支撑套筒的铣P面夹具设计及加工工艺装备-大批量含4张CAD图
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共33页)
编号：145707895
类型：共享资源
大小：3.74MB
格式：ZIP
上传时间：2021-09-27
上传人：QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**（实名认证）
陕西
IP属地：陕西
50
积分
- 关 键 词：
-
支撑
套筒
夹具
设计
加工
工艺
装备
大批量
CAD
- 资源描述：
-
支撑套筒的铣P面夹具设计及加工工艺装备-大批量含4张CAD图,支撑,套筒,夹具,设计,加工,工艺,装备,大批量,CAD
- 内容简介：
-
I支撑套筒工艺规程及铣 P 面工序夹具设计 摘 要本文是对支撑套筒零件加工应用及加工的工艺性分析，本课题主要是在支撑套筒零件加工过程的基础上进行的专用夹具设计。主要加工部位是平面和孔。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。通过底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在平面和孔的加工工艺及其他孔过程。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，对于大批量，设计夹具会产生更高的生产力，提高生产效率，满足设计要求。关键词：支撑套筒，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具II目 录摘 要.I第 1 章 绪论.11.1 课题主要研究内容.11.2 研究方法和手段.11.3 研究目标.11.4 方案可行性分析.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的作用 .22.2 零件的工艺分析 .2第 3 章 支撑套筒零件的加工工艺规程设计.43.1 毛坯的选择及铸造方法.43.2 基准的选择.43.2.1 粗基准的选择.43.2.2 精基准的选择.53.4 支撑套筒加工主要工序安排 .53.5 机床、刀具、量具的确定 .73.5.1 机床选用.73.5.2 选择刀具.73.5.3 选择量具.73.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .73.7 确定切削用量及基本工时（机动时间）.8第 4 章 铣 P 面夹具设计.194.1 研究原始质料.194.2 定位基准的选择.194.3 切削力及夹紧分析计算 .194.4 误差分析与计算 .214.5 零、部件的设计与选用 .224.6 夹具设计及操作的简要说明 .23总 结.25致 谢.26参 考 文 献.281第 1 章 绪论1.1 课题主要研究内容支撑套筒零件的分析包括：零件用途、安装使用、零件图的加工工艺、材料毛坯以及技术要求等的分析。确定加工方法，填写加工工艺过程。 1、依据国家有关标准，支撑套筒 型式与尺寸，支撑套筒 技术条件等，根据需要标注支撑套筒装配图的尺寸公差、形位公差等； 2、根据支撑套筒的装配图，画出支撑套筒的零件图。根据需要标注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等； 3、综合运用所学知识，参考有关资料，按大批生产，安排产品的加工工艺；设计加工夹具。1.2 研究方法和手段（1）调研、消化原始资料； 收集整理有关机械零件设计、装配工艺、机械加工工艺、制造技术等有关资料，供设计时使用；消化零件制件图，了解零件的用途，分析零件的工艺性、尺寸精度等技术要求；分析工艺资料，了解所用材料性能、零件特性以及工艺参数。（2）完成支撑套筒的零件图及装配图；（3）确定工艺方案，制定加工工艺文件；（4）设计加工夹具；（5）完成零件图装配图的制作。1.3 研究目标通过课题的设计锻炼和培养自己的工艺文件的编制能力，熟悉常用材料的使用性能，正确选用材料；掌握夹具设计的基本方法和机械零部件设计的基本程序和方法；掌握机械加工工艺的制定过程，对一般的制造过程和方法有初步的了解，了解常用的零部件设计软件，并能熟练运用二维及三维软件进行设计。定的机械加工工艺所加工的产品能达到图纸的各项技术要求。使自己在大学四年所学的知识得到全面总结和巩固，对以前所学的知识得以温故而知新，更好的掌握学过的知识，为将来的工作奠定一个良好基础。1.4 方案可行性分析1）查阅相关文献，搜集有关资料。2）了解支撑套筒的结构以及工作原理的了解，并了解夹具的结构；23) 通过老师指导,同学讨论确定方案。4）根据国家有关标准，设计产品.3第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用题目给出的零件是支撑套筒。支撑套筒的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此支撑套筒零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。2.2 零件的工艺分析由支撑套筒零件图可知。支撑套筒是一个支撑套筒零件，它的外表面上有 4 个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以 60 外圆及其附属端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：60 外圆及其附属端面加工；其中表面粗糙度要求为，mRa6 . 1（2）以 40、35H7、36H7 内孔孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2 个前后端面。 （3）以 P 面为主要加工平面的加工面。主要有以下加工部位：粗车 60 外圆及其附属端面半精车 60 外圆及其附属端面精车 60 外圆及其端面及倒角 1.5X45 度4车 4X0.5 的退刀槽，车 4X2.4 的退刀槽，粗铣、半精铣尺寸 297.5 的左侧 P 端面精铣尺寸 297.5 的左侧端面粗镗、半精镗 40、35H7、36H7 内孔精镗 40、35H7、36H7 内孔钻孔 4-M10 螺纹底孔 4-8攻丝 4-M10钻 4-13.5 沉头孔 4-20铣 K 向 20X50 键槽孔5第 3 章 支撑套筒零件的加工工艺规程设计3.1 毛坯的选择及铸造方法选择毛坯时候应该考虑一下几点因素： (1)零件的力学性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。离心浇注的铸件、压力浇注的铸件、金属型浇注的铸件、砂型浇筑的铸件，其力学性能一次递减。(2)零件的结构形状和外廓尺寸：直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件；形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件，形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造；外形复杂的小零件宜采用精密锻造方法，以避免机械加工。