导向丝杆右支架机械加工工艺规程及钻Ф10.5mm孔夹具设计【优秀机械课程毕业设计论文】
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导向
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mm
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设计
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论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份。
工序卡一张。
工艺卡一张。
图纸共4张，如下所示
A2-零件图.dwg
A2-毛坯图.dwg
A1-装配图.dwg
A1-夹具体.dwg
- 内容简介：
-
辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目： 导向丝杆右支架机械加工工艺规程及工艺装备设计 班 级： 机械 10 名： 齐竟余 指导教师： 孙远 敬 完成日期： 2013/7/2 1 五、指导 教 师评语 成 绩： 指导教师 日 期 2 目 录 1、 摘要 . 3 2、 零件的分析 . . .零件的作用 5 零件的工艺分析 5 3、 确定毛坯 .确定毛坯种类 . 确定铸件加工余量及形状 ,、 工艺规程设计 . 定位基准的选择 . .制定工艺路线 . 7 机械加工余量 、工序尺寸及公差的确定 、 夹具设计 夹具设计 24 6、 方案综合评 价与结论 .、 体会与展望 . . . .8、 参考文献 . . 25 3 1、摘要 本课程设计的零件是导向丝杆右支架它位于车床丝杆的右端，主要作用是支撑导向丝杆。法兰盘上有四个安装孔，其中部的通孔则由丝杆穿过，本身没有受到多少力的作用。零件的材料为 心可锻铸铁，切削性和耐蚀性良好，耐磨性及焊接性差，有较高的韧性、强度和塑性。用于承受较高的冲击振动及扭转负荷下的工作零件。 4 of is to it is in is to of - of is to of 5 2 零件的分析 件的作用 题目给的零件是 导向丝杆右支架 ，该零件年产量为 4000 件，设其备品率为4%，机械加工废品率为 1%，则该零件的年生产纲领为： N=+ + )=40001(1+4%+1%)=4200(件 /年 )， 零件 的年产量为 4200 件，查表可知该产品为中批生产。 件的工艺分析 零件的材料为 心可锻铸铁，切削性和耐蚀性良好，耐磨性及焊接性差，有较高的韧性、强度和塑性。用于承受较高的冲击振动及扭转负荷下的工作零件。 为此以下是导向丝杆右支架需要加工的表面以及 表面之间的位置要求： 1 孔 52及与此相通的 左旋的锥孔 ，两个孔 18个安装孔 58外圆柱面 3 零件上端面和孔 下端面 4 （ 1） 零件上端 18 中心轴 线与 的下端面 与 的 垂直度误 差为 与 52中心轴线的 平行度误差 为 （ 2） 52垂直度误差为 58圆 中心轴线 的全跳动误差为 经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准， 即可以 粗加工零件下端面， 加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。 3 确定毛 坯 定毛坯 种类 ： 零件材料是 考虑零件在机床运行中所受冲击力较大， 零件形状 结构又比较 复杂 ， 零件年产量是中批量 。 而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型， 选择木模手工砂型铸件毛 坯 。查机械制造工艺设计简明手册第 24 页表 2用铸件尺寸公差等级为 6 件加工余量及形状： 查机械制造工艺设计简明手册 第 24 页表 2用加工余量为 查表 件的分型面的选用及加工余量，如下表： 表 1图 加工面代号 基本尺寸 (加工余量等级 加工余量 (说明 2 H 侧加工 8 H 9 双侧加工 侧加工 8 H 2 双侧加工 H 侧加工 0 H 5 单侧加工 1 H 5 单侧加 工 4 工艺规程设计 准的选择 1 . 粗基准的选择 以零件 上端面 为粗基准。 2 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“ 基准重合 ”原则和“ 统一基准 ” 原则。以 的下端面 为 主要的定位精基准，以 52孔面和 58圆柱面为辅助的定位精基准。 7 定工艺路线 制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为 中 批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用 夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。 