機(jī)制工藝及夾具課程設(shè)計 活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計
機(jī)制工藝及夾具課程設(shè)計 活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計,機(jī)制工藝及夾具課程設(shè)計,活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計,機(jī)制,工藝,夾具,課程設(shè)計,活動,流動,鉗口,零件,機(jī)械,加工,規(guī)程,專用,設(shè)計
徐州師范大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
課 程 設(shè) 計 說 明 書
課程名稱: 機(jī)制工藝及夾具
指導(dǎo)老師: 郭永環(huán)
班 級: 03機(jī)制44班
學(xué) 號:
姓 名:
2007年1月14日
課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書
姓名: 專業(yè):機(jī)械制造及自動化
設(shè)計課題:活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計
設(shè)計條件及要求:
設(shè)計條件: 1、零件材料:灰鑄鐵;
2、材料硬度:150HBS;
3、生產(chǎn)類型:大批量生產(chǎn);
4、活動鉗口的原始零件圖。
設(shè)計要求: 1、根據(jù)原始資料編制活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程;2、針對某一工序設(shè)計一套專用夾具;3、通過設(shè)計,了解加工零件所選用的設(shè)備、工裝及機(jī)床的切削運動;4、工藝參數(shù)的確定應(yīng)有可靠的依據(jù),說清確定參數(shù)的方法,使用資料的來源,參數(shù)修正的原因等;5、說明書應(yīng)使用工程技術(shù)語言、國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的名詞術(shù)語;6、經(jīng)濟(jì)性分析應(yīng)以分析討論為主,計算步驟可以簡化;7、繪制活動鉗口的零件圖(一張);8、繪制活動鉗口的機(jī)械加工工藝過程綜合卡片(一張);9、專用夾具設(shè)計(一套);10、繪制專用夾具的主要零件圖(一張);11、編寫課程設(shè)計說明書(一份)。
設(shè)計時間:自2007年1月7日 至 2007年1月19日
設(shè)計指導(dǎo)人(簽字):_________________________
教研室主任(簽字):_________________________
年 月 日
目 錄
1、前 言………………………………………………………… 1
2、第一節(jié) 零件的結(jié)構(gòu)分析…………………………………… 3
(1)零件的作用 …………………………………………… 3
(2)零件的工藝分析 ……………………………………… 3
3、第二節(jié) 工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………… 5
(1)確定毛坯的制造形式 ………………………………… 5
(2)確定毛坯的制造方法 ………………………………… 5
(3)基面的選擇 …………………………………………… 5
(4)制訂工藝路線 ………………………………………… 6
(5)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ……… 9
(6)確定切削用量及基本工時…………………………………12
4、第三節(jié) 夾具設(shè)計……………………………………………19
(1)問題的提出 ……………………………………………19
(2)夾具的設(shè)計 ……………………………………………19
5、設(shè)計總結(jié) ……………………………………………………24
附:工藝過程綜合卡片 ……………………………………25
6、感 謝 信 ……………………………………………………26
7、參考資料 ……………………………………………………27
徐州師范大學(xué)
零件號
材料
HT150
編制
機(jī)械加工工藝過程綜合卡片
零件名稱
活動鉗口
毛坯重量
6kg
指導(dǎo)
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
毛坯種類
鑄造
審核
工
序
安
裝
工
位
工
步
工序說明
機(jī)
床
夾具或輔助工具
刀
具
量
具
走
刀
次
數(shù)
走
刀
長
度
(mm)
切
削
深
度
(mm)
進(jìn)
給
量
mm/r
主
軸
轉(zhuǎn)
速
r/min
切
削
速
度
(m/s)
工時定額(min)
基本
時間
輔助
時間
工作
地服
務(wù)時
間
一
1
1
鑄造
二
1
1
2
粗銑兩孔端面A、B面;
粗銑C、D、E平面;
臥
式
銑
床
XA6132
專
用
夾
具
銑
刀
游
標(biāo)
卡
尺
1
28
3
0.25
80
15
0.93
三
1
1
鉆28mm的孔;
搖
臂
鉆
床Z535
專
用
夾
具
麻
花
鉆
游
標(biāo)
卡
尺
1
25
12.5
0.25
195
15.3
0.635
徐州師范大學(xué)
零件號
材料
HT150
編制
景 魏
機(jī)械加工工藝過程綜合卡片
零件名稱
活動鉗口
毛坯重量
6kg
指導(dǎo)
郭永環(huán)
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
毛坯種類
鑄造
審核
工
序
安
裝
工
位
工
步
工序說明
機(jī)
床
夾具或輔助工具
刀
具
量
具
走
刀
次
數(shù)
走
刀
長
度
(mm)
切
削
深
度
(mm)
進(jìn)
給
量
mm/r
主
軸
轉(zhuǎn)
速
r/min
切
削
速
度
(m/s)
工時定額(min)
基本
時間
輔助
時間
工作
