彈簧夾頭工藝的設(shè)計(jì)說明書

..>PAGE1目錄TOC\o"1-3"\h\u149011.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的目的 3296572.彈簧夾頭工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容 418942.1零件的分析〔彈簧夾頭〕 421122.1.1彈簧夾頭的作用及工作條件 472652.2彈簧夾頭的工藝分析 5992.2.1彈簧夾頭的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)分析 515032.2.2彈簧夾頭的主要加工外表及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)分析 5268383工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 735483.1確定毛坯的制造形式 7318643.2基面的選擇 73293.3制定工藝路線 79853.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定 9783.4.1外圓外表〔Ф32，Ф36及錐面〕 963873.4.2外圓外表沿長(zhǎng)度方向的加工余量〔Ф36的端面〕 955423.4.3內(nèi)孔 9147423.4.4確定切削用量及根本工時(shí) 1030173參考文獻(xiàn) 14..>培養(yǎng)分析解決生產(chǎn)技術(shù)問題的能力，初步掌握設(shè)計(jì)工藝規(guī)程和機(jī)床夾具的根本方法，并穩(wěn)固、深化已學(xué)得的理論知識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)熟悉和運(yùn)用有關(guān)圖冊(cè)、圖表等技術(shù)資料的能力，訓(xùn)練識(shí)圖、制圖、運(yùn)算及編制技術(shù)文件的根本技能。2.1零件的分析〔彈簧夾頭〕本次課程設(shè)計(jì)所采用的零件為彈簧夾頭其作用如下：(1)能準(zhǔn)確的定位與夾緊工件〔或刀具〕，具有抵抗扭矩和承受來自多方向切削力的功能。(2)具有增大驅(qū)動(dòng)力〔拉力〕和轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)力為工件〔或刀具〕夾緊力的功能。(3)具有快速松開工件〔或刀具〕的功能。(4)具有在不降低加工精度和使工件不受損害前提下的高重復(fù)精度。(5)具有能在較寬的主軸轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作與只有極小的夾緊力損失的能力。(6)在高速切削中的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小。彈簧夾頭通常在裝有機(jī)床主軸的孔內(nèi)使用，在工作中彈簧夾頭必須保持與工件(或刀具)的定位基準(zhǔn)一樣如主軸。彈簧夾頭和工件〔或刀具〕之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致不正確的零件加工。彈簧夾頭與工件〔或刀具〕的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或相對(duì)軸向移動(dòng)都回使加工工件尺寸的一致性和幾何精度受到影響。彈簧夾頭采用彈性較好的優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，并經(jīng)熱處理使頭部外錐與夾爪內(nèi)壁有較高硬度以保證堅(jiān)硬耐磨。每種規(guī)格的彈簧夾頭所能夾緊工件的尺寸范圍很小，所以它的應(yīng)用范圍很廣，消耗量較大，適用于自動(dòng)車床、萬能銑床、螺紋磨床等各類設(shè)備。該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：N=Qn(1+α%+β%)式中N——零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)〔件/臺(tái)〕；Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量〔臺(tái)/年〕；n——每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量〔件/臺(tái)〕；α%—備品率;β%—廢品率;設(shè)Q=1000,n=1,α%=10%,β%=1%由上式可算得N=1110件根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，制定零件在中批生產(chǎn)條件下的機(jī)械加工工藝規(guī)程，可制定該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為1110〔件/年〕。