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法兰盘84003机械加工工艺及钻18盲孔夹具设计【含CAD图纸和说明书】

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含CAD图纸和说明书 法兰盘 84003 机械 加工 工艺 18 夹具 设计 CAD 图纸 说明书
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内容简介:
毕业设计说明书法兰盘84003加工工艺及夹具设计毕业设计(论文)中文摘要法兰盘零件加工工艺及钻床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,误差毕业设计(论文)英文摘要ABSTRACTThe fixture design of a certain type of motor armature bracket parts processing and drilling machine is design process design, including the parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning,I目录 序言42工艺设计52.1零件图工艺性分析52.1.1零件结构功用分析52.1.2零件技术条件分析52.1.3零件结构工艺性分析52.2毛坯选择62.3机加工工艺路线确定72.4工序尺寸及其公差确定82.5设备及其工艺装备确定112.6切削用量及工时定额确定113 钻3-11孔夹具设计183.1 夹具的夹紧装置和定位装置183.2 夹具的导向193.3 切削力及夹紧力的计算193.4 钻孔与工件之间的切屑间隙223.5 钻模板223.6定位误差的分析233.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用233.8 确定夹具体结构和总体结构253.9 夹具设计及操作的简要说明27总 结2817 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。法兰盘零件加工工艺及钻床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、机械工程材料等的基础下,进行的一个全面的考核。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,保证尺寸证零件的加工质量。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。2工艺设计2.1零件图工艺性分析2.1.1零件结构功用分析法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合,内部由阶梯孔和螺纹孔组成,其要求有较高的耐磨性,较高的强度和回转稳定性。2.1.2零件技术条件分析 1)法兰盘本身精度:外圆80尺寸公差等级IT11,表面粗糙度Ra为1.6m,52尺寸公差等级为IT6,表面粗糙度Ra为1.6m,120尺寸公差等级IT14,表面粗糙度Ra为3.2m,内孔62公差等级为IT7,36尺寸公差等级IT6,65表面粗糙度Ra为1.6m,距离36为34.5的平面公差等级IT13。 2)位置精度,内孔62相对于基准面A、B的跳动量要求为0.04。 3)加工此零件时,应尽量统一定位基准,减少装夹次数,这样有利于保证零件的加工精度。2.1.3零件结构工艺性分析 此法兰盘是由回转面和平面组成,由零件图可知,该零件结构较为简单,但零件精度要求高,零件选用材料HT150,该材料用于强度要求不高的一般铸件,不用人工实效,有良好的减振性,铸造性能好。对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性,因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特点。本次设计的零件图法兰盘如下: 2.2毛坯选择2.2.1毛坯类型1、根据零件材料HT150确定毛坯为铸件,由于要加工与36的孔中心线距离分别为54和34.5的两平面,若毛坯外型铸成120的外圆,材料浪费太严重,因此将两平面直接铸出。且3-11和3-16.5的内孔不铸出,均在钻床上钻出后加工。2. 由于本零件要求生产批量为中批量生产,毛坯铸造方法选用金属型铸造(查机械加工工艺设计资料 P4表1.2-1),铸造的毛坯尺寸公差等级为8级(查机械加工工艺设计资料 P6表1.2-5),选择错型值为0.7(查机械加工工艺设计资料 P6表1.2-4)。2.2.2毛坯余量确定对于批量生产的铸件加工余量(查机械加工工艺设计资料 P7表1.2-7),初步将本零件的加工余量定为5mm,毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得为1.8. 2.2.3毛坯零件合图草图 2.3机加工工艺路线确定2.3.1加工方法分析确定该零件是法兰盘,中批量生产。由于此零件较为简单,但精度要求较高,为保证加工精度和表面粗糙度的要求,应尽量减少装夹次数,统一定位基准,由于该法兰盘是由回转面和平面组成,根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、磨、镗、钻等。2.3.2加工顺序的安排本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序,逐步提高加工精度,先以外圆80为粗基准粗车52的外圆、长度方向为15的右端面、长度方向为60的右端面和120的外圆,调头装夹以52的外圆、长度方向为15的右端面为基准粗车80的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面,再以粗车后的外圆80为精基准半精车52的外圆、和120的外圆粗镗,半精镗36的内孔,以52的外圆、长度方向为15的右端面为基准粗镗62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的内孔,继续半精镗65、62、及4X0.5的槽,车出M64X1.5的螺纹,以外圆80为基准粗铣长度为54的左端面和长度为34.5的两平面,以36的内孔、62.4内孔和长度为60的右端面及34.5的平面定位钻3-11和3-16.5的孔,然后扩3-16.5的孔,然后在继续钻出18和4的孔,磨80的外圆和长度为60和15的左端面,磨52的外圆、长度方向为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角,以52的外圆、长度方向为15的右端面为基准精镗62的孔,以80的外圆为基准精镗36的内孔,然后用浮动镗刀块精镗36的内孔并加工出6X6的半圆槽。