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機械加工工序卡片
鄭州科技學(xué)院
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
產(chǎn)品名稱
扇形板
零(部)件名稱
扇形板
共 1 頁
第 1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
鉆
5
鉆孔
HT200
毛坯種類
毛坯外型尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄坯
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z5125A
夾具編號
夾具名稱
切削液
鉆床夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
背吃刀量mm/r
切削深度
mm
進給次數(shù)
工步工時
機動
輔 動
1
鉆?22孔到?20mm
麻花鉆,千分尺,專用夾具
750
47.1
0.96
2
擴?22孔到?21.8mm
麻花鉆,千分尺,專用夾具
68
4.6
0.72
1.8
1
14.4s
1.5s
3
粗鉸?22孔到?21.94mm
YG6鉸刀,千分尺,專用夾具
68
4.6
0.72
0.14
1
40.8s
4.2s
4
精絞?22孔到?
YG6鉸刀,千分尺,專用夾具
68
4.6
1.22
0.06
1
24s
2.5s
鄭州科技學(xué)院機械工程學(xué)院
機械加工工藝卡片
零件名稱: 扇形板
學(xué) 生:-------------
指導(dǎo)教師:------------
機械加工工藝過程卡片
鄭州科技學(xué)院
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
產(chǎn)品名稱
扇形板
零(部)件名稱
扇形板
共 1 頁
第 1 頁
材料牌號
HT200
毛坯種類
鑄坯
毛坯外型尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工 時
準終
單件
1
粗銑
粗銑右端面,以左端面為基準
X6132
面銑刀,游標卡尺,專用夾具
2
粗銑
粗銑左端面,以右端面為基準
X6132
面銑刀,游標卡尺,專用夾具
3
精銑
精銑右端面,以左端面為基準
X6132
面銑刀,游標卡尺,專用夾具
4
精銑
精銑左端面,以右端面為基準
X6132
面銑刀,游標卡尺,專用夾具
5
鉆孔
鉆?22孔到?20mm
Z5125A
麻花鉆,千分尺,專用夾具
擴孔
擴?22孔到?21.8mm
Z5125A
麻花鉆,千分尺,專用夾具
粗鉸
粗鉸?22孔到?21.94mm
Z5125A
YG6鉸刀,千分尺,專用夾具
精絞
精絞?22孔到?
Z5125A
YG6鉸刀,千分尺,專用夾具
6
車
粗車扇面R48扇面到工序尺寸
CA6140
車刀,游標卡尺
7
車
精車扇面R48扇面到工序尺寸
CA6140
車刀,游標卡尺
8
鉆孔
鉆3-?8孔到工序尺寸
Z5125A
麻花鉆,專用夾具
9
鉆孔
鉸3-?8孔到工序尺寸
Z5125A
麻花鉆,專用夾具
10
倒角
對所加工的孔進行倒角,以左右端面為基準
11
清洗表面
12
剔除毛刺
13
終檢
1前言
課程設(shè)計是完成教學(xué)計劃中的重要環(huán)節(jié),,它對培養(yǎng)學(xué)生的思想、工作作風(fēng)及實際能力、提高學(xué)生全面素質(zhì)具有很重要的意義。本設(shè)計綜合《機械制圖》、《AutoCAD》、《機械制造基礎(chǔ)》、《機械制造技術(shù)》、《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》等多門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容,尤其是鞏固了《機械制造技術(shù)》學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合應(yīng)用。本設(shè)計包括考慮企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,在工藝、夾具、數(shù)控編程等方面的計算、制圖、運用設(shè)計資料、工藝資料,查閱有關(guān)標準、規(guī)范、手冊,使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行經(jīng)驗估算等方面的知識具備初步的能力。同時通過課程設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生獨立分析、解決問題和綜合運用各學(xué)科知識的能力。
1
目錄
目錄.................................................................................................................................1
1 前 言............................................................................................................................1
2 扇形板的分析............................................................................................... .............2
2.1 扇形板的工藝分析............................................................................................ 2
3 選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀................................................................... 3
4 工藝規(guī)程設(shè)計............................................................................................................ 3
4.1 加工工藝過程.....................................................................................................3
4.2 確定各表面加工方案.........................................................................................3
4.3 確定定位基準.................................................................................................... 4
4.4 工藝路線的擬定.................................................................................................5
4.5 扇形板的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定........................... 6
4.6 確定切削用量、時間定額................................................................................6
5 夾具設(shè)計....................................................................................................................14
5.1 研究原始質(zhì)料................................................................................................. 14
