Z3050摇臂钻床回转盘的机械加工工艺规程及部分夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

毕 业 设 计 臂钻床回转盘的机械 加工工艺规程及 部分 夹具设计 系 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 班 级： 完成时间： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 摘 要 本篇论文讲述的 是 床 夹具的设计，要求有实际生产指导意义。 首先，本论 文讲述了一下 设计 作用 和 工艺分析 。 然后，本论文就对 生产纲领，生产类型等 进行一些简单的介绍，主要提到 回转盘的 制造要求和工艺特点。 之后，论文开始进入具体的设计过程，先从总体上确立 工艺规程 的 设计 方案，确定毛坯的制造形式，定位基准的选择，零件表面加工方法的选择，加工顺序的安排， 选择加工设备及刀具、夹具、量具，加工工序设计 ，夹具设计。 最后，是对此 次设计 进行 总结 ， 本书在编写过程中，得到了指导老师和同学的大力支持和热情的帮助，在此表示忠心的感谢。 关键词 机床 ； 定位 ； 机床夹具 ； 机械加工余量 ； 基准 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 is 3050 3050 on on to 3050 to as a is on to in s 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 目 录 摘要 2 目录 4 1. 回转盘的结构功用分析 5 零件的作用 5 零件的工艺分析 5 2. 回转盘的生产纲领、生产类型和其他给定条件 5 3. 工艺规程设计 7 定位基准的选择 7 零件表面加工方法的选择 7 加工顺序的安排 8 选择加工设备及刀具、夹具、量具 10 加工工序设计 10 工序四 刨方孔及 105 端面，刨前用量的 计算 10 工序五 12 工序六 16 工序七 18 工序八 3，再刮 42 孔 19 工序九 20 时间定额的计算 23 工序 四 的时间定额 23 工序七的机动时间 24 工序八的机动时间 24 4机床夹具设计 25 5总结 27 参考文献 28 致谢 29 附录 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 1 回转盘的结构功用分析 零件的作用 题目所给定的零件是 是钻床主轴上的一个重要零件，钻床主轴通过回转盘与钻头相连，回转盘与主轴用四个螺钉联接，实现钻床的正确联接。回转盘的轴套孔中安装齿轮齿条，轴套中安装弹簧，钻床工 作时，主轴带动回转盘中的齿轮运动，通过齿轮运动齿条实现钻头的纵向进给，利用弹簧的回弹作用实现钻头的自动复位。 零件的工艺分析 该零件的材料为 材料具有较高的耐磨性，强度，耐热性及减振性。 该零件的材料主要加工面为 R、 70 、 62 、 72 等。 孔 55、 72 的中心线对端面在 500的平行度直接影 响主轴的配合精度和运转精度，因此对 55， 72 的孔应同时镗出，保证其同轴度，使平行度公差降到最小。 60对 90的同心公差为 直接影响孔与轴的配合，因此在加工时，最好在一次装夹内完成。 车削 5008，将直接影响方孔内各孔的正确定位以及齿轮运动时的空间。 90 轴线与 R 面垂直度公差为 72 对 55 的圆心公差为 37对 55中心线的垂直度公差为 响回转盘与主轴联接的正确定位，从而影响主轴传动齿轮与变速箱的锥齿轮的啮合精度 。 由参考文献机械制造工艺设计简明手册中有关和孔加工的径向精度和机床达到的位置精度可知，上述要求可以达到，零件的结构工艺性是可行的。 2 回转盘的生产纲领、生产类型和其他给定条件 根据零件的材料确定毛坯为铸件，其生产类型为中批生产， 材料确定毛坯为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 铸件，这不仅可以节省材料，减少加工工作量，而且材料经铸造后，金属纤维的变形有利于提高零件的机械强度。其生产类型为中批生产，毛坯的铸造方法采用砂型机械造型，又由于零件的内腔及 55、 50、 37等孔均须铸出，故应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸出 后还应安排人工时效处理。 参考文献机械制造工艺简明手册表 种铸件的公差等级为 10级，加工余量等级 取 级， 级。 