转向臂加工工艺及钻φ16孔夹具设计[版本1]【三维UG零件图】
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版本1
转向
加工
工艺
16
夹具
设计
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三维
UG
零件图
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- 内容简介：
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课程设计说明书设计题目：设计转向臂零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计者：杜晓啸 学号：0401060621 指导教师：薛国祥江南大学2009年6月28日江南大学机械制造工艺学课程设计任务书题目: 转向臂的机械加工工艺规则及工艺装备内容：1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1张 4. 夹具设计装配图 1张 5. 夹具设计零件图 1张 6. 课程设计说明书 1份设计者：杜晓啸学号：0401060621指导教师：薛国祥一工艺设计1.生产批量1.1确定生产类型转向臂生产类型为成批生产1. 2零件工艺分析1.2.1转向臂的作用：连接两个不紧靠的却要连接的部件1.2.2材料选择：铸铁1.2.3热处理：正火处理145-204HB1.2.4工艺性分析：16与8.5的孔平行相距103mm，16与9.3的孔垂直相距9.5。 1.3设计内容1.3.1毛坯的选择及毛坯图1.3.2选择加工的工艺路线工序号工序内容说明10粗车，半精车16孔的下端面20钻，扩，铰8.5孔30钻，扩，铰16孔，并倒角1X4540钻，扩，铰9.3孔1.3.3工艺设计a基准的选择（1）粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的加工表面就是直径为26mm的下表面作为加工的粗基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组V形块支承26mm的外轮廓作主要定位，以消除z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工8.5的孔。（2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用8.5的孔作为精基准。b选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。粗精铣宽度为26的下端面，采用X5021立式铣床，刀具选D=2mm的削平型铣刀，专用夹具、专用量检具和游标卡尺。钻孔8.5使尺寸达到8，采用Z518型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄1号刀）（P157表5-84），d=8.0专用钻夹具和专用检具。扩孔钻钻孔8.5使尺寸达到8.5采用Z518型钻床，刀具选锥柄扩孔钻（莫氏锥柄1号刀）（P158表5-86）d=9.0, 专用钻夹具和专用检具。钻孔16（H7）使尺寸达到15，采用Z518型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄2号刀），d=15, 专用钻夹具和专用检具。铰孔16（H7）使尺寸达到16（H7）。采用立式Z518型钻床，刀具选D=16mm的锥柄机用铰刀，并倒145的倒角, 专用铰夹具和专用检量具。钻孔9.3（H6）使尺寸达到8，采用Z518型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄1号刀），d=8, 专用钻夹具和专用检具。铰孔9.3（H6）使尺寸达到9。采用立式Z518型钻床，刀具选D=9mm的锥柄机用铰刀, 专用铰夹具和专用检量具。铰孔9.3（H6）使尺寸达到9.3（H6）。采用立式Z518型钻床，刀具选D=10mm的锥柄机用铰刀, 专用铰夹具和专用检量具。c. 确立切削量及基本工时铸造毛坯时效处理涂底漆工序一：粗铣半精铣26的下端面（1）粗铣工件材料：KT35-10，铸造加工要求：粗铣26的下端面机床：X5012立式铣床刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度060,深度ap=4取刀具直径do=63mm。选择刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齿斜角s=10,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1mm, z=14切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为4.5kw。fz=0.150.30mm/z。由于是对称铣，选较小量fz=0.18mm/z3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7，后刀面最大磨损为0.30.5mm。查切削用量简明手册表3.8，寿命及寿命T=180min4）计算切削速度 按切削用量简明手册，V c=算得 Vc28.8m/min，n=80r/min,据X5012铣床参数，选择 nc = 188r/min, ,则实际切削速度 Vc=3.14*160*188/1000=40m/min=94.45 m/s, 实际进给量为 mm/min根据X5012 立式铣床工作台进给量表（表5-73）选择190mm/min则实际每齿进给量为mm/z5)校验机床功率 根据机制课程设计指南表2-18,铣削时的功率（单位为Kw）为式中，54.5，0.9,则 489 N, =0.65m/s,0.125 kw4.5 kw最终确定 ap=4.0mm，nc=190r/min,，V c=94.45m/s，f z=0.21mm/z6）计算基本工时(2)半精铣加工要求：半精铣26的下端面机床：X5012立式铣床刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度060,深度ap=4取刀具直径do=63mm。