 . 1 0 . 51 5 . 6 6 0 . 8 9 9 1m i 0 0 . 3 0 . 6v m m mC s 3 01000 1 0 0 0 9 478 m i 1 4 6cV rn d 取3 5 4 5 m 121 1 2 2 3 31 2 . 5 5 7 5 7 5 0 . 1 6 m i 0 0 . 4 2 6 8 0 0 . 4 2 5 4 5 0 . 2 8m n f n f n f 工序：由于鉆 4 個(gè) 9 孔，先用 的鉆頭鉆，然后再鉸孔 鉆孔時(shí)：1 0 f m m r、 1 0 m 孔時(shí)：1 0 f m m r、 1 0 m 于速度是一樣的所以 1000 1 0 0 0 1 0 3 3 0 m i 1 4 9 查表可知道取 3 9 2 m 8 5 8 54 0 . 1 6 0 . 2 1 0 . 3 7 m i 2 0 . 8 1 3 9 2 0 . 6 2 工序： 、 兩外圓面，和 90 、 兩端面，使其達(dá)到所要求的粗糙度。 1 選擇砂輪： 切許用量的選擇： N 砂 =1500 V 砂 =向進(jìn)給量 0 0 m m工件速度 0 6wv m s徑向進(jìn)給量 0 5rf m m雙行程 3 切削工時(shí) 12 2 6 0 1 m i b Z b K f f r g g g 夾具設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)加工 4的鉆床夾具，本夾具將用于 搖臂鉆床，刀具材料為高速鋼，在法蘭盤(pán)的外圓表面上加工孔。 （一）、設(shè)計(jì)時(shí)注意的問(wèn)題 利用本夾具主要用來(lái)加工 4個(gè)孔內(nèi)表面的粗糙度要求為 ，在加工前先加工 ，且法蘭盤(pán)的 45圓表面和90兩側(cè)平面均已經(jīng)過(guò)半精加工。加工 4 6的整個(gè)過(guò)程包括鉆、擴(kuò)、鉸三步，因此本工序的加工精度容易保證，主要考慮如何定位夾緊以節(jié)省操作時(shí)間提高生產(chǎn)率。 （二）、夾具設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖知， 4對(duì) 90右側(cè)端面有一定的位置度要求，為了減少定位誤差，以 90右側(cè)端面為主要定位基準(zhǔn)面， 以 45圓表面和 90一側(cè)小平面為輔助定位面，共限制個(gè)自由度，其中 與 4軸線(xiàn)同方向的自由度被重復(fù)限制，但起到增強(qiáng)定位穩(wěn)定性的作用，因此這一定位方案可行。 為了提高加工效率，將鉆套設(shè)計(jì)成快換鉆套，鉆模板也設(shè)計(jì)成鉸鏈?zhǔn)剑梢苑D(zhuǎn)以方便裝卸工件。 切削力及夾緊力計(jì)算 鉆 時(shí)切削量最大，切削力和加緊力也最大， 這里只考慮鉆時(shí)的切削力和加緊力。 刀具：高速鋼麻花鉆， 鉆孔時(shí)的軸向力 查文獻(xiàn) 表 15 13 由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削力 作用下沿 90較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開(kāi)基面所需的夾緊力 摩擦系數(shù) 1f 查 4表 31f = 安全系數(shù) 54321 ， 式中 基本安全系數(shù) 加工狀態(tài)系數(shù) 刀具鈍化系數(shù) 文獻(xiàn) 4表 3 切削特點(diǎn)系數(shù) 考慮加緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù) L=20 H=42 l=34Q 9 9 0 查文獻(xiàn) 4表 3 d=10螺栓許用加緊力 10094許Q，因 10型螺栓長(zhǎng)度小于所需夾緊長(zhǎng)度，為方便加緊，選用 16鉤型夾緊螺栓夾緊，夾緊螺母上鉆一 16孔使之成為可快速拆裝的螺母 且定位套在 45圓段的定位套對(duì)工件有輔助支撐作用，使支撐更加穩(wěn)定，因此選用該螺栓加緊足以滿(mǎn)足加緊要求。 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為定位套，該定位套是根據(jù)零件定位方案設(shè)計(jì)的專(zhuān)用件，各定位面加工后對(duì) 4的軸向位置偏差影響可以忽略不計(jì)。鉆孔位置主要由鉆套鉆模套引導(dǎo)，因此孔的位置加工偏差主要由鉆套中心位置尺寸偏差決定。查文獻(xiàn) 4表 3通精度的鉆模板上