地服
務(wù)時
間
四
1
1
2
擴(kuò)28mm孔
锪36mm孔
搖臂
鉆床
Z540
專用
夾具
擴(kuò)鉆
锪鉆
游標(biāo)
卡尺
1
1
31
38
1.5
4
3
0.083
68
120
49.6
26.4
0.15
2
五
1
1
鉆M6螺紋底孔
搖臂
鉆床Z535
專用
夾具
麻
花
鉆
游標(biāo)
卡尺
1
6
3
0.15
150
11.78
0.64
六
1
1
攻螺紋2-M6;
搖臂
鉆床Z535
專用
夾具
絲
錐
游標(biāo)
卡尺
1
6
3
0.15
195
4.9
1.02
七
1
1
檢 驗
游標(biāo)
卡尺
前 言
機(jī)制工藝與夾具技術(shù)被引入工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有一百多年的歷史了,隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展機(jī)制工藝與夾具技術(shù)更加日新月異。伴隨著數(shù)學(xué)、控制理論計算機(jī)、電子器件的發(fā)展,出現(xiàn)了機(jī)制工藝與夾具技術(shù)系統(tǒng),并作為一門應(yīng)用科學(xué)已發(fā)展成熟,形成了自己的體系和一套行之有效的分析和設(shè)計方法。
《機(jī)制工藝與夾具》課程是機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,介紹了機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動的組織、機(jī)械加工過程及其系統(tǒng)。包括了金屬切削過程及其基本規(guī)律、機(jī)床、刀具、夾具的基本知識、機(jī)械加工和裝配工藝規(guī)程的設(shè)計、機(jī)械加工中精度及表面質(zhì)量的概念,制造技術(shù)發(fā)展的前沿與趨勢。
通過設(shè)計與學(xué)習(xí),使學(xué)生能對制造活動有一個總體的、全貌的了解與把握,能掌握金屬切削過程的基本規(guī)律,掌握機(jī)械加工的基本知識,能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及加工參數(shù),具備制訂工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識,初步具備分析解決現(xiàn)場工藝問題的能力。了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展概況,初步具備對制造系統(tǒng)、制造模式選擇決策的能力。
機(jī)制工藝與夾具技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等,行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等,鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置等。應(yīng)該提及的是,近年來,世界科學(xué)技術(shù)不斷迅速發(fā)展,各部門對機(jī)制工藝與夾具技術(shù)提出了更高的要求。同時,機(jī)制工藝與夾具技術(shù)與電子技術(shù)的配合,廣泛應(yīng)用于智能機(jī)器人、海洋開發(fā)、高精度零件的制造與加工等,使機(jī)制工藝與夾具技術(shù)的應(yīng)用提高到一個嶄新的高度。
通過設(shè)計實踐進(jìn)一步樹立正確的設(shè)計思想。在整個設(shè)計過程中,堅持實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),堅持理論聯(lián)系實際,堅持與機(jī)械制造生產(chǎn)情況相符合,使設(shè)計盡可能做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)可行、操作方便、安全可靠。
由于時間和水平有限,本設(shè)計難免有不少缺點和錯誤,懇請老師批評指正。
第一節(jié) 零件的結(jié)構(gòu)分析
一、零件的作用
平口鉗是用來夾持工件進(jìn)行加工用的部件。它主要由固定鉗身、活動鉗口、鉗口板、絲杠和套螺母等組成。絲杠固定在固定鉗身上。轉(zhuǎn)動絲杠可帶動套螺母作直線移動。套螺母與活動鉗口用螺釘連成整體,因此,當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動時,活動鉗口就會沿固定鉗身移動。這樣鉗口閉合或開放用以加緊或放松工件。
圖一:由零件圖拼畫的平口鉗裝配圖
圖二:活動鉗口裝配圖
二、零件的工藝分析
通過熟悉零件圖,了解零件的用途及工作條件,并根據(jù)機(jī)械加工對零件結(jié)構(gòu)的要求和裝配、維修對零件結(jié)構(gòu)的要求。分析零件圖上各項技術(shù)條件,確定主要加工表面。活動鉗口共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置關(guān)系要求?,F(xiàn)分述如下:
圖三:零件左視圖
1、以36mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:兩個28mm、36mm的孔及其倒角,尺寸為48和100與孔28mm中心線相互垂直的兩個平面A與B。
2、以28mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:以孔28mm中心線為基準(zhǔn)的C、D、E三個平面,還有在C平面上的兩個M6的螺孔。
由以上分析可知,對于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面A、B,然后借助于專用夾具加工另一組表面C、D、E,并且保證它們之間的位置精度要求。
第二節(jié) 工藝規(guī)程設(shè)計
一、確定毛坯的制造形式
活動鉗口零件的材料為灰鑄鐵。考慮到活動鉗口在工作中要經(jīng)常正、反向用力不均勻,經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷,因此應(yīng)該選用鑄件,以使金屬纖維盡量不被裁斷,保證零件工作可靠。