选择刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齿斜角s=10,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1mm, z=14切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度2）每齿进给量 机床功率为4.5kw。fz=0.150.30mm/z 选较小量fz=0.18mm/z3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7，后刀面最大磨损为0.30.5mm查切削用量简明手册表3.8，寿命及寿命T=180min4）计算切削速度 按切削用量简明手册，V c=算得 Vc28.8m/min，n=80r/min,据X5012铣床参数，选择 nc = 188r/min则实际切削速度 Vc=3.14*160*188/1000=40m/min=94.45 m/s 实际进给量为 mm/min根据X5012 立式铣床工作台进给量表（表5-73）选择190mm/min则实际每齿进给量为mm/z5)校验机床功率 根据机制设计课程设计指南表2-18,铣削时的功率（单位为Kw）为式中，54.5，0.9,则 489 N, =0.65m/s,0.125 kw4.5 kw最终确定 ap=4.0mm，nc=190r/min,，V c=94.45m/s，f z=0.21mm/z6）计算基本工时工序二：钻，扩，铰8.5孔（1） 钻孔由机械制造工艺设计简明手册，并参考Z518机床主要技术参数(表4.2-14)，取钻8.5孔的进给量f=0.3mm/r(表4.2-16),初选钻8.5孔的切削速度为v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为:n=1000v/d=100026.1/3.149.8r/min=848.17r/min按机床实际转速取n=900r/min，则实际切削速度为v=3.149009.8/1000m/min27.7m/min从 课程设计指南 表2-15 得知：=410 =1.2 =0.75 =0.117 =2.2 =0.8 代入 （2）粗铰参考文献：机械制造设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取扩孔8的进给量f=0.3mm/r,参考文献得：扩孔的切削速度为（）V钻，故取v扩=1/2v钻=1/227.7m/min=13.85m/min,由此算出转速n=1000v/d=100013.85/3.149.96r/min=442.8r/min取机床实际转速n=450r/min。时间定额的计算1、基本时间的计算（1） 钻孔由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式= L/fn=(l)/fn求得。其中1=8 mm，=0.1 mm，=(Dcotkr)/2(12)=(8cot)/2(12)=4 mm；f=0.3 mm/r n=900 r/min将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：=（8 mm4mm0.1 mm）/（0.3 mm/r900 r/min）=2.31s（2）粗铰由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式= L/fn=(l)/fn求得。其中1=8 mm，=0.1 mm，f=0.3mm/r n=450r/min 将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：=（8mm1.046mm0.1 mm）/（0.3mm/r450 r/min）=4.3s工序三：钻，扩，铰16孔，（一）、加工余量的确定由工序卡，钻孔余量为14.0mm，扩孔的余量为1.8mm，粗铰的余量为0.2mm（二）、切削用量的计算（1） 钻孔 1）背吃刀量的确定 ap =14.0 mm。 2) 进给量的确定由课程设计指南选取该工步的每转进给量为f=0.4 mm/r。3）切削速度的计算 由于该材料为KT35-10，由课程设计指南初选切削速度为V为20 m/min。由公式：n=1000V/ d 可求得该工序的钻头转速n=276.93 r/min，参照课程设计指南所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=250 r/min，再将此转速代入公式：n=1000V/d 便求得该死工序的实际钻削速度为： （2）扩孔 1） 背吃刀量的确定 ap=1.8 mm。 2) 进给量的确定 由课程设计指南选取该工步的每转进给量为f=1.2mm/r。 3） 切削速度的计算 由课程设计指南初选切削速度为V为4 m/min。由公式：n=1000V/d 可求得该工序的钻头转速n=51.36 r/min，参照课程设计指南所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=47r/min，再将此转速代入公式：n=1000V/d 便求得该死工序的实际钻削速度为：（3）粗铰1）背吃刀量的确定 ap=0.2 mm。2) 进给量的确定 由课程设计指南选取该工步的每转进给量为f=0.8 mm/r。 3）切削速度的计算 由课程设计指南初选切削速度为V为5 m/min。