机械密封装备传动套的加工工艺(设计铣8mm凸台的铣床夹具).doc
GY02-162@机械密封装备传动套的加工工艺(设计铣8mm凸台的铣床夹具)
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机械毕业设计全套
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GY02-162@机械密封装备传动套的加工工艺(设计铣8mm凸台的铣床夹具),机械毕业设计全套
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机 械 制 造 工 艺 学 课 程 设 计 说 明 书 设计题目 制定机械密封装备传动套的加工工艺 ,设计铣 8mm 凸台的铣床夹具 设 计 者 班 级 学 号 指 导 教 师 nts 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目 : 制定机械密封装备传动套的加工工艺 ,设计铣 8mm 凸台的铣床夹具 设计要求 :1. 中批生产 ; 2. 尽量选用通用设备 ; 设计内容 :1. 填写设计 任务 书 ; 2. 制定一个中等零件的加工工艺过程 ,填写工艺过程卡和工序卡各一张 ; 3. 设计指导教师指定的工序夹具 ,绘制全套夹具图纸 ,要求用计算机绘图 ; 4. 编写设计说明书一份 ,按照毕业论文的格式写 ,要求打印文稿。 nts目 录 一 序言 . 1 二 零件的分析 .1 零件的作用 .1 零件的工艺分析 .1 三 工艺规程设计 .1 确定毛坯的制造形式 .1 基面的选择 .1 制定工艺路线 .2 机械加工余量 、 工序尺寸及毛 坯 尺寸的确定 .2 确定 切削用量及基本工时 .3 四 卡具设计 .8 五参考文献 .9 nts序 言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我 个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导 。 一 零件的分析 （一） 零件的作用 ： 题目所给的零件是 机械密封装备传动套 ，主要作用是用于 密封 。 （二） 零件的工艺分析 ： 此零件 共有 五 处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. 以 端面 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 55的 外圆 ， 以及其上下端面。 2 以 55 为中心的加工表面 3 孔 的加工 4 键 槽的加工 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。 二 . 工艺规 程设计 （一） 确定毛坯的制造形式 该零件为机械密封装备传动套，材料为 45 钢，棒料，所以毛坯采用直接下料的 方式制造 。 （二） 基面选择 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，是生产无法正常进行。 （ 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nts准。根据这个基准选择原则，现选取 55 外圆 作为粗基准，利用一组共两块压板压住这两个 46 作主要定位面，限制 5 个自由度，再以一个销钉限制最后 1 个自由度，达到完全定位 ,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 ：下棒料 30 56； ：车 端面 保证 总长 29； ：车外圆 55 ； ： 钻，扩，铰 37 孔 ； ：检查； : 车外圆 46 ； ：倒角 1 45； : 拉键槽； ：铣 8mm凸台 ； ：去毛刺； ：检查。 （四） 确定切削用量及基本工时 :车 端面，机床选用 CA6140 卧式车床 。 选择刀具： （ 1） 由于是车端面，所以选用端面车刀（ YT15）； （ 2） 刀具几何形状： =60， =10 , 0=5， 0=5， s =0 , =1.0mm; 选择 切削用量： 确定切削深度： p=30-29=1mm； 确定进给量 f：当 p=1时，工件直径为 40 60时， f=0.5 rmm ； 确定切削速度：1000dnv 查表知，当用 YT15车刀加工 b =0.618 0.686GPa钢料时， tv =2.31 sm , tv=1.0,xrv=0.92,sv=0.8,Tv=1.0,kv=1.0,故 v vt kv=2 .31 1.0 0.92 0.8=1.7 sm ; nts n=Dv1000=30 7.11000=18.05 sr ; 又由于 nc=18.67 sr =1120 minr ; 因此实际切削速度 vc=1000ncD = sm76.11000 67.183014.3 。 计算基本工时： nfLim，式中 ylL ， l=30,查表知，车削时的入切量和超切量 mmy 3.4 ，则 L=30+4.3=34.3 ,故 stm 45.067.183.34 。 ：车外圆 55 ，机床选用 CA6140卧式车床。 选择刀具： 外圆车刀； 刀具几何形状 ： 60， =10， 100， 50， s=0， =1.0; 选择切削用量： 确定切削深度： mmp 5.025556 ； 确定进给量：由于 p=0.5 ,当工件直径为 40 60 时，f=0.5 rmm ; 确定切削速度：1000dnv 查 表 ， 知 smvt 82.1，切削速度的修正系数为：tv =1.0,xrv =0.81,sv =0.8,Tv =1.0,kv =1.0,故 v vt kv=1.82 1.0 0.81 0.8=1.18 sm n=Dv1000= sr71.656 18.11000 又根据机床说明书选择： m in50033.8 rsrnc ，这时实际切削速度为 vc=1000ncD = sm46.11 0 00 33.856 。 计算基本工时： nts nfLim，式中 ylL ， l=29,查表知，车削时的入切量和超切量 mmy 6.1 ，则 L=1.6+29=30.6 ,故 stm 85.033.86.30 。 ： 钻，扩，铰 37 孔 。 选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径 mmd 200 钻头几何 形状为（表 1 及表 2）：双锥修磨横刃， 030 01202 01 702 mmbe 5.3 00 50a 050 mmb 2 mml 4 选择切削用量 （ 1） 确定进给量：由表 5 当加工要求为 6 级精度，材料铸铁时 mmd 200 时 rmmf /43.035.0 由 1.120/22/ dL 时 rmmf /43.035.00.1)43.035.0( 按钻头强度确定进给量 由表 7 当 钢 G P ab 66 9.055 9.0， mmd 200 时： rmmf /11.1 按机床进给机构强度确定进给量 由表 8 钢 628.0b时 mmd 200 时：机床机构允许的轴向力为 9800N。 