二、確定毛坯的制造方法
假設(shè)活動鉗口零件已達(dá)大批量生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,同時從提高生產(chǎn)率、保證加工精度方面考慮,故可采用鑄造成型。
三、基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;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,加工工藝過程中會出問題,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。定位基準(zhǔn)的選擇對保證加工面的位置精度,確定零件加工順序具有決定性影響,同時也影響到工序數(shù)量、夾具結(jié)構(gòu)等問題,因此,必須根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則進(jìn)行選擇。
1、粗基準(zhǔn)的選擇
對于一般的零件而言,按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則,當(dāng)零件有不加工表面時,應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn);若零件有若干個不加工面時,則應(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)。現(xiàn)選取100mm的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn),利用一組V形塊支撐100mm的外輪廓表面作主要定位面,以消除四個自由度,再用條形塊,夾持在A、C面上,用以消除兩個自由度,達(dá)到完全定位。
2、精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)活動鉗口零件的設(shè)計基準(zhǔn)與工序不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計算,在此不再重復(fù)。
四、制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點,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)(生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用,它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度,決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,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。
1、工藝路線方案一
工序一 鑄造;
工序二 粗銑兩孔端面A、B面;
工序三 鉆28mm的孔;
工序四 擴(kuò)鉆28mm的孔至圖樣尺寸,并鏜36mm的孔至圖樣尺寸要求,同時倒角2×45°;
工序五 粗銑C、D、E平面;
工序六 鉆M6螺紋的底孔并倒角;
工序七 攻螺紋2-M6;
工序八 檢驗。
2、工藝路線方案二
工序一 鑄造;
工序二 鉆28mm的孔;
工序三 擴(kuò)鉆28mm的孔至圖樣尺寸,并锪36mm的孔至圖樣尺寸要求,同時倒角2×45°;
工序四 粗銑兩孔端面A、B面及C、D、E平面;
工序五 鉆M6螺紋的底孔并倒角;
工序六 攻螺紋2-M6;
工序七 檢驗。
3、工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點在于:工藝方案一是先加工以孔為中心的一組表面,然后以些為基面加工孔;而工藝方案二則與此相反,先是加工孔,然后再以此孔為基準(zhǔn)加工外表面。兩相比較可以看出,先加工外表面再以外表面定位加工孔,這時的位置精度較容易保證,并且定位及裝夾等都比較方便。同時,工藝方案二中的锪36mm的孔較工藝方案一中的鏜36mm的孔,由于內(nèi)孔的精度要求比較低,無論從工序的方便程度,還是定位等都來的方便,也減少了裝夾次數(shù)。因此決定將工藝方案作一定的調(diào)整。具體工藝方案如下:
最終工藝路線方案:
工序一 鑄造;
工序二 粗銑兩孔端面A、B面,及C、D、E平面;
工序三 鉆28mm的孔;
工序四 擴(kuò)鉆28mm的孔至圖樣尺寸,并锪36mm的孔至圖樣尺寸要求,同時倒角2×45°;
工序五 鉆M6螺紋的底孔并倒角;
工序六 攻螺紋2-M6;
工序七 檢驗。
五、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
活動鉗口零件材料為灰鑄鐵,硬度150HBS,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用鑄造成型。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1、零件內(nèi)孔28mm
毛坯為實心,不沖出孔??椎谋砻娲植诙葹镽12.5,參照《機(jī)械加工工藝師手冊》(主編楊叔子,機(jī)械工業(yè)出版社)表[2.3-9]及表[2.3-12]確定工序尺寸及余量為:
鉆孔:6mm
鉆孔:25mm
擴(kuò)鉆:28mm 2Z=3mm
锪孔:36mm 2Z=8mm
2、孔外端面的加工余量
(1)按照《機(jī)械加工工藝師手冊》(主編楊叔子,機(jī)械工業(yè)出版社)表[2.2-25],取加工精度,復(fù)雜系數(shù),則孔外端面的單邊加工余量為2.0~3.0mm,取Z=2mm。鑄件的公差按《機(jī)械加工工藝師手冊》(主編楊叔子,機(jī)械工業(yè)出版社)表[2.2-14],材質(zhì)系數(shù),復(fù)雜系數(shù),則鑄件的偏差為。
(2)銑削余量
銑削的公稱余量(單邊)為:
Z=20.-0.2=1.8(mm)