2.3.3定位基准选择先以80为基准加工52的外圆、长度方向为15的右端面和120的外圆,再以52的外圆、长度方向为15的右端面为基准加工左端部分,再以外圆定位加工内孔和螺纹,以36的内孔、6X6的半圆槽和长度为60的右端面定位钻孔、扩孔。2.3.4加工阶段的划分说明加工阶段分为:粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。2.4工序尺寸及其公差确定52工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸571.8571.8 粗车 54.2 2.8 0.04654.7 半精车 52.4 1.8 0.01952.9 磨削 52 0.4 0.0195280工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸851.8851.8 粗车 80.4 4.6 0.2280.4 磨削 80 0.4 0.1980120工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸1251.81251.8 粗车 121.5 3.5 1121.5 半精车 120 1.5 212062工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸571.8571.8 粗镗 60 3 0.1960 半精镗 61.5 1.5 0.07461.5 精镗62 0.5 0.036265工艺路线工序余量工序尺寸 铸 57 粗镗 764 半精镗 165 62.4工艺路线工序余量工序尺寸 铸 57 粗镗 5.462.436工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸311.8311.8 粗镗 33.1 2.1 0.1633.1 半精镗 34.6 1.5 0.134.6精镗35.61 0.03935.6浮动镗刀块精镗36 0.40.023615工艺路线工序余量工序尺寸 铸 20 粗车 4.515.5 磨削 0.51560工艺路线工序余量工序尺寸 铸 65 粗车 4.660.4 磨削 0.46011工艺路线工序余量工序尺寸 钻 111116.5工艺路线工序余量工序尺寸 钻 1111 扩 5.516.518工艺路线工序余量工序尺寸 钻 18184工艺路线工序余量工序尺寸 钻 442.5设备及其工艺装备确定所用的设备有:CA6140、立式铣床、摇臂钻床、清洗机、检验台、外圆磨床。夹具有:三爪卡盘、虎钳、钻直孔专用夹具、钻斜孔专用夹具、磨床专用夹具。刀具有:90度车刀、车用镗刀、铣刀、11、4、18、16.5钻头、砂轮、切断刀。量具有:千分尺、游标卡尺、专用卡规、专用通规、止规。2.6切削用量及工时定额确定(1) 粗车52的外圆、长度方向为15的右端面、长度为60的右端面、120时:(T1=T辅 T2=T机 T3=T工 T4=T休)(车刀刀杆尺寸BXH取20X30)切削用量:ap=10.85 由表5.3-1得:f=0.9mm/r 由表5.3-20查得 v=46m/min 则n=318x46/57=256.63=257r/mm工时定额:由表3.3-1得:装夹工件时间为0.08min由表3.3-2得:松开卸下工件时间为0.06min,由表3.3-3得:操作机床时间为:(0.02+0.03)X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min由表3.3-4得:测量工件时间为:0.1+0.15+0.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理时间分别为:T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min则T总=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min(2)粗车80的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面:切削用量:(车刀刀杆尺寸BXH取25X25)ap=4.6 ,由表5.3-1得f=0.8,由表5.3-20查得v=53m/min,则n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min工时定额:由表3.3-1得:装夹工件时间为0.08min由表3.3-2得:松开卸下工件时间为0.06min,由表3.3-3得:操作机床时间为:0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+(0.03+0.02+0.03+0.02)X9=1.16min由表3.3-4得:测量工件时间为:0.1+0.09+0.08=0.27minT1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min由表5.4-1得机动时间为:T2=(0.04+0.03)X3=0.21min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理时间分别为:T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min则T总=T1+T2+T基+T3+T4=75.94(3)半精车52的外圆和120的外圆、粗镗36的内孔、半精镗36的内孔:切削用量:(刀尖圆弧半径取0.5)ap=3由表5.3-2得:f=0.15mm/r 由表5.3-20得:v=100m/min 则n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min工时定额:(同上)T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15minT基=135x5/578x0.15x3=2.29minT总1=T1+T2+T3+T4+T基=74.79min粗镗36的内孔:切削用量:ap=2.1 由表5.3-3得f=0.3mm/r由表5.3-20得v=110m/min 则n=318v/d=318x110/31=1129r/min工时定额:(同上)T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7minT总2=76.64min半精镗36的内孔:切削用量:ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=115m/min 