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活动
钻孔
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活动块钻孔的夹具,活动,钻孔,夹具
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机械制造课程设计目 录一、零件的分析2 零件的工艺分析2二、工艺规程设计2（一)确定毛坯的制造形式2（二）基面的选择2（三）制定工艺路线3（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 4三、夹具设计11（一）问题的提出 11（二）卡具设计11（三）夹具零件12四、设计体会13五、参考文献14 序 言机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.是进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 希望能通过这次课程设计对我们未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼我们的分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。一、 零件的分析(一)零件的工艺分析活动块共有三组加工表面,它们这间有一定的位置要求.现分析如下:1. 以左端面为基面的加工表面这一组加工表面包括:右端面,前后端面,前后端面上的槽,及和22 30的方孔其中这个孔为主要加工面.2. 以右端面为基面的加工表面这一组加工表面包括:左端面,宽为15的槽, 的孔,下端半圆柱面,及车M6螺纹孔这这两组加工表面之间有着一定位置要求,主要是:(1) 与左端面的垂直度公差为0.05mm,(2) 与左端面的平行度公差为0.1mm(3)左端面与右端面的公平度公差0.12mm由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表成,然后借助于专用夹具加工另一组表面,并且保证它们之间的位置精度要求.二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，零件为活动块, 属于大批量生产，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取工件左端面作为粗基准。因为这个零件是长方体类的零件,可以用通用夹具来定位（如台虎钳），实现了完全定位，然后进行铣削。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。(三） 制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案一工序一铣左端面,右端面,铣前后端面,铣前后面的槽,铣下半圆工序二 插的孔工序三 钻的孔 工序四 镗的孔工序五 铣15的槽工序六 钻M6的孔工序七 镗的孔工序八 钻的孔工序九 车M6的螺纹.工序十 检查上面工序加工效率较高，但同时钻三个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。2.工艺路线方案二工序一 铣左端面,右端面,铣前后端面,铣前后面的槽,铣下半圆铣15的槽工序二 铣15的槽工序三 钻20的孔镗的孔工序四 镗的孔工序五 钻M6的孔工序六 车M6的螺纹工序七 钻的孔工序八 铰的孔插30 22的孔工序九 插30 22的孔工序十 检查上面工序可以适合大多数生产，但效率较低。综合考虑以上步骤，得到我的工艺路线。3.工艺路线方案三工序一 以右端面为精基准，铣左端面。以后端面粗基准,铣前端面，以前端面为精基准，铣后端面，分别以前后端面为精基准铣前后端面的槽及下半圆工序二 以左端面为精基准，插30 22的孔工序三 以30 22为精基准，钻的孔工序四 以左端面为精基准，钻的孔。工序五 以左端面为精基准，钻M6的孔。工序六 以左端面为精基准，车M6的螺纹. 工序七 以30 22为精基准，铰的孔. 工序八 以左端面为精基准，镗的孔工序九 以30 22为精基准，铣15的槽工序十 检查虽然工序仍然是十步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工20孔是精度要求所致。以上工艺过程详见工艺卡。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定“活动块”；零件材料为HT200，硬度190210HB，毛皮重量2.2kg，生产类型大批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 铣左端面,右端面,铣前后端面,铣前后面的槽,铣下半圆。工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造加工要求：铣左端面,右端面,铣前后端面,铣前后面的槽,铣下半圆。机床：X6140卧式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG8。铣削宽度ae=60,深度apPcc。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tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序二 工序三 以左端面为精基准，钻、铰30孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT9。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=28mm，钻头采用双头刃磨法，后角o12，二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 所以，按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.5.mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。.计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩铰和精铰的切削用量如下：扩钻： 铰孔： 工序四 钻的孔选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角o16，二重刃长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。.