铸件的分型面选择：通过 R 基准的孔轴线且与 90 轴线垂直的面，并在23030 浇冒口位置：位于 70 各表面总余量 加工表面 基本尺寸 余量等级 余量数值 说明 382 G 面双侧 230 G 降一级 37 37 M 侧加工 50 50 M 降一级双侧加工 105方孔 105 M 降一级双侧加工 62孔 62 M 降一级双侧加工 72孔 72 M 降一级双侧加工 60孔 60 M 降一级双侧加工 55孔 55 M 降一级双侧加工 80孔 80 M 降一级双侧加工 75孔 75 M 降一级双侧加工 90孔 90 M 降一级双侧加工 230 230 M 降一级双侧加工 由参考文献简明手册表 22得选铸件主要尺寸公差如下表所示： 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 面轮廓尺寸 382 9 391 面轮廓尺寸 15 15 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 90顶面 151 3 154 230 230 10 240 90 90 6 96 50 50 6 56 80 80 6 86 毛坯零件合图（附 纸一张） 3 工艺规程设计 定位基准的选择 回转盘 5 ,用它们作精基准能使加工遵循“基准重合 ” 原则 ,实现箱体零件“一面两孔 ” 的典型定位方式 ,其余各面和孔也能用它们定位 ,这样使加工又遵循了“基准统一 ” 原则 ,另外 ,定位比较稳定可靠 ,夹紧方案也比较简单 ,可靠 ,操作方便 . 粗基准的选择考虑以下几点要求 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 作为粗基准 ,如果在工件上有许多不加工表面 ,则应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准 . 2） 如果必须首先保证某重要表面与不加工表面之间的位置要求 ,首先 保证某重要表面的加工余量均应选择表面作为粗基准 . 3） 如果需保证各加工面都有足够的加工余量应选加工余量较小的表面作为粗基准 . 4） 选择粗基准的表面应平整 ,没有浇冒口 ,飞砂等缺陷 ,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产生较大的位置公差 . 综合所述 ,分析零件 ,选择 100和 70端面作为粗基准 ,最先进行机械加工的表面上 R 面 , 55、 72 的孔 ,可利用压板装夹和专用夹具装夹 . 零件表面加工方法的选择 1 零件表面的加工方法 ,主要取决于加工表面的技术要求 ,这些技术 要求还包买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 括基准不重合而提高了作精基准的技术要求 . 2 选择加工方法 ,应考虑每种加工方法的加工经济精度范围 ,材料的性质及可加工性 ,工件的结构 ,形状及尺寸大小 ,生产纲领及批量生产现有设备条件等 . 3 应考虑各种加工方法的经济精度 ,各表面加工方法的经济精度 . 各表面加工方法的选择如下 : R 面： 粗刨两次 方孔： 粗刨 、 精刨 105孔 :粗刨、精刨 、锪平 50: 粗车 62: 粗车、半精车、精车 72: 粗镗、半精镗、精镗 60: 粗镗 55: 粗镗、 精镗、研磨 80: 粗镗 37: 粗镗、半精镗、精镗 75: 粗车、半精车、精车 90: 粗车、半精车、精车 43： 钻 、锪平 42: 各螺纹孔及其它小孔均用钻床钻孔 加工顺序的安排 因孔 55 及 72 的中心线对端面在 500的平行性误差 既分别在一次装夹下将 R 面和两孔同时加工出来 ,以保证其位置精度 . 根据“先面后孔 ” 、“先主后次 ” 、 “先粗后精 ” 的加工原则 ,将 R 面 50、 105、 80等的粗加工放在前面 ,精加工放在后面 ,各面上的孔和螺纹孔等次要表面 ,放在最后加工 . 工艺路线如下 : 一） 铸、铸造、翻砂 ,注意检查缺陷 . 二） 油漆、清砂、刷底面、自然时效 . 三） 画下列各尺寸的刨位加工线 : 1. 以 72, 55外圆毛坯定两孔中心线 . 2. 以 230背面向上 ,将工件顶起 ,校平各面加工线 . 3. 工件转 90以 72、 55的中心线找正划各加工线 . 4. 划 230 外圆线 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 5. 各孔的中心线对毛面的偏移公差不大于 四） 刨、压板、装夹、校正 1. 刨方孔及 105端面保持 . 2. 刨 100端面 . 3. 刨 70端面 ,保持尺寸 . 4. 精刨方孔 ,及 105端面主尺寸要求 . 五） 粗车四爪及胎具夹具 1. 切平 230 22; 2. 切平 90 端面保持尺寸 29. 151为 152. 3. 车 230 为 231 . 