(3)生产纲领和批量：生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。(4)现场生产条件要求：现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。经过分析考虑，零件材料选取 HT200，由于零件结构一般，生产类型为中、小批生产，在机床运行过程中所受冲击不大，力学性能要求不高，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，根据参考文献8中表 3-1 选择金属型浇注铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 2.2-5，选用铸件尺寸公差等级为 9 级.这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。3.2 基准的选择定位选择是工艺规程设计中重要的工作之一，定位选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。3.2.1 粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。(1)加工支撑套筒上盖时应选择上盖螺栓孔的上表面为粗基准，加工上盖分合面。我选择粗基准的根据如下：选择上盖螺栓孔的上表面为基准，能保证支撑套筒上盖其他表面加工余量小二均匀，符合选择重要表面为粗基准的原则；支撑套筒上盖只有螺6栓孔上表面不需要进行加工，符合选择不加工表面为粗基准的原则；制造毛坯的时候上表面的加工余量留的最少，符合选择加工余量量最小的表面为粗基准的原则；上表面能满足方便定位、加紧的需求，符合选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准的原则；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基准面就不需要使用，符合粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次的原则。(2)按照粗基准的选择原则，同理我们可以选择出支撑套筒底座的底孔的上表面为粗基准，加工底座的底面。3.2.2 精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。 (1)选择上盖的分合面为精基准，加工上盖端面和油杯螺纹孔的上表面。我选择精基准的根据如下：精基准的以“基准重合” 、 “基准统一” 、 “自为基准” 、 “互为基准”为选择原则，并且需要保证工件定位精准、加紧可靠、操作方便。选择上盖的分合面为精基准可以简化操作，能够准确定位，加紧可靠，满足加工表面对设计基准的相对位置精度要求，方便加工其他表面。(2)按照精基准的选择原则，选择支撑套筒底座的底面为精基准，加工底座的端面及内孔分合面。(3)按照精基准的选择原则，选择支撑套筒的底面与为精基准，加工支撑套筒的内孔。3.4 支撑套筒加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。支撑套筒加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到支撑套筒加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于支撑套筒，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可7以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%苏打及c90800.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将支撑套筒加工mg200工艺路线安排如下：8 “支撑套筒”零件材料采用灰铸铁制造。材料为 HT200，硬度 HB 为 170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）P 面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23。其余量值规定为，mm4 . 37 . 2现取。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取。mm0 . 3mm28. 0工序号工序名称工 序 内 容10铸造铸造20时效时效处理30粗车粗车 60 外圆及其附属端面40半精车半精车 60 外圆及其附属端面50精车精车 60 外圆及其端面及倒角 1.5X45 度60车车 4X0.5 的退刀槽，车 4X2.4 的退刀槽，70粗铣、半精铣粗铣、半精铣尺寸 297.5 的左侧 P 端面80精铣精铣尺寸 297.5 的左侧端面90粗镗、半精镗粗镗、半精镗 40、35H7、36H7 内孔100精镗精镗 40、35H7、36H7 内孔110钻孔攻丝钻孔 4-M10 螺纹底孔 4-8120攻丝攻丝 4-M10130钻孔钻 4-13.5 沉头孔 4-20140铣键槽铣 K 向 20X50 键槽孔150终检终检160入库清洗入库9精铣：参照机械加工工艺手册表 2.3.59，其余量值规定为。mm5 . 1（2）孔毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表 2.3.71，现确定其工序尺寸及加工余量为：毛坯为实心铸件尺寸公差等级选用 CT7。再查表 2.3.9 可得铸件尺寸公差为。mm6 . 13.5 机床、刀具、量具的确定3.5.13.5.1 机床选用机床选用.是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 CA6140 型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序是钻孔，选用 Z525 钻床。3.5.23.5.2 选择刀具选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 YG6 类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册 （主编 孟少农） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有参数。3.5.33.5.3 选择量具选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘” 零件材料为 HT200，查机械加工工艺手册 （以后简称工艺手册 ），表 2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度 HB 为 143269，表 2.2-23 灰铸铁的物理性能，HT200 密度 =7.27.3（） ，计算零件毛坯的重量约为 2。