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开合螺母机加工工艺及中间铣断夹具设计【三维CREO】【含高清CAD图纸和文档】[更新]

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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号10粗铣平面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数 卧式铣床X61322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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装专用夹具、游标卡尺、锯片铣刀2粗铣下底面650600.62.51 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号15钻、扩孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数台式钻床Z5125A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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装11。5钻头、游标卡尺2钻11.5孔,深2011。85扩孔钻头160451.2613扩11.85孔200550.80.151 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号20铣面、空刀槽HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X6132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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、锯片铣刀2粗铣B面650600.62.513铣空刀槽700400.61.514铣导轨侧面650500.62.51 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号25粗刨平面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数牛头刨床B6025夹具编号夹具名称切削液钻用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装刨刀、游标卡尺2粗刨A、C面151.22 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号30粗镗孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T682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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、镗孔刀2镗52内孔50060052.51 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号35钻孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数台式钻床 Z5125A2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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装8钻头、游标卡尺2钻8孔160451.2613 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号40钻、锪孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数台式钻床Z5125A2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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、6.5钻头2钻6.5孔160450.6313锪90锥孔200500.61.51 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号45半精铣平面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X61322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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、锯片铣刀2半精铣底面650300.511 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号50粗铰、精铰孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61402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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装12机用铰刀、专用量具2粗铰12500600.060513精铰12600650.02021 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第10页车间工序号工序名称材 料 牌 号55半精铣、精铣HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X61322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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、锯片铣刀2半精铣B面、导轨侧面、R37内孔面550600.05113精铣B面、导轨侧面650700.020.31 