4. 车 90为 5. 车 50至尺寸 50 . 6. 车 62至 60 保持长 38 为 37 . 7. 车平 50 右端面 ,保证尺寸 108. 六 ） 精车 1. 先车 62 端面 ; 2. 车 62 要求保持尺寸 38 ，倒角 1 45。 3. 在 54处倒角 2 45切槽 2 4. 车 90 及端面，保持长 30为 28，及 151至尺寸要求；精车 230 端面保持长 30 5. 切槽 4 90倒角 1 45。 七） 铣：铁槽 12 5，刻线 360。 八） 钳，钻 4 13刮 32。 九） 1. 粗镗 37 孔 2. 精镗 37 孔至尺寸； 3. 镗 80 孔至尺寸，保持尺寸 26 ； 4 倒内角 1 45； 5. 粗镗 55和 72的孔； 6. 精镗 72、 55的孔，保持 72至 60的尺寸为 62； 7. 调头镗 60 至尺寸； 8. 倒内角 1 45。 十） 1. 钻模、钻孔、攻丝； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 2. 打字码； 3. 研磨 55 的孔至尺寸； 十一） 油漆、补灰 十二） 钳、装配、按工艺步装及总装 选择加工设备及刀具、夹具、量具 由于是中批生产，因大部分选择通用机床，辅以专用机床，其生产方式以通用机床架专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水线，工件各机床上的装卸及机床的传递由人工完成。 粗刨 10505端面时应选择龙门刨床，其型号： 具为机床强力刨刀，材料为 镗 37、 80、 60、 72、 55孔采用坐标 ，镗床型号为 择镗通孔的镗刀，专用夹具，游标卡尺，内径平分尺，铣槽 12 5，考虑到工件的定位夹紧方安及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择盘铣刀，专用夹具及内径平分尺。 切平 230 端面及 90端面选 择硬质合金刀，其材料为 用四爪卡盘，夹具和游标卡尺。 230 、 90等孔，选择 具选择机床回转位车刀， 50、 62 等孔，选择 具选择 内孔圆形镗刀；通用夹具，游标卡尺，内径平分尺，刮成 4 32的孔，选择通用直径为 32可换导柱锥柄平底锪钻，导柱直径为 13，钻 4 13孔选择摇臂钻床， 择锥柄麻花钻，选用锥柄机用绞刀，专用夹具，快换夹头及塞规，各螺纹孔和螺栓都选用 加工工序设计 工序 四 刨方孔及 105 端面，刨前用量的计算 。 1. 刨 100端面，取粗加工余量为 次刨削成功 取 f 杆截面 16 25，刀片厚度为 4文献27切削速度： Vcm/1） 切削力： Fz fy 2） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 切削功率 ： 3） 由于刨刀（机夹强力刨刀）。材料为 Y 硬质合金，取主偏角 45，取 K 10， 刀具耐度 T 60削速度确定。 查文献 2表 2r m Vvv =削力的计算 ： Fz fy N 查文献 2表 2 900。 X Y K 900 1 削功率的计算： 4106=过上述计算查表 7削速度： V=35m/削力： 8140N 刨削功率： . 粗刨 105 端面，取粗加工余量为 2文献 2表 f=2mm/： 刨削速度： V=2260 削功率： = 4106=文献 2表 7削速度： V=31 m/削力： 5640N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 刨削功率： 98刨 105 端面，取精加工余量为 文献 2表 7 f=10mm/： 刨削速度： V= 削力： 900 =2530N 刨削功率： 4106=文献 2表 7 V=15 m/ 8535N 以上机床功率计算表明，该机床功率足够。 工序五 1. 粗车 230 端面 已知加工材料 件尺寸，毛坯件， D=240削后 d=230，加工长度 L=15 加工要求：车削后表面粗糙度为 床： 件两端支承在顶尖上，由于工件及锻造毛坯加工余量达6加工要求又较高 车加工余量取 4车加工余量为 1 a. 选择刀具 （ 1） 选择机夹转位车刀 （ 2） 根据机械制造工艺设计指导书表 床的中心高为400 选刀杆尺寸 20 30。刀片厚度为 8 （ 3） 根据表 车精度带外皮的铸件毛坯，可选择 （ 4） 车刀几何尺寸表（ 择平面带倒棱型车刀 5、 0、 60、 、 s= y= 10、 b. 选择切削用量 （ 1） 确定切削深度 此在一次走刀内完成，故 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 232240 =4 2） 确定进给量 f，根据表 1粗车时，刀杆尺寸 20 30， 5及 件直径为 100 600 f=r，确定的进给量须满足车床进给强度的进给要求，故须进行校验。 