銑削公差:由于表面粗糙度為R25,因此可知本工序的加工公差為-0.22mm(入體方向)。
由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義是的加工余量。實際上,加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大、最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式進(jìn)行確定。
28mm孔外端面尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖(如圖)。
圖四:28mm孔外端面工序間公差分布圖
由圖可知:
毛坯名義尺寸:
36+2×2=40(mm)
毛坯的最大尺寸:
36+1.3×2=38.6(mm)
毛坯的最小尺寸:
36-0.7×2=34.6(mm)
粗銑后最大尺寸:
36+0.2×2=36.4(mm)
粗銑后最小尺寸:
36.4-0.22=36.18(mm)
六、確定切削用量及基本工時
工序一 鑄造(省略)
工序二 粗銑兩孔端面A、B面,及C、D、E平面;
1、加工條件
工件材料:灰鑄鐵,鑄造。
加工要求:粗銑兩孔的兩端面A、B,平面D、E,公差I(lǐng)T14;粗銑C平面,表面粗糙度R12.5。
機(jī)床:XA6132萬能立式升降銑床(查《機(jī)械制造工藝手冊》表[4-16])
刀具:查《金屬切削手冊》(上海科學(xué)出版社)選圓柱形銑刀銑平面,粗銑選用=3~8mm。由于鑄造加工余量(+6.5mm~-4.5mm),查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》(第三版)P1012表[12-2]選精度等級為14級。
(1)鑄造件在表面粗糙度許可的要求下,一般通過一次粗銑就能達(dá)到尺寸要求,但由于尺寸有余,故考慮一次進(jìn)行銑削。此時,在確定好銑削量的同時,使刀尖避開工件表面的鑄硬度=3mm。
(2)進(jìn)給量的選擇
查《金屬切削手冊》(上??茖W(xué)出版社)表[6-12]取圓柱銑刀銑削鑄造件的進(jìn)給量=0.25mm/齒。
(3)切削速度
查《金屬切削手冊》(上海科學(xué)出版社)表[6-14]
由于粗銑鑄造件時,切削負(fù)載和載荷較大,故V應(yīng)取較小值。V=15m/min。
(4)銑刀直徑和工作臺的進(jìn)給量
查《金屬切削手冊》(上??茖W(xué)出版社)表[10-38]和[10-39]得
d=60mm則
=1000×15/3.14×60=76.12mm 取=76mm
按機(jī)床(XA6132萬能立式升降銑床)選取
=80r/min
v=3.14×60×80/1000=15m/min
當(dāng)時,工作臺的每分鐘的進(jìn)給量,
=0.25×6×80=120m/min
(5)切削工時
查《金屬切削手冊》(上??茖W(xué)出版社)選
=100mm,=8.3mm, =3mm
111.3/120=0.93
工序三 鉆28mm的孔;
刀具材料:高速鋼。
刀具:直柄麻花鉆(查《機(jī)械制造工藝手冊》)
(1) 確定進(jìn)給量
查《金屬切削手冊》(上海科學(xué)出版社)表[2-7],當(dāng)加工材料為HT150<800,= 25mm時,
=0.39~0.47mm。由于本零件在加工28mm孔時屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則
=(0.39~0.47)×0.75=0.29~0.35 mm/r
根據(jù)Z535機(jī)床說明書,現(xiàn)取=0.25 mm/r
(2) 切削速度
根據(jù)《金屬切削手冊》(上海科學(xué)出版社)表[2-13]
和表[2-14],查得切削速度V=18m/min。所以
取,故實際切削速度為
(3) 切削工時
=19mm,=3mm, =3mm
=19+9+3/195×0.25=0.635(min)
工序四 擴(kuò)28mm的孔至圖樣尺寸,并锪36mm的孔至圖樣尺寸要求,同時倒角2×45°;
(1) 擴(kuò)孔至圖樣尺寸
利用28mm的鉆頭對25mm的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)《機(jī)械制造工藝手冊》表[4-8]的規(guī)定,擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取。
條件:1、灰鑄鐵;
2、HB=150200;
3、有提高表面粗糙度的要求;
4、擴(kuò)孔的深度較?。ū敬螖U(kuò)鉆深度3mm);
根據(jù)有關(guān)規(guī)定,利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔時,其進(jìn)給量、切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時進(jìn)給量與切削速度的關(guān)系為:查《金屬切削手冊》表[2-10]得
進(jìn)給量=(0.9~1.2)×3=(2.7~3.6 )mm/r
按機(jī)床取=3 mm/r。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:n=68r/min,則切削速度v=8.26m/min。
機(jī)床:Z3030搖臂鉆床(最大鉆孔直徑30mm)
故實際切削速度:
v=3.14×30×68/1000=6.4(m/min)
機(jī)動工時:
查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表[15-5]選取:
=14mm,=3mm, =3mm
=14+3+3/68×3=0.15(min)
(2) 锪圓柱式沉頭孔36mm
根據(jù)有關(guān)規(guī)定和資料的介紹,锪圓柱式沉頭孔時進(jìn)給量及切削速度為鉆孔時的1/2~1/3,故
=1/3=1/3×0.25=0.083mm/r
=1/3=1/3×15.3=5.1m/min
按機(jī)床選取,所以實際切削速度
切削工時;
查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表[15-5]選?。?