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号60半精刨、精刨HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数牛头刨头B6025A2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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装刨刀、游标卡尺2半精刨A、C面1.513精刨A、C面0.51 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第12页车间工序号工序名称材 料 牌 号65半精镗、精镗孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件2设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T68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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装镗刀、专用量具2半精镗55孔500600.11.513精镗55孔650700.050.514倒角1.5x45650700.051.51 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第13页车间工序号工序名称材 料 牌 号70刮平面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数钳工台2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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装 刮刀、游标卡尺2刮A、C面0.2 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第14页车间工序号工序名称材 料 牌 号75铰孔、攻螺纹HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件2设备名称设备型号设备编号同时加工件数钳工台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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装8.3铰刀、游标卡尺、M10丝锥2铰8.3孔0.50.153攻M10螺纹 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第15页车间工序号工序名称材 料 牌 号80磨B面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件2设备名称设备型号设备编号同时加工件数平面磨床MB1632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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装 砂轮、游标卡尺2磨B面800800.050.5 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第16页车间工序号工序名称材 料 牌 号85铣开HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X61322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 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装锯片铣刀、游标卡尺2铣开450650.55 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)16 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品型号零(部)件图号第 页产品名称开合螺母下部零(部)件名称开合螺母下部共 页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数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001铸铸造005热退火010铣装夹,粗铣平面X6132专用夹具,游标卡尺,锯片铣刀015钻钻11.5孔Z5125A专用夹具,游标卡尺,11.5钻头020车铣空刀槽 粗铣B面, .铣导轨面X6132游标卡尺,锯片铣刀025刨粗刨A.C面B6025A刨刀,游标卡尺030镗粗镗52内孔T68游标卡尺,镗孔刀035钻钻8孔Z5125A8钻头,游标卡尺040钻钻6.5孔Z5125A6.5钻头,游标卡尺045铣铣底面X6132游标卡尺,锯片铣刀050绞粗铰12,精铰12CA614012铰刀,专用量具055铣半精铣B面,导轨面X6132游标卡尺,锯片铣刀060刨半精刨A.C面,精刨A.C面B6025A刨刀,游标卡尺065镗半精镗55孔,精镗55孔倒角1.2x45T68镗刀,专用量具075铰铰8.3孔,攻M10螺纹钳工台8.3铰刀,游标卡尺,M10丝锥080磨磨B面MB1632砂轮,游标卡尺085铣铣槽5X6132锯刀铣片,游标卡尺切开宽1.5槽编制 (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 卡产品型号零(部)件图号共1页产品名称开合螺母座零(部)件名称第 1 页车 间工序号工序名称材料牌号卧式铣床车间150切断HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式深孔钻床Z1-0341夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液1专用夹具工序工时(min)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/s)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额(min)机动辅助1 铣断锯片铣刀16000.560.332010.51.552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I机床开合螺母机加工工艺及铣床夹具设计机床开合螺母机加工工艺及铣床夹具设计摘 要本次毕业设计主要介绍了开合螺母的加工工艺流程以及车削专用夹具的设计。