根据 铸铁的强度 12 、 4、 f r、 45，进给力 930N，由于 0 Kr 实际进给力 930 142N 由于切削的进给力小于车床允许的进给力故 f= 准及寿命。 最大磨损量取为 1表 19 车刀寿命 T=30定切削速度 据表 1p2 4， f r （根据表 1p 4） 切削速度的修正系数为 = =0 4） n=5） 根据 n=40r/ 车床主轴允许功率 （ 6） L=L+y+ 7） L=15 根据机械制造工艺学课程设计表 削时入切量： y+s=6 L=L+y+ =21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 1/. 粗车 90 端面，保持尺寸 30 为 29， 151 为 152 以知：工件尺寸坯件 D=96。车削后 d=90，加工长 度 工要求：车削后表面粗糙度 床： 件两端支承在顶尖上，由于工件加工余量达 3加工要求较（ R=分两次走刀，粗车加工余量为 车余量为 a） 选择刀具 （ 1） 选择机夹可转位车刀 （ 2） 选择刀杆尺寸为 20 30，刀片厚为 8 （ 3） 根据表 车带外皮的铸件毛坯，可选择 （ 4） 车刀几何尺寸，选择平面带倒棱型车刀 45、 =10、 、 、 s= 10、b） 选择切削用量。 （ 1） 由于粗加工余量为 在一次走刀内完 成，故 （ 2） 定进给量，根据表 1粗车铸件时，刀杆尺寸为 20 30， 3及工件尺寸小于 100， f=r。 按 择 f= 确定的进给量尚须满足车床进给结构强度要求故须进行校验。 根据表 铸铁的强度p=208 2483f r、5、 140N 切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选 f=损量取 1刀寿命 T=30定车削速度 据机械制造工艺学说明书表 c= c 8） 式中 9） 其中 c= =r n=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 按 明书，选择 60r/时 00014.3 =1000 =验机床功率，当 b=208 1420， c 49mm/削功率的修正系数 0故实际上切削功率： 据 60r/床主轴允许功率 后决 定的车削用量 f=n=162 算基本工时： 。 L=30 车削时。 入切量及超切量： Yt=30+5 5/60 . 车 62 至 60 ，保持尺寸长 38 为 37 已知工件尺寸 =66削后 d=60件长度 L=38 加工要求：车削后表面粗糙度 工余量为 3加工要求又较高，故分两次走 到。粗车加工余量为 2车取为 1 a） 选择刀具，查机械制造工艺学课程设计指导书可选圆型镗刀，刀杆直径为 20片厚度为 8料为 b） 选择切削用量 （ 1） 确定切削深度 于粗加工余量仅为 2在一次走刀完成，故 6266=2 2） 决定进给量 f 由表 1圆型镗刀直径为 20削深度 2f=简明手册取 f=择切削速度 b=242 256，3m/削速度的修正系数均为 1，故 Vc=63m/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 n= =31000 =304r/择 20r/轴允许功率 可行。 计算基本工时： + =38+ 工序六 1. 精车 230 端面 a） 选择刀具，选择材料 b） 选择切削深度： 230232 =1mm c） 决定进给量 f 查表 1表面粗糙度 r=f=据 床说明书，选择 f=r 选择车刀磨钝标准及寿命，根据表 1具寿命 T=30定切削速 表 1 b=242 265 fr 0r/n= =01000=据 择 00r/实际切削速度： 00014.3 1000 =验机床功率： 根据表 1 b=242 265 p f r 84m/据车床说明书，当 00r/床允许功率 可用。 即切削用量： f=r n=100r/算基本工时： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 + = 015 =. 精车 90面 a） 选择刀具材料为 夹可转位车刀。 b） 选择切削用量 （ 1） 决定切削深度 9091= 2） 决定进给量 f=r 选择 f=r 选择刀具磨损为 具寿命 T=30决定切削速度 据表 1b=242 265 f r 时，切削速度的修正系数为 1，故 800 m /n=10） 根据 择 20r/时，实际切削速度 00014.3 =1000 11） C） 校验机床功率，根据表 1 计算基本工时， + =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 L=L+ y+ =32 2=. 