三头钻底座加工工艺,设计钻铰Ф8H7孔钻床夹具

1、生然型生巢感侬图机械制造技术设计说明书设计目：制定三头钻底座（图5-29）的加工工艺，设计钻钱08H7孔的钻床夹具业:机械设计制造及其自动化班 级:机械09-3学姓 名:0930060323序言2.零件分析 31. 1零件作用 31. 2零件的工艺分析 2二.工艺规程设计42. 1确定毛坯的制造形式 42. 2 基面的选择 42. 3制定工艺路线 52. 4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定82. 5确定切削用量及基本工时 8三 夹具设计143.1 问题的提出143.2 定位基准的选择143.3 切削力及夹紧力计算153.4 定位误差分析163.5 夹具设计及简要操作说明16总结19致谢2

2、1参考文献2224 / 23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。三头钻底座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

3、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，乂要注意生产实践 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、零件的分析1. 1 零件的作用三头钻底座的作用，待查1.2零件的工艺分析三头钻底座有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1：以中105外圆为基准的加工面，这组加工面主要是车中105端 面和左端面，车中50凹槽，车中20g5外圆，车皿2

4、螺纹，车退刀 槽，铳斜面，保证与水平方向45° ,车2x1退刀槽和中20H7孔。2:以中20孔为基准的加工面，这组加工面主要是钻中8H7孔，钻中6H7孔。二.工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,考虑到拖拉机运行时经常需要挂倒档以 倒行或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性教荷， 采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零 件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采川机械翻砂造型，铸造精 度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工 精度上考虑也是应该的。2.2 基面的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基

5、准。目的是为了保证 加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好 儿个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度 要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹 等。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如: 机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选 择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加 工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而 细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证 该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基 准，以保证定

6、位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表 面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗 糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的 生产是非常重要的。先选取外圆作为定位基准，。精基准的选择应满足以下原则：（1 ”'基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定 位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基 准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差, 简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要

7、求加工 余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他 表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、 形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、 操作方便。以已经加工好的由20孔和一端面为定位精基准，加工其它表 面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不 重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算, 在此不再重复。2. 3 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。在生产纲领已

8、确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具， 并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效 果，以便使生产成本尽量降下来。制定以下两种工艺方案:方案一1铸 造铸造2时 效时效处理3车车105端面和左端面,车力50凹槽,车20g5外 圆，车M12螺纹，车退刀槽4铳铳斜面，保证与水平方向45。5车车2x1退刀槽和中20H7孔6车精车中105端面和中20g5外圆7车精车620H7孔8钻钻中8H7孔9钻钻中6H7孔10磨磨中105端面和中20g5外圆11磨磨中20H7孔12检上检验方案二1铸 造铸造2时效时效处理3车车中105端面和左端面，车中50凹槽，车中20g5外圆，车

9、M12螺纹，车退刀槽4铳铳斜面，保证与水平方向45。5车车2x1退刀槽和620H7孔6钻钻中8H7孔7钻钻中6H7孔8检上检验工艺方案一和方案二的区别在于方案二没有精车中105端面 和20g5外圆,精车20H7孔,磨中105端面和20g5外圆和磨 中20H7孔，因为这些粗糙度0.8,精度要求比较高，只有一步粗 车很难达到精度要求，而方案二对于这几个工序采用粗车，精车, 磨加工才能达到精度要求，综合考虑我们选择方案一。具体的加工路线如下1铸 造铸造2时效时效处理3车车中105端面和左端面，车中50凹槽，车中20g5外 圆，车M12螺纹，车退刀槽4铳铳斜面，保证与水平方向45。5车车2x1退刀槽和

10、620H7孔6车精车6105端面和中20g5外圆7车精车-20H7孔8钻钻中8H7孔9钻钻中6H7孔10磨磨中105端面和由20g5外圆11磨磨中20H7孔12一检上检验2. 4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定三头钻底座零件材料为HT200生产类型为批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，山铸造可直 接获得。2、中105端面由于壳体底面要与其他接触面接触，粗糙度要求为0.8,查相关 资料知余量留2mm比较合适。3、孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照 参数文献，确定工艺尺寸余量为2mm2. 5确定切削用量

11、及基本工时工序：车3105端面和左端面，车350凹槽，车20g5外圆，车 M12螺纹，车退刀槽1）切削深度单边余量为Z=2mm2）进给量 根据机械加工工艺手册取f=O.8mm/r3）计算切削速度其中：q=342, %=0.15,齐=0.35, m=0.2o修正系数人见切削手册表L28,即kMv=1.44 人=0.8 A产L04 An =0.81 岛 二。97。所以342xl.44x0.8x1.04x0.81x0.97=89m/ rn0.2。n0.15 八 O0.351t60 x2.2x0.8 1min4)确定机床主轴转速但比二照逑、292r/minirdw Jtxl05292r/min相近的机