5.2 定位基準的選擇............................................................................................. 14
5.3 鉆削力及夾緊力的計算................................................................................. 14
5.4 誤差分析與計算............................................................................................. 15
5.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明......................................................................... 16
6 體 會..........................................................................................................................18
7 參考文獻.................................................................................................................. 19
4
2 扇形板的分析
2.1 扇形板的工藝分析
扇形板是一個很重要的零件,因為其零件尺寸比較小,結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜,但其加工孔和表面的精度要求較高,上下表面、圓弧表面都有粗糙度要求,精度要求較高,此外還有φ22孔要求加工,對精度要求也很高??状植诙纫蠖际?.1Ra ,所以都要求精加工。其小頭孔與下平面有平行度的公差要求,和φ22孔有對稱度公差要求,因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度,以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量,進而影響其性能與工作壽命,因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。
2.2 扇形板的工藝要求
一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達到設(shè)計要求,而且要有好的機械加工工藝性,也 就是要有加工的可能性,要便于加工,要能夠保證加工質(zhì)量,同時使加工的勞動
量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的,又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝 問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。
圖 2.1 扇形板的零件圖
該零件需要切削加工的地方是孔加工φ22孔,孔的鉆、擴、鉸加工,并且進行倒角1x45°。其表面粗糙度為Ra=1.6;扇形板毛坯的選擇用鑄造,因為生產(chǎn)率較高,所以可以免去每次造型。單邊余量一般在3.5-4mm,結(jié)構(gòu)細密,能承受較大的壓力,占用生產(chǎn)的面積較小。上面主要是對扇形板零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進行了分析,選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式,從而為工藝規(guī)程設(shè)計提供了必要的準備。
3 選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求,本零件是中批、大批大量生產(chǎn),還有零件的復(fù)雜程度 及加工表面與非加工表面的技術(shù)要求,我們選擇毛坯的制造方式為鑄造。鍛造難
達到這樣的形狀要求,生產(chǎn)成本也較高。鑄造可以大批量生產(chǎn),成本較低,能夠造出這樣零件形狀復(fù)雜的鑄件。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》(機械工業(yè) 出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編)零件材料為 HT200 鋼,采用金屬型 鑄造,精度可達到 3.2—10,因此毛坯的加工余量比較小。
4 工藝規(guī)程設(shè)計
4.1 加工工藝程
由以上分析可知,該扇形板零件的主要加工表面是平面、孔系。一般來說, 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,對于扇形板來說,加
工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的相 互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知:扇形板的尺寸精度,形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高,這樣對加工要求也就不是很高。
4.2 確定各表面加工方案
一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達到設(shè)計要求,而且要有好的機械加工工藝性,也就 是要有加工的可能性,要便于加工,要能保證加工的質(zhì)量,同時使加工的勞動量
最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的,又是相輔相成的。對于我們設(shè)計扇形板的加工工藝來說,應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和軸向孔系加工精度要求的加工方法及設(shè) 備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外,也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下,應(yīng)選擇價格較底的機床。由參考文獻機械制造工藝機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)表2-5可以確定,φ22孔的表面粗糙度要求為1.6,則選擇孔的加方案序為:鉆-擴-鉸。并且進行倒角1x45°。
4.3 確定定位基準
選擇粗基準時,考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量,使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。
粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求:
(1)粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。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。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面,則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。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表面作為粗基準。
(3)應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
(4)應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準,以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準,必要時需經(jīng)初加工。
(5)便于裝夾原則。
(6)保證不加工表面位置準確原則。
(7) 粗基準一般不得重復(fù)使用原則。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證扇形板在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從扇形板零件圖分析可知,主要是選擇加工扇形板上下底面的裝夾定位面為其加工粗基準。故這里選用扇形板的下端面做為粗基準。