Z535 允许最大为 15690N。 进给量 rmmf /41.0 由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取 rmmf /78.0 由表 16 可 以 查 出 钻 孔 时 的 轴 向 力 在 rmmf /78.0 mmd 5.230 时为： NFt 12360 轴向力修正系数为 1.0 故 NNFc 1569012360 故 rmmf /78.0 可用 nts 确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表 9 mmd 200 时 ， 钻头后刀面最大磨损量取为 mm8.0 耐用度 sT 4500 确定切削速度 由表 10 加工性为第三类 rmmf /78.0 双横刃磨的钻头 mmd 200 时 smvt /40.0切 削 修 正 系 数 0.1tvk0.1cvk85.0lvk 0.1tvk 故 smkvvvt /34.00.185.00.10.140.0 srd vn /4.52014.3 34.010001000 0 加工工时 nfLtm 其中 ylL mml 22 由表 22 mmy 7 所以 stm 74.578.0 722 扩孔： 36.5 rmmf /1.1 sT 2400 smfaTdcvvvyxvpmmzv /125.060 10 srd vn ns /09.15.3614.3 125.010001000 按机床取 srnw /13.1所以实际切削速度 smv /13.01000 13.15.36 工时： 切入 ylL mml 22 mmy 7 所以 sfn Lt wm 241.113.1 722 铰孔： 37 rmmf /3.1 sT 4800 nts smkfaT dcv vyvxvpmmzvr /093.03.1224 8 0 060 376.1560 5.01.03.03.012.010 srd vn ws /258.03714.3 03.010001000 取机床标准 1.13r/s 所以实际切削速度： smv /1 31.01 00 0 13.137 所以工时： stm 203.113.1 722 : 车外圆 46 ，选用 CA6140卧式车床 。 选择刀具： 外圆车刀； 刀具几何形状： 60， =10， 100， 50，s =0， =1.0; 选择切削用量： 确定切削速度： mmp 5.424655 确定进给量 ： p3 5 ，工件直径为 40 60 时，rmmf 5.0 确定切削速度 : 1000dnv 查表可知， smvt 82.1切 削 速 度 的 修 正 系 数 为 ：tv =0.65,xrv =0.92,sv =0.8,Tv =1.0,kv =1.0,故 v vt kv=1.82 0.65 0.92 0.8=0.87 sm n=Dv1000= sr04.555 87.01000 根据机床说明书选择： m in32033.5 rsrnc 实际切削速度为： vc=1000ncD = sm92.01000 33.555 nts 计算基本工时： nfLim，式中 ylL ， l=27,查表知，车削时的入切量和超切量 mmy 6.1 ，则 L=1.6+27=28.6 ,故 stm 115.033.56.28 : 铣 8凸台，机床选用 X61立式铣床。 刀具的选择： 选用镶齿盘铣刀，齿数 Z=8， YT15。 铣刀的几何形状： n=15， 0=16，铣刀直径 mmd 800 选择切削用量 确定铣削宽度 由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 mmae 7 确定每齿进给量 由 wx61 机床 功率为 kw5.4 由表 3 zmmaf /06.004.0取 zmmaf /06.0 铣刀磨钝标准及耐用度 由表 7 最大磨损量为 mm3.0 耐用度为： s3102.7 确定切削速度和每秒进给量 由表 9 当 mmd 800 8z 时 mmap 4012mmae 7zmmaf /24.0smvt /39.0srnt /23.1smmvft /40.0各修正系数为： 0.1m vfmnmv kkk0.1svfsnsv kkk故 smkvvvt 39.00.10.139.0 srknnnt 23.10.10.123.1 smmkvvvfftf 4.00.10.14.0 根据 X61W 型 铣 床 说 明 书 ， 选 择 m in8033.1 rsrnc ，smmv fc 58.0 ，因此实际切削速度和每齿进给量为： nts vc=10000nd c = sm33.01 0 00 33.180 zmmZnvacfcfc 06.0833.158.0 基本工时： fm vLt ylL mmL 38 mmy 26 stm 11158.0 2638 三、夹具设计 （一） 定位基准的选择 由零件图可知， 55 圆弧对 37 孔有中心距要求，则用 37 孔来定位，再用 两个钩形压板 来定位限制五个自由度，加一平面来辅助。实际就变为一削边销和两 压板 定位的夹具。 （二） 切削力及夹紧力的计算 切削刀具：高速钢直齿 盘 铣刀，则 主切削力 zFFfFwFwFueyfxpFz KndZaaaCF6081.90 式中： 65FC 0.1Fx 72.0Fy 86.0Fu 0Fw 86.0Fq mmap 16mmae 706.0fa67.0)7 3 6.0 1 9 5.0( 3.0 zFk计算结果 zF = 481N （三） 定位误差分析 （ 1） 定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为 16 孔的定位销，孔与销间隙配合。 （ 2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的 最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin nts本工序采用 两个定位销， 工件始终靠近定位销的一面，自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不 会 在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 四 参考文献 ： 1赵家齐主编 机械制造工艺学课程设计指导书。北京：机械工业出版社 2东北重型机械学院， 洛阳农业机械学院编。 机床夹具设计手册 上海： 上海科学技术出版社， 1979 3 艾兴，肖诗纲主编。切削用量手册 北京：机械工业出版社 4 金属切削手册 上海：上海科学文化技术出版社 nts 夹具设计 问题提出 本夹具用来车削0.0870106mm 孔
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