切入=4mm, =0mm,=16mm
(3)倒角2×45°
采用90°锪鉆。為了縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時相同:
v=3.14×30×68/1000=6.4(m/min)
工序五 鉆M6螺紋的底孔;
(1)進(jìn)給量
查《金屬切削手冊》(上??茖W(xué)出版社)表[2-7],當(dāng)加工材料為HT150<800,= 6mm時,
=0.14~0.27mm。由于本零件在加工6mm孔時屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則
=(0.14~0.27)×0.75=(0.105~0.2025) mm/r
根據(jù)Z535機(jī)床說明書,現(xiàn)取=0.15 mm/r
(2)切削速度
根據(jù)《金屬切削手冊》(上??茖W(xué)出版社)表[2-13]
和表[2-14],查得切削速度V=12m/min。所以
取,故實際切削速度為
(3)切削工時
=12mm,=3mm, =3mm
=12+9+3/150×0.25=0.64(min)
工序六 攻螺紋2-M6;
(1)由于是公制螺紋M6,查《機(jī)械制造工藝手冊》得:
V=0.1m/s=6m/min
所以,=238r/min。
按機(jī)床選取,則。
(4) 攻M6孔的機(jī)動工時
查《機(jī)械制造工藝手冊》得:
=19mm,=3mm, =3mm
最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果,連同其它加工數(shù)據(jù),一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。(閱機(jī)械加工工藝過程綜合卡片)
第三節(jié) 夾具設(shè)計
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)計專用夾具。
經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計第四道工序——擴(kuò)鉆28mm的孔至圖樣尺寸,并锪36mm的孔至圖樣尺寸要求,同時倒角2×45°的鉆床夾具。刀具為兩把高速鋼的直柄麻花鉆和锪鉆,對工件的內(nèi)孔和沉頭孔分別進(jìn)行擴(kuò)鉆和锪鉆。
一、 問題的提出
本夾具主要用來對工件的內(nèi)孔28mm和沉頭孔36mm分別進(jìn)行擴(kuò)鉆和锪鉆,這兩個內(nèi)孔和沉頭孔與端面C、D、E都有一定的位置關(guān)系和技術(shù)要求。當(dāng)加工本工序之前,由于工件的內(nèi)孔要進(jìn)行鉆加工,并與端面C、D、E有一定的位置關(guān)系,但精度要求不是很高,所以,在加工本道工序時,主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低加工勞動強(qiáng)度。
二、夾具的設(shè)計
1、定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知,28mm孔的兩端面A、B和中心線與C、D面有一定的位置要求,其設(shè)計基準(zhǔn)為孔的中心線。為了使定位誤差較小或為零,應(yīng)該選擇以28mm孔的兩端面定位的夾具,因此這里選用28mm孔的B端面為主要定位基面。
2、切削力及加緊力的計算
(1)鉆孔時軸向力的計算
由加工可鍛鑄鐵、150HBS等條件,查《機(jī)械加工工藝師手冊》表[28-4]得:刀具采用高速鋼。
其中,,,;
查《機(jī)械加工工藝師手冊》表[27-15]得:
所以,鉆6mm的螺紋底孔時:
軸向力F=425×6×0.70×1=1785N
鉆28mm的零件內(nèi)孔時:
軸向力F=425×25×0.70×1=7437.5N
(2)V形塊
由于是100mm的半圓柱體,查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》(趙如福,主編,第三版)表[9-52]選
N=58,B=46,L=40,A=73,=55,=60,h=8。
(3)工件在夾具中的夾緊
由于采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),查《機(jī)械制造工藝學(xué)》(王先奎主編)公式[2-4]得:
其中 ——作用在扳手上的力;
L——作用力的力臂;
——螺紋中徑;
——螺紋副的當(dāng)量摩擦角。
故作用力Q=1125N,夾緊力W=3000N。
3、定位誤差分析
(1)定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為零件的底面B面,該定位面的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作時與有位置關(guān)系的各面的尺寸與公差相同。零件安裝在夾具中時的最大側(cè)向間隙為:
由此而引起的零件最大轉(zhuǎn)角為:
所以
=0.154°
查《機(jī)械制造工藝手冊》,中心線的轉(zhuǎn)角公差為2°,故最大側(cè)隙能滿足零件的精度要求。