12、床转速为300r/min。现选取,? =300r/minoFI口-口一 m亚i、士士就风 7tvl05x300 .所以头际切削速度匕二不：二= 91.37/?/min100010005）切削工时,tWI =+ 乙 i 洪中 l=8mm; =4mm; l2 =0mm;1 + 4 +/,8z , x200x0.8=!-=0 05 (min)工序：铳斜面，保证与水平方向45。1 .选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铳刀，刀片采用YG8, ap = 1.5mm ,= 35mm , v = 150，/ min , z = 4。2 .决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量不大，故可在一次走刀内铳完，

13、则ap = nun2）决定每次进给量及切削速度根据X51型铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出f. = 0.2mm /齿，则lOOOv 1000x150.& = 1364r /mintrI4 x 35按机床标准选取卬=1450" minV= 10004x35x1450iooo=159.3/?/min当卬= 1450i7min 时fm = f znw = 0.2 x4x 1450 = 1160 mm / r按机床标准选取fm = 1200 nun / r3）计算工时切削工时：1=75/, =9nmi, l2 = 3nun ,则机动工时为/ + / +/9

14、+ 75+3.= 0.3 nunw nwf 1450x0.2工序：车2x1退刀槽和20H7孔1)切削深度单边余量为Z=2mm2)3)进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r计算切削速度其中：。产104,4=0.15,招=0.35, m=0.2o修正系数人见切削手册表L28,即L，二l.44=0.8 ,勺尸 1.04=0.81 ,左m=。97。所以104-7T7TTsX 1.44 X 0.8 X 1.04 X 0.81 X 0.97=30m/6002x2.2°,5 x0.8°3>min4)确定机床主轴转速ns=1000= 1000x30 382r/min jrd

15、w 7ix2O382r/min相近的机床转速为400r/min。现选取=400r/mino所以实际切削速度*滁二源*8min5)切削工时，"“ = 1 + 4 +/2 i ;其中 l=19mm; lx =4mm; l2 =0mm;io =0. 059 (min) 400x0.8工序：钻中8H7孔机床：Z525立式钻床刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花 钻081）进给量 取f=0.13mm/r2）切削速度V=24-34m/min.取 V=30m/min3）确定机床主轴转速lOOOv, 1000x30.ns=、1194r/min7ldw 71x8与1194i7min相近

16、的机床转速为1200r/inin。现选取/r =1200r/minoFI所以实际切削速度*滁二嘲"3。痴/小5）切削工时，按工艺手册表621。巴 +/】i ；其中k60mm； / =4mm;=3n】m;lkInwf1 + /.+/,60 + 4 + 3 八 CL .tn =!_二=0. 355mmnwf 1450x0.13工序：磨e105端面和20g5外圆机床万能磨床1）选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 350X40X 127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级, 陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350X40X 1272）切削用量的选择

17、。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度v = 18m/min纵向进给量fa =0.5B = 20mm（双行程）切削深度£=O.O157mm/st3）切削工时=2点）b空一1OOS/X式中D被加工直径b加工宽度Z厂-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度工作台往返一次砂轮轴向进给量工作台往返一次砂轮径向进给量2x45x91x0.15x1.1。、t =2.5（min）1000x18x20x2x0.0157三、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。由指导老师的分配第8道工序的钻中8H7孔的钻床夹具。3. 1问题的提出本夹具主要用于钻中8 H7孔，精

18、度要求不高，和其他面没有 任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不 予考虑。4. 2定位基准的选择基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的 那些点、线、面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工 艺基准两大类。1 .设计基准在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。2 .工艺基准零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准 按用途不同，乂分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。（1）装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装 配基准。（2）测量基准测量时用以检验已加工表面尺寸儿位置的基准，称为测量基 准。（3）工序基准在加工工序中，用以

19、确定本工序被加工表面家工后的尺寸、 形状及位置的基准，称为工序基准。(4)定位基准工件定位时所采用的基准，称为定位基准。本道工序加工中8H7孔，精度不高，因此我们采用已加工好 的由20孔定位，采用圆柱销和挡销定位，因为孔径自身较小，切 削力较小，因此不在采用其他的辅助定位即可以满足要求。3. 3切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：钻削力尸=26可°*"3°6 式(5-2)钻削力矩丁 = 1OZ/9尸“殳6式(5-3)式中：D ="八加上"%纥 3187 - (187-149) = 174/= 0.2

20、0 小代入公式(5-2)和(5-3)得F = 26x8x0.20°8 xl 7406 = 1874NT = 10x819x0.20O8x174°6 = 14785N.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。3. 4定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在圆柱销上定位，圆柱销为水平放 置，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Z轴方向， 且向下，见下图。品=.+竽

21、 T，=0.012 + 0.023 + 0.032 = 0.067式中£定位副间的最小配合间隙（mm）；Td工件圆孔直径公差（mm）；Td 定位箱外圆直径公差（mm）。圆柱销销水平放置时定位分析图3. 5夹具设计及操作的简要说明采用圆柱销和挡销定位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生产效率, 适合于批量生产装配图附图如下夹具体如下 MWW. U KU.«. 彳.(HMmH*ABAlM*11-HCOD4|Up一QisEBE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

22、 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，乂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

23、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