查机械制造工艺设计简明手册第 20 页表 择零件的加工方法及工艺路线方案如下： (一 )工序 粗 铣 52端面， 以 粗基准 (二 )工序 粗车 58圆面， 以 定位 基准 (三 )工序 粗车 下端面， 以 定位 基准 (四 )工序 精 铣零件上 端面， 以 下端面） 为 定位 基准 (五 )工序 粗镗 52 ， 以 58 外圆为定位基准 (六 )工序 钻、扩零件下 、下 侧的 18， 以 定位 基准 (七 )工序 钻、扩零件 上 四个 安装孔， 以 定位 基准 (八 )工序 半精车 58圆面， 以 定位 基准 (九 )工序 半精车 端面， 以 定位 基准 (十 )工序 半精镗 52 ， 以 58 外圆为定位基准 (十一 )工序 铰 28， 以 定位 基准 (十二 )工序 精车 58圆面， 以 定位 基准 (十三 )工序 精镗 52 ， 以 58圆为定位基 准 (十 四 )工序 钻 1/8 锥孔，攻螺纹，以 基准 (十 五 )工序 去毛刺 (十 六 )工序 终检 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1、圆柱表面工序尺寸： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 8 表 1工表面 加工内容 加工余量 (精度等级 工序尺寸 (表面粗糙度 工序余量 (最小 最大 52件 7 45 粗镗 3 精镗 镗 18 17 7 扩 58件 4 62 粗车 精车 车 9 2、平面工序尺寸 表 1序号 工序内容 加工余量(基本尺寸 (经济精度 工序尺寸偏差 (工序余量 (最小 最大 铸件 01 粗铣 52端面 5 17 12 3 3 14 12 4 精 铣零件上端面 5 41 12 9 2 12 10 、确定切削用量及时间定额 工序 粗铣 52端面，以 粗基准 工件材料： 造。 工件尺寸： 7 l=118 工要求 ： 粗铣 52加工余量 床： 立式铣床 刀具： 查切削用量简明手册 表 择 硬质合金端铣刀，铣削宽度 校验合格。最终确定 90 rn c ， 375mm/5 ， z。 6)计算基本工时 fm ， l=118 切削手册表 切量及超切量为： y =40： fm =（ 118+40） /375=序 粗车 58圆面，以 定位基准 1. 已知 条件 与工序 相同 加工要求：粗车 7710862外圆 粗车 62外圆，单边加工余量为 床： 卧式 车床 刀具 ： 质合金可转位车刀， 根据切削手册表 于 卧式 车床 的中心高为 200 故选择 刀杆尺寸 16mm 片厚度为 根据切削手册表 择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱前刀面， 前角 150，后角 60，刀刃倾角 0s，主偏角 90副偏角 10刀尖圆弧半径 1)确定切削深度 12 粗车矩形为圆形时 ，需要切削的余量为 5 次走刀完成 粗车 62 外圆 时，单边 余量为 ,1 次走刀完成 2)确定进给量 根据表 粗车可锻铸铁 刀杆尺寸 16mm ： 若 切削深度 812工件直径为 60100则进给量为 f=r 若 切削深度 3工件直径为 60100， 则进给量为 f=r。再根据 床说明书，取 f =r。 确定的进给 量尚需满足车床进给 机构强度的需求，故需进行校验： 根据表 床 进给机构允许的进给力530N；根据表 b=350f r, 45v=65m/计） 时： 给力750N； 给力00N 0.1 17.1实际进给力分别为750 820 于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选 f =r 的进给量可用。 3)选择 车刀 磨钝标准及 寿命 根据切削手册表 车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度 T=60 4)确定切削速度削手册表 加工b=350f 9削速度 v=80m/ 切削速度 v=114m/削速度的修正系数为 8.00.10.113 92.0故 1v =80 2v =114 m 91 4 0 01 0 0 0 11 rd ; m 0 01 0 0 0 22 rd 根据 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 8）选择 : 1n =120r/ 2n =380r/时 实际切削速度 （10000 sc ）得：124m/） 校验机床功率 由表 b=350f r 时 : v 59m/ v 84m/削功率的修正系数为 8.00.1 92.0.1表 故实际切削时的功率为：12据表 1n =120r/2n =380r/ , 机床主轴允许功率 c 故满足条件，校验成立 。 6）计算基本工时： fm ， l= 查 切削手册表 切量及超切量为： y =2： fm 1 =5 120 = fm 2 = 380 =序 粗车 下端面，以 定位基准 14 知 条件 与工序 相同，可采用与工序 相同的可转位车刀，采用工序 确定切削用量的方法 1)确定切削深度 需要切削的余量为 5 次走刀完成 2)确定进给量 f =r 3)选择 车刀 磨钝标准及 寿命 根据切削手册表 车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度T=60 4)确定切削速度8.00.10.12.0故 v =101 m 0 01 0 0 0 1 rd 根据 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 8）选择 : n =305r/时 实际切削速度 （ 10000 sc ）得： v=） 校验机床功率 切削功率的修正系数为 8.00.1 92.0 0.1表 故实际切削时的功率为： ）计算基本工时： fm ， l=1 查 切削手册表 切量及超切量为： y =1： fm =2/（ 305 = 工序 精铣零件上端面，以 下端面）为定位基准 15 本工序为粗加工，已知 条件 与工序 相同，切削用量及其计算过程同工序 计算基本工时： fm ， l=222 查 切削手册表 切量及 超切量为： y =44： fm =266/375= 工序 粗镗 52 孔，以 58 外圆为定位基准 1)确定切削深度 单边余量为 z=3 1 次走刀完成 2)确定进给量 由 简明手册 得，取 f =r 3)确定 镗床转速 由 简明手册 得，取 n =200r/）计算基本工时： fm =(46+2 2)/（ 200 = 工序 钻、扩零件 上、 下侧的 18 孔，以 定位基准 查 切削手册 表 选用高速钢 麻 花钻 钻头 。 粗钻时， 7头采用双锥后磨横刃，后角 120，二主刃长度 ，横刃长 b=2 l=4带长度 1l = 100 , 30 1)确定进给量 按加工要求确定进给量 : 查切削手册得： f=r , l/d=40/17= 再由 切削手册 表 数为 ： f =（ r 按钻头强度选择 ： 查切削手册 表 头允许进给量为： f=r 机床进给机构强度选择： 查切削手册 表 床进给机构允许轴向力 16 为 8330N 时，进给量为： f=r 以上三个进给量比较得出，受限制的进给量时工艺要求，其值为：r，根据 简明 手册 表 终选择的进给量： f=r 由于是加工通孔，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给改为手动进给。 根据切削手册表 出，钻孔时的轴向力580N，轴向力修正系数为 580N。根据 式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为 8830N，故所选进给量可用。 2)选择车刀磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切削手册）为 命 T=60 3)确定切削速度削手册表 切削速度计算公式： Vc= ， 其中，6.4，m=得修正系数： 0.10.1实际的切削速度：m 160 25.0 4） 校验机床扭矩及功 率 查切削手册表 f 正系数均为 机床使用说明书：2 切削手册表 头消耗功率：机床使用说明书： 17 由于cMc ,故切削用量可用，即 f=r,n=545r/ fm =(41+10)/（ 545 = 切削手册表 孔进给量 f=r, 查机床使用说明书，最终选定进给量 f=r 根据资料，切削速度 v= 。其中 v 钻 为用钻头钻同样尺寸实心孔时切削速度，故 v= m 7 rn s 故 查机床使用说明书选取：72r/ 基本工时：fm =(41+10)/（ 272 = 工序 钻、扩零件上四个 安装孔，以 定位基准 查切削手册 表 选用高速钢 麻 花钻 钻头 。 粗钻时， 头采用双锥后磨横刃，后角 120，二主刃长度 ，横刃长 b=2l=4带长度 1l = 100 , 30 1)确定进给量 按加工要求确定进给量 : 查切削手册得： f=r , l/d=40/17= 再由切削手册 表 数为 ： f =（ r 按钻头强度选择 ： 查切削手册 表 头允许进给量为： f=r 机床进给机构强度选择： 查切削手册 表 床进给机构允许轴向力为 8330N 时，进给量为： f=r 18 以上三个进给量比较得出，受限制的进给量时工艺要求，其值为：r，根据 简明 手册 表 终选择的进给量： f=r 由于是加工通孔，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止 自动进给改为手动进给。 根据切削手册表 出，钻孔时 的轴向力580N，轴向力修正系数为 580N。根据 床进给机构允许的最大轴向力为 8830N，故所选进给量可用。 2)选择车刀磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切削手册）为 命 T=60 3)确定切削速度削手册表 切削速度计算公式： Vc= ， 其中，6.4，m=得修正系数： 0.10.1实际的切削速度：m 160 25.0 4） 校验机床扭矩及功率 查切削手册表 f 正系数均为 机床使用说明书：2 切削手册表 头消耗功率：机床使用说明书： 于cMc ,故切削用量可用，即 19 f=r,n=545r/ fm =(12+10)/（ 545 = 切削手册表 孔进给量 f=r, 查机床使用说明书，最终选定进给量 f=r 根据资料，切削速度 v= 。其中 v 钻 为用钻头钻同样尺寸实心孔时切削速度，故 v= m rn s 故 查机床使用说明书选取：72r/ 基本工时：fm =(12+10)/（ 272 = 工序 半精车 58圆面，以 定位基准 车刀形状、 刀杆尺寸 、 刀片厚度 均与粗车相同。半精车的刀片牌号为 刀几何形状为 :前角 150，后角 60，刀刃倾角 0s，主偏角 45副偏角 5刀尖圆弧半径 1)确定切削深度 边 余量为 1 次走刀完成 2)确定进给量 半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。 