(2)計算外端面銑加工后與28mm孔中心線的最大平行度誤差。
零件28mm孔與定位心軸的最大間隙為:
由零件圖可知,28mm孔的深度為36mm,則由上述間隙引起的最大傾角為0.033/36。此即為由于定位問題而引起的28mm孔端面對中心線的最大平行度誤差。由于28mm外端面的公差等級較低,故上述平行度誤差值是允許的。
4、夾具設(shè)計及操作的簡要說明
在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意勞動生產(chǎn)率。為此,應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本工序由于加工精度等級較低,切削力較大。為了加緊工件,勢必要增大受力面積,而這樣將使整個夾具過于龐大。因此,應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三:一是提高毛坯的制造精度,使最大切削深度降低,以降低切削力;二是選擇一種比較理想的夾緊機(jī)構(gòu),盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比;三是在可能的情況下,適當(dāng)提高工作壓力,以增加夾緊力。結(jié)果,本夾具總的感覺還比較緊湊。
設(shè)計總結(jié)
“操千曲而后曉聲,觀千劍而后識器。”在參加本次機(jī)制工藝及夾具課程設(shè)計的過程中,獲益匪淺,對所學(xué)的專業(yè)課程知識有了更系統(tǒng)的理解和掌握。第一次系統(tǒng)地參加了一個零件的整個設(shè)計過程,包括對零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定、某一工序?qū)S脢A具的設(shè)計等,對于設(shè)計程序有了深刻的了解和掌握。在本次為期二周的機(jī)制工藝及夾具課程設(shè)計中,通過查閱有關(guān)書籍,了解和掌握了的機(jī)制工藝及夾具設(shè)計的一般步驟和方法,并運用了這些方法和步驟進(jìn)行了活動鉗口的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制與工序四的專用夾具的設(shè)計,使我們對機(jī)制工藝及夾具設(shè)計的基本原理和步驟有深入的了解,打好了一定的基礎(chǔ)。只有在基礎(chǔ)知識扎實后才可根據(jù)工程實際的需要對一些不是十分必要的步驟和計算進(jìn)行簡化,達(dá)到滿足要求,又簡化設(shè)計的目的。
在這次設(shè)計過程中,我們學(xué)會了充分利用圖書館的資源,查閱了大量相關(guān)書籍。在對采用節(jié)流調(diào)速回路的液壓系統(tǒng),液壓缸的最大功率和液壓泵的最大功率往往并不對應(yīng)。在確定電動幾功率是應(yīng)以泵的最大功率作為依據(jù)。管路的長度在確定電動機(jī)功率時應(yīng)以詳盡的方法能計算確定,但往往也很難做到,工程設(shè)計中一般按遵守原則進(jìn)行。
同時深入實際,通用零件的調(diào)查,使我們開拓了視野,鞏固了學(xué)過的知識,還讓我們加深了對許多概念的理解。同時在整個設(shè)計過程中我們遇到很多困難,也有很多體會,知道了怎樣合理利用資料。譬如在設(shè)計過程中,由于學(xué)過制圖,我們最初覺得很容易,但是實際情況切實大相徑庭。如零件專用夾具的設(shè)計,就算一個看似簡單的條形塊,在設(shè)計時還要考慮到其他零件的配合和功能的實現(xiàn)等,而根本就是自相矛盾,一改再改??傊?,通過參與本次創(chuàng)新設(shè)計大賽,對我來說是對自己能力的一次考驗,不僅提高了理論聯(lián)系實踐的能力,還培養(yǎng)了團(tuán)隊合作精神,為走向社會打下了堅實的基礎(chǔ)。
感 謝 信
在本次的課程設(shè)計中,要求通過設(shè)計,能對制造活動有一個總體的、全貌的了解與把握,能掌握金屬切削過程的基本規(guī)律,掌握機(jī)械加工的基本知識,能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及加工參數(shù),具備制訂工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識,初步具備分析解決現(xiàn)場工藝問題的能力。為此要查閱和使用大量的手冊及圖表資料,工科文獻(xiàn)中心最大限度為我們提供了借閱資料的平臺。
各種性能參數(shù)需要非常繁重的計算,同學(xué)之間的合作互助為我們這次能夠按時完成任務(wù)起到至關(guān)重要的作用,之間的討論加深了我們對知識的理解及應(yīng)用。
對于比較關(guān)鍵的知識點同學(xué)之間討論不出來的,郭老師給予我們及時的指導(dǎo),培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實踐的能力,為以后在工程技術(shù)中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ),在此感謝老師在百忙之中為我們按時輔導(dǎo)。
