套筒零件的机械工艺规程及钻3-Φ10孔工装夹具设计-[机械毕业设计论文A1137]
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-
套筒
零件
机械
工艺
规程
10
工装
夹具
设计
毕业设计
论文
a1137
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,24页,6100字左右.
机械加工工序卡
机械加工过程卡
图纸共4张,如下所示
A0-装配图.dwg
A2-夹具体零件图.dwg
A3-套筒.dwg
A4-毛坯图.dwg
- 内容简介：
-
机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 套筒零件名称 套筒 共 6 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 粗铣，半精铣，精铣 75 上端面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 77 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/m/mm/r 动 辅助 1 粗铣 75 上端面 专用夹具 80 71 2 半精铣 75 上端面 专用夹具 125 3 精铣 75 上端面 专用夹具 125 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 套筒零件名称 套筒 共 6 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 粗铣，半精铣，精铣 75 下 端面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 77 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/m/mm/r 动 辅助 1 粗铣 75 下 端面 专用夹具 80 71 2 半精铣 75 下 端面 专用夹具 125 3 精铣 75 下 端面 专用夹具 125 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 套筒零件名称 套筒 共 6 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 钻、扩、铰 20 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 77 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式 钻 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/m/mm/r 动 辅助 1 钻孔至 18 专用夹具 375 1 2 扩 18 孔至 用夹具 68 3 铰 至 20用夹具 198 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 套筒零件名称 套筒 共 6 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 拉键槽 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 77 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 拉床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/m/mm/r 动 辅助 1 拉键槽 专用夹具 80 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 套筒零件名称 套筒 共 6 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 粗，精车 75 外圆 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 77 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 普通车 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/m/mm/r 动 辅助 1 粗车 75 的外圆 专用夹具 475 2 精车 75 的外圆 专用夹具 475 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 套筒零件名称 套筒 共 6 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 钻、扩、铰 30 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 77 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/m/mm/r 动 辅助 1 钻孔至 8 专用夹具 375 1 2 扩 8 孔至 用夹具 68 3 铰 至 10用夹具 198 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 套筒 零件名称 套筒 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 250毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 1 备件 准备 铸 件毛坯 锻 2 清砂 洗去上面的砂粒 及尘土 洗 3 上漆 在 套筒 表面涮上油漆 表 4 铣 粗铣，半精铣，精铣 75 的上表面 金工 立式铣床 专用铣夹具 5 铣 粗铣，半精铣，精铣 75 的下表面 金工 立式铣床 专用铣夹具 6 钻 钻 18 孔，扩 18 至 ，铰 至 20工 立式钻床 专用 钻 夹具 7 拉 拉键槽 金工 拉床 专用 拉 夹具 8 车 粗车，精车 75 的外圆面 金工 普通 车床 专用 车床 夹具 9 钻 钻 3 孔，扩 8 至 10工 摇臂钻床 专用 钻 夹具 10 检 检验 合格后，交付装配 检 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 设计说明书 题目： 套 筒 零件的工艺规程及 钻 30孔的 工装夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 摘 要 本次设计内容涉及了机械制造 工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 套 筒 零件的 加工工艺规程及其 钻 30 孔的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。 