制定底座零件的加工工藝設(shè)計(jì)鉆4-Φ28孔的鉆床夾具

1、 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：制定底座零件的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆4-28孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級： 機(jī)電11-2班 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 機(jī)械工程系2013年 11 月 22日目錄 HYPERLINK l _Toc32379 引 言 PAGEREF _Toc32379 1 HYPERLINK l _Toc11250 第一章 零件的分析 PAGEREF _Toc11250 2 HYPERLINK l _Toc732 第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc732 2 HYPERLINK l _Toc4893 2.1 確定毛坯的制造形式 PAGEREF

2、_Toc4893 2 HYPERLINK l _Toc19082 2.2 基準(zhǔn)的選擇 PAGEREF _Toc19082 3 HYPERLINK l _Toc13861 2.3 制訂工藝路線 PAGEREF _Toc13861 3 HYPERLINK l _Toc7777 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定 PAGEREF _Toc7777 4 HYPERLINK l _Toc625 PAGEREF _Toc625 4 HYPERLINK l _Toc26150 第三章 專用夾具的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc26150 13 HYPERLINK l _Toc6347 PAGERE

3、F _Toc6347 14 HYPERLINK l _Toc32581 3.2 定位原理說明 PAGEREF _Toc32581 14 HYPERLINK l _Toc18827 切削力和夾緊力的計(jì)算 PAGEREF _Toc18827 14 HYPERLINK l _Toc18126 PAGEREF _Toc18126 14 HYPERLINK l _Toc31539 總 結(jié) PAGEREF _Toc31539 16 HYPERLINK l _Toc20011 致 謝 PAGEREF _Toc20011 17 HYPERLINK l _Toc10617 參 考 文 獻(xiàn) PAGEREF _To

4、c10617 18 引 言現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場劇烈競爭，企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有1300015000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量只有15%左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)FMS、數(shù)控機(jī)床NC，加工中心MC和成組加工GT等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求：1. 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期2.

5、 能裝夾一組相似性特征的工件3. 適用于精密加工的高精度的機(jī)床4. 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)5. 采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率第一章 零件的分析底座共有五組加工外表，現(xiàn)分述如下：1、基準(zhǔn)面A2、456端面3、428H7孔4、18寬槽、36寬槽5、410錐銷孔技術(shù)要求如下：28H7孔平行度公差為0.01mm。3mm。3.未注倒角R3R5。4.材料：HT150。第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.1 、確定毛坯的制造形式零件材料為HT150。由于零件年產(chǎn)量為20000件，已到達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮

6、也是應(yīng)該的。2.2 、基準(zhǔn)的選擇 1、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)以加工外表為粗基準(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。如果工件上外表上有好幾個不需加工的外表，那么應(yīng)選擇其中與加工外表的相互位置精度要求較高的外表作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 2 選擇加工余量要求均勻的重要外表作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要外表。因而在加工時選擇導(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，使表層保存而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 3 應(yīng)選擇加工余量最小的外表作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有

7、足夠的加工余量。 4 粗基準(zhǔn)應(yīng)防止重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的外表大多數(shù)是粗糙不規(guī)那么的。屢次使用難以保證外表間的位置精度。由零件圖及粗基準(zhǔn)選擇原那么得出，底座以56凸臺面及工件兩側(cè)面作為定位粗基準(zhǔn)，具體形式參考工序卡一。 5 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的重合問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，因該進(jìn)行尺寸換算，在此都不多做說明。2.3 、制訂工藝路線工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、半精銑、精銑基準(zhǔn)面A工序04：粗銑、精銑4-56凸臺面工序05：鉆4-26孔；擴(kuò)4-26孔至4-27.8；4-28H7；倒角C1工序06：銑18寬槽；銑38寬槽深2工序07：鉆4-10錐銷孔先鉆一頭，

8、裝配時透鉸工序08：去毛刺工序09：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫2.4 、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定“底座零件材料為HT150，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)1、基準(zhǔn)面A的加工余量基準(zhǔn)面A，精度等級IT7級，加工余量等級CT-E，查?機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊?表2.3-1知，單邊加工余量Z=3.0mm，基準(zhǔn)面A的外表粗糙度Ra1.6,查?機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊?表1.4-8知，需經(jīng)過三步即粗銑、半精銑、精銑方能滿足其精度要求。2、56凸臺面加工余量56凸臺面，精度等級IT7級，加工余量等級CT-E，查?機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊?表2.3-1知，單邊加工余量Z=2.0mm，56凸臺面的外表粗糙度Ra3.2,查?機(jī)械設(shè)計(jì)簡明

9、手冊?表1.4-8知，需經(jīng)過二步即粗銑、精銑方能滿足其精度要求。3、28H7孔的加工余量因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，28H7孔，外表粗糙度Ra1.6，由?機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊?表1.4-7和表2.2-8知，28H7孔需鉆、擴(kuò)、鉸三步方能滿足其精度要求。鉆 26mm擴(kuò) 擴(kuò)26mm至鉸 鉸28H7mm4、18寬槽、36寬槽的加工余量因槽的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，18寬槽、36寬槽外表粗糙度Ra12.5、Ra6.3，由?機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊?表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。5、10錐銷孔的加工余量因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，10錐銷孔，技術(shù)要求，先鉆一頭，裝配圖時透鉸。6、其他不加工外