精基準選擇的原則:
(1)基準重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。
(2)基準統(tǒng)一原則,應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?;鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度,避免基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差,并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一,從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。
(3)互為基準的原則。當兩個表面位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時,可以互為基準反復(fù)加工。
(4)自為基準原則,有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻,在加工時就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準。此外,還應(yīng)選擇工件上精度高,尺寸較大的表面為精基準,以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證扇形板在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從扇形板零件圖分析可知,它的上端面與φ22,適于作精基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠,如果使用典型的一面兩銷定位方法,則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求,所以再在分度盤上加上一個定位銷,這樣零件的六個自由度就都限制好了。綜上所述,選擇精基準的原則時,考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾方便。
4.4 工藝路線的擬定
對于批量生產(chǎn)的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。扇形板的加工的第 一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗加工扇形板上下
端面,再精加工上下端面。后續(xù)工序安排都應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔等原則。加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下,成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床,以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果,降低生產(chǎn)成本,擬定以下加工工藝路線方案。見下;
工藝路線方案:
工序1 粗銑 粗銑右端面,以左端面為基準
工序2 粗銑 粗銑左端面,以右端面為基準
工序3 精銑 精銑右端面,以左端面為基準
工序4 精銑 精銑左端面,以右端面為基準
工序5 鉆孔 鉆?22孔到工序尺寸
擴孔 擴?22孔到工序尺寸
粗鉸 粗鉸?22孔到工序尺寸
精絞 精絞?22孔到工序尺寸
工序6 車 粗車扇面R48扇面到工序尺寸
工序7 車 精車扇面R48扇面到工序尺寸
5
工序8 鉆孔 鉆3-?8孔到工序尺寸
工序9 鉸 鉸3-?8孔到工序尺寸
工序8 倒角 對所加工的孔進行倒角,以左右端面為基準
工序9 清洗表面
工序10 剔除毛刺
工序11 終檢
4.5 扇形板的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定
扇形板的毛坯采用的是HT200, 生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn),采用鑄造毛坯。扇形板的偏差計算和上下端面加工余量的計算。根據(jù)工序要求,其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:
粗銑:由機械余量加工手冊知,其單邊余量值規(guī)定為1.5—2.0mm,現(xiàn)取1.5mm??芍浯帚姇r精度等級為IT12 ,粗銑平面時厚度偏差取-0.25mm精銑:由機械余量加工手冊知,其單邊余量值規(guī)定為0.7mm。鑄造毛坯的基本尺寸為32mm,φ22孔的偏差及加工余量計算,該孔精度要求為IT7,由考參考文獻1知確定工序尺寸及余量為:
擴: φ21.8mm 2Z=1.7mm
粗鉸:φ21.94mm 2Z=0.20(Z為單邊余量)
精鉸:φ22mm 2Z=0.1mm(Z為單邊余量)
鍛件毛坯孔的基本尺寸為:22-1.8-0.14-0.06=20mm
4.6 確定切削用量、時間定額
工序1粗銑右端面
(1)確定切削用量
a.確定背吃刀量
粗銑時,為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作 行程完成,所以粗銑底面 A 的加工余量為 1.5mm,選擇背吃刀量 a p =1.5mm 。
b.確定進給量
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72,選擇每齒進給量 f z 為 0.05mm/z.
c.選取切削速度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72,選擇切削速度Vc = 70.2m / min
19
(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 9.4-6,磨鈍標準為 0.5mm,由表 9.4-7 查得 刀具的耐用度 T = 180 min 。
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 1000v = 1000 × 70.2 = 373.32r / min
πd 3.14 × 60
(B)確定時間定額
f
b
一個工位基本時間 T = l + l1 + l2
M z
其中 l = 70mm 為切削加工長度; l1 為刀具切入長度; l2 為刀具切出長度; f Mz為工作臺水平進給量。
l = 0.5(d ?
d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 8.85mm
1 e
其中 d=50mm; ae = 36.4mm ; kr
= 90?
l2 =3~5,取 l2 =4mm
f MZ =
f z zn = 0.05×4×373.32=74.664mm/min
所以
T = l + l1
+ l2
= 1.1min
f
b
M z
工序 2粗銑左端面
(A)確定切削用量
a.確定背吃刀量
粗銑時,為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作
行程完成,所以粗銑底面 A 的加工余量為 1.5mm,選擇背吃刀量 a p=1.5mm 。
b.確定進給量
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72,選擇每齒進給量 f z 為0.05mm/z.
c.選取切削速度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72,選擇切削速度
Vc =70.2m/min
(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 9.4-6,磨鈍標準為 0.5mm,由表 9.4-7 查得 刀具的耐用度 T = 180 min 。
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 1000v = 1000 × 70.2 = 373.32r / min
ed 3.14 × 60
(B)確定時間定額
f
b
一個工位基本時間 T = l + l1 + l2 (查表 3-13)
M z
其中 l = 70mm 為切削加工長度; l1 為刀具切入長度; l2 為刀具切出長度; f Mz為工作臺水平進給量。
l = 0.5(d ?
