【工装夹具类】推动架加工工艺+和钻M8螺纹底孔夹具设计[版本2]【全套CAD图纸】
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工装
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【工装夹具类】推动架加工工艺+和钻M8螺纹底孔夹具设计[版本2]【全套CAD图纸】,工装,夹具,推动,推进,加工,工艺,以及,m8,螺纹,罗纹,底孔,设计,版本,全套,cad,图纸
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目录 一 零件分析 1 二 零件工艺规程设计 2 1 确定零件生产类型 2 2选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 选择加工方法制定加工工艺路线 工序设计 . 5确定切削用量基本时间 .三 夹具设计 四 设计小结 . 五 参考文献 附 1 机械加工工艺过程卡片 附 2 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片 工序名称 钻孔 工序号 零件名称 推动架 零件号 零件重量 时加工零件数 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号 重 量 70 220 铸铁件 备 夹 具 名 称 辅 助 工 具 名 称 型 号 立式钻床 用夹具 安 装 工 步 工步说明 刀 具 量 具 走 刀 长 度 走 刀 次 数 切 削 深 度 进给量 主 轴 转 速 切 削 速 度 基 本 工 时 1 1 2 3 4 5 6 钻 螺纹孔 6 6 的孔 锪 120倒角 钻 10通孔 扩 孔至 16要求 直柄麻花钻 直柄麻花钻 120直柄锥面锪钻 直柄麻花钻 直柄扩孔钻 直柄麻花钻 内径千分尺 游标卡尺 120688 1 1 1 1 1 3r r mm/r r r mm/r 1063r/041r/041r/30r/74r/75r/3m/6m/2m/5s 36s 25s 64s 30s 25s 设 计 者 指 导 教 师 共 页 第 页 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 零件号 零 件 名 称 推动架 工序号 工 序 名 称 设 备 夹 具 刀 具 量 具 名 称 型 号 名 称 规 格 名 称 规 格 名 称 规 格 010 020 030 040 050 060 070 080 090 机器砂型铸造 人工时效处理 涂漆 铣 32和 16在同一基准的两个端面 铣 32的端面 铣 16的端面 车 27端 面 铣深 6槽 钻，扩，粗铰，精铰 32角 45 钻，粗、精铰 16角 45 卧式铣床 立式铣床 卧式车床 卧式铣床 立式钻床 立式钻床 535 用铣夹具 专用铣夹具 专用车夹具 专用铣夹具 专用钻夹具 专用钻夹具 圆柱 铣刀 圆柱铣刀 普通车刀 槽铣刀 莫氏锥柄 麻花钻 直柄扩孔钻 圆柱直柄铰刀 莫氏锥柄麻花60 50 60 45 6 31 32 15 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 内径千分尺 游标卡尺 型 型 型 型 型 型 100 钻 10和 反拉、扩 、 粗 铰、精铰 16孔 钻 6，锪 120倒角 钻螺纹孔 6丝 式钻床 立式钻床 立式钻床 525 用钻夹具 专用钻夹具 专用钻夹具 钻 直柄扩孔钻 圆柱直柄铰刀 直柄麻花钻 直柄扩孔钻 圆柱直柄铰刀 直柄麻花钻 120直柄锥面锪钻 直柄麻花钻 机用丝锥 16 10 15 16 6 10 6 8 内径千分尺 游标卡尺 型 110 120 130 拉沟槽 检验 入库 卧式车床 专用夹具 刀 内径千分尺 游标卡尺 型 - 1 - 一 、 零件的分析 （一） 、 零件的功用 题目所给的 零件是 头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件， 32用来安装工作台进给丝杠轴，靠近32左端处一棘轮，在棘轮上方即 16装一棘爪，16从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕 32心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给 。 （二）、 零件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。（零 件图见附图 1） 由零件图可知， 32 16 中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组： 1、 32 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 32 两个端面及孔和倒角，16 两个端面及孔和倒角。 2、 以 16 为加工表面 这一组加工表面包括， 16 端面和倒角及内孔10 内螺纹， 6孔及 120倒角 2沟槽。 这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是： 1、 32 16 2、 32 端面与 16 心线的距离为 12 由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 - 2 - 二 、 零件工艺规程设计 （一） 、 确定零件生产类型 零件的生产纲领 N=1+a+b） 其中，产品的年产量 Q=4000 台 /年，每台产 品中该零件的数量 n=1 件 /台，零件备品率 a=4%，零件的废品率 b=1%。 