3cmgkg表 3-1 机械加工车间的生产性质10同类零件的年产量件生产类别重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5 以下10 以下100 以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000 以上5000 以上50000 以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于 3050，毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。113.7 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 30：粗车 60 外圆及其附属端面切削用量所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1，由于CA6140 机床的中心高为 200（表 1.30） ，故选刀杆尺寸=，刀mmHBmmmm2516片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角mm5 . 40V012=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。006vK090vK010s00srmm8 . 0.确定切削深度pa由于单边余量为 3，可在一次走刀内完成，故 =3mm （3-1）pa.确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为，工件直径400 之间时，mm16mm25pamm4100 进给量=0.51.0frmm按 CA6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7frmm确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130，CA6140 机床进给机构允许进给力=3530。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207时，=HBSpamm4f75. 0rmmrK时，径向进给力：=950。045RFN切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表 1.292） ，故实际fFroFfKsFfKkrFfK进给力为： =950=1111.5 （3-2）fF17. 1N由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。frmm7 . 0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀mm5 . 1寿命=。Tmin6012.确定切削速度0V切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11，当硬质合金刀加工硬度 2002196YG的铸件，切削速度=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表tvKmvKsvKTvKKvK1.28） ，故： =tVvK=63 （3-3）0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 min48m =120 （3-4）nDVc1000127481000minr根据 CA6140 车床说明书选择 =1250nminr这时实际切削速度为：cV = （3-5）cV1000cDn1000125127min50m.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表 1.25，=，HBS160245pamm3f，切削速度时，rmm75. 0min50mV =CPKW7 . 1切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：krPckPcrK0 =1.7=1.2 （3-6）CP73. 0KW根据表 1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故nmin125rEPKW9 . 5CPEP所选切削用量可在 CA6140 机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m. 计算基本工时 （3-7）nflt 式中= +， =mm127Llyl13由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量y+=，则mm1=+ =L1271mm128 = （3-8）mt7 . 0125128min46. 1工序 40 半精车 60 外圆及其附属端面1) 切削深度，单边余量 Z=3mm,分二次切除。2) 进给量，根据机械加工工艺手册取 f=0.9mm/r3)计算切削速度132m/minvyxpmvckfaTCvvv4)确定机床主轴转速 ns= 420r/minWd1000cvx1001321000 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8)与 420r/min 相近的机床转速为480r/min。现选取 480r/min 所以实际切削速度=cv1000sdnmin/1501000480100m 5) 检验机床功率主切削力按切削手册表 1.29 所示公式计算cFcFccFcFcFcFncyxpFkvfaC其中2985，1.0，0.65，-0.15，cFCcFxcFycFn =0.63 =0.61MpkFnb)650(65. 0)650600(krk =2985 1.0 0.51500.63 0.89=1122.4(N)cF65. 015. 0 切削时消耗功率2.81(KW)cP4106xvFcc41061504 .1122xx 由实用机械加工工艺手册表 7-4 中 CA6140 机床说明书可知，CA6140 主电机功率为 7.5kw.转速为 480r/min 时主轴传递的最大功率为 4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。6) 校验机床进给系统强度已知主切削力1122.4N.径向切削力按切削手册cFpF表 1.29 所示公式计算pFppFFppFpFncyxpFkvfaC其中1940，0.9，0.6，-0.3，pFCpFxpFypFn14=0.59 =0.5MpkFnb)650(85. 0)650220(krk 所以 =1940 1.50.51500.59 0.5=203(N)cF9 . 06 . 03 . 