d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 8.85mm
1 e
其中 d=50mm; ae = 36.4mm ; kr
= 90?
l2 =3~5,取 l2 =4mm
f MZ =
f z zn = 0.05×4×373.32=74.664mm/min
所以
T = l + l1
+ l2
= 1.1min
f
b
M z
工序3 精銑右端面
(A)確定切削用量
a.確定背吃刀量
精銑時一般為 0.1~1mm 或更小,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量, 即 a=0.7mm。
b.確定進給量
根 據(jù) 《 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 》 表 5-72 , 選 擇 每 齒 進 給 量為0.12mm/z.
c.選取切削速度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-72,選擇切削速度。 vc = 49m / min
(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 9.4-6,取磨鈍標準為 0.5mm,由表 9。4-7 查 得刀具的耐用度 T = 180 min 。
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 1000v = 1000 × 49 = 260.1r / min
ed 3.14 × 60 。
(B)確定時間定額
一次走刀基本時間 T
= l + l1
+ l2
= 0.65min=39s
b
f
M z
其中 l = 70mm 為切削加工長度; l1 為刀具切入長度; l2 為刀具切出長度; f Mz為工作臺水平進給量。
l = 0.5(d ?
d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 7.396mm
1 e
其中 d=50mm; ae = 33.4mm ; kr
= 90?
l2 =3~5,取 l2 =4mm
f MZ
= f z zn = 0.12 × 4 × 260.1 =124.8mm/min
工序4 精銑左端面
(A)確定切削用量
a.確定背吃刀量
精銑時一般為 0.1~1mm 或更小,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即 a=0.7mm。
b.確定進給量
根 據(jù) 《 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 》 表 5-72 , 選 擇 每 齒 進 給 量
0.08mm/z. c.選取切削速度根 據(jù) 《 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 》 表 5-72 , 選 擇 切 削 速 度 vc = 57.6m / min
(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 9.4-6,取磨鈍標準為 0.5mm,由表 9。4-7 查 得刀具的耐用度 T = 180 min 。
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 1000v = 1000 × 57.6 = 305.75r / min
ed 3.14 × 60
(B)確定時間定額
一次走刀基本時間 T
= l + l1
+ l2
= 0.829min=49.73s
f
b
M z
其中 l = 70mm 為切削加工長度; l1 為刀具切入長度; l2 為刀具切出長度; f Mz為工作臺水平進給量。
l = 0.5(d ?
d 2 ? a 2 ) + (1 ~ 3) = 7.088mm
1 e
其中 d=50mm; ae = 32.7mm ; kr
= 90?
l2 =3~5,取 l2 =4mm
f MZ
= f z zn = 0.08 × 4 × 305.75 =97.84mm/min
0
工序 5 鉆φ22+ 0.021 孔
(A)確定切削用量
a. 確定背吃用量
鉆孔時,為提高效率,一般選擇背吃刀量等于加工余量,一個工作行程完,所以大孔時加工余量為 1.8mm,選擇背吃刀量 a p = 1.7mm
b.確定進給量和切削速度
(1)根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-69,選擇進給量為 f=0.5mm/r 切 削速度為 0.5m/s.
(2)確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 3-7 取鉆耐用度 T=50min。
(3)確認機床主軸轉(zhuǎn)速
n = 60000v = 60000 × 0.5 = 238.9r / min
s ed
3.14 × 40
(B)確定時間定額
基本時間 Tb
= l + l1
+ l2 + l3 i = 0.43min=26.0s
fn
其中 l = 39.5mm 為切削加工長度; l1 為刀具切入長度; l2 為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。
l1 =
asp
tan k r
+ (2 ~ 3) = 4.29mm
其中 asp
= 1.7mm; kr
= 40?
l2 =3~5,取 l2 =4mm
l3取3 ~ 5,這里取l3 = 4 mm i=1 進給次數(shù)
工序 5擴、鉸孔 工步 1 鉆孔
(A) 確定切削用量
a. 確定背吃刀量
因為第一次鉆孔的加工余量為 7.8mm。一次工作行程鉆完,所以選擇背 吃刀量 a=7.8mm。
b. 確定進給量
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-64,(HT200 硬度為硬度為
200HBS)選擇進給量 f 為 0.5mm/r c. 確定切削速度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s
(2)確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度 T=100min。
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 60000v = 60000 × 0.45 = 1102.4r / min
ed 3.14 × 7.8
(B)確定時間定額
一個工位基本時間 T
= l + l1
+ l2
= 0.0704min≈4.2s
b fn
其中 l = 15mm 為切削加工長度; l1 為刀具切入長度; l2 為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。
l1 = (D / 2) cot k r + (1 ~ 2) =17mm
其中 D=7.8mm; kr
= 15?