由公式：n=1000V/d 可求得该工序的铰刀的转速n=63.69 r/min，参照课程设计指南所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=63/min，再将此转速代入公式：n=1000V/d 便求得该死工序的实际钻削速度为：(三)、时间定额的计算 1、基本时间的计算（1） 钻孔由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式= L/fn=(l)/fn求得。其中1=26 mm，=1 mm，=(Dcotkr)/2(12)=(26.0cot)/2(12)=8.7mm；f=0.4 mm/r n=250 r/min将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：=（26 mm8.7mm1 mm）/（0.4 mm/r250 r/min）=20.22 S（2）扩孔由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式= L/fn=(l)/fn求得。其中1=26 mm，=3 mm，f=1.2 mm/r；n=47r/min 将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：=（26mm2.525mm3 mm）/（1.2 mm/r47 r/min）=37.78 s（3）粗铰由课程设计指南表2-26钻孔的基本时间可由公式= L/fn=(l)/fn由课程设计指南表2-27按kr=150、=(D-d)/2=(25-24.8)/2=0.1mm 查得=0.37mm；=15mm；l=54mm；f=1.0 mm/r；n=47r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：=（26 mm0.37mm15mm）/（1.0 mm/r47 r/min）=44.9s工序四 钻、扩、绞9.3H6孔（1） 钻孔由机械制造工艺设计简明手册，并参考Z518机床主要技术参数(表4.2-14)，取钻9.3(H6)孔的进给量f=0.3mm/r(表4.2-16),初选钻9.3(H6)孔的切削速度为v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为:n=1000v/d=100026.1/3.149.8r/min=848.17r/min按机床实际转速取n=900r/min，则实际切削速度为v=3.149009.8/1000m/min27.7m/min从 课程设计指南 表2-15 得知：=410 =1.2 =0.75 =0.117 =2.2 =0.8 代入 （2）粗铰参考文献：机械制造设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取扩孔28(H7)的进给量f=0.3mm/r,参考文献得：扩孔的切削速度为（）V钻，故取v扩=1/2v钻=1/227.7m/min=13.85m/min,由此算出转速n=1000v/d=100013.85/3.149.96r/min=442.8r/min取机床实际转速n=450r/min。（3）精铰参考文献：机械制造工艺设计简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取铰孔的进给量f=0.3mm/r,参考文献得：铰孔的切削速度为v=0.3m/s=18m/min。由此算出转速：n=1000v/d=100018/3.1410r/min=573r/min按照机床的实际转速n=600r/min。则实际切削速度为：V= dn/1000=3.1410600/1000 m/min=18.84m/min时间定额的计算1、基本时间的计算（1） 钻孔由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式= L/fn=(l)/fn求得。其中1=26 mm，=1 mm，=(Dcotkr)/2(12)=(9.8cot)/2(12)=4.3mm；f=0.3 mm/r n=900 r/min将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：=（26 mm4.3mm1 mm）/（0.3 mm/r900 r/min）=6.78s（2）粗铰由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式= L/fn=(l)/fn求得。其中1=26 mm，=3 mm，f=0.3mm/r n=450r/min 将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：=（26 mm1.046mm3 mm）/（0.3mm/r450 r/min）=13.1s（3）精铰由课程设计指南表2-26钻孔的基本时间可由公式= L/fn=(l)/fn由课程设计指南表2-27按kr=、=(D-d)/2=(10-9.96)/2=0.02mm 查得=1.046mm；=5mm；l=25mm；f=0.3mm/r；n=573r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：=（26mm1.046mm5mm）/（0.3 mm/r573r/min）=11.3S二 夹具设计经过与老师协商，决定设计第三道工序的工装卡具。工序三的夹具为钻扩铰16孔的钻夹具2.1问题的提出在给定的零件中，对本序加工的主要考虑尺寸60，由于公差要求较低，因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。2.2卡具设计2.2.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择孔20和其端面为基准定位，加一个辅助支撑钉来保住其刚度，为使工件完全定位。再
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