计算工时3. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。工序五 钻M6的孔。选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角o16，二重刃长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。.计算工时3. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。工序六 车M6的螺纹1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角o16，二重刃长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。.计算工时螺纹钻削由于没有手册可查，故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。祥见工艺卡片。工序七 铰的孔.查工艺手册表2.22.5，取30已铸成孔长度余量为3，即铸成孔半径为26mm。工序八 镗的孔、以底平面为精基准. 1、 加工要求：精镗20mm孔，以底面为定位基准，根据机械制造技术基础表5.8内孔表面加工方案及其经济精度可得到：粗镗时其加工经济精度可达到IT6IT7,表面粗糙度Ra为3.21.6。具体余量如下： 20-19.5=0.5mm 2Z=1mm 单边余量Z=0.5mm由以上精度查公差配合实用手册表23可以知道其孔加工的上下偏差为：19.5mm+1mm=20mm2、选用机床：查机械工艺师手册表102卧式镗床型号及技术参数选用TX618卧式铣镗床 p输=5.5kw3、选用刀具：因为主轴上有阶梯孔，查机械工艺师手册选用900单刃镗刀即可，这种镗刀适合镗阶梯孔还能镗削圆柱端面。4、选择切削用量 决定切削深度由切削余量可知道 ap=0.5mm （单边）查机械工艺师手册表2914可知道精镗时ap=0.3-0.8mm，所以采用一次切削。决定切削进给量查机械工艺师手册表3026 工件是铸铁时，刀头是刀头时 af=1mm 因为粗镗所以采用较大进给量、决定切削速度查机械工艺师手册表30-26工件是铸铁时，刀头是刀头时 v=40m/min因为粗镗所以采用较小速度计算主轴转速159r/min按机床说明书见机械加工工艺师手册表113可知道机床分18级81000r/min选主轴转速为173r/min 所以实际速度为： 计算各孔加工工时=0.242min工序九 铣15的槽工序十 检查其余几步数据见工艺卡片三、 卡具设计经过与老师协商，决定设计第五道工序钻20孔的夹具。本夹具将用于摇臂钻床Z3025，刀具D=19mm的麻花钻，使用高速刚刀具。为了提高生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计作用夹具。（一） 问题的提出在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，因为20的孔要精加工,所以对钻孔的公差较低，定位要求较低，而且表面粗糙度要求也不高。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上，以提高生产率、降低劳动强度方面着重考虑。（二） 夹具设计1 定位基准的选择由零件图可知，该工序加工简单，一次钻削即可完成加工，而且也没其它的要求。出于定位简单和快速的考虑，选择工件底平面基准，（自由度限制数：3），再配合机座上的短定位销（自由度限制数：2）,共限制个自由度,由于垂直方向上不需要限制，所以可以不用考虑该方向上的定位。而且钻孔的力与夹紧力的方向一致，所以需要的夹紧力不太大，使用螺旋压紧压板进行卡紧。这样一来夹具的结构也简单，所夹持部位也不会变形，工人安装也比较方便快捷。2. 定位误差分析本工序采用基面定位和压板压紧会产生一定的定位误差，但是由于加工是自由公差，故能满足定位要求。3. 夹具设计及操作的简要说明夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。（三）夹具零件1.夹紧螺母 采用M9的螺母与双头螺柱来控制压板来施加加紧力.2.垫片 与夹紧螺母配合来防松3.压板 来传递夹紧螺母对工件的夹紧力4.加强肋 由于压板比较长,用加强肋来提高压板的刚度.5.销钉 压板和摆动压板用销钉来连接6.摆动压板 为了减小夹紧力与定位元件对工件的误差采用摆动压板7.快换钻套 采用快换钻头为了防止钻头把钻模板磨损8.钻模板 对钻头导向.9.螺钉 用来固定快换钻套与钻模板10.定位销 来限制工件X方向与Y方向上的自由度11.弹簧 来自动弹起压板.12.双头螺柱 与夹紧螺母来控制压板.13.骑缝螺钉 来夹紧双头螺柱14.机座 对压板导向15.固定螺钉 来固定机座16.底版 与钻床连接,同时来限制工件的XY方向的转动与Z方向的移动.四、设计体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.此次课程设计是在学完机械制造技术基础和机械装备等课程后的一次对专业知识的综合性的实际运用；更是在学完大学四年来所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。此次课程设计涉及到的知识面很广，涉及到了材料力学、机械工程材料、机械制造技术基础、机械制造装备设计、公差配合与技术测量、机械设计、工程材料与热处理等课程的相关知识，同时还联系到了生产实习中的一些经验，应用到的知识广、全面。随着社会的快速发展，制造业的不断更新，制造能力和质量的飞速发展与更加高精、高速、高能。而对与一个走机械制造专业方向的人来说，社会对他们的要求已愈来愈高，搞工艺不但要会搞工艺，更要能搞设计、搞开发、搞创新，懂得材料、设备、控制所以，搞自己的专业，要在自己专业的道路上搞出成就，就应该时时充实自己，更新自己，增加自己的专业知识及其它综合能力；更新自己的思维方式和思想观念。更加明确自己的人生观，价值观，世界观。力争将自己培养成有志向、有道德、懂科学、爱国家，能适应不同社会环境的优秀社会主义青年。回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整三星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重
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