最后感謝學(xué)校為我們安排了這次課程設(shè)計,為進(jìn)一步培養(yǎng)我們的實際應(yīng)用能力,給予我們機(jī)會,以及一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,從學(xué)生的切身利益考慮,為我們將來從事的工作崗位,積累經(jīng)驗。
至此,我們體會到作為一個未來工科的工程技術(shù)人員需要扎實的理論基礎(chǔ)及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,為保證要求要達(dá)到的程度,必須實事求是,事必躬親,解決所遇到的問題。
[參考資料]
1、胡永生編,《機(jī)械制造工藝學(xué)》,機(jī)械工業(yè)出版社。
2、薛源順 主 編,《機(jī)床夾具設(shè)計》機(jī)械工業(yè)出版社2000年。
3、戴 曙主編,《金屬切削機(jī)床設(shè)計》,機(jī)械工業(yè)出版社,1985年。
4、宋? 殷 主 編,《機(jī)床夾具設(shè)計》華中理工大學(xué)出版社 1990年。
5、《機(jī)床設(shè)計手冊》編寫組主編,機(jī)械工業(yè)出版社,1986年12月。
6、劉朝儒、高政一等主編,《機(jī)械制圖》,高等教育出版社,2000年。
7、沈樂年、范珍良等編,《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》,清華大學(xué)出版社,1989年9月。
8、龔定安等主編,《機(jī)床夾具設(shè)計原理》,陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1981年8月。
9、大連組合機(jī)床研究所編,《組合機(jī)床設(shè)計》,機(jī)械工業(yè)出版社,1973年2月。
10、大連組合機(jī)床研究所編,《組合機(jī)床設(shè)計參考圖冊》,機(jī)械工業(yè)出版社,1978年。
11、東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編《機(jī)床夾具設(shè)計手則》,上海科學(xué)技術(shù)出版社。
28
課程設(shè)計成績評定表
姓名: 班級:
專業(yè):機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
1、設(shè)計題目:活動鉗口機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計
2、設(shè)計指導(dǎo)人評語及成績
成績:_______ 指導(dǎo)人(簽字)___________
年 月 日
3、設(shè)計指導(dǎo)小組復(fù)評意見:
組長(簽字)___________
年 月 日
4、系主任審核意見:
主任(簽字)___________
年 月 日
2
徐州師范大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
課 程 設(shè) 計 說 明 書
課程名稱: 機(jī)制工藝及夾具
指導(dǎo)老師: 郭永環(huán)
班 級: 03機(jī)制44班
學(xué) 號:
姓 名:
2007年1月14日
課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書
姓名: 專業(yè):機(jī)械制造及自動化
設(shè)計課題:活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計
設(shè)計條件及要求:
設(shè)計條件: 1、零件材料:灰鑄鐵;
2、材料硬度:150HBS;
3、生產(chǎn)類型:大批量生產(chǎn);
4、活動鉗口的原始零件圖。
設(shè)計要求: 1、根據(jù)原始資料編制活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程;2、針對某一工序設(shè)計一套專用夾具;3、通過設(shè)計,了解加工零件所選用的設(shè)備、工裝及機(jī)床的切削運動;4、工藝參數(shù)的確定應(yīng)有可靠的依據(jù),說清確定參數(shù)的方法,使用資料的來源,參數(shù)修正的原因等;5、說明書應(yīng)使用工程技術(shù)語言、國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的名詞術(shù)語;6、經(jīng)濟(jì)性分析應(yīng)以分析討論為主,計算步驟可以簡化;7、繪制活動鉗口的零件圖(一張);8、繪制活動鉗口的機(jī)械加工工藝過程綜合卡片(一張);9、專用夾具設(shè)計(一套);10、繪制專用夾具的主要零件圖(一張);11、編寫課程設(shè)計說明書(一份)。
設(shè)計時間:自2007年1月7日 至 2007年1月19日
設(shè)計指導(dǎo)人(簽字):_________________________
教研室主任(簽字):_________________________
年 月 日
目 錄
1、前 言………………………………………………………… 1