so on 140 is as as on in to is on to a of is on to as as in to 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 2 二 . 工艺规程设计 3 3 3 3 、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5 5 三 夹具设计 14 题的提出 14 削力及夹紧力计算 14 位误差分析 15 紧误差 15 具设计及操作简要说明 16 总 结 18 致 谢 19 参考文献 20 第 1 页 共 24 页 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。 套筒零件的加工工艺规程及其 钻 30 孔的夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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。 第 2 页 共 24 页 一、 零件的分析 二、 零件的作用 套 筒 的作用， 待查 零件的工艺分析 套 筒 有 2 组 加工面他们 有位置度要求。 这 2 组 加工面的分别为 1， 以 外 圆为基准的加工面，这组加工面包括，外圆自身和上下端面 2： 一个事以 20基准的加工面，这组加工面包括， 2030 ，键槽 第 3 页 共 24 页 二 . 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件的材料为 据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。 基面的选择的选择 基面的选择是工艺规 程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对 套 筒 这样的 回转体 零件来说，选择好粗基准是至关重要。 对回转体零件我们通常以外圆 作为粗基准。 精基准的选择：精基准 的选择 要考虑基准重合的原则，设计基准要和工艺基准重合。因此我们采用 20及键槽 做为 精基准 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。通过仔细考虑零件的技术要求后， 制定以下两种工艺方案 ： 方案一 工序 ： 准备 铸 件毛坯 工序 ： 洗去上面的砂粒及尘土 工序 ： 在套筒表面涮上油漆 工序 ： 粗铣，半精铣，精铣 75的上表面 工序 ： 粗铣，半精铣，精铣 75的下表面 工序 ： 钻 18 孔，扩 18 至 ，铰 至 20序 ： 拉键槽 第 4 页 共 24 页 工序 ： 粗车，精车 75的外圆面 工序 ： 钻 3孔，扩 8 至 10序 X： 检验合格后，交付装配 方案二 工序 ：准备 铸 件毛坯 工序 ：洗去上面的砂粒及尘土 工序：在套筒表面涮上油漆 工序：粗铣，半精铣，精铣 75的上表面 工序：粗铣，半精铣，精铣 75的下表面 工序： 粗车，精车 75的外圆面 工序： 钻 18 孔，扩 18 至 ，铰 至 20序： 钻 3孔，扩 8 至 10序： 拉键槽 工序 X： 检验合格后，交付装配 工艺方案一和方案二的区别在于 方案一 把键槽的加工放到 30前面，还有就是将钻 20放到了车 75 的外圆面的前面，把键槽的工序放到前面做，为后面钻 30的加工提供了定位基准，节约了订做夹具的成本，节省了工件装夹的时间，另车 75 的外 圆面 放到了钻孔的前面，这样 75 的外圆面 的加工将无法定位，所以我们选择方案一 具体的工艺路线如下 工序 ：准备 铸 件毛坯 工序 ：洗去上面的砂粒及尘土 工序：在套筒表面涮上油漆 工序：粗铣，半精铣，精铣 75的上表面 工序：粗铣，半精铣，精铣 75的下表面 第 5 页 共 24 页 工序： 钻 18 孔，扩 18 至 ，铰 至 20序： 拉键槽 工序： 粗车，精车 75的外圆面 工序： 钻 3孔，扩 8 至 10序 X： 检验合格后，交付装配 机械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸的确定 套 筒 零 件材料为 生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、 套 筒 的 外圆和 上下 端面 套筒的外圆和上下端面的精度要求为 对较高，查机械制造工艺学与夹具设计参考资料，表 2Z=、 套筒的 2030 因为孔的直径最大才有 20难直接铸造出，所以采用实心铸造 确定切削用量及基本工时 工序 I： 准备 铸 件毛坯 工序 洗去上面的砂粒及尘土 工序 套筒表面涮上油漆 工序 铣，半精铣，精铣 75的上表面 工步一：粗 铣 75的上表面 1) 选择刀具 根据机械加工工艺师手册铣削宽度 5。直径为0齿数，由于采用标准镶齿圆柱铣刀 铣刀几何参数 0 6 2) 切削用量 本道工步切削宽度 3 据机 第 6 页 共 24 页 械加工工艺师手册表 30 13，铣床功率 5 10艺系统刚度为 中，镶齿铣刀，加工材料为灰铸铁，可选择粗铣时每齿进给量 z 3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面的最大磨损量为 齿铣刀0具寿命 T=120) 确定切削速度 , 0 fz=f/z=z ( 0,v=0.3,.2,.5,.3,m=m=v=c=(23.7(m/ n=1000V/ d=(151r/ 根据n=160r/c=000=(1000=Vf=6mm/选 0mm/际 f/(z 5) 机床功率： 当 1m/ 1 切削功率的修正系数： 故 根据 床主轴允许的功率为 故 因此所决定的切削用量可以采用。 f=80m/60r/第 7 页 共 24 页 z 6) 基本工时 L+ )/75+3)/80= =3步二： 半精铣 75的上端面 1） 选择刀具 刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量 留半精铣的加工余量为 以本道工步切削宽度 1于加工表面精度要求 .2 械加工工艺师手册表 30 13 得每转进给量 r 就能满足要求，但考虑到 床为中等系统刚度和 床说明书 所以每转进给量r 3）决定切削速度 根据切削用量简明手册表 (n=1000V/ d=(211r/据 n=210r/f=26mm/ 25mm/f/( 4）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表 m=(L+ )/75+2)/125= =2步三：精铣 75的上端面 1）选择刀具 第 8 页 共 24 页 刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量 留精铣的加工余量为 以本道工步切削宽度1于加工表面精度要求 .2 械加工工艺师手册表 30 13 得每转进给量 考虑到 率为 床为中等系统刚度和 所以每转进给量 r 3）决定切削速度 根据切削用量简明手册表 (n=1000V/ d=(211r/据 n=210r/f=26mm/ 25mm/f/( 4）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表 m=(L+ )/75+1)/125= =1序：粗铣，半精铣，精铣 75 的下表面与工序 同，在此就不多做说明 工序： 钻 18 孔，扩 18 至 ，铰 至 20步一钻孔至 18 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 80 时， 。