结合子零件的机械加工工艺规程及夹具设计【钻3个分度腰孔】【含CAD图纸】
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机 械 加 工 工 序 卡
产品型号
零(部)件图号
共 7 页
产品名称
零(部)件名称
结合子
第 1 页
车 间
工序号
工序名称
材料牌号
3
车
45钢
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
锻件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式车床
CA6140
1
夹 具 编 号
夹 具 名 称
切 削 液
工序工时
准终
单件
序号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴
转速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
进给
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次数
时间定额
机动
辅助
1
粗车Φ100右端面、Φ70外圆面及其端面
外圆车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
1.0
1
1.349
2
粗车Φ40孔
内孔车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
1.0
1
0.500
编制(日期)
审核(日期)
会签(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
更改文件号
签字
日期
机 械 加 工 工 序 卡
产品型号
零(部)件图号
共 7 页
产品名称
零(部)件名称
结合子
第 2 页
车 间
工序号
工序名称
材料牌号
4
车
45钢
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
锻件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式车床
CA6140
1
夹 具 编 号
夹 具 名 称
切 削 液
工序工时
准终
单件
序号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴
转速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
进给
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次数
时间定额
机动
辅助
1
掉头粗车Φ100外圆面及其左端面
外圆车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
1.0
1
0.809
2
车Φ47孔
内孔车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
1.0
1
0.079
3
车3×0.5的退刀槽
切槽车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
0.5
1
0.046
4
车Φ55孔
内孔车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
1.0
1
0.408
5
车Φ94孔
内孔车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
1.0
1
0.599
编制(日期)
审核(日期)
会签(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
更改文件号
签字
日期
机 械 加 工 工 序 卡
产品型号
零(部)件图号
共 7 页
产品名称
零(部)件名称
结合子
第 3 页
车 间
工序号
工序名称
材料牌号
5
车
45钢
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
锻件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式车床
CA6140
1
夹 具 编 号
夹 具 名 称
切 削 液
工序工时
准终
单件
序号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴
转速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
进给
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次数
时间定额
机动
辅助
1
半精车、精车宽为3,直径为67的两槽
切槽车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
1.0
4
0.336
2
半精车、精车Φ70外圆面
外圆车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
1.0
2
1.763
编制(日期)
审核(日期)
会签(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
更改文件号
签字
日期
机 械 加 工 工 序 卡
产品型号
零(部)件图号
共 7 页
产品名称
零(部)件名称
结合子
第 4 页
车 间
工序号
工序名称
材料牌号
6
车
45钢
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
锻件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式车床
CA6140
1
夹 具 编 号
夹 具 名 称
切 削 液
工序工时
准终
单件
序号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴
转速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
进给
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次数