工作内容包括主要分为工艺过程设计以及夹具设计两个部分。加工工艺过程设计中主要工作包括:对开合螺母结构进行了分析,对生产工艺进行了分析,制定了加工工艺路线,确定了重要工序尺寸、加工余量、切削用量、车床以及刀具,最后完成了加工工艺过程卡和加工工序卡。 夹具设计中主要工作包括:分析任务要求,确定夹具体型式,分析定位原理与定位误差,确定加紧方案,计算加工过程中切削力、夹紧力并对其进行了校核,设计了夹具的主要零件。关键字:关键字:开合螺母,工艺设计,夹具设计 II目 录摘 要.I第一章 工艺设计.11.1 分析、研究零件图(和实物) ,进行工艺审查.11.2 选择毛坯制造方式.11.3 拟定工艺路线.21.4 机械加工工序设计.41.4.1 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.41.4.2 确定各工序的切削用量及基本工时.5第二章 夹具设计.142.1 机床夹具概论.142.1.1 夹具简介.142.1.2 机床夹具的概念.142.2 机床夹具的功能.142.2.1 机床夹具的主要功能.142.2.2 机床夹具的特殊功能.152.3 机床夹具在机械加工中的作用 .152.4 机床夹具的组成.152.5 夹具设计的基本要求.162.6 机床夹具的分类.162.7 机床夹具的设计特点和设计要求.162.7.1 机床夹具的设计特点.162.7.2 机床夹具的设计要求.172.8 夹具设计方法和步骤.172.8.1 研究原始资料,明确设计任务.172.8.2 夹具结构和方案的设计.172.8.3 夹具设计方案提出.182.8.4 夹具设计方案确定.192.9 钻削力及夹紧力计算.202.9.1 切削力及夹紧力的计算.202.9.2 定位误差分析.212.9.3 夹具设计及操作的简要说明.21第三章 夹具总图的绘制.23III参考文献.27致 谢.281第一章第一章 工艺设计工艺设计1.1 分析、研究零件图(和实物) ,进行工艺审查(1)零件的作用题目所给定的零件是 CA6140 车床上的开合螺母 。开合螺母是用于接通和断开从丝杠传来的运动。车削螺纹时,将开合螺母合上,丝杠通过开合螺母传动溜板箱和刀架;否则就将开合螺母脱开。车削螺母时,顺时针方向转动手柄,通过轴带动曲线槽盘转动,曲线槽盘上的曲线槽盘形状,通过圆柱销带动上半螺母在溜板箱体后面的燕尾形导轨内上下移动,使其相互靠拢,将开合螺母和丝杠啮合。若逆时针方向转动手柄,则两半螺母相互分离,开合螺母和丝杠脱开。槽盘的曲线槽是一段圆弧,此圆弧在接近槽盘中心部分的倾斜角比较小,目的是使开合螺母闭合能自锁,不会因为螺母上的径向力而自动脱开。 (2)零件的材料及性能 零件材料为 HT15-33 灰铸铁,考虑到灰铸铁 的抗缺口敏感性,减震性和耐优良等特点,因此应该选用铸件,以便使开合螺母在使用中耐磨性良好,保证零件工作可靠.(3)分析零件结构的工艺性 由于零件年产量为 3000 件,已达到成批生产的水平,而且离心铸造,免除了砂模和制模的设备,以及减少了铸工车间的面积,生产成本就有了降低,这样得来的铸件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。因此采用离心铸造,这从提高生产率、保证加工精度来考虑也是应该的。1.2 选择毛坯制造方式 (1)毛坯生产类型确定毛坯类型为 3000 件/年,查找参考资料拟定此生产类型的参考数据为中批,工作制度 8 小时/班制。(2)毛坯铸造形式2将融化了的金属浇注到旋转着的模型中,由于离心力的作用,金属液粘贴于模型的内壁上,凝结后所得铸件外形与模型内壁的形状相同,使用这种方法可以毋需浇注口,故能显著地减少金属的消耗。由于免除了砂型和制模的设备,以及减少了铸工车间的面积,生产成本就有了降低;而所得逐渐则具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。(3)毛坯精度尺寸查机械加工工艺手册得灰铸铁刀具切入金属层的厚度应大于表面层厚度,即大于 1mm,小于 4mm。由此,确定灰铸铁铸件精度等级为 2 级(指尺寸精度和表面光洁度要求较高,或者大批、中批生产的铸件。(4)确定毛坯铸件的重量通过计算,最后确定毛坯的重量为 4.079Kg,确定重量偏差为 7。(5)确定机械加工余量确定 2 级铸铁件的机械加工余量:顶面加工余量为 4.0mm,底面及侧面加工余量为 3.0mm。(6) 确定铸铁件的尺寸偏差由机械加工工艺手册查得 2 级铸铁件尺寸偏差为0.8mm。1.3 拟定工艺路线(1)选择定位基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。否则不但加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。粗基准的选择:对象开合螺母这样的零件来说,选择好粗基准是至关重要的。按照有关粗基准的选择原则,即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干个不加工表面时,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为粗基准。现在选取燕尾为粗基准,利用左、右两个定位块和一个削边销对其进行限制,以消除六个不定度,达到过定位。对于精基准而言,主要应该考虑基准重合的问题。(2)制定工艺路线3制定工艺路线的出发点,是应该使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到妥善的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,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。 工艺路线方案一:工序:. 铸造. . 清砂。. 热处理。. 清砂。.涂漆。.划线。.铣燕尾及空刀槽。.磨燕尾及空刀槽。.粗镗、精镗、粗铰、精铰 52H7 孔并倒角 1.5 x 45。 .钻、扩钻、粗铰、精铰 2 x 12 孔。.粗车、半精车、精车一端面。.粗车、半精车、精车另一端面。.切断。.去毛刺。.清洗。.检验。.入库。路线方案二:工序:. 铸造。. 清砂。. 热处理。. 清砂。.涂漆。4.划线。. 粗车、半精车、精车一端面。 . 粗镗、精镗、粗铰、精铰 52H7 孔并倒角 1.5 x 45。. 粗车、半精车、精车另一端面。. 铣燕尾及空刀槽。. 磨燕尾及空刀槽。. 钻、扩钻、粗铰、精铰 2 x 12 孔。.切断。.去毛刺。.清洗。.检验。.入库。(3)工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于:方案一是先加工燕尾及空刀槽,然后以此为基准加工孔 52H7;而方案二是先加工两端面,再加工 52H7 孔。