IV250-4滑座机械加工工艺及工装设计说明书 4.16.doc
大红鹰IV250-4滑座机械加工工艺及工装设计带机械图
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大红鹰IV250-4滑座机械加工工艺及工装设计带机械图,大红,IV250,座机,加工,工艺,工装,设计,机械
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摘 要摘 要分 类 号 TH122 密 级 宁宁波大红鹰学院毕业设计(论文)IV250-4 滑座机械加工工艺及工装设计所在学院机械与电气工程学院专 业机械设计制造及其自动化班 级 13 机自 2 班姓 名徐 晖学 号1322230235指导老师贾建军 2017 年 3 月 31 日诚诚 信信 承承 诺诺我谨在此承诺:本人所写的毕业设计(论文) IV250-4 滑座机械加工工艺及工装设计均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。 承诺人(签名): 年 月 日摘 要I摘 要本文是在 IV250-4 滑座的图样分析后进行 IV250-4 滑座的机械加工工艺路线的设计,同时按照其中的加工工序的要求设计夹具。IV250-4 滑座的主要加工内容是表面和孔。零件的加工精度要求高。按照机械加工工艺要求,遵循先面后孔的原则,并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。确定了其加工的工艺路线和加工中所需要的各种工艺参数。在零件的夹具设计中,主要是根据零件加工工序要求,分析应限的自由度数,进而根据零件的表面特征选定定位元件,再分析所选定位元件能否限定应限自由度。确定了定位元件后还需要选择夹紧元件,最后就是确定专用夹具的结构形式。 关键词关键词: :IV250-4 滑座;加工工艺;工序;专用夹具AbstractIIAbstractThis article is in the IV250-4 sliding seat after the analysis of the IV250-4 sliding seat of the machining process design, and in accordance with the requirements of the process of the design of fixture.IV250-4 sliding seat is the main processing surface and hole. The processing route is long, the processing time is much, the processing cost is high, the part processing precision request is also high. In accordance with the requirements of machining process, follow the principle of the first face and the back hole, and the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure machining accuracy. The datum selection is based on the datum of the bottom surface, the bottom surface and the two process holes are used as the precise datum.In parts of fixture design, mainly according to the requirements of machining process, analysis of the number of degrees of freedom should be restricted, and then according to the characteristics of the surface parts of the selected positioning element, then analysis the selected components can be defined positioning should be limited degrees of freedom. After determining the positioning element, it is necessary to select the clamping element.Key words: IV250-4 slide seat; processing technology; process; special fixture目 录III目 录摘 要 .IABSTRACT.II目 录.III第 1 章 绪论.11.1 本课题的研究内容和意义.11.2 本课题应达到的要求.2第 2 章 IV250-4 滑座的图样分析.32.1 IV250-4 滑座的作用.32.2 IV250-4 滑座的图样分析.32.3 工艺分析.4第 3 章 工艺规程设计.53.1 确定毛坯的制造形式.53.2 定位基准的选择.53.2.1 粗基准的选择.53.2.2 精基准的选择.63.3 拟定工艺路线.63.3.1 划分加工阶段.63.3.2 安排加工顺序.73.3.3 拟定加工工艺路线.83.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.113.5 切削用量及工时定额的确定.12第 4 章 镗 40 孔夹具设计.284.1 研究原始质料.284.2 设计要求.284.3 夹具的组成.284.4 夹具的分类和作用.294.5 定位、夹紧方案的选择.30目 录IV4.6 切削力及夹紧力的计算.304.7 误差分析与计算.344.8 夹具设计及操作的简要说明.35第 5 章 铣侧面夹具设计.365.1 切削力及夹紧分析计算.365.2 误差分析与计算.375.3 夹具设计及操作的简要说明.38第 6 章 结论与展望.406.1 结论.406.2 不足之处及未来展望.40致谢.41参考文献.42附录 A.43附录 B.44第 1 章 绪论第1章 绪论1.1 本课题的研究内容和意义工装工艺及夹具毕业设计是对所学专业课知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原材料和毛坯的供应,进行机床调整,专用工艺装备的设计与制造,编制生产作业计划,调配劳动力,以及进行生产成本核算等。