C1318自动车床手柄的钻M16螺纹底孔夹具设计及加工工艺装备说明书.doc
C1318自动车床手柄的钻M16螺纹底孔夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图
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C1318
自动
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- 资源描述：
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C1318自动车床手柄的钻M16螺纹底孔夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图,C1318,自动,车床,手柄,M16,螺纹,底孔,夹具,设计,加工,工艺,装备,CAD
- 内容简介：
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摘要此次课程设计是学习完机械制造技术基础这一门课程后的一次实践学习。所以，他最突出的特点是很强的实践性。在设计过程中，主要完成了某零件的工艺卡片与工序卡片的制定，进一步熟悉了机械生产的全过程；同时针对某一指定工序设计夹具体，实现零件的大批量生产。此次课程设计的主要意义有：进一步熟悉所学课程，并应用到实践，再从实践中反过来加强对所学知识的熟悉程度。增强知识的综合运用的能力。此次课程设计，不但设计到机械制造技术基础这一门课程，更是对机械精度设计与检测、机械图学与机械设计等课程的一次全面复习，与综合运用能力的锻炼。增强自主解决问题的能力与设计能力。目录摘要I序言1一、 零件的主要技术条件分析2二、 选择毛坯、确定毛坯尺寸。22.1 零件的生产类型：成批生产22.2 选择毛坯22.3 确定机械加工余量（公差等级1214级）32.4 确定毛坯尺寸32.5确定毛坯尺寸公差3三、 选择加工方法、制定工艺路线33.1 定位基准的选择43.2 零件表面加工方法的选择43.3 制定工艺路线4四、工序设计54.1 选择加工设备与工艺装备54.2 确定工序尺寸6五、确定切削用量65.1 工序：切屑用量的确定65.2工序：切屑用量的确定75.3.确定切削用量及基本工时7六、钻M16螺纹底孔夹具设计86.1问题的提出86.2夹具设计86.2.1、定位基准选择86.2.2、切削力及夹紧力计算86.2.3、定位误差分析9总结10参考文献11II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。手柄的加工工艺规程及其钻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。一、 零件的主要技术条件分析经分析，原图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。其轴向设计基准是16孔的下表面。M16螺纹孔要求和中间手柄在同轴上，保证其加工面在同轴向上。其余小孔尺寸容易保证，加工方便。总体来看，这个零件的工艺性良好。二、 选择毛坯、确定毛坯尺寸。2.1 零件的生产类型：成批生产2.2 选择毛坯毛坯类型：铸件，由于零件生产类型为成批生产，零件较为复杂，而铸造生产成本低，设备简单，故选择毛坯类型为铸件。铸造类型：砂型手工造型2.3 确定机械加工余量（公差等级1214级）机械加工实用手册P242，表5.2.2，砂型手工造型加工余量等级：IT11-IT13，选择加工余量等级IT12；加工余量等级：H ；表5.2.1，孔和端面尺寸均小于100mm，加工余量数值为：3.0-4.0mm；长度为167mm的加工余量为3.5-4.5mm；2.4 确定毛坯尺寸 M16螺孔取螺距P为2则大径为16mm，小径为14mm。表2-1 /mm零件尺寸 单面加工余量毛坯尺寸根据参考文献 1 ：表5.2.1M16（14mm）3及38243及3301673170253及3312.5确定毛坯尺寸公差 表2-2 /mm毛坯尺寸公差偏差84.42.2305.02.517084315.02.5三、 选择加工方法、制定工艺路线 定位基准选择得合理与否，将直接影响所制订的零件加工工艺规程的质量。基准选择不当，往往会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计困难，甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。3.1 定位基准的选择a.粗基准：以32外圆作为粗基准，M16螺纹孔要求和中间手柄在同轴上，与手柄杆相同，利用已知条件确定M16螺纹中心。 b.精基准：主要考虑基准重合问题。选择16H7孔的轴心线作为精基准， 加工右端面(M16端面)3.2 零件表面加工方法的选择本零件的加工面有内孔，端面，小孔，螺纹孔等，材料为HT200。以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下。a. 尺寸24mm的两端面，为未注公差尺寸，表面粗糙度为Ra 3.2m，根据GB1800-79规定其公差等级选IT7，需进行粗铣、半粗铣、精铣。b. 螺纹孔M16的端面，为未注公差尺寸，根据GB1800-79规定其公差等级选IT7，表面粗糙度为Ra 3.2m，需进行粗铣、半粗铣、精铣。c. M16螺纹孔，为未注公差尺寸，根据GB197-1981规定其顶径公差等级选IT7，基本偏差为G(+0.038、0)，底孔需进行钻、半精镗、精镗，最后在螺孔加工机床加工螺纹。d. 工艺螺孔5，在螺孔加工机床上完成e. 锥销孔4配作，先钻底孔，然后用锥铰刀铰成与锥销尺寸相同的锥孔。f. 中间手柄的加工表面，上下端面和侧表面，粗糙度为Ra 3.2m，需进行粗车和半精车。g. 半径为R20的面，表面粗糙度Ra6.3m用锉刀挫光。3.3 制定工艺路线工序:粗精铣 粗、精铣24mm下端面；粗、精铣25mm下端面；保证尺寸2及两面差5.5。 粗精镗 粗、精镗16H7孔，保证尺寸85、35。工序：粗精铣 粗、精铣24mm上端面； 25mm上端面，保证尺寸24、25工序：粗精铣 粗、精铣M16处的端面；保证尺寸167。