10、表，鑄造即可滿足其精度要求。2.5、確定切削用量及根本工時工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、半精銑、精銑基準(zhǔn)面A工步一：粗銑基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，那么按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=1000計(jì)算工時切削工時：，那么機(jī)開工時為工步二：半精銑基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，那么

11、按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=1000計(jì)算工時切削工時：，那么機(jī)開工時為工步三：精銑基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，那么按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=1000計(jì)算工時切削工時：，那么機(jī)開工時為工序04：粗銑、精銑4-56凸臺面工步一：粗銑4-56凸臺面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，那么按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=8003計(jì)算工

12、時切削工時：，那么機(jī)開工時為工步二：精銑4-56凸臺面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，那么按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=8003計(jì)算工時切削工時：，那么機(jī)開工時為工序05：鉆4-26孔；擴(kuò)4-26孔至4-27.8；4-28H7；倒角C1工步一：鉆4-26孔機(jī)床：Z3025搖臂鉆床 刀具：根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊?表10-61選取高速鋼麻花鉆261) 給量 查?機(jī)械加工工藝師手冊?表28-13，2) 削速度根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊?表10-70,及10-66,查得

13、V=50m/min.3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 612r/min,與612r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 削工時，按?工藝手冊?表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =13mm; =3mm; t= =2.103(min)工步二：擴(kuò)4-26孔至4-機(jī)床：Z3025搖臂鉆床 刀具：根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊?表10-61選取高速鋼擴(kuò)孔鉆1) 給量 查?機(jī)械加工工藝師手冊?表28-13，2) 削速度根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊?表10-70,及10-66,查得V=50m/min.3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 573r/min,與573r/mi

14、n相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 削工時，按?工藝手冊?表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =0.9mm; =3mm; t= =1.482(min)工步三：鉸4-28H7機(jī)床：Z3025搖臂鉆床 刀具：根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊?表10-61選取高速鋼鉸刀1) 給量 查?機(jī)械加工工藝師手冊?表28-13，2) 削速度根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊?表10-70,及10-66,查得V=50m/min.3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 569r/min,與569r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=4)

15、削工時，按?工藝手冊?表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =0.1mm; =3mm; t= =1.441(min)工步四：倒角C1工序06：銑18寬槽；銑38寬槽深2工步一：銑18寬槽1. 選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，那么按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=500切削工時：，那么機(jī)開工時為工步二：銑38寬槽深21. 選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，那么按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=500切削工時：，那么機(jī)

16、開工時為工序07：鉆4-10錐銷孔先鉆一頭，裝配時透鉸機(jī)床：Z3025搖臂鉆床 刀具：根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊?表10-61選取高速鋼麻花鉆101) 給量 查?機(jī)械加工工藝師手冊?表28-13，2) 削速度根據(jù)?機(jī)械加工工藝手冊?表10-70,及10-66,查得V=20m/min.3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 636r/min,與636r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實(shí)際切削速度=4) 削工時，按?工藝手冊?表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=14mm; =5mm; =3mm; t= =1.128(min)工序08：去毛刺工序09：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫第三章

17、 專用夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序5：鉆、擴(kuò)、鉸4-28H7孔的鉆床夾具，機(jī)床選用：Z3025搖臂鉆床。本夾具主要用來：鉆、擴(kuò)、鉸4-28H7孔，4-28H7孔平行度公差0.01mm，4-28H7孔對A面的垂直度公差0.03mm,這些要求，在設(shè)計(jì)夾具時要考慮在內(nèi)。3.2 定位原理說明基準(zhǔn)面A作為第一定位基準(zhǔn)，與支承板相配合限制三個自由度，工件后端面作為第二定位基準(zhǔn)，與兩個定位銷相配合限制兩個自由度，工件左端面作為第三定位基準(zhǔn)，與定位塊相配合限制一個自由度，工件六個自由度被完全控制，屬于完全定位。切削力和夾緊力的計(jì)

18、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?得：鉆削力 式5-2鉆削力矩 式5-3式中：D=28mm 代入公式5-2和5-3得 F=2628174=1942N T=1018174本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。本工件采用基準(zhǔn)面A、后端面及左端面定位，對應(yīng)的定位元件為：支承板、兩定位銷和定位塊，夾緊那么是由移動壓板、螺母、螺桿等組成的夾緊機(jī)構(gòu)來完成，本套夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，夾具如下列圖所示：總 結(jié)本設(shè)計(jì)中是對底座零件加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對零件的加工過程和夾具的

19、設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對某幾個工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向確實(shí)定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為到達(dá)零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低本錢的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決。而且它們都有一個共同的特點(diǎn)，都采用了一面兩銷定位，夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。因此手動夾緊滿足夾緊要求。通過做這次的設(shè)計(jì)，使對專業(yè)知識和技能有了進(jìn)