机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定生产产品的进度计划和相应的调度计划,并能做到各工序科学地衔接,使生产均衡、顺利,实现优质、高产和低消耗。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片,是两个主要的工艺文件。机械加工工艺过程卡片,是说明零件加工工艺过程的工艺文件。在单件、小批量生产中,以机械加工工艺过程卡片指导生产,过程卡的各个项目编制较为详细。机械加工工序卡片是为每个工序详细制定的,用于直接指导工人进行生产,多用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。在机械行业中,如何去保证工件的高精度、加工的成本等实质性问题,一直是从事于机械行业人员研究的问题,其中在设计夹具的时候就要考虑以上问题,高效的夹具是工件高精度的保证,如何让夹具更高效、更经济,这是行业人急需要解决的。随着社会的发展,科技的不断提高,各种高科技技术逐渐渗透到各个行业,如何利用这些高科技为人类服务,如何充分利用这些高科技在机械行业中,这还需要机械行业人员不断的努力,开拓创新。随着科学技术的发展,和社会市场需要,夹具的设计在逐步的超向柔性制造系统方向发展。迄今为止,夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度标准化,用户只需要按品种、规格选用采购。而模具和夹具则和产品息息相关,产品一有变化就需重新制作,通常是属于专用性质的工具,模具已发展成为独立的行业;夹宁波大红鹰学院毕业设计(论文)2具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。 组合夹具不仅具有标准化、模块化、组合化等当代先进设计思想,又符合节约资源的原则,更适合绿色制造的环境保护原理。所以是今后夹具技术的一个重要发展方向单位 。机床夹具通常是指装夹工件用的装置:至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为“辅助工具” 。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具,专用夹具和可调整式夹具等。通过这次毕业设计,对自己所学的理论知识进行一次综合运用,也是对四年的学习深度的一个检验。在这次设计过程中,充分挖掘自己分析问题,解决问题的潜力。并希望通过毕业设计能养成一种严谨,认真的态度,为以后参加工作打下一个良好的基础。1.2 本课题应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合,对 IV250-4 滑座的基本结构及作用有个大致的了解,在此基础上,经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论等相关知识充分掌握后,分析 IV250-4 滑座的加工工艺,确定 IV250-4滑座各加工表面的加工方法,进而形成 IV250-4 滑座的机械加工工艺路线。并能根据IV250-4 滑座的加工工序要求,分析 IV250-4 滑座的定位方式、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据,结合机械机构设计的相关理论知识,完成工件的有效定位及夹紧,从而使整个 IV250-4 滑座的加工工艺路线经济,工件定位方案合理,来达到产品的最优化设计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题,综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识,设计出一套适合于实际的 IV250-4 滑座加工工艺路线,从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。为提高钻床夹具在机床上安装的稳固性,减轻其断续切削可能引起的振动,夹具体不仅要有足够的刚度和强度,其高度和宽度比也应恰当,一般有 H/B11.25,以降低夹具重心,使工件加工表面尽量靠近工作台面。第 2 章 IV250-4 滑座的图样分析3第2章 IV250-4滑座的图样分析2.1 IV250-4 滑座的作用IV250-4 滑座,如图 2.1 所示,其主要作用是:IV250-4 滑座类零件是机器或部件的基础零件,IV250-4 滑座是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种方向的移动,同时 IV250-4 滑座分出部分动力将运动传给丝杠。由各机器部件相互协调,使个部件之间保持相互位置的稳定,传递运动和动力。因而IV250-4 滑座是主传动系中的关键零件。因此,IV250-4 滑座的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。图 2.1 IV250-4 滑座2.2 IV250-4 滑座的图样分析在编制 IV250-4 滑座机械加工工艺规程之前,首先应研究 IV250-4 滑座的工作图样和产品装备图样,明确该 IV250-4 滑座在产品中的位置和作用,为其设计提供依据, IV250-4 滑座的材料为 HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,减震性能良好。传动 IV250-4 滑座需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下:1)该零件为机床 IV250-4 滑座,主要加工部位为平面和孔系,其结构复杂,精度宁波大红鹰学院毕业设计(论文)4要求又高,加工时应注意选择定位基准及夹紧力。2)材料 HT200。3)铸件人工时效处理。2.3 工艺分析工艺分析的目的主要有两个:一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理,是否便于加工与装配;二是通过工艺分析,对零件的工艺要求有进一步的了解,以便制定出合理的工艺规程。 1)铸件必须进行时效处理,以消除应力。有条件时应在露天存放一年以上再加工。2)为了保证加工精度应使定位基准统一,该零件主要定位基准,集中在 D 面和W 面上。3)镗孔时,在可能的条件下尽量采用“支承镗削”方法,以增加镗杆的刚性,提高加工精度。对直径较小的孔、应采用钻、扩、铰加工方法。为保证在同一轴上各孔的同轴度,可采用在已加工孔上,安装导向套再加工其他孔的方法。4)为提高孔的加工精度,应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。5)铸造时一般 50mm 以下孔不铸出。6)孔的尺寸精度检验,使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。