Q=4000 1（ 1+4%+1%） =4200件 / 年 从此结果可知，该零件为成批成产。 （二） 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 1、 选择毛坯 根据零件材料确定毛坯为灰铸铁 过计算和查询资料可知，毛坯重量约为 产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于 32孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。 2、确定加工余量、毛坯尺寸和 尺寸 由机械制造技术基础课程设计指南表 5知，查得该铸件的尺寸公差等级 8 12 级，取 0 级。 查表 1加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 说明 27 的端面 92 H 侧加工 50 的外圆端面 45 G 侧加工 32 的孔 32 H 侧加工 35 的两端面 20 G 侧加工 由 表 1件主要尺寸的公差如下表： - 3 - 主要加工表面 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 尺寸 公差 27 的端面 92 6 50 的外圆端面 45 5 50 32 的孔 32 单侧 26 35 的两端面 20 5 25 、零件的毛坯图 (详细见附图 2) （三）选择加工方法，制定工艺路线 1、 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 2、 粗基准的选择 对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基 准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知， 床推动架以外圆 50 3、 精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零- 4 - 件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择 32孔和 16 的孔作为精基 准。 4、零件表面加工方法的选择 零件各表面的加工方法和方案选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还要考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。 （ 1） 50外圆两端面保证尺寸 45 面粗糙度 粗铣 （ 2） 35外圆两端面保证尺寸 20面粗糙度 粗铣 半精铣 精铣 （ 3） 粗铣深 6槽。 （ 4） 粗车 27 端面。 （ 5） 钻、扩、粗、精铰 32角 45。 （ 6） 钻 10 （ 7） 钻、扩、粗铰、精铰 16 ，倒角 45。 （ 8） 钻、精铰螺纹孔 6孔，攻丝 （ 9） 钻、精铰 6孔，锪 120的倒角。 （ 10） 16 孔，采用先钻 10 的孔，然后反拉、扩、铰孔。 （ 11） 拉沟槽 5、制定工艺路线 工序方案 工序 1 铣 32和 16 在同一基准的两个端面 工序 2 铣 32的端面、铣 16 的端面 工序 3 车 27面 工序 4 铣深 6槽 工序 5 钻、扩、铰 32角 45。 工序 6 钻、扩、粗铰 、 精铰 16 角 45。 工序 7 钻 10通孔和反拉、扩、粗铰、精铰- 5 - 16 ，倒 45角；钻 6孔，锪120的倒角；钻螺纹孔 6孔，攻丝 工序 8 拉沟槽 工序 9 钳工去毛刺 工序 10 终检 工序 11 入库 （四）工序设计 1、选择加工设备与工艺装备 （ 1） 选择机床 根据不同的工序选择机床 工序 1、 2、 4 是粗铣、半精铣。各工序的工步数不多，选用 能铣床。工序 3 选用 序 5、 6、 7 选用用式钻床。工序 8 选用 式拉床。 （ 2） 选择夹具 本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。 （ 3） 选择刀具，根据不同的工序选择刀具 d=60数z=10，及直径为 d=50数 z=8 及切槽刀直径 d=6 32孔选用锥柄麻花钻。 6 120的倒角和钻、半精铰 16 孔。倒角 45，选用专用刀具。 27端面， 10和 16 孔。刀具：选择高速钢麻花钻， 10头采用双头刃磨法，后角0 120， 45 度车刀。 8锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。 3 选用专用拉刀。 （ 4） 选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据- 6 - 零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下： 用分度值为 及读数值为 00125外径千分 尺。 因为孔的加工精度介于 间，量范围 50125内径千分尺即可。 槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为 精铣时，槽宽为 深为 可选用读数值为 150 2、 确定工序尺寸 1、 面的加工（所有面） 根据加工长度的为 50坯的余量为 4加工的量为 2据机械工艺手册表 工的长度的为 50工的宽度为 50粗加工后的加工余量为 精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。 