时间定额
机动
辅助
1
半精车、精车Φ55孔
内孔车刀、游标卡尺
475
119.3
0.16
1.0
4
0.401
编制(日期)
审核(日期)
会签(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
更改文件号
签字
日期
机 械 加 工 工 序 卡
产品型号
零(部)件图号
共 7 页
产品名称
零(部)件名称
结合子
第 5 页
车 间
工序号
工序名称
材料牌号
7
拉
45钢
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
锻件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
拉床
L5120
1
夹 具 编 号
夹 具 名 称
切 削 液
工序工时
准终
单件
序号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴
转速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
进给
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次数
时间定额
机动
辅助
1
拉花键槽
拉刀、游标卡尺
8
0.15
2.5
1
0.017
编制(日期)
审核(日期)
会签(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
更改文件号
签字
日期
机 械 加 工 工 序 卡
产品型号
零(部)件图号
共 7 页
产品名称
零(部)件名称
结合子
第 6 页
车 间
工序号
工序名称
材料牌号
8
钻
45钢
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
锻件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
立式钻床
Z525
1
夹 具 编 号
夹 具 名 称
切 削 液
工序工时
准终
单件
序号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴
转速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
进给
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次数
时间定额
机动
辅助
1
钻3-Φ6孔
麻花钻、游标卡尺
500
9.4
0.13
3.0
3
0.577
编制(日期)
审核(日期)
会签(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
更改文件号
签字
日期
机 械 加 工 工 序 卡
产品型号
零(部)件图号
共 7 页
产品名称
零(部)件名称
结合子
第 7 页
车 间
工序号
工序名称
材料牌号
9
铣
45钢
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
每台件数
锻件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式铣床
X62W
1
夹 具 编 号
夹 具 名 称
切 削 液
工序工时
准终
单件
序号
工 步 内 容
工 艺 装 备
主轴
转速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
进给
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次数
时间定额
机动
辅助
1
粗铣、半精铣4-21槽
三面刃铣刀、游标卡尺
600
188.4
0.2
21
4
2.000
编制(日期)
审核(日期)
会签(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
更改文件号
签字
日期
机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片
产品型号
零(部)件图号
第 1 页
产品名称
结合子
零(部)件名称
共 1 页
材料牌号
45钢
毛坯种类
锻件
毛坯外形尺寸
每毛坯件数
1
每台件数
1
备注
工序号
工序名称
工 序 内 容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
1
备料
锻造
2
热处理
调质处理
3
车
粗车Φ100右端面、Φ70外圆面及其端面
车工
车床
游标卡尺
车
粗车Φ40孔
车工
车床
游标卡尺
4
车
掉头粗车Φ100外圆面及其左端面
车工
车床
游标卡尺
车
车Φ47孔;车3×0.5的退刀槽;车Φ55孔;车Φ94孔
车工
车床
游标卡尺
5
车
半精车、精车宽为3,直径为67的两槽
车工
车床
游标卡尺,百分表
车
半精车、精车Φ70外圆面
车工
车床
游标卡尺,百分表
6
车
半精车、精车Φ55孔
车工
车床
游标卡尺,百分表
7
拉
拉花键槽
拉工
拉床
游标卡尺,百分表
8
钻
钻3-Φ6均布孔
钻工
钻床
游标卡尺
9
铣
粗铣、半精铣4-21槽
铣工
铣床
游标卡尺
10
热处理
4-21槽处局部淬火硬度52HRC
11
去毛刺
去毛刺
钳工
刮刀,砂纸
12
终检入库
检验至图纸要求并入库
编制 (日期)
审核 (日期)
会签 (日期)
处 数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
机械加工工序卡片
机械加工工序卡片
产品型号
零(部件)图号
1
产品名称
结合子
零(部件)名称
共 7页
第 1页
车间
工序号
工序名
材料牌号
10
粗车端面,外圆及倒角
45#
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
车床
CA6140
01
1
夹具编号
夹具名称
切削液
三爪夹盘
工位器具编号
工位器具名称
工序工时(s)
准终
单件
工步号
工 步 内 容
工 艺
装 备
主轴转速
(r/min)
切削速度
(m/min)
进给量
(mm/r)
背吃刀量
(mm)
进给
次数
工步工时(s)
机动
辅助
1
车φ110外圆
三爪夹盘