两者相比较,可以看出,先加工燕尾及空刀槽,然后以此为基准加工孔 52H7,这时的位置精度较易保证,并且定位及装夹等比较方便。1.4 机械加工工序设计1.4.1 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“开合螺母”零件材料为 HT15-33 灰铸铁。毛坯重量为 4 公斤,生产类型为中批生产,采用离心铸造毛坯,2 级精度。根据上述原始材料及加工工艺,分别对各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定如下:1. 52H7 孔精铰至 52H7,表面粗糙度为 Ra1.6um,工序余量为 2z=0.08;粗铰至 51.92mm 2z=0.42;精镗至 51.5mm 2z=1.5;粗镗第二次至 50mm 2z=3;粗镗至 47m 2z=7;1. 2 12 孔铰至 12mm 2z=0.15;5扩钻至 11.85mm 2z=0.85;钻至 11 2z=11;2. 一端面精车至 97 2z=0.8;半精车至 97.8 2z=1.2;粗车至 99 2z=6;3. 另一端面精车至 95 2z=0.5;半精车至 96.5 2z=0.5;粗车至 96 2z=1;1.4.2 确定各工序的切削用量及基本工时工序:铣燕尾及空刀槽1. 粗铣燕尾v=6m/min(0.1m/s) ns=1000v/dw =1000 40 =0.8r/s(47.8r/min)1.03.14按机床选取 nw=0.79 r/s (47.5r/min)实际切削速度切削工时:3.14 40 0.190.43/10001000dwnwvm sl1=8.7(表 1-11-12)t0=158.3s(2.64min)175.28.70.53mzlls2. 精铣燕尾v=6m/min(0.1m/s) ns= =0.8r/s(47.8r/min)w1000v1000 0.1d3.14 40按机床选取 nw=0.79 r/s (47.5r/min)实际切削速度 v=dw nw/1000=3.14400.79/1000=0.43m/s6切削工时:l1=6.3t0=153s(2.6min)1l+l75.26.30.53mzs3. 铣退刀槽s=0.020.03选 s=0.02mmv=47m/min(0.78m/s) ns= =4.14r/s(248r/min)w1000v1000 0.78d3.14 60按机床选取 nw=4 r/s (240r/min)实际切削速度 v= =0.75m/s(45m/min)wwd n3.14 60 410001000切削工时:l1=5.9,l2=4sm=sz z n=0.02 436=2.88t0=3.785s(0.06min)121 5.942.88mllls4. 粗铣端面选择高速钢套式面铣刀每齿进给量:sz=0.1-0.2选 sz=0.1mmv=56m/min(0.92m/s) ns= =3.7r/s(222r/min)w1000v1000 0.93d3.14 80按机床选取 nw=4.2r/s (252r/min)实际切削速度 v= =1.01m/s(61m/min)wwd n3.14 80 4.210001000切削工时:l1=37.5,l2=2sm=sz z n=0.1 18 3.7=0.377t0=(=185s(3min)122937.520.37mllls5. 精铣端面铣刀每转进给量 0.100.12选 s0=0.12mmv=56m/min=0.9m/s ns=3.7r/s(222r/min)w1000v1000 0.92d3.14 80按机床选取 nw=4.2r/s (252r/min)实际切削速度 v= =1.01m/s(61m/min)wwd n3.14 80 4.210001000切削工时:l1=37.5,l2=2sm=sz z n=0.1 18 3.7=0.37t0=185s(3min)122937.520.37mllls工序:磨燕尾及空刀槽,保证粗糙度为 1.6,精度为 7 级 选择卧轴矩台平面磨床 M7130-1 磨轮的选择磨料:黑色炭化硅粒度:36-46硬度:ZR1-Z1结合剂:陶瓷结构:5-6 用磨轮端面磨平面的切削用量工件运动速度 v=8-15m/min选 v=10m/min工作台磨削深度进给量 st=0.065 毫米每行程st 与工件材料相关的次数为 k=1.05 用磨轮端面磨平面的切削动力8切削动力 N=10.3 千瓦切削动力的修正系数与工件材料有关 K2=0.9 用磨轮圆周粗磨平面的切削用量工作台单行程的进给量 Sb=16.224 毫米每行程工作台单行程的磨削深度进给量 St=0.025 毫米每行程St 的修正系数 K1=0.86 切削工时t0lhkTo=1000vsztL :磨削计算长度矩台用磨轮圆周磨 L=l1+20 矩台用磨轮端面磨 L=l1+DM+10l1 :工件磨削面长度DM :磨轮直径h :加工余量k:平面磨系数v:工作台往复运动的速度St:磨削深度进给量Z:同时加工的工件数量T01= =0.36mint022+320+100.2 1.0lhk =1000vszt1000 0.065 3T02= =0.35mint013+320+100.2 1.0lhk =1000vszt1000 0.065 3T03= =0.15mint0126+10+100.2 1.0lhk =1000vszt1000 0.065 3T= T01 + T02 + T03=0.36+0.35+0.15=0.86min工序:钻 52H7 孔并倒角 1.5459(1) 粗镗第一次至 47mm选择硬质合金可调节浮动镗刀 B=25,H=12进给量 S=1.6-2.0,选 S=1.6mm/rv=62.6m/min,n=398r/min(6.63r/min) 切削工时 l1=1.7,l2=3.0, l=105t=(D-d1)/2=(47-40)/2=3.5mmt0=10.34s(0.17min)12105 1.73.016 6.63llls n 粗镗第二次至 50mmS=1.6-2.0,选 S=2.0mm/rv=56.6m/min,n=360r/min(6r/min) 切削工时 l1=0.87, l=105t=(D-d1)/2=(50-47)/2=1.5mmt0=9.07s(0.15min)121050.873.02.0 6llls n 精镗至 52mS=1.6-2.0,选 S=1.6mm/rv=62.6m/min,n=398r/min(6.63r/min) 切削工时 l1=0.58, l=105t=(D-d1)/2=(51.5-50)/2=0.75mmt0= =10.24s(0.17min)121050.583.01.6 