气缸套法兰耳零件的工艺规程及钻4-φ12孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 设计说明书 题目： 气缸套法兰耳零件的工艺规程及钻 42 孔的工装夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 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。 气缸套法兰耳零件的加工工艺规程及其钻 42 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、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 so on 140 is as as on in to is on to a of is on to as as in to 文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 3 二 . 工艺规程设计 3 3 3 3 、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 4 5 三 夹具设计 17 题的提出 17 具设计 17 削力及夹紧力计算 17 位误差分析 18 紧误差 18 具设计及操作简要说明 18 总 结 21 致 谢 22 参考文献 23 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 1 页 共 23 页 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。 气缸套法兰耳零件的加工工艺规程及其钻 4 12 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。 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 2 页 共 23 页 一、 零件的分析 零件的作用 气缸套法兰耳的作用，待查 零件的工艺分析 气缸套法兰耳有 2 组加工面他们有位置度要求。 这 2 组加工面的分别为 1，以外圆为基准的加工面，这组加工面包括，外圆自身和端面，和内圆， 2：一个是以内圆为基准的加工面，这个主要是外圆的加工和各个孔的钻削。 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 3 页 共 23 页 二 . 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件的材料为 45，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载 荷情况，选用锻造。 基面的选择的选择 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，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对法兰这样的回转体零件来说，选择好粗基准是至关重要。对回转体零件我们通常以外圆作为粗基准。 精基准的选择：精基准 的选择要考虑基准重合的原则，设计基准要和工艺基准重合。因此我们采用孔做为精基准 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零 件的技术要求后，制定以下两种工艺方案： 方案一 工序 ：锻造 工序 ：退火 工序：粗车，半精车，精车内孔 工序： 210 外圆及其端面，车退刀槽 序： 220 外圆及其端面，车退刀槽 序：铣台阶面 工序：铣平台面 工序：铣平台面周边 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 4 页 共 23 页 工序：钻 42孔 工序 X：质检、入库 方案二 工序 ：锻造 工序 ：退火 工序： 210 外圆及其端面，车退刀槽 序： 220 外圆及其端面，车退刀槽 序：粗车，半精车，精车内孔 工序：铣台阶面 工序：铣平台面 工序：铣平台面周边 工序：钻 42孔 工序 X：质检、入库 工艺方案一和方案二的区别在于方案一把内孔加工放到了前面，根据粗基准选择原则，我们知道方案一相对合理。 具体的工艺路线如下 工序 ：锻造 工序 ：退火 工序：粗车，半精车，精车内孔 工序： 210 外圆及其端面，车退刀槽 序： 220 外圆及其端面，车退刀槽 序：铣台阶面 工序：铣平台面 工序：铣平台面周边 工序：钻 42孔 工序 X：质检、入库 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 5 页 共 23 页 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 法兰零件材料为 45， 生产类型为大批量 生产，采用锻造。 1、 法兰的外圆和端面 因轴套的外圆和端面的精度要求都不是很高， 3、法兰的内孔 毛坯为空心，锻造出孔。孔的精度要求介于 照参数文献，确定工艺尺寸余量为单边余量为 面粗糙度均 、 孔 42 端面 采用 2 次走刀完表面加工，表面粗糙度为 据参考文献，其余量为 Z=工序 I：锻造 工序 火 工序 粗车，半精车，精车内孔 工步一：粗车 198 的内圆 粗车 198内圆柱面 1) 切削深度 单边余量为 Z= 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 文档送全套 纸，交流 14951605 第 6 页 共 23 页 其中：42, m=正系数削手册表 所以 60 3 42 9m/) 确定机床主轴转速 x 753r/ 753r/近 的机床转速为 750r/现选取50r/ 所以实际切削速度000 m 41000 75050 5) 切削工时， tm=i ; 其中 l=1401l = 2l =2tm=i= =工步二：半精车 圆 1) 切削深度 单边余量为 Z= 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 7 页 共 23 页 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 中：42, m= 所以 60 342 6m/) 确定机床主轴转速 50 961000 585r/ 585r/近 的机床转速为 600r/现选取00r/ 所以实际切削速度 000 m 410 00 60 050 m5)切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=1401l = 2l =2买文档送全套 纸，交流 14951605 第 8 页 共 23 页 tm=i= =工步三： 精车 200 内圆 1) 切削深度 单边余量为 Z= 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 中：42, m= 所以 60 342 6m/) 确定机床主轴转速 50 961000 585r/ 585r/近 的机床转速为 600r/现选取00r/ 所以实际切削速度 000 m 410 00 60 050 m5)切削工时，按工艺手册表 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 9 页 共 23 页 tm=i ;其中 l=1401l = 2l =2tm=i= =工序：车 210外圆及其端面，车退刀槽 步一：车 210端面 1） 车削深度，选择 ）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s，n=439r/f=490mm/s 据 式车床 车床参数，选择 75r/75mm/s,则实际切削速度 V c=0*475/1000=实 际 进 给 量 为 f fc/75/(300*10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 5+475= 工步二： 车 210外圆 选择硬质合金车刀 1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择次走刀即可完成所需长度。 