P20外圆车刀
P20端面车刀
P10倒角车刀
游标卡尺
450
166
0.4
4
1
18
79
2
车φ110左端面
450
166
0.4
3.5
1
19
42
3
车φ110左端倒角
710
245
0.18
1
1
3
42
设计
(日期)
审核
(日期)
标准化
(日期)
会签
(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
机械加工工序卡片
机械加工工序卡片
产品型号
零(部件)图号
产品名称
结合子
零(部件)名称
共 7页
第2 页
车间
工序号
工序名
材料牌号
20
45#
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
车床
CA6140
01
1
夹具编号
夹具名称
切削液
三爪夹盘
工位器具编号
工位器具名称
工序工时(s)
准终
单件
工步号
工 步 内 容
工 艺
装 备
主轴转速
(r/min)
切削速度
(m/min)
进给量
(mm/r)
背吃刀量
(mm)
进给
次数
工步工时(s)
机动
辅助
1
粗车φ70外圆
三爪夹盘
P20外圆车刀
P20端面车刀
P10倒角车刀
P20内孔车刀
P10切断刀
游标卡尺
710
245
0.4
4
1
15
79
2
车φ70右端面
710
245
0.4
3.5
1
8
42
3
车φ70右端倒角
1120
246
0.18
1
1
8
42
4
车φ40内孔
710
245
0.4
3.5
1
8
42
5
车φ47内孔
710
245
0.4
2.3
1
7
79
6
车φ67槽
1120
246
0.18
1.5
1
4
79
7
车φ110右端面
450
166
0.4
3.5
1
19
32
8
车φ110右端倒角
710
245
0.18
2
1
2
32
设计
(日期)
审核
(日期)
标准化
(日期)
会签
(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
黑龙江科技学院
机械加工工序卡片
产品型号
零(部件)图号
产品名称
结合子
零(部件)名称
离合齿轮
共 7 页
第 3 页
车间
工序号
工序名
材料牌号
30
45#
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
车床
CA6140
01
1
夹具编号
夹具名称
切削液
三爪夹盘
工位器具编号
工位器具名称
工序工时(s)
准终
单件
工步号
工 步 内 容
工 艺
装 备
主轴转速
(r/min)
切削速度
(m/min)
进给量
(mm/r)
背吃刀量
(mm)
进给
次数
工步工时(s)
机动
辅助
1
车φ94内孔
三爪夹盘
P20端面车刀
P10倒角车刀
P20内孔车刀
游标卡尺
560
153
0.4
3.5
1
14
88
2
车φ55内孔
710
245
0.4
3.2
1
8
44
3
车φ55内孔孔口倒角
710
245
0.4
1
1
8
43
4
车φ56内孔
710
245
0.4
0.5
1
8
43
5
半精车φ55内孔
1120
193
0.18
1.1
1
9
45
6
精车φ55内孔
1400
241
0.18
0.2
1
7
43
7
半精车φ47右端面
1120
193
0.18
1.5
1
6
43
设计
(日期)
审核
(日期)
标准化
(日期)
会签
(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
机械加工工序卡片
机械加工工序卡片
产品型号
零(部件)图号
产品名称
结合子
零(部件)名称
共 7 页
第 4 页
车间
工序号
工序名
材料牌号
50
拉内花键
45#
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
拉床
L6110
03
1
夹具编号
夹具名称
切削液
三爪夹盘
工位器具编号
工位器具名称
工序工时(s)
准终
单件
工步号
工 步 内 容
工 艺
装 备
主轴转速
(r/s)
切削速度
(m/min)
进给量
(mm/r)
背吃刀量
(mm)
进给
次数
工步工时(s)
机动
辅助
1
拉内花键槽
三爪夹盘
花键拉刀
游标卡尺
5
0.05
2.5
1
21
79
设计
(日期)
审核
(日期)
标准化
(日期)
会签
(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
机械加工工序卡片
黑龙江科技学院
机械加工工序卡片
产品型号
零(部件)图号
产品名称
结合子
零(部件)名称
共 7 页
第 5页
车间
工序号
工序名
材料牌号
40
铣槽
45#
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
铣床
X61
02
1
夹具编号
夹具名称
切削液
专用夹具
工位器具编号
工位器具名称
工序工时(s)
准终
单件
工步号
工 步 内 容
工 艺
装 备
主轴转速
(r/s)
切削速度
(m/min)
进给量
(mm/r)
背吃刀量
(mm)
进给
次数
工步工时(s)
机动
辅助
1
粗铣槽
错齿三面刃铣刀
专用夹具
游标卡尺
125
78
0.03
8
1
55.2
79
2
半精铣
125
78
0.03
2.5
1
55
79
设计
(日期)
审核
(日期)
标准化
(日期)
会签
(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
机械加工工序卡片
机械加工工序卡片
产品型号
零(部件)图号
产品名称
结合子
零(部件)名称
共 7 页
第 6 页
车间
工序号
工序名
材料牌号
60
钻孔
45#
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
立式钻床
Z515
04
1
夹具编号
夹具名称
切削液
专用夹具
工位器具编号
工位器具名称
工序工时(s)
准终
单件
工步号
工 步 内 容
工 艺
装 备
主轴转速
(r/s)
切削速度
(m/min)
进给量
(mm/r)
背吃刀量
(mm)
进给
次数
工步工时(s)
机动
辅助
1
钻孔
φ6直柄麻花钻
专用夹具
游标卡尺
1540
29
0.06
7.5
1
10
79
设计
(日期)
审核