6.63llls n工序: 钻 2 12 孔选择直柄麻花钻(GB1436-78) 钻到 11.0mmS=0.22-0.28,S=0.25mm/rv=28m/min(0.47m/s) ,n=894r/min(7.95r/s) 10ns=1000v/切削工时 l1=0.05,l2=39, l=105t=(D-d1)/2=(52-51.92)/2=0.04mmns= =13.6r/s(816r/min)w1000v1000 0.47d3.14 11按机床选取 nw=800r/s (13.3r/min)实际切削速度 v = = 0.46m/swwd n3.14 11 13.310001000切削工时:l1=3.4,l2=1.5,L=20t0=7.49s(0.13min)12203.4 1.513.3 0.25wllln s扩孔钻至 11.85S=0.7-0.9,S=0.7mm/rv=22.2m/min,n=472r/min 按机床选取 nw=460r/min=7.67r/s实际切削速度=0.29m/swwd n3.14 11.85 7.6710001000v切削工时 l1=0.58,l2=1.5, l=20=4.11s(0.07min)120200.58 1.57.67 0.7wllltn s铰至 12选用锥柄机用铰刀 D=12S=1.7 mm/rv=10m/min,n=318r/min(5.3r/s) 切削工时 l1=0.05,l2=18, l=20=5.14s(0.09min)120200.05 181.7 5.3wllltn s11工序:车端面粗车至 99mmS=(0.30.5) mm/r 选 s=0.4 mm/rV=118m/min(1.97m/s)=9.65r/s(597r/min)w1000v1000 1.97d3.14 65sn按机床选取 nw=8.6r/s(516 r/s)实际切削速度为=1.76m/s(105m/min)wwd n3.14 65 8.610001000vl=(105-99)/2=3mm,l1=3,l2=2 ,l3=5L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+3+2+5=42.5mmt0=(L/sn ) i =(42.5/0.48.6)2=24.72s(0.4min)半精镗至 97.8mmS=(0.30.5) mm/r 选 s=0.3 mm/rV=35m/min(0.58m/s)=2.84r/s(171r/min)w1000v1000 0.58d3.14 65sn按机床选取 nw=2.5r/s(150 r/s)实际切削速度为=0.51m/s(30.615m/min)wwd n3.14 65 2.510001000vl=0.6,l1=1,l2=1 ,l3=5L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mmt0=(L/sn ) i =(39.5/0.32.5)1=52.7s(0.88min)精车至 97mmS=(0.30.5) mm/r 选 s=0.3 mm/r12V=35m/min(0.58m/s) =2.84r/s(171r/min)w1000v1000 0.58d3.14 65sn按机床选取 nw=2.5r/s(150 r/s)实际切削速度为=0.51m/s(30.615m/min)wwd n3.14 65 2.510001000vl=0.4,l1=1,l2=1 ,l3=5(11-4)L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mmt0=(L/sn ) i =(39.5/0.32.5)1=52.7s(0.88min)倒角 1.545S=(0.150.25) mm/r 选 s=0.2 mm/rv=(1225)m/min(0.58m/s) ,选 v=20 m/min=0.33m/m=2.02r/s(121r/min)w1000v1000 0.33d3.14 52sn按机床选取 nw=120r/min(2 r/s)l=0.75,l1=0.4tm=(l+ l1)/nw s=(0.75+0.4)/(20.2)=2.87min(172.5s)工序: 切断选用锯片铣刀,D=175mm(8-38) ,齿数(838)S=(0.030.04) mm/r 选 s=0.03 mm/rv=34m/min(0.57m/s) ,=2.412r/s(144r/minmin)w1000v1000 0.57d3.14 75sn实际切削速度为=0.59m/s(35m/min)wwd n3.14 75 2.510001000v13l1=6 ,l2=4mmSm= SzZn=0.03402.5=3mm=49s(0.82min)120836143mlllts14第二章第二章 夹具设计夹具设计2.1 机床夹具概论夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等,故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。2.1.1 夹具简介夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等,故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。2.1.2 机床夹具的概念在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上,完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备称为夹具。2.2 机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时,其主要功能是使工件定位和夹紧。然而,由于各类机床加工方式的不同,有些机床夹具还具有一些特殊的功能。2.2.1 机床夹具的主要功能定位:确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。夹紧:工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时,受到各种力的作用,若不将工件固定,则工件会松动、脱15落。因此,夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2.2.2 机床夹具的特殊功能(1)对刀 调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块,它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。