由 第 9 页 共 24 页 于本零件在加工 18 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 5218 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75181000 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 孔 利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 钻 根据机床说明书，选取 第 10 页 共 24 页 m i n/461231213121 钻则主轴转速为 m 4 ，并按车床说明书取 8 ，实际切削速度为 m 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m 20 孔 根据 参考文献 表 2 ，28 ，得 m 4 9 查参考文献 表 机床实际进给量和实际转速，取 ， 98 ， 实 际 切 削 速 度3.9 。 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m 11 页 共 24 页 工序： 拉键槽 单面齿升：根据有关手册，确定拉键孔时拉刀的单面齿 为 削速度： 根据机械加工工艺师手册表 32 1 灰铸铁硬度大于 180刀速度分组：二，花键孔表面粗糙度为 削速度范围： 3.5 v=s(拉削进给量： 根据机械加工工艺师手册表 32 3，拉刀型式矩形齿拉刀，灰铸铁 f=削工时 未知拉刀长度公式： t=k/1000中： 单面余量 21削到 25 L 拉削表面长度， 80 考虑校准部分的长度系数，取 k 考虑机床返回行程系数，取 v 拉削速度（ m/ 拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数， Z=l/p； P 拉刀齿距。 P=()2拉刀同时工作齿数 z=l/p=80/12 7 其本工时 80 000 =工序： 粗车 ，精车 75的外圆面 工步一：粗车 75的外圆面 第 12 页 共 24 页 选择硬质合金车刀 1） 车削深度，选择 次走刀即可完成所需长度。 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s，n=439r/f=490mm/s 据 式车床 车床参数，选择 75r/75mm/s,则实际切削速度 V c=0*475/1000=实 际 进 给 量 为 f fc/75/(300*10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 235+475= 工 步 二 ， 精车 75的外圆面 选择 硬质合金 车刀 1） 车削深度，选择 次走刀即可完成所需长度。 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 第 13 页 共 24 页 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s，n=439r/f=490mm/s 据 式车床 车床参数，选择 75r/75mm/s,则实际切削速度 V c=0*475/1000=实 际 进 给 量 为 f fc/75/(300*10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 235+475= 工序： 钻 3孔，扩 8 至 10工序此就不多做说明 工序 X： 检验合格后，交付装配 第 14 页 共 24 页 三、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配 工序： 钻 3 孔，扩 8 至 0钻床夹具 。 题的提出 本夹具主要用于 钻 3孔，扩 8至 10度要求 较 高，和其他面没有任何 位置 度要求 ，因此我们选用已经加 工好的 20削力和夹紧力的计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔 加工， 钻 削力。由切削手册得： 钻削力 式（ 5 钻削力矩 式（ 5 式中： m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 第 15 页 共 24 页 位误差分析 本工序选用的工件以圆孔在 套筒凸出的外圆面 上定位， 相当于与孔与定位销配合定位 ，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的 径向基准位移误差仅存在 向下。 0 . 0 1 2 0 . 0 2 3 0 . 0 3 2 0 . 0 6 72 T d 式中 定位副间的最小配合间隙（ 工件圆孔直径公差（ 定位销外圆直径公差（ 套设计 30 孔 的加工需钻， 扩铰 ，因为钻后还要 扩、铰 ，为了我们钻后能及时的的 扩、铰 ， 故选用快换钻套（其结构如 下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：。即先用 8的麻花钻钻孔，根据 84的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为 8 第 16 页 共 24 页 图 快换钻套 图 扩工艺孔钻套结构参数如下表： 表 扩工艺孔钻套 数据表 d H D 1D 2D h 1h 公称尺寸 允差 8 12 12 2 18 10 4 7 7 50 具设计及操作的简要说明 使用 套筒 定位，采用 螺母 快速夹紧 ，即可指定可靠的卡紧力。同时我们采用快换钻套，当导向的钻套磨损后，我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度，这样就大大的提高了 第 17 页 共 24
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