(日期)
标准化
(日期)
会签
(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
机械加工工序卡片
机械加工工序卡片
产品型号
零(部件)图号
产品名称
结合子
零(部件)名称
共 7 页
第 7 页
车间
工序号
工序名
材料牌号
70
45#
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件数
每台件数
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
车床
磨床
CA6140
M1331
06
07
1
夹具编号
夹具名称
切削液
三爪夹盘
工位器具编号
工位器具名称
工序工时(s)
准终
单件
工步号
工 步 内 容
工 艺
装 备
主轴转速
(r/min)
切削速度
(m/min)
进给量
(mm/r)
背吃刀量
(mm)
进给
次数
工步工时(s)
机动
辅助
1
精车φ70外圆
三爪夹盘
P20外圆车刀
砂轮
千分尺
1120
246
0.18
1.5
1
21.6
79
2
精磨φ70外圆
3320
729
0.4
1
16.2
79
设计
(日期)
审核
(日期)
标准化
(日期)
会签
(日期)
标记
处数
更改文件号
签字
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设 计 说 明 书
设计题目: 结合子的工工艺规程及其钻3-Φ6孔的夹具设计
设 计 者:
指导教师:
日 期 :
摘 要
本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
结合子加工工艺规程及其钻3-Φ6孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。
关键词:工艺、切削用量、定位、误差。
ABSTRCT
This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Fixture design combined with sub process planning and drilling 3- Φ 6 hole is the design process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.
Keywords: Process, cutting dosage, positioning, error.
目 录
摘 要 II
ABSTRCT III
目 录 IV
序 言 1
第一章 零件的分析 2
1.1:零件的作用 2
1.2、零件的工艺分析 2
第二章 工艺规程的设计 3
2.1 、确定毛坯的的制造形式 3
2.2 、基准的选择 3
2.3 、制订工艺路线 4
2.4 、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5
2.5、 确定切削用量及基本工时 6
第三章 专用夹具设计 17
3.1、问题提出 17
3.2 定位基准的选择 17
3.3切削力和夹紧力的计算 17
3.4 定位误差分析 18
3.5 钻套设计 19
3.6 夹具设计及简要操作说明 20
总 结 21
致 谢 22
参考文献 23
III
序 言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
结合子加工工艺规程及其钻3-Φ6孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。
第一章 零件的分析
1.1:零件的作用
结合子是齿轮传动中的重要部件,通常在变速箱中起变速作用,其承载性关系到整个设备的安全。
1.2、零件的工艺分析
可知该零件属于盘套类零件,全部表面均进行机械加工而且内外圆有同轴度要求。图中以Φ70外圆、Φ55内孔精度要求最高,且表面粗糙度分别为Ra0.8、Ra1.6。
Φ70外圆与Φ45孔中心线(即基准A)有圆跳动公差0.025
Φ55内孔与Φ70外圆(即基准B)同轴度公差为Φ0.025
Φ70端面与Φ45孔中心线(即基准A)的垂直度公差为0.025
第二章 工艺规程的设计
2.1 、确定毛坯的的制造形式
零件材料为45钢。结合子在加工过程中的精度保证很重要,Φ70外圆与Φ45孔中心线(即基准A)有圆跳动公差0.025
Φ55内孔与Φ70外圆(即基准B)同轴度公差为Φ0.025
Φ70端面与Φ45孔中心线(即基准A)的垂直度公差为0.025,这些在加工时都要考虑在内。
2.2 、基准的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理,可以保证质量,提高生产效率。否则,就会使加工工艺过程问题百出,严重的还会造成零件大批报废,使生产无法进行。
1 、粗基准的选择原则
1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求,应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面,则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。
2)如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀,应选择该表面作精基准。
3)如需保证各加工表面都有足够的加工余量,应选加工余量较小的表面作粗基准。
4)选作粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口、飞边等缺陷,以便定位可靠。
5)粗基准一般只能使用一次,特别是主要定位基准,以免产生较大的位置误差。
由以上及零件知,选用Φ100外圆面作为定位粗基准。
2、精基准选择的原则
选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。
精基准选择应当满足以下要求:
①用设计基准作为定位基准,实现“基准重合”,以免产生基准不重合误差。
②当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时,应尽可能采用此组精基准定位,实现“基准统一”,以免生产基准转换误差。