0 而轴向切削力 fFffFFffFfFncyxpFkvfaC 其中2880，1.0，0.5，-0.4，fFCfFxfFyfFn=0.34 =1.17MkFnb)650(0 . 1)650220(kk 轴向切削力 =2880 1.5 0.51500.34 1.17=442(N)fF5 . 04 . 0 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 =0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为 F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5NfFcFpF 而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为 3530N(见切削手册表 1.30)故机床进给系统可正常工作。7)切削工时：t=其中 l=10mm =4mm =2mmfnlw21ll 1l1l 所以 t=0.1min0.94802410工序 50 精车 60 外圆及其端面及倒角 1.5X45 度1) 切削深度。单边余量 Z=3mm.分 1 次切除2) 进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.9mm/r3) 计算切削速度 vyxpmvckfaTCvvv其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表 1.28,vCvxvyvk即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 MvksvkkvkkrvkBvk1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=126m/minvcv35. 015. 02 . 09 . 04603424) 确定机的主轴转速 ns= 378r/minWd1000cv1061261000按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8),与 378r/min 相近的机床转速为 400r/min。15现选取=400r/min。wn所以实际切削速度=cv1000sdnmin/1331000400106m5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t =i ;其中 l=30mm t =mfnlw21ll mi=15=0.83(min)fnlw21ll 0.94002工序 70：粗铣、半精铣尺寸 297.5 的左侧 P 端面。机床：铣床 X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀） ，材料：， ，齿数，15YT100Dmm5Z 此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度：=3mmpa2.2pamm精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：pa1.0pamm每齿进给量：根据参考文献3表 2.473，取：根据参考文献3表fa0.15/famm Z2.481，取铣削速度2.8/Vm s每齿进给量：根据参考文献3表 2.473，取根据参考文献3faZmmaf/18. 0表 2.481，取铣削速度2.47/Vm s机床主轴转速：n10001000 2.47 60471.97 /min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.174，取 475 /minnr实际铣削速度 ：v 3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s进给量： fV0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作台每分进给量： mf7.12/427.5/minmffVmm smm：根据参考文献3表 2.481,取amma6016切削工时被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l141lmm68lmm刀具切入长度：1l 2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)12mm刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间： 1jt121141 1220.36min427.5jmllltf机动时间：1jt12168 1220.19min427.5jmllltf所以该工序总机动时间110.55minjjjttt工序 80：精铣尺寸 297.5 的左侧端面机床：铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10mmdw40014Z（1）粗铣铣削深度：pammap3每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取faZmmaf/25. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取VsmV/4机床主轴转速：，取nmin/19140014. 3604100010000rdVnmin/200rn 实际铣削速度：VsmndV/19. 460100020040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/67.1160/2001425. 0工作台每分进给量：mfmin/2 .700/67.11mmsmmVffm：根据机械加工工艺手册表 2.4.81,amma240被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：1lmmaDDl42) 31 ()(5 . 022117刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：1jtmin55. 02 .700242341211mjflllt（2）精铣铣削深度：pammap1每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取faZmmaf/15. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取VsmV/6机床主轴转速：，取nmin/28840014. 3606100010000rdVnmin/300rn 实际铣削速度：VsmndV/28. 660100030040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/5 .1060/3001415. 