工序：钻铰孔 钻、铰M16底孔；工序：攻螺纹 丝锥加工M16螺纹工序：钻孔 钻M5底孔工序：攻螺纹 丝锥加工M5螺纹工序：钻锥销孔 加工30角度的锥销孔4工序：锉光 用锉刀锉光R20圆弧工序：终检。四、工序设计4.1 选择加工设备与工艺装备（1）选择机床工序 立式镗床T5120工序 铣床 X5020工序 铣床 X5020工序 Z6220立卧式钻床工序 Z6220立卧式钻床工序 台式钻床ZA4112工序 台式钻床ZA4112工序 立式钻床Z4120工序 钳工台（2） 选择夹具： 由于该零件加工表面不在同一平面，所以须设计专用夹具配合通用夹具加工，工序，在钻床加工M16孔，即设计一个夹具即可。（3） 选择刀具 工序：高速钢圆柱形铣刀 硬质合金镗刀 YG6工序：高速钢圆柱形铣刀工序：高速钢圆柱形铣刀工序：硬质合金钻头、铰刀工序：丝锥工序：硬质合金钻头工序：丝锥工序：硬质合金钻头、锥铰刀工序 ：锉刀（4） 选择量具选择量具有：读值为0.02、量程为0200mm游标卡尺4.2 确定工序尺寸 零件表面多次加工的工序尺寸只和加工余量有关，前面已确定的零件表面的毛坯余量，应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。根据各加工方法能达到的公差等级，选定未注公差尺寸公差等级：24（IT8）mm，25（IT9）mm，M16(IT7)mm。表4-1零件表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 /mm加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/m粗半精精粗半精精粗半精精M164.610.412.613.6M16Ra12.5Ra6.3Ra3.224321282524Ra12.5Ra6.3Ra3.2167321171168167Ra12.5Ra6.3Ra3.225321292625Ra12.5Ra6.3五、确定切削用量切削用量包括背吃刀量ap、进给量f和切削速度c。切削用量的选择原则：在保证加工质量，降低成本和提高生产效率的前提下，使ap、f、c的乘积最大。当ap、f、c的乘积最大时，工序的切削时间最短。选择切削用量时先选择背吃刀量，进给量，再确定切削速度。5.1 工序：切屑用量的确定1:以16H7孔及端面、167端面为基准，钻13.8孔，深度302:走刀次数,一次。3：进给量/（mm/r）或（mm/min）0.254：主轴转速r/min 200.5：更换14铰刀，铰丝底孔6：走刀次数,一次7：背吃刀量1.8：进给量/（mm/r）或（mm/min）0.259：主轴转速r/min 120.5.2工序：切屑用量的确定1：以16H7孔及端面、167端面为基准，丝锥加工M16螺纹2：走刀一次。3进给量/（mm/r）或（mm/min）0.254主轴转速r/min 200.5.3.确定切削用量及基本工时机床：Z6220立卧式钻床 刀具：根据机械制造技术基础课程设计指导数表4-5 4-6 4-71）进给量 取f=0.12mm/r2)切削速度（5-31V=26m/min. 取V=4m/min3)确定机床主轴转速ns= （1000*4）/(*16)=79.62r/min与79.62r/min相近的机床转速为80r/min。现选取=80r/min。所以实际切削速度=*16*80/1000=4.02m/min5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=25mm; =4mm; =3mm; t= =(25+4+3)/(80*0.12)=3.33min 6)攻螺纹工步根据机械制造技术基础课程设计指南由表5-46，选用细柄机用丝锥，螺纹加工机动时间的计算由公式i式中=25mm ，=（13）P， =（23）P ， P=1mm ，所以取=2mm ，=2mm，f=0.12mm/r；=80r/min；为丝锥数量1；=80r/min。将上述结果带入公式，得i=6.046min六、钻M16螺纹底孔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。并设计钻M16螺纹底孔的夹具。本夹具将用于Z6220立卧式钻床，刀具为丝锥。6.1问题的提出本夹具主要用来攻M16螺纹考虑精度问题，以直径16mm孔中心及其底面为定位基准，同时也要考虑到劳动效率，其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题6.2夹具设计6.2.1、定位基准选择以直径16mm孔中心及其底面为定位基准，结合手柄中间部分进行定位 6.2.2、切削力及夹紧力计算刀具：高速钢机动丝锥。扭矩Md=650N*m夹紧力对攻螺纹中心轴线产生的扭矩M=911N*m夹具合格6.2.3、定位误差分析螺纹的长度为25mm 公差等级为IT12 最大允许误差为0.021mm定位误差=（0.018mm+0.011mm）/2=0.0145mm所以夹具设计合理。 总结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了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。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识； 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计，让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了，也解决了许多问题，也碰到了许多问题，老师的辛勤指导下，都迎刃而解。同时，在老师的身上我也学得到很多额外的知识，在此我表示深深的感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢！参考文献1、黄健求主编 机械制造技术基础 机械工业出版社 2005.112、崇凯主编 机械制造技术基础课程设计指南 化学工业出版社 2007.23、肖继德、陈宁平主编 机床夹具设计（第二版） 机械工业出版社 2000.54、秦国华、张卫红主编 机床
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