③当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。
④为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度,可遵循“互为基准”、反复加工的原则。
⑤有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠,可使夹具结构简单的表面作为精基准。
由上及连杆零件图知,选用Φ40及其端面作为定位精基准。
2.3 、制订工艺路线
制定工艺规程原则,保证图样上规定的各项技术要求,有较高的生产效率,技术先进,经济效益高,劳动条件良好。所用机床尽量选择通用机床,夹具则为专用夹具,工序集中,便于实现机体一体化控制。
最终工艺方案如下:
工序1:锻造
工序2:调质处理
工序3:粗车Φ100右端面、Φ70外圆面及其端面;粗车Φ40孔
工序4:掉头粗车Φ100外圆面及其左端面;车Φ47孔;车3×0.5的退刀槽;车Φ55孔;车Φ94孔
工序5:半精车、精车宽为3,直径为67的两槽;半精车、精车Φ70外圆面
工序6:半精车、精车Φ55孔
工序7:拉花键槽
工序8:钻3-Φ6均布孔
工序9:粗铣、半精铣4-21槽
工序10:4-21槽处局部淬火硬度52HRC
工序11:去毛刺
工序12:检验至图纸要求并入库
2.4 、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“结合子”零件材料为45钢,生产类型为大批量生产,采用锻造。
《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25得,锻件加工余量为1.0-1.5,毛坯图如下图所示:
2.5、 确定切削用量及基本工时
工序1:锻造
工序2:调质处理
工序3:粗车Φ100右端面、Φ70外圆面及其端面;粗车Φ40孔
工步一:粗车Φ100右端面、Φ70外圆面及其端面
选择外圆车刀
1) 车削深度, ap=1.0mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(20+66.5+15+1.0)/(4750.16)min=1.349min。
工步二:粗车Φ40孔
选择内孔车刀
1) 车削深度, ap=1.0mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(37+1.0)/(4750.16)min=0.500min。
工序4:掉头粗车Φ100外圆面及其左端面;车Φ47孔;车3×0.5的退刀槽;车Φ55孔;车Φ94孔
工步一:掉头粗车Φ100外圆面及其左端面
选择外圆车刀
1) 车削深度, ap=1.0mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(52.5+8+1.0)/(4750.16)min=0.809min。
工步二:车Φ47孔
选择内孔车刀
1) 车削深度, ap=1.0mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(5+1.0)/(4750.16)min=0.079min。
工步三:车3×0.5的退刀槽
选择内孔车刀
1) 车削深度, ap=1.0mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(3+0.5)/(4750.16)min=0.046min。
工步四:车Φ55孔
选择内孔车刀
1) 车削深度, ap=1.0mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(30+1.0)/(4750.16)min=0.408min。
工步五:车Φ94孔
选择内孔车刀
1) 车削深度, ap=1.0mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(44.5+1.0)/(4750.16)min=0.599min。
工序5:半精车、精车宽为3,直径为67的两槽;半精车、精车Φ70外圆面
工步一:半精车、精车宽为3,直径为67的两槽
选择切槽车刀
1) 车削深度, ap=1.5mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(3+1.5)×4/(4750.16)min=0.336min。
工步二:半精车、精车Φ70外圆面
选择外圆车刀
1) 车削深度, ap=0.5mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=0.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(66.5+0.5)×2/(4750.16)min=1.763min。
工序6:半精车、精车Φ55孔
选择内孔车刀
1) 车削深度, ap=0.5mm。
2)机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3.7,后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8,寿命T=180min
4) 计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据CA6140卧式车床
车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)计算基本工时
tm=L/ Vf=(30+0.5)/(4750.16)min=0.401min。
工序7:拉花键槽
刀具拉刀,机床型号L5120,工作行程速度v=0-14m/min
切削工时:
=5-10;=(+)P
=;=;P=A,A=1.5-2.5
当未知时,
=1.17-1.25(考虑校准部分长度的系数,无校准部分时,=1)
K=1.14-1.5(考虑机床返回行程的系数)
Z=
为拉刀工作部分长度(mm);为工件拉削表面长度(mm);为切削刀齿的齿数;为校准刀齿的齿数;为单面加工余量(mm);为拉刀每齿进给量(mm/z);P为拉刀的齿距(mm);A为系数;Z为拉刀同时工作的齿数。
=min
工序8:钻3-Φ6均布孔
1)机床:Z525钻床