l2 =1~4,取 l2 =3mm
工步 2:粗餃孔
a. 確定背吃刀量
因為擴孔的加工余量為 0.16mm。一次工作行程擴完,所以選擇背吃刀量
a=0.16mm。
b. 確定進給量
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-67,(HT150 硬度為 170HBS) 選擇進給量 f 為 0.8mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s
(2)確定擴孔鉆的磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度
T=150min。
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 60000v = 60000 × 0.45 = 1080.24r / min
ed 3.14 × 7.96
工步 3:精餃孔;
a. 確定背吃刀量
因為擴孔的加工余量為 0.04mm。一次工作行程擴完,所以選擇背吃刀a=0.04mm。
b. 確定進給量
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-64,(HT150 硬度為 170HBS) 選擇進給量 f 為 0.5mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 5-66,選擇切削速度 Vc=0.45m/s
(2)確定擴孔鉆的磨鈍標準及耐用度
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度 T=150min。
(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n
n = 60000v = 60000 × 0.45 = 1074.84r / min
ed 3.14 × 8
(B)確定時間定額
一個工位基本時間 T
= l + l1
+ l2
= 0.038min=2.3s
b fn
其中 l = 15mm 為切削加工長度; l1 為刀具切入長度; l2 為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。
l = D ? d1 cot k
1 2 r
+ (1 ~ 2) =2.2mm
其中 D=10.4mm; d1 = 9.8mm ; kr
= 15?
l2 =2~4,取 l2 =3mm
5.夾具設(shè)計
5.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來鉆端面φ22的孔,加工時要滿足粗糙度要求。 為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準。同時,應(yīng)考慮如何提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和降低勞動強度,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
5.2 定位基準的選擇
由零件圖可知:上下端面進行了粗、精銑加工,φ22孔進行了擴、粗鉸、精鉸加工。因此,夾具的下底面是主要的定位面,定位、夾緊方案有:V形塊定位,夾緊方式利用偏心手柄對活動V形塊施力夾緊??椎闹行木嗪臀恢镁仁怯勉@套來保證,從而滿足孔的加工要求。在加工中,夾具的下底面是主要的定位面,且鉆套的中心距和下底面還有一定的垂直度要求。
5.3 鉆削力及夾緊力的計算
鉆該孔時選用:臺式鉆床 Z5125A,刀具用高速鋼刀具。
由參考文獻[5]查表1 ? 2 ? 7 可得:
2
鉆削力公式: Ff=210Df 0.8 Kp
式中 D=7.8mm ,f=0.2mm/r
查表1 ? 2 ? 8 得:Kp= ( HB ) 0.6
190
其中:HB=229 則 Kp=1.118
即:Ff=3942.4(N) 實際所需夾緊力
W = F × K
K μ + μ
1 2
有: μ1 = 0.7, μ2 = 0.16
安全系數(shù) K 可按下式計算有:
K = K 0 K1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6
式中: K 0 ~ K 6 為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻[5]表1
K = 1.2 ×1.0× 1.0× 1.0× 1.3× 1.0× 1.0 = 1.56
所以 Wa=KxF=880.7x1.56=1373.892(N)
可得:
由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便, 決定選用偏心手柄對活動V形塊施力夾緊機構(gòu)。
取 K = 1.56 , μ1 = 0.7 , μ2 = 0.16
查參考文獻[5]1~2~26 可知V形塊夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計
算:
0
W = QL
?
2
? ′tg?1 + ? z tg (á + ? 2 )
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得:
? ′ = 6.22
rz = 2.76
?1 = 90
? = 9? 50′
á = 2?29'
其中:L=32mm
Q = 80( N )
螺旋夾緊力:W0 =4952.32(N)
由上述計算易得: W
>> W
0 K
因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。
5.4 誤差分析與計算
該夾具以底面為定位基準,要求保證被加工和孔粗糙度為 1.6。由參
考文獻[5]可得:
(1)鉆套的定位誤差 :由于是孔的誤差引起取Δ=0.03mm
(2)夾緊誤差 : ? j ?