生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。由生產(chǎn)類型可知該零件的工藝特點(diǎn)為：毛坯的制造方法局部鑄件用金屬模，局部鍛件用模鍛，毛坯精度中等，加工余量中等；機(jī)床通常采用通用機(jī)床，局部采用專用機(jī)床；夾具廣泛使用專用夾具和可調(diào)夾具；刀具和量具按零件產(chǎn)量和精度，局部采用通用刀具和量具，局部采用專用刀具和量具；工件的裝夾方法局部采用劃線找正，廣泛采用通用或?qū)Ｓ脢A具裝夾。彈簧夾頭為了保證其精度,它的Φ20的孔與30°的外圓錐外表與圖中A面有一定的要求.三個(gè)等分槽也有一定的要求.現(xiàn)分述如下:Φ20的孔與30°的外圓錐外表與圖中A面與B面的圓跳動(dòng)為0.015.A面的外表粗糙度為0.4.ΦΦ7.2的,插入ΦΦ6必須擴(kuò)大至Φ7.2.由以上分析可知,應(yīng)先加工A面的外圓,再以該圓為基準(zhǔn),加工Φ20的孔與30°的外圓錐外表.三個(gè)等分槽加工時(shí)應(yīng)要先擴(kuò)再縮,用焊接來實(shí)現(xiàn).3工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)選取彈簧夾頭的制造材料為彈簧鋼，其具有優(yōu)良的綜合性能，如力學(xué)性能(特別是彈性極限、強(qiáng)度極限、屈強(qiáng)比)、抗彈減性能(即抗彈性減退性能，又稱抗松弛性能)、疲勞性能、淬透性、物理化學(xué)性能(耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等)。由前面可知其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以毛坯采用模鍛件?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要工作之一。基面選擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)率得到提高。否則不但加工工藝過程中的問題百出，更有甚者還會(huì)造成零件大批報(bào)廢使生產(chǎn)無法正常進(jìn)展。a.粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)閺椈蓨A頭的毛坯屬于軸類零件,所以應(yīng)選擇外圓為粗基準(zhǔn).b.精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題.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)展尺寸換算.制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外還應(yīng)當(dāng)盡量考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)本錢盡量下降。工藝路線方案：工序1:車焊用銷子(Φ5.0)(Φ7.2)工序2:夾外圓分別車外圓各部及錐面〔須精加工的留磨量0.5mm〕，孔除須配合的孔留0.5mm磨量外，其余干到圖紙尺寸。工序3：鉆孔〔Ф10〕。工序4:粗鏜﹑細(xì)鏜內(nèi)孔,到達(dá)圖紙要求.工序5:攻M12的內(nèi)螺紋.工序6:鉆槽端部3個(gè)均布的小孔。工序7:銑三等份槽但不銑通，端面留4～5mm量。工序8:去毛刺.工序9:淬火HRC45，發(fā)藍(lán)。工序10:兩端倒角.工序11:焊三點(diǎn),漲大(Φ7.2)工序12:割開焊點(diǎn).工序13:去毛刺.工序14:焊三點(diǎn),縮小(Φ5.0)工序15:頂兩端倒角處磨外圓及錐面至尺寸。工序16:夾外圓磨內(nèi)孔至尺寸。工序17:上磨床割開三條均布槽,去銷子.工序18:去毛刺.工序19:刻標(biāo)記.工序20:終檢、入庫。