2、第一節(jié) 零件的結(jié)構(gòu)分析…………………………………… 3
(1)零件的作用 …………………………………………… 3
(2)零件的工藝分析 ……………………………………… 3
3、第二節(jié) 工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………… 5
(1)確定毛坯的制造形式 ………………………………… 5
(2)確定毛坯的制造方法 ………………………………… 5
(3)基面的選擇 …………………………………………… 5
(4)制訂工藝路線 ………………………………………… 6
(5)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ……… 9
(6)確定切削用量及基本工時…………………………………12
4、第三節(jié) 夾具設(shè)計……………………………………………19
(1)問題的提出 ……………………………………………19
(2)夾具的設(shè)計 ……………………………………………19
5、設(shè)計總結(jié) ……………………………………………………24
附:工藝過程綜合卡片 ……………………………………25
6、感 謝 信 ……………………………………………………26
7、參考資料 ……………………………………………………27
徐州師范大學(xué)
零件號
材料
HT150
編制
機(jī)械加工工藝過程綜合卡片
零件名稱
活動鉗口
毛坯重量
6kg
指導(dǎo)
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
毛坯種類
鑄造
審核
工
序
安
裝
工
位
工
步
工序說明
機(jī)
床
夾具或輔助工具
刀
具
量
具
走
刀
次
數(shù)
走
刀
長
度
(mm)
切
削
深
度
(mm)
進(jìn)
給
量
mm/r
主
軸
轉(zhuǎn)
速
r/min
切
削
速
度
(m/s)
工時定額(min)
基本
時間
輔助
時間
工作
地服
務(wù)時
間
一
1
1
鑄造
二
1
1
2
粗銑兩孔端面A、B面;
粗銑C、D、E平面;
臥
式
銑
床
XA6132
專
用
夾
具
銑
刀
游
標(biāo)
卡
尺
1
28
3
0.25
80
15
0.93
三
1
1
鉆28mm的孔;
搖
臂
鉆
床Z535
專
用
夾
具
麻
花
鉆
游
標(biāo)
卡
尺
1
25
12.5
0.25
195
15.3
0.635
徐州師范大學(xué)
零件號
材料
HT150
編制
景 魏
機(jī)械加工工藝過程綜合卡片
零件名稱
活動鉗口
毛坯重量
6kg
指導(dǎo)
郭永環(huán)
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
毛坯種類
鑄造
審核
工
序
安
裝
工
位
工
步
工序說明
機(jī)
床
夾具或輔助工具
刀
具
量
具
走
刀
次
數(shù)
走
刀
長
度
(mm)
切
削
深
度
(mm)
進(jìn)
給
量
mm/r
主
軸
轉(zhuǎn)
速
r/min
切
削
速
度
(m/s)
工時定額(min)
基本
時間
輔助
時間
工作
地服
務(wù)時
間
四
1
1
2
擴(kuò)28mm孔
锪36mm孔
搖臂
鉆床
Z540
專用
夾具
擴(kuò)鉆
锪鉆
游標(biāo)
卡尺
1
1
31
38
1.5
4
3
0.083
68
120
49.6
26.4
0.15
2
五
1
1
鉆M6螺紋底孔
搖臂
鉆床Z535
專用
夾具
麻
花
鉆
游標(biāo)
卡尺
1
6
3
0.15
150
11.78
0.64
六
1
1
攻螺紋2-M6;
搖臂
鉆床Z535
專用
夾具
絲
錐
游標(biāo)
卡尺
1
6
3
0.15
195
4.9
1.02
七
1
1
檢 驗
游標(biāo)
卡尺
收藏
編號:2680196
類型:共享資源
大?。?span id="kywiwiy4em" class="font-tahoma">644.60KB
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機(jī)制工藝及夾具課程設(shè)計
活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計
機(jī)制
工藝
夾具
課程設(shè)計
活動
流動
鉗口
零件
機(jī)械
加工
規(guī)程
專用
設(shè)計
- 資源描述:
-
機(jī)制工藝及夾具課程設(shè)計 活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計,機(jī)制工藝及夾具課程設(shè)計,活動鉗口零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計,機(jī)制,工藝,夾具,課程設(shè)計,活動,流動,鉗口,零件,機(jī)械,加工,規(guī)程,專用,設(shè)計
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