= ( ymax ? ymin ) cosá
查[5]表 1~2~15 有 K Raz = 0.004, K HB = ?0.0016, C1 = 0.412, n = 0.7 。
? j ? j = ? y cosá = 0.0028mm
(3)磨損造成的加工誤差: ? j ?M 通常不超過 0.005mm
(4)夾具相對刀具位置誤差: ? D ? A 取 0.01mm
(5)分度誤差
1. 直 線 分 度 誤 差 查 機 床 夾 具 設(shè) 計 知 Smin=S-( δ +X1+X2+e ) Smax=S+( δ+X1+X2+e) 所以ΔF=2(δ+X1+X2+e)
2.回轉(zhuǎn)分度誤差查機床夾具設(shè)計知Δa=4artcg[( Δf/4+2X3)/4R] 誤差總和:0.070mm 滿足要求。
5.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
圖5.5夾具裝配圖
本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以V形塊定位,在定位環(huán)上實現(xiàn)完全定位,利用偏心手柄對活動V形塊施力夾緊工件,該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。搖動手柄,可以使工件與分度機構(gòu)貼緊,活動V形塊壓緊工件整個裝配體就夾緊了,這樣就可以開動機床進行孔的加工。
此次設(shè)計是對扇形板零件的加工工藝和夾具設(shè)計,其零件為鑄造,具有體積
小,零件復(fù)雜的特點,由于面比孔易加工,在制定工藝規(guī)程時,就先加工面,再 以面為基準來加工其它,其中各工序夾具都采用專用夾具,特別的對于加工φ22孔工序中,選V形塊的定位方式,并以操作簡單的手動夾緊方式夾緊,其機構(gòu) 設(shè)計簡單,方便且能滿足要求。
體會
從拿到零件圖紙的第一天開始,輔導(dǎo)老師就詳細的給我們講了設(shè)計的步驟,還安排了輔導(dǎo)時間。為我們的設(shè)計指引了方向,這樣使我們不會感到太多的盲目。我們以前所接觸的只是課本上的知識,對機械加工工藝、夾具、量具等只有基本的了解。但是通過這次設(shè)計,我們才全方位的懂得了什么是機械設(shè)計,從而更加了解到機械知識的重要性。
剛開始設(shè)計的時候,總覺的難度很大,不知道從什么地方下手,對一些設(shè)計的步驟根本不知道怎么安排,怎么設(shè)計。 好長時間都懶得在去看設(shè)計圖紙,經(jīng)過老師在網(wǎng)上給我的指導(dǎo),才讓我有了一定的思路,先從分析零件圖開始,然后在得出零件技術(shù)要求,在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖等等,一步步的開始設(shè)計起來。
在設(shè)計期間,遇到不懂的問題時,通過自己查資料、仔細的琢磨、有根據(jù)的慢慢分析從而克服困難,實在解決不了的,我們的指導(dǎo)老師能細心的幫助我們,從而設(shè)計對我來說更邁進了一步,在這次設(shè)計中,學(xué)會了運用資料,可以向不同的懂我們知識的人問問題,這次設(shè)計,要十分的感謝我們的指導(dǎo)老師,她在設(shè)計期間為我解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計,一定會在以后的工作崗位中得以更好的發(fā)揮,也會在以后的人生的道路中更上一層樓。
經(jīng)過將近一個月的努力,課程設(shè)計終于劃上了一個圓滿的句號。對此次課程設(shè)計,我可以說是感觸很深,同時在此過程中也學(xué)到了很多知識。雖然本次課程設(shè)計尚存在不足之處,但是通過這段時間的學(xué)習(xí),我從中認識和學(xué)到了很多關(guān)于機械零件制造工藝的設(shè)計方法和流程,這對我今后的學(xué)習(xí)和工作都有著很大的促進作用。
參考文獻
1)《實用機械加工工藝手冊》陳宏鈞主編 機械工業(yè)出版社出版
2)《機械加工工藝設(shè)計手冊》張耀宸主編 航空工業(yè)出版社出版
3)《機械加工工藝手冊》李洪主編 北京出版社出版
4)《機械加工工藝手冊》孟少農(nóng)主編 機械工業(yè)出版社出版
5)《機械加工工藝師手冊》楊叔子主編 機械工業(yè)出版社出版
5)《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》上海柴油機廠工藝所編 機械工業(yè)出版社出版
6)《機床夾具設(shè)計手冊》燕山大學(xué)等編 機械工業(yè)出版社版
7)《機床夾具設(shè)計》林文煥等編 國防工業(yè)出版社出版