3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定彈簧夾頭所使用的材料為60Si2MnA，硬度為〉HV500,毛坯重量約為1kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用模鍛毛坯3級(jí)精度組〔成批生產(chǎn)〕。根據(jù)上述原材料及加工工藝分別對(duì)各加工外表的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定如下：3.4.1外圓外表〔Ф32，Ф36及錐面〕Ф32的外圓長(zhǎng)度為30mm，結(jié)合Ф32的外圓為了簡(jiǎn)化模鍛毛坯的外形，現(xiàn)直接取外圓毛坯直徑為Ф50，長(zhǎng)度取為80。Ф32外表為自由尺寸公差，其外表粗糙度要求為3.2，只要求粗加工，此時(shí)留模量0.5mm可以滿足要求。Ф36外圓外表是需要保證的尺寸，需要進(jìn)展精加工，精度等級(jí)為4，此時(shí)留模量為0.4mm可以滿足要求.結(jié)合錐面的最大直徑及加工方法，考慮模鍛毛坯外形的簡(jiǎn)化，可以去毛坯直徑為Ф50，長(zhǎng)度取為20，考慮到節(jié)省材料及零件尺寸要求，由以上分析可確定毛坯圖〔見附圖〕。3.4.2外圓外表沿長(zhǎng)度方向的加工余量〔Ф36的端面〕毛坯是帶有Ф10孔的棒料，其中Ф26的內(nèi)孔精度要求不高，其中Ф20的內(nèi)孔及M12的螺紋孔精度要求較高，精度等級(jí)介于IT7——IT8之間，參照機(jī)械制造工藝手冊(cè)表1-29及表1-34確定工序尺寸及余量。對(duì)于Ф20的孔：擴(kuò)鉆Ф19.52Z=1精鏜Ф細(xì)鏜Ф對(duì)于Ф26的孔：鉆孔252Z=7擴(kuò)鉆262Z=1對(duì)于M12的螺紋孔：直接用攻絲刀攻螺紋即可。工序1：車兩根焊用銷子(Φ5.0,Φ7.2)這兩根銷子是用來漲大和縮小孔Φ5.0的,起個(gè)支撐的作用.故粗糙度也不高,直接加工出來就行了.工序2：車外圓及端面本工序采用計(jì)算法加工條件工件材料60Si2MnA，模鍛。加工要求：車Ф36及Ф32端面，粗車外圓Ф32、Ф36及圓錐面。機(jī)床：CA6140普通車床刀具：斷面車刀：刀片材料YT15，刀桿尺寸16*25平方毫米,Kr=90度,γ0=15，α0=12，rε計(jì)算切削用量粗車端面?。焊鶕?jù)零件圖及加工要求直接加工到尺寸ⅱ：走刀量f=0.4mm/r(表3-13)ⅲ:計(jì)算切削速度〔表3-18〕耐用度t=45minV=163m/minⅳ：確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速按機(jī)床選取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速760r/min〔表14-3〕所以實(shí)際切削速度v=2.57m/s(154.4m/min)粗車外圓工序3：內(nèi)孔加工(Φ20mm,Φ26mm)<1>鉆內(nèi)孔為Φ20mm,鉆通.f=0.42mm/r,Klf=0.42*0.9=0.38mm/r(表3-38)v=0.25m/s(15m/min)(表3-42)Ns=1000v/π所以實(shí)際切削速度V=〔π×10×7.65〕÷切削加工時(shí)：切入L1=32mm,切出L2=2mmL=40mmTm=(L+L1+L2)÷〔Nw×<2>由于ΦΦNw=1000r/min(16.6r/s)v=122.2m/min(2.03m/s)切削工時(shí)〔一個(gè)孔〕：〔表7-1〕L=9mm,L1=2mm,L2=1mmTm=(L+L1+L2)÷〔Nw×精鏜孔至Ф選用一個(gè)刀桿，利用M120W外圓磨床同時(shí)對(duì)工件進(jìn)展精磨孔，故切削用量及工時(shí)都與前面一樣即：Nw=1000r/min(16.6r/s)<3>加工孔Φ26mm,此孔由于不與別的零件配合,故粗糙度要求不高,直接車出來要求尺寸Φ26mm就行了.加工方法粗車。工序4：攻M12的螺紋v=0.123m/s(表3-42)所以Ns=4.89r/s(293r/min)按機(jī)床選取Nw=272r/min則實(shí)際切削速度v=0.113m/s。工序5：鉆三孔(Φ6mm)由于此三孔不與別的零件配合,故直接鉆到要求的尺寸Φ6mm即可.對(duì)于每一個(gè)孔：f=0.42mm/r,Klf=0.42*0.9=0.38mm/r(表3-38)v=0.25m/s(15m/min)(表3-42)Ns=1000v/π所以實(shí)際切削速度V=〔π×10×7.65〕÷切削工時(shí)：Tm=(L+L1+L2)÷〔Nw×f〕=3s工序6：銑三槽此三槽由于也不與別的零件配合,故可用1mm的成型銑刀直