刀具:根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ6进给量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=3~15m/min. 取V=10m/min
3)确定机床主轴转速
ns== 531r/min
与531r/min相近的机床转速为500r/min。现选取=500r/min。
所以实际切削速度==
4) 切削工时,按《工艺手册》表6.2-1。
t= ;其中l=7.5mm; =3mm; =2mm;
t= =0.577(min)
工序9:粗铣、半精铣4-21槽
1. 选择刀具
刀具选取三面刃铣刀
,,,。
2. 决定铣削用量
1)决定铣削深度
2)决定每次进给量及切削速度
根据X62W型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。
根据表查出 ,则
按机床标准选取=600
当=600r/min时
按机床标准选取
3)计算工时
切削工时: ,,,则机动工时为
工序10:4-21槽处局部淬火硬度52HRC
工序11:去毛刺
工序12:检验至图纸要求并入库
第三章 专用夹具的设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。由老师分配的任务,我被要求设计:钻3-Φ6孔,选用机床:Z525立式钻床。
3.1、问题提出
本夹具主要用来钻3-Φ6孔,因为3-Φ6孔精度不高,因此以提高生产效率为主,在本道工序加工时,主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度。
3.2 定位基准的选择
以Ф40孔、花键槽及其端面定位,对应的定位零件为心轴。
3.3切削力和夹紧力的计算
由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工,钻削力。由《切削手册》得:
钻削力 式(5-2)
钻削力矩 式(5-3)
式中D=11mm
代入公式(5-2)和(5-3)得
本道工序加工工艺孔时,夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。
3.4 定位误差分析
移动时基准位移误差
(式3-1)
式中: ———— 圆柱销孔的最大偏差
———— 圆柱销孔的最小偏差
————圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙
代入(式5-5)得: =0.018+0+0.016
=0.034mm
3.5 钻套设计
3-Φ6孔一步钻削即可满足其精度要求,因其生产批量为大批量,为了方便钻套磨损后进行更换,故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求:即先用Φ6的麻花钻钻孔,根据GB1141—84的规定钻头上偏差为零,故钻套孔径为Φ6.
图1 可换钻套图
可换钻套结构参数如下图2所示:
3.6 夹具设计及简要操作说明
通过心轴定位,分度盘和对顶销部分来实现分度的作用,手柄,螺栓和快换垫圈等实现,这样操作更加简单,迅速,特别适合大批量生产,总体来说这套夹具是非常不错的,能满足批量生产要求。
总 结
设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入设计打下了好的基础。
设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们踏入社会的关键一步。
致 谢
这次毕业设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。
这次毕业设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
参 考 文 献
1, 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京: 机械工业出版社 2004,8
2, 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京: 机械工业出版社 1984,2
3, 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京:冶金工业出版社 2002,12
4, 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京: 北京出版社 1990,12
5, 邓文英 主编 金属工艺学 北京: 高等教育出版社 2000
6, 黄茂林 主编 机械原理 重庆: 重庆大学出版社 2002,7
7, 丘宣怀 主编 机械设计 北京: 高等教育出版社 1997
8, 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆: 重庆大学出版社 1997,12
9, 廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京: 中国计量出版社 2000,1
10,乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京: 机械工业出版社 1992,12
11,李庆寿 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1983,4
12,陶济贤 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1986,4
13, 机床夹具结构图册 贵州:贵州人民出版社 1983,7
14,龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西:陕西科技出版社,1981,7
15,李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江: 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7
16, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京: 中国建材工业出版社 2002,12
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