2、 孔的加工 1. 32毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于 间。查机械工艺手册表 定工序尺寸及余量。 钻孔： 31 2z=孔： 2z=铰： 2z=铰： 32. 16 毛坯为实心，不冲孔， 孔内要求精度介于 间。- 7 - 查机械工艺手册表 定工序尺寸及余量。 钻孔： 15 2z=孔： 2z=铰： 2z=铰： 16. 10、 16 孔 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于 间。查机械工艺手册表 定工序尺寸及余量。 钻孔： 10拉孔： 15 2z=孔： 2z=铰： 2z=铰： 168 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于 间。查机械工艺 手册表 定工序尺寸及余量。 钻孔： 2z=铰： 2z=铰： 86 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于 间。查机械工艺 手册表 定工序尺寸及余量。 钻孔： 2z=铰： 6五）确定切削用量及基本时间 - 8 - 切削用量包括背吃刀量 进给量 f 和切削速度 v。确定顺序应该是 f，再确定 v。 工序 1 切削用量及基本时间的确定 1 切削用量 本工序为铣 32和 16在同一基准上的两个端面，所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为 d=60数 z=8。已知铣削宽度 削深度 a P =85机床选用式铣床。 根据 机械制造技术基础 ，表 5得每齿进给量z，现取 z。 根据 机械制造技术基础 ，表 5用度 T=120表 5 齿 进给量 切削 用 量 简明手册 所知，依据上述参数 ， 查取85mm/s， n=425r/f=438mm/s。 根据 立 式 铣 床 主 轴 转 速 表 查 取 ，50r/00mm/s。 则实际切削 ： 10000 c=1000 =际进给量 ： - 9 - 250400=z 根据 资料所知 ，根据以上参数可知， 切削功率的修正系数，则 .8 知机床功率能满足要求。 2 基本时间 根据 资料所知高速钢圆柱铣刀 铣面基本时间为： 605035(2 8=助工时 t=0.2 序 2 切削用量及基本时间的确定 铣 32的端面。 1 切削用量 已知工件材料为 择高速钢圆柱铣刀直径 d=60数 z=10。已知铣削宽度 削深度 50机床选用 式铣床。 根据 切削 用量 简明手册 所知， 卧式铣床的功率为 艺系统刚性为中等。 根据 机械制造技术基础 ，表 5得每齿进给量 z、现取 z。 根据 机械制造技术基础 ，表 50 - 大磨损量 为 铣刀直径 d=60耐用度 T=120表 5 根据 切削 用量 简明手册 所知，依据铣刀直径 d=60数 z=10，铣削宽度 削深度 50用度 T=180查取 98mm/s ，n=439r/f=490mm/s。 根据 立 式 铣 床 主 轴 转 速 表 查 取 ，00r/75mm/s。 则实际切削 ： 10000 c=1000 =际进给量 ： 0300475=z 根据 切削 用量 简明手册 所知 ，铣削时的功率（单位 :当 z, 5090mm/削功率的修正系数 ，则 .8 根据 立式铣床 说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率 11 - 因此机床功率能满足要求。 2 、基本时间 根据 资料所知高速钢圆柱铣刀 铣面基本时间为： 6050(2 10=助工时 t=0.2 16的端面 1 切削用量 选择高速钢圆柱铣刀直径 d=50数 z=8。已知铣削宽度 削深度 35 根据 机械制造技术基础 ，表 5得每齿进给量z、现取 z。 根据 机械制造技术基础 ，表 5耐用度 T=120 给量 切削 用量 简明手册 所知，依据上述参数，查取 73mm/s， n=350r/f=390mm/s。 根据 立 式 铣 床 主 轴 转 速 表 查 取 ，50r/50mm/s。 则实际切削 ： 10000 12 - 000 =际进给量 ： 0150350=z 依据上道工序校验的方法，根据 资料所知 ， 切削功率的修正系数 ，则 .8 床功率能够满足要 求。 2 基本时间 根据 资料所知高速钢圆柱铣刀 铣面基本时间为： 203015(2 8=助工时 t=0.2 序 3 切削用量及基本时间的确定 1 切削用量的确定 本工序为车 27端面。所选刀具为后角 o 120， 45度车刀，选用 床。 a: 粗加工切削用量的确定 背吃刀量 资料可知端面加工- 13 - 时一般可取：2/33/4)Z Z 单边粗加工余量。因此可取即：=钻孔 时背吃刀量的选择同上，可取=给量 f 进给量 f 的选择主要受刀杆、刀片、工件及机床进给机构等的强度、刚性的限制。实际生产中由查表确定。查表得： f = 切削速度量确定后由公式可就算得切削速度。 计算公式为：kT a f。 公式中的系数查表可得：T=360m=0.2 = 则计算得：端面加工 42m/轴转速 n= 基本时间 粗车 27 端面 助工时 t=序 4 切削用量及基本时间的确定 1 切削用量的确定 本工序为铣深 6槽。所选刀具为切槽铣刀，铣刀直径 d=6z=10，已知铣削宽度 削深度9机床选用 式铣床。 - 14 - 根据 机械制造技术基础 ，表 5切槽铣刀加工铸铁 ， 查 得每 齿 进给量 f Z = z 、现 取z。 根据 机械制造技术基础 ，表 5刀刀齿后刀面的最大磨损量为 耐用度T=60 给量 切削 用量 简明手册 所知，依据铣刀直径 d=6削宽度 削深度 =9用度 T=60c 98mm/s， n=439r/f=490mm/s。 根据 立 式 铣 床 主 轴 转 速 表 查 取 ，00r/75mm/s。 则实际切削 ： 10000 c=1000 =际进给量 ： 0300475=z 据资料可知， 切削功率的修正系数 ，则 .8 知机床功率能满足要求。 2 基本时间 根据 资料所知高速钢圆柱铣刀 铣面基本时间为： - 15 - 627(4 10=助工时 t =序 5 的切削用量及基本时间的确定 1 切削用量 本工序为钻 32，刀具选用高速钢复合钻头，直径d=32用切削液 f 由 于孔径和深度都很大，宜采用自动进给， r。 根据 切削 用量 简明手册 根据表 5头后刀面最大磨损量 为 用度 T=50 根据 切削 用量 简明手册 由表 5=670 类，根据表 5给量 f=r，由表 5可 查得 V=17m/n=1082r/据 2 基本时间 钻 32 45通孔，基 本时间为 25s 辅助工时 t=10s 工序 6 的切削用量及基本时间的确定 1 切削用量 本工序为钻、粗铰，精铰 16孔。铰刀选用 孔扩削用量： 1. 确定进给量 f 按该表注释取较小进给量，按 床说明书，取- 16 - f= 2. 确定切削速度 n 根据表 表 =削速度的修正系数可按表 。 1 5 . 8 1 1 5 3 . 8 92 0 0 . 1 0 4 故 =1= =01 0 0 0 1 0 0 0 1 2 . 3 5 2 4 8 . 6 / m i . 8 1v 表 根据 n=275r/为： V= 0 1 5 . 8 1 2 7 5 1 3 . 6 5 / m i 0 0 1 0 0 0dn m 根据以上计算确定切削用量如下： 钻孔： 5f=r, n=400r/v=18m/铰： f=r, n=574r/v= 铰 ： f=r,n=275r/v= 时间计算： 12l l l 式中， n=400,f=0.3,l=l1=m= 2 7 . 5 5 5 0 . 3 1 m i 0 0 . 3 - 17 - l 1 =1(452 1(2 1 c t gc t g k n=530r/f=取 2 7 . 5 3 4 0 . 1 2 6 m i 0 0 . 5 l 1 =1(452 1(2 1 c t gc t g k m= 2 7 . 5 4 2 0 . 1 8 5 m i 5 0 . 7 辅助工时 t=0.4 序 8 切削用量及基本时间的确定 一、钻孔 10、反拉、扩、铰 16、孔口倒角 1 切削用量 加工条件为：工件材料为 钻床选用 式钻床。刀具选择：选择高速钢麻花钻， 10头采用双头刃磨法。 查切削手册 所以 ， 按钻头强度选择 按机床强度选择 ， 最- 18 - 终决定选择机床已有的进给量 经校验m a F f 校验成功。 后刀面最大磨损限度 （查切削手册）为 命 。 切削速度，查切削手册： c /10 修正系数 0.1 10 故15 m 51 0 0 01 0 0 00vn s 机床实际转速为 52 故实际的切削速度 0 00 c 73 m 所以 M 验成立。 2 计算工时： m 2 1026 nf m 二、 本工序为钻 6孔， 锪 120倒角，选用 式钻- 19 - 床加工 1 切削用量 刀具采用高速钢复合钻头，直径 d=6用切削液。 f 由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给 根据表 5头后刀面最大磨损量为 用度为15 由表 5b =670 加工性为 5 类，据表5定进给量 f=r。由表 5查v=16m/据 式钻床说明书选择主轴实际转速n=1041r/ 2 基本时间 钻一个 6 8本时间约为 6s. 三、钻螺纹孔 6丝 切削用量 刀具选用锥柄阶梯麻花钻，直径 d=6及机用丝锥。钻床选用 用切削液。 f 由于孔径和深度都不大，宜采用手动进给。 根据表 5头后到面最大磨损量为 用度T=20 削速度 V 由表 5b =670 加工性为 5 类，根据表 5给量可取 f=r；由表 5查V=13m/n=1063r/据 式钻床说明书选择主轴实际转速。 - 20 - 2 基本时间钻 6纹孔，攻丝，基本时间为 45s. 辅助工时大约为 t=45s 注 辅助工时的确定根据金属加工工艺及工装设计表 4定的 三 夹具设计 本夹具是用钻头钻 61016孔的专用夹具。 1 工 件的加工工艺分析 : 零件图对孔加工的尺寸要求如下 : 1) 孔 16 零件 端 面 的距离为 12保证垂- 21 - 直度要求。 孔的内表面的表面粗糙度 2) 孔 10 的孔保证公差 孔的内表面的表面粗糙度 m. 3) 孔 6 锪 120 。 4）钻螺纹孔 夹具设计方案 了 工件的定位是 32孔，它与定位销的小圆柱面配合，工件的一个端面与定位销的大端面靠紧，工件的一面靠紧挡销。实现了 6 点定位限制 6 个自由度。 工件的夹紧是拧动螺母，通过开口垫圈将工件夹紧在定位销轴上。 分度是由固定在定位销的转盘来实现的。当分度定位销分别插入转盘的两个分度定位套时，工件获得 2 个位置。分度时，扳动手柄，可以松开转盘，拔出分度定位销，由转盘带动工件转过 180，将定位
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