0工作台每分进给量： mfmin/630/5 .10mmsmmVffm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：精铣时1lmmDl4001刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：2jtmin18. 16302400341212mjflllt 本工序机动时间min73. 118. 155. 021jjjttt工序 90：粗镗、半精镗 40、35H7、36H7 内孔所选用刀具为硬质合金（钨钴类），圆形镗刀。6YG.确定切削深度pa =pa25mm5 . 2.确定进给量f根据切削用量简明使用手册表 1.5 可知，当粗镗铸件时，镗刀直径，mm20pa，镗刀伸出长度为时：mm3mm12518 =0.150.40frmm按 CA6140 机床的进给量（表 4.29） ，选择， =0.25frmm.确定切削速度V = （3-9）VVyvxpmvKfaTC式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15Cv8 .189mvyTmin60x （3-10）65. 08 . 09 . 025. 05 . 2608 .18920. 015. 02 . 0V =37minm = （3-11）nDV10009714. 3371000min121r按 CA6140 机床的转速，选择 =160=2.6nminrsr.计算基本工时选镗刀的主偏角=，则=，rK0451Lmm5 . 3mmL69mmL4203L，则：rmmf25. 0srn26. 01i =117 iLT6 . 225. 045 . 369s工序 100：精镗 40、35H7、36H7 内孔所选用的刀具为 YG6X 硬质合金圆形镗刀，主偏角为 K =45 ，直径为 16mm 的V0圆形镗刀，其耐用度为。60Tmin.确定切削深度 apmm25. 0.根据表 1.5 ，当半精镗铸料，镗刀直径为，a，镗刀伸出长度*mm16pmm2时，进给量为：。mm80rmmf1 . 0 .确定切削速度 按表 1.27 的计算公式确定* V = （3-16）vyvxpKvfaTCvM19式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 vvvmin60T V=124.6 minm 选择 C6140 机床转速：n= n =1200=20minrsr实际切削速度为： v = 2.08 sm工序 110：钻孔 4-M10 螺纹底孔 4-8机床：钻床 Z525刀具：麻花钻切削深度：pammap4进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.39，取frmmf/25. 0切削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.41，取VsmV/43. 0机床主轴转速：，取nmin/967814. 36043. 0100010000rdVnmin/800rn 实际切削速度： VsmndV/36. 0601000800814. 310000被切削层长度 ：lmml20刀具切入长度：1lmmctgctgkDlr5 . 4212025 . 8)21 (21刀具切出长度：2l02l走刀次数为 1机动时间：jtmin12. 080025. 05 . 42021fnllltj工序 120：攻丝 4-M10机床：Z525刀具：钒钢机动丝锥 进给量：由于其螺距,因此进给量fmmp5 . 1rmmf/5 . 1切削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.105，取Vmin/88. 8/148. 0msmVmin1304906 .1241000r20机床主轴转速：，取nmin/2831014. 388. 8100010000rdVnmin/250rn 丝锥回转转速：取0nmin/250rnn实际切削速度： VsmndV/13. 06010000251014. 310000被切削层长度 ：lmml51刀具切入长度：1lmmfl5 . 45 . 13) 31 (1刀具切出长度： （盲孔）2l02l机动时间：1jtmin11. 02505 . 15 . 4152505 . 15 . 415021211fnlllfnllltj工序 130：钻 4-13.5 沉头孔 4-20钻孔选用机床为 Z525 摇臂机床，刀具选用 GB1436-85 直柄短麻花钻， 机械加工工艺手册第 2 卷。根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-2 查得钻头直径小于 10的钻孔进给mm量为 0.200.35。rmm 则取rmmf30. 0确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-9切削速度计算公式为 （3-20）min0mkfaTdcvvyxpmzvvvv查得参数为，刀具耐用度 T=35125. 0,55. 0, 0,25. 0, 1 . 8myxzcvvvvmin则 =1.6v55. 00125. 025. 03 . 053571 . 8minm所以 =72n714. 36 . 11000minr选取 min120rn 所以实际切削速度为=2.641000714. 3120vminm确定切削时间（一个孔） =ts203 . 0222821工序 140 铣 K 向 20X50 键槽孔由机械加工工艺手册 ，选取进给量 fz=0.12mm/r 背吃刀量 ap=5mm 切削速度 Vc=90m/min 则 n=1000Vc/d=955.4r/minVf=nfz=114.6mm/r由 机 械 制 造 技 术 基 础 功 率Pm=KcapfVc/60000=230550.1290/60000=2.07Kw 由于机床说明书查得 Pc=4.5 Kw，效率为 =0.8，机床功率 PcPm，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 89m/min，n=945r/min，纵向 Vf=105mm/r,横向 Vf=100 mm/r精铣： 由机械加工工艺手册 ，选取进给量 fz=0.10mm/r 背吃刀量 ap=2mm 切 削 速 度 Vc=150m/min n=1000Vc/d=1194.2r/min Vf=nfz=119.4mm/r 功 率 Pm=KcapfVc/60000=230520.10150/60000=1.15Kw 由 于机床说明书查得 Pc=4.5 Kw，效率为 =0.8，机床功率 PcPm，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc=153.8m/min，n=1225r/min 纵向 Vf=125mm/r,横向 Vf=130mm/r. 22第 4 章 铣 P 面夹具设计4.1 研究原始质料研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣 P 面面面，要满足对称度要求以及其两边的要求。