精车 62 至 60 ，保持尺寸长 38 为 37 a） 选择刀具材料直径为 20圆形镗刀。 b） （ 1） 选择刀具深度 6062=1 2） 决定进给量 f。 半精加工进给量主要受加工表面粗糙度限制，根据局表 1 f=r。 （ 3） 选择车刀 据表 1具寿命为 60 （ 4） 决定切削速度 当 b=242 265 f 1m/削速度的修正系数为 1，故 71m/选 00r/际切削速度 00014.3 5） 检验机床功率，据表 1： f=r n=400r/c=算基本工时： +1.5 工序七 1. 刀具选择： 铁刀直径的大小直接影响切削力、扭矩、切削速度、刀具材料的消耗等，所以不能任意选取，参考文献表 3削宽度 60，直径 04，但铣削深度 据 6 00 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 采用标准镶齿三面盘铣刀，齿数为 8。 a） 选择铣刀的几何形状 0 0=16选择切削用量 （ 1） 决定铣削宽度 次走刀完成， ae=h3 （ 2） 决定每齿进给量 据文献 3表 5z 取 z （ 3） 选择铣刀，磨钝标准及刀具寿命。 铣刀最大磨损量为 齿铣刀 00具寿命 T =120 （ 4） 决定切 削速度 V=12） 1 m= z=8 T=120K v=100 r=273mm/ 00r/ 000mm/此，实际切削速度，每齿进给量为： 13） （ 5） 检验机床功率 根据文献 3表 000mm/ 故： 机床功率足够 精樘孔时，因余量为 查文献 2表 2 V=s=72m/=r n=21000 =620r/本工时的确定 570 = =1 79=. 粗精镗 55、 60、 72 为了保证三孔的同轴度，采用阶梯镗，查文献 2表 3、 、 孔的精镗余量 Z=以知孔的总余量为5， 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 三孔的粗精的工序余量，工序尺寸及公差列表如下： 加工表面 加工方法 余量 精度等级 工序尺寸及公差 55 粗镗 55 精镗 55 60 粗镗 60 精镗 60 72 粗镗 72 精镗 72 三孔的粗精镗均以 230的表面及一 孔一销定位，均系基准重合，所以不须尺寸链计算，三孔的同轴度，由机床保证，三孔粗镗余量均为 V=s=24m/f=r 查文献 1， 60n Fz n m=103 =于三孔同时加工时， b= P=10 = 361000=210r/镗三孔时，因余量为 V=12m/s=72m/ f=n=17r/算基本工时 因 55孔长 195， 72长 62， 60长 15 故镗削的时间即为加工 55的时间 精镗余量为 表每次进给 =2 故 199 =总=磨 55孔，留研磨量 用 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 时间定额的计算 工序 四 的时间定额 机动时间，参考文献 1表 6 = 1 32116） KL v1100017） L=L+L+18） （ 2 3） 19） 3 100端面 （ 2 3） = 2 =3 +00 则 L=P+ L+00+200=300mm KL v11000=i= 1 321= =刨 105端面 2=2+2=42 =3 =105+200=305文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 n= L=g=34105 =刨 105端面 （ 2 3） =2+2 =3 L=305mm n= KL v11000=i= = 工序七的机动时间 查文献 21 = 20） 1912 = 工序八的机动时间 tm= 15 =助时间： +2=52a=3a=2+4a=5a=3业时间： 1b=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 2b=3B= 3b=4B = 6+5B=置工地时间后，参考文献 1取 =38，则 d=5576 2s=3s=4s=5s=息和整理需时 备和终于 时间 e=50 4. 夹具设计 本次夹具设计是设计镗 70、 60、 55 的阶梯孔的专用夹具。 如零件图所示 以底面（ 230 的圆盘）为主要定位基准面，以 90 的圆柱面为向导基准面，以 37 的圆孔为止推基准面（用一固定的削边销与 37 的一小段配合来实现）。 该定位方案的主要特点 1）符合一般零件加工精基准的选择原则，以底面为基准面，定位稳定可靠，并且定位基 准与装配基准一致。 2）可简化镗磨结构，缩短设计制造周期。 为了保证夹紧可靠，还须选择合适的夹紧作用点。从零件图上看，当以买文档就送您 纸