根据表 当表面粗糙度为 m ， ， f=r ， 再根据 床说明书，取f =r。 20 3)选择 车刀 磨钝标准及 寿命 根据切削手册表 车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度T=60 4)确定切削速度削手册表 工b=350f r， v=128m/，故128m/m 2810001000 rD vn c 根据 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 8）选择 : 10r/时 实际切削速度 （1000）得：） 校 验机床功率 由表 b=350f r, ，根据表 10r/ 机床主轴允许功率 c 故满足条件，校验成立 。 fm = 610 =序 半精车 端面，以 定位基准 知 条件 与工序 相同，可采用与工序 相同的车刀和确定切削用量的方法 1)确定切削深度 需要切削的余量为 5 次走刀完成 2)确定进给量 f =r 3)选择 车刀 磨钝标准及 寿命 根据切削手册表 车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度 21 T=60 4)确定切削速度8.00.10.12.0故 v =144m/m 1441 0 0 01 0 0 0 根据 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 8）选择 : n =305r/时 实际切削速度 （ 10000 sc ）得： v=） 校验机床功率 切削功率的修正系数为 8.00.1 92.0 0.1表 故实际切削时的功率为： fm ， l= 查 切削手册表 切量及超切量为： y =1： fm = =序 半精镗 52 孔，以 58 外圆为定位基准 1)确定切削深度 单边余量为 z= 1 次走刀完成 2)确定进给量 由 简明手册 得，取 f =r 3)确定 镗床转速 由 简明手册 得，取 n =630r/ fm =46/（ 630 =22 工序 铰 28 孔，以 定位基准 用铰刀 机床： 1)确定进给量 根据有关手册规定 ，铰刀的进给量取 f =r 2)确定 机床主轴转速 取 n =140r/)确 定切削速度 1000 = fm =(41+8)/（ 140 =序 精车 58圆面，以 定位基准 工序 相同 1)确定切削深度 边 余量为 1 次走刀完成 2)确定进给量 半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据表 表面粗糙度为 m ， ， f=r ， 再根据 床说明书，取f =r。 3)选择 车刀 磨钝标准及 寿命 根据切削手册表 车刀后面最大磨损量为 接车刀耐用度T=60 4)确定切削速度削手册表 工b=350f r， v=128m/，故128m/m 2810001000 rD vn c 根据 床转速（机械制造工艺设计简明手册表 8）选择 : 10r/23 这时 实际切削速度 （1000）得：） 校验机床功率 由表 b=350f r, ，根据表 10r/ 机床主轴允许功率 c 故满足条件，校验成立 。 fm = 610 =序 精镗 52 孔，以 58 外圆为定位基准 1)确定切削深度 单边余量为 z= 1 次走刀完成 2)确定进给量 由 简明手册 得，取 f =r 3)确定 镗床转速 由 简明手册 得，取 n =630r/ fm =46/（ 630 =序 钻 1/8 锥孔，攻螺纹，以 基准 用刀具 ,55度管螺纹丝锥 机床： 加工要求：可以先用小于锥孔小端直径的钻头钻出底孔，再使用锥孔铰刀进行铰孔，最后用 55度管螺纹丝锥攻螺纹 1)确定进给量 根据有关手册规定 ，进给量取 f =r 2)确定 机床主轴转速 取 n =627r/)确 定切削速度 1000 = fm =(12+4)/（ 545 =24 5、 夹具的设计 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。设计工序 7 钻 夹具。本夹具将用于 具为高速钢麻花钻。 具设计 1. 定位基准的选择 以零件的中心线和底面作为定位基准，一面两销作为定位元件 为了 提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以利于 钻孔 。 力及夹紧力计算 刀具： 高速钢麻花钻， d=9 由实际加工的经验可知，钻销时的主要切削力为钻头的切削方向，即垂直于工作台 ， 查 切削手册表 削力计算公式为 : 其中： 425, d=9f=, 1.0； ： NF f 在 52 孔外端面只需要采用开口垫圈和六角螺母适当夹紧后本夹具即可安全工作。 3 定位误差分析 （ 1）定位元件尺寸及公差的确定 夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为本零件在工作时于其相匹配轴的尺寸与公差相同。 （ 2） 轴 向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向尺寸无
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