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 10 页 共 23 页 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s，n=439r/f=490mm/s 据 式车床 车床参数，选择 75r/75mm/s,则实际切削速度 V c=0*475/1000=实 际 进 给 量 为 f fc/75/(300*10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 70+475= 工步三： 车退刀槽 序：车 220外圆及其端面，车退刀槽 步一：车 220端面 1） 车削深度，选择 ）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削 速度 按切削手册，查得 98mm/s，n=439r/f=490mm/s 据 式车床 车床参数，选择 75r/75mm/s,则实际切削速度 V c=0*475/1000=实 际 进 给 量 为 f fc/75/(300*10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率买文档送全套 纸，交流 14951605 第 11 页 共 23 页 为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 10+475= 工步二： 车 220外圆 选择硬质合金车刀 1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择次走刀即可完成所需长度。 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s，n=439r/f=490mm/s 据 式车床 车床参数，选择 75r/75mm/s,则实际切削速度 V c=0*475/1000=实 际 进 给 量 为 f fc/75/(300*10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 40+475= 工步三： 车退刀槽 序：铣台阶面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式立铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 12 页 共 23 页 2. 决定铣削用量 1） 决定铣 削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 p 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750601 0 0 0 w 当750r/ 按机床标准选取 6003） 计算工时 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 0 =2序：铣平台面 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 13 页 共 23 页 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 p 5） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750601 0 0 0 w 当750r/ 按机床标准选取 6006） 计算工时 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m 纸，交流 14951605 第 14 页 共 23 页 总的工时 T=2序：铣平台面周边 1. 选择刀具 刀具选取立铣刀 p ， 50 ， 50 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 7） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 8） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 3643515010001000 rd vn s 按机床标准选取1450 r m 0 0 1 4 5 0351 0 0 0 w 当1450r/ 1 1 6 01 4 5 按机床标准选取 12009） 计算工时 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 15 页 共 23 页 切削工时： l=70mm 01 ， 2 ，则机动工时为 m 5 0 3407021 =2序：钻 42孔 1、钻头选择： 钻头几何形状为：双锥修 磨具刃，刀具材料 头参数： 12 =30， 2 =118， 2 =70， 2 , =55 ,b=2=4 根据机械加工工艺师手册表 28 1确定 f=、按机床进给强度决定进给量： ,当 b 210 0 12可确定 f= 按 床说明书 取 f=n. 3、 决定钻头磨钝标准及寿命，当 2命 T=454、切削速度 根据机械加工工艺师手册表 28 2 切削速度公式V=( m=定修正系数： .0 .2 .0 =21m/n=1000V/ D=由机床技术资料得和 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 16 页 共 23 页 近的有 280n/ 400n/取 280n/ n=280m/实际 =17 m/5、 基本工时： 入切量及超切量查出 + =6 (20+6)/ 总的工时 T=4序 X：质检、入库 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 17 页 共 23 页 三、 夹具设计 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。 由指导老师的分配第 工序的钻 42 孔的钻床夹具。 题的提出 本夹具主要用于钻 42 孔，粗糙度为 证尺寸70 ， 270 位基准的选择 本道工序加工 42 孔，精度不高，因此我们采用已加工 好的 200 孔定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，压板的压紧力即可以满足要求 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 钻削力矩 式（ 5 式中： m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m 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。 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 18 页 共 23 页 位误差分析 本工序选用的工件以心轴定位，工序基准和设计基准重合。 套设计 12的加工需钻，当钻套磨损后，为了方便更换，选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 图 快换钻套图 快钻套结构参数如下表： 表 扩工艺孔钻套数据表 d H D 1D 2D h 1h 公称尺寸 允差 12 16 18 0 26 10 4 11 11 55 具设计及操作的简要说明 使用心轴定位，采用铰链压板快速夹紧，即可指定可靠的卡紧力。 同时我们采用快换钻套，当导向的钻套磨损后，我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度，这样就大大的提高 了生产效率，适合于大批量生产 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 19 页 共 23 页 装配图附图： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 20 页 共 23 页 夹具体附图如下 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 21 页 共 23 页 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 制图软件，为