在铣此面时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。4.2 定位基准的选择定位基准的选择首先必须明确其加工时应如图所示，这样水平放置，便于加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定 V 型块和滑动 V 型块定位，这样既简单又方便。一底面限制的自由度有 3 个，一个固定 V 型块限制两个自由度，一个滑动 V 型块限制限制一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制了工件的全部 6 个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，一个支撑面顶住，限制了 z 轴的移动，z 轴的旋转，y 轴的旋转三个移动自由度。一个固定 V 型块限制了 y 轴的移动，x 轴的移动，一个滑动 V 型块限制了 z 轴的旋转，这样 6 个自由度全部被限制根据上面叙述选择方案。4.3 切削力及夹紧分析计算切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 00150010 顶刃0n 侧刃60010 15 30rK 40Dmm160dmm20.5Lmm22Z 0.08/famm zmmap0 . 2由参考文献55 表 129 可得铣削切削力的计算公式： 0.90.801.11.10.12335pzFafDB zn有：0.900.801.11.10.12335 2.00.082820.522 2.4836.24()FN根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： FKWK安全系数 K 可按下式计算：23 6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121 可知其公式参数：60 KK 1234561.0,1.0,1.0,1.3,1.0,1.0.KKKKKK由此可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 836.24 1.561304.53()KWK FN由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 选用夹紧螺钉夹紧机 由FKffN21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取25. 021 ff F=+G G 为工件自重zP NffFN4 .355121夹紧螺钉： 公称直径 d=20mm，材料铝合金钢 性能级数为 6.8 级 MPaB1006MPaBs480108螺钉疲劳极限： MPaB19260032. 032. 01极限应力幅：MPakkkma76.511lim许用应力幅： MPaSaaa3 .17lim螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 ss s=2.54 取s=4 得 MPa120 满足要求 8 . 2242cHdF MPadNc1543 . 12经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧24力由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。4.4 误差分析与计算误差分析与计算该夹具以一面两 V 形块定位，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。gwj与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：j MjjjWDADZWj由参考文献5可得： 两 V 型块定位误差 ：111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm 夹紧误差 ： cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨损造成的加工误差：通常不超过Mjmm005. 0 夹具相对刀具位置误差：取ADmm01. 0误差总和：0.0850.3jwmmmm 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。254.5 零、部件的设计与选用零、部件的设计与选用定向键安装在夹具底面的纵向槽中，两个一般的使用。的布局尽可能远的距离。通过方向键的协调与铣床工作台的 T 型槽，使工作表面定位元件夹具工作台的进给方向具有正确的位置。方向键可以下产生的扭矩铣削时，螺栓夹紧夹具可以降低负荷，加强加工夹具牢固。根据 GB220780 定向键结构如图所示：o 图 2.1 夹具体槽形与螺钉根据 T 形槽的宽度 a=14mm 定向键的结构尺寸如表 5.4：表 5.4 定向键夹具体槽形尺寸 B2B公称尺寸允差 d允差4dL公称尺寸允差 D140.0120.0352512124.518+0.019对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图 5.3 所示： 26 标记四周倒圆 图 2.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表 5.5：表 2.5 塞尺公称尺寸 H允差 dC30.0060.254.6 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明当夹具有制造误差、工作过程出现磨损、以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧27的可靠。为防止此现象，选用可换 V 型块。以便随时根据情况进行调整换取。应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构） 。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换 V 型块。以便随时根据情况进行调整换取28总 结课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入社会打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多，也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会，它将是我们课程设计完成的更出色的关键一步。29致 谢这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了课程设计。课程设计是将大学所学的知识融合在一起，综合运用所有的
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号