(2)导向 如钻床夹具中的钻模板和钻套,能迅速地确定钻头的位置,并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式,故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能。2.3 机床夹具在机械加工中的作用在机械加工中,使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而,在不同的生产条件下,应该与不同的侧重点。夹具设计时应综合考虑加工的技术要求,以达到预期的效果。(1)保证加工精度 用夹具装夹工件时,能稳定地保证加工精度,并减少对其它生产条件的依赖性,故在精密加工中广泛地使用加紧厂,并且它还是全面质量管理的一个重要环节。夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定,所以工件在加工中的正确位置得到保证,从而夹具能满足工件的加工精度要求。(2)提高劳动生产率 使用夹具后,能使工件迅速地定位和夹紧,并能够显著地缩短辅助时间和基本时间,提高劳动生产率。(3)改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时,可减轻工人的劳动强度,保证安全生产。(4)降低生产成本 在批量生产中使用夹具时,由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作,故可明显地降低生产成本。(5)保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具,可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如,夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。(6)扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等,也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。2.4 机床夹具的组成机床夹具因被加工工件的加工表面不同或使用机床种类的不同而有各种不同的结构形式,但就机床夹具体结构而言,大致可分为以下几个部分:定位元16件、夹紧装置、导向对刀元件、连接元件、 装置和元件、夹具体。2.5 夹具设计的基本要求(1)稳定地保证工件的加工技术要求;(2)提高机械加工的劳动条件;(3)结构简单,便于制造和维修;(4)作安全、方便;2.6 机床夹具的分类(1)按夹具的通用特征分类这是一种基本的分类方法,主要反映夹具在不同生产类型中的通用特性,故也是选择夹具的主要依据。目前,我国常用的分类有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动化生产用夹具等五大类。(2)按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计所用的分类方法。如车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、拉床等夹具。设计专用夹具时,机床的类别、组别、型别和主要参数均已确定。它们不同点是机床的切削成形运动不同,故夹具与机床的连接方式不同。它们的加工精度要求也不相同。2.7 机床夹具的设计特点和设计要求2.7.1 机床夹具的设计特点机床夹具设计与其它装备设计比较,有较大的差别,主要表现在下列五个方面:(1) 要有较短的设计和制造周期。一般没有条件对夹具进行原理性试验和复杂的计算工作。(2) 夹具的精度一般比工件的精度高 23 倍。(3) 夹具和操作工人的关系特别密切,要求夹具与生产条件和操作习惯密切结合。(4) 夹具在一般情况下是单件制造的,没有重复制造的机会。通常要求夹具在投产时一次成功。(5) 夹具的社会协作制造条件较差,特别是商品化的元件较少。设计者要熟悉夹具的制造方法,以满足设计的工艺性要求。显然,注意这些问题是很重要的。这将有利于保证夹具的设计、制造质量。172.7.2 机床夹具的设计要求设计夹具时,应满足下列四项基本要求:(1) 保证工件的加工精度要求,即在机械加工工艺系统中,夹具要满足以下三项要求:工件在夹具中的正确定位;夹具在机床上的正确位置;刀具的正确位置。(2) 保证工人的操作方便、安全。(3) 达到加工的生产率要求。(4) 满足夹具一定的使用寿命和经济性要求。2.8 夹具设计方法和步骤2.8.1 研究原始资料,明确设计任务本次是 CA6140 车床开合螺母铣断,根据任务说明书,采用摇臂钻床和卧式铣床,所以,夹具是安装在工件台上的。2.8.2 夹具结构和方案的设计本夹具主要用于铣断,并且铣开的表面与 52 的孔有一定的公差要求,又在加工本道工序时,的孔已经进行了加工,因此,在本道工序中主要考虑20mm加工面与 52 孔之间的要求,其次是考虑如何提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度。182.8.3 夹具设计方案提出图图 2.12.1 方案一方案一19图 2.2 夹具方案二2.8.4 夹具设计方案确定选择方案二;方案二在方案一上增加了四处改动:(1)改 U 盘槽:使弯头压板可与平动,卸载工件时,只需拧松螺母,就可移动弯头压板;(2)加长弯头压板:方案一的弯头压板压在工件上的厚度太小,会出现压紧又(3)自动松掉的情况;增加支承板:方案一未加支承板,一旦工作台表现磨损,就需换掉整个夹具,方案二只要更换支承板即可;(4)加大通孔直径:使调节支承螺杆不会卡死在通孔里202.9 钻削力及夹紧力计算2.9.1 切削力及夹紧力的计算刀具:高速钢细齿圆锯片铣刀 直径 齿数 Z=50 又由切削160odmm手册表 3.28 中的公式:FFFFxyuFpzenwoFC afaZFd q其中: 30FC 1.0Fx 0.65Fy 0.83Fu 0Fw 0.83Fq Z=50 160odmm4pamm12eamm0.025/zfmm z所以 F=63.5N 水平分力:1.163.5 1.169.9HFFN 垂直分力;0.30.3 63.519.1FVFN又在计算切削力时,必须把安全系数考虑在内。安全系数1234KK K K K其中 K1 为基本安全系数 1.5 K2 为加工性质系数 1.2 K3 刀具钝化系数 1.2 K4 为切削特点系数(断续切削)1.2所以 F =
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