则n=318v/d=318x115/33=1108r/min工时定额:(同上)T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1minT总3=76.47min则T总=227.9min(4) 粗镗62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的内孔、半精镗65、62及4X0.5的槽、车出M64X1.5的螺纹时:切削用量: ap=7 由表5.3-3得f=0.5mm/r 由表5.3-20得v=67m/min 则n=318v/d=318x67/57=374r/min工时定额:(同上)T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T基=lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55minT总1=T1+T2+T3+T4+T基=78.35min 半精镗65、62及4X0.5的槽时:切削用量:ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 则n=318v/d=318x115/62=590r/min工时定额:(同上)T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=100x5/590x0.15x1.5=3.77minT总2=80.27min车出M64X1.5的螺纹:切削用量:ap=1.6 由表5.3-1得f=1.2mm/r 由表5.3-20得v=70m/min则n=318v/d=318x70/62=359r/min工时定额:T1=0.74min T2=0.07min T3=56min T4=15minT基= lz/nfap=50X5/359X1.2X1.6=0.36 minT总3=71.83min 则T总=230.45min(5) 粗铣长度为54的左端面和长度为34.5的两平面:切削用量:ap=2.5 由表6.3-2得f=0.25mm/r 由表6.3-21得v=120m/min 则n=318v/d=318x120/112=341r/min工时定额:由表6.4-1得T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120X0.25=2.2 min由表3.3-7得操作时间为0.5 min 由表3.3-8得测量工件时间为0.24minT1=1.98min T3=51min T4=15minT基=lz/nfap=300X5/341X0.25X2.5=7.04minT总=75.02min(6) 钻3-11的孔:切削用量:ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min工时定额:T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12 min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)T基=15X11/347X0.6X15=0.05 min由表3.3-9得装夹工件的时间为0.17 min由表3.3-10得松卸工件的时间为0.15 min由表3.3-11得操作时间为0.4 min由表3.3-12得测量工件的时间为0.04min则T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T总1=62.81min 扩3-16.5的孔: 切削用量:ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min则n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min工时定额:由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】由表3.3-9得装夹工件时间为0.17min 由表3.3-10的松卸工件时间为0.15min由表3.3-11得操作机床时间为0.42 min 由表3.3-12得测量工件时间为0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06minT总2=62.89 min T总=125.7 min(7)钻出18和4的孔切削用量:ap=11 由表7.3-1得f=0.8mm/r 由表7.3-11得 v=13m/min n=318v/d=318x13/18=230r/min工时定额:钻18深2的孔:T2=Lw+Lf+Lt/fn=2+5.29+0/0.8X230=0.04 min (Lf=dm/2cotkr=18/2cot120=5.29)T基=2X18/230X0.8X2=0.1 min钻4深11的孔:T2=Lw+Lf+Lt/fn=11+1.18+0/0.8X230=0.07 min (Lf=dm/2cotkr=4/2cot120=1.18)T基=11X4/230X0.8X11=0.02 min由表3.3-9得装夹工件的时间为0.17 min由表3.3-10得松卸工件的时间为0.15 min由表3.3-11得操作时间为0.4 min由表3.3-12得测量工件的时间为0.04min则T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T总=62.99min(8)磨80的外圆和长度为60和15的左端面:切削用量:ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min则n =318v/d=318X22/80=88r/min工时定额:由表3.3-13得装夹和松卸时间为0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作时间为0.35min 由表3.3-16得测量工件时间为0.08minT1=0.51min T3=60min T4=15min T基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09minT总1=78.6min磨52的外圆、长度方向为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角切削用量:ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min则n =318v/d=318X22/52=135r/min工时定额:由表3.3-13得装夹和松卸时间为0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作时间为0.35min 由表3.
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