7)同一轴线上各孔的同轴度,可采用检验心轴进行检验。8)各轴孔的轴线之间的平行度,以及轴孔的轴线与基准面的平行度,均应通过检验心轴进行测量。IV250-4 滑座作为主传动系的支承零件,各传动轴间要求一定的位置精度,因此,加工此 IV250-4 滑座的主要任务是保证各孔系间的相互位置精度。在此 IV250-4 滑座的加工中保证各孔正确位置是靠 T68 坐标镗床手动控制坐标来完成的,为更好地保证加工质量,单件小批量生产也可采用组合夹具、专用镗模进行加工,批量较大时,应采第 2 章 IV250-4 滑座的图样分析5用专用镗模进行加工。宁波大红鹰学院毕业设计(论文)6第3章 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式毛坯选择时,应全面考虑以下因素:1)零件的材料的刚度是否能承担成品生产要求;2)零件的结构形状与外形尺寸;3)生产类型,毛胚的制造是否经济;4)现有生产条件;该 IV250-4 滑座的材料是 HT200,单件小批生产,由于结构复杂,所以毛坯采用铸件。为了提高 IV250-4 滑座加工精度的稳定性,采用时效处理以消除内应力。3.2 定位基准的选择IV250-4 滑座定位基准的选择,直接关系各尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时,首先要遵守“基准统一”和“基准重合”的原则,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。具体选择时应考虑下列原则:重要表面原则 为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀,则应选择该表面为粗基准。不加工表面原则 为了保证加工面与不加工面间的位置要求,一般应选择不加工面为粗基准。余量最小原则 如果零件上每个表面都要加工,则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准,以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面,造成工件废品。使用一次原则 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面,其表面粗糙且精度低,若重复使用将产生较大的误差。平整光洁原则 第 3 章 工艺规程设计7以便工件定位可靠、夹紧方便。根据生产类型不同,实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时,由于毛坯精度高,可以直接用 IV250-4 滑座上的重要孔在专用夹具上定位,工件安装迅速,生产率高。在单件、小批及中批生产时,一般毛坯精度较低,按上述办法选择粗基准,往往会造成 IV250-4 滑座外形偏斜,甚至局部加工余量不够,因此通常采用划线找正的办法进行第一道的工序加工,即以主轴孔及中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查,必要时予以纠正,纠正后孔的余量应足够,但不应定均匀。该 IV250-4 滑座为单件中批量生产,在单件中批量生产时,由于毛坯精度低,所以以划线找正法安装。划线时先找正主轴孔中心,然后以主轴孔为基准找出其他需加工平面的位置。加工该 IV250-4 滑座时,按所划的线找正安装工件,则体现的是以主轴孔作为粗基准。3.2.2 精基准的选择选择精基准时,主要考虑保证加工精度和工件装夹方便可靠。为了保证 IV250-4 滑座零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度,IV250-4 滑座类零件精基准选择常用两种原则:基准统一原则、基准重合原则。小批生产时一般采用基准重合原则,即以装配基准作为定位基准,避免了基准不重合误差,有利于提高 IV250-4 滑座上各表面间的相互位置精度。大批生产时常采用基准统一原则,即一面两孔定位,可避免由于基准变换而带来的累积误差。该零件以三面定位,IV250-4 滑座上的装配基准为平面,而它们又是 IV250-4 滑座上其他要素的设计基准,因此以这些装配基准平面作为定位基准,避免了基准不重合误差,有利于提高 IV250-4 滑座各主要表面的相互位置精度。3.3 拟定工艺路线3.3.1 划分加工阶段零件的技术要求较高时,零件在进行加工时都应划分加工阶段,按工序性质不同,可划分如下几个阶段:粗加工阶段此阶段的主要任务是提高生产率,切除零件被加工面上的大部分余量,使毛坯形宁波大红鹰学院毕业设计(论文)8状和尺寸接近与成品,所能达到的加工精度和表面质量都比较低。半精加工阶段此阶段要减少主要表面粗加工中留下的误差,使加工面达到一定的精度并留有一定的加工余量,并完成次要表面的加工(钻、攻丝、铣键槽等) ,为精加工做好准备。精加工阶段切除少量加工余量,保证各主要表面达到图纸要求,所得精度与表面质量都比较高。所以此阶段主要目的是全面保证加工质量。光整加工阶段此阶段主要针对要进一步提高尺寸精度、降低粗糙度(IT6 级以上)的表面。一般不用于提高形状、位置精度。根据加工阶段划分的要求及零件的批量,该 IV250-4 滑座的加工划分为 3 个阶段:粗加工阶段(粗铣各个平面、孔端面及各主轴孔粗镗) 、半精加工阶段(半精镗各主轴孔,完成各次要孔等)和精加工阶段(磨各平面、精镗各主轴孔) 。3.3.2 安排加工顺序复杂工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序,如何将这些工序安排在一个合理的加工顺序中,生产中已总结出一些指导性的原则,先述如下。切屑加工工序顺序的安排原则1)先粗后精各表面加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的顺序进行,目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。2)先主后次零件的主要加工表面(一般是指设计基准面、主要工作面、装配基面等)应先加工,而次要表面(键槽、螺孔等)可在主要表面加工到一定精度之后、最终精度加工之前进行加工。3)先面后孔原则 对于 IV250-4 滑座类、支架类、机体类等零件,平面轮廓尺寸较大,用平面定位比较稳定可靠,故应先加工平面,后加工孔。这样,不仅使后续的加工有一个稳定可第 3 章 工艺规程设计9靠的平面作为定位基准面,而且在平整的表面上加工孔,加工变得容易一些,也有利于提高孔的加工精度。4)先基准后其他作为精基准的表面要首先加工出来。该 IV250-4 滑座的加工和装配大多以平面为基准,按照加工顺序安排的原则,采用先面后孔的加工顺序。先加工平面,可以为加工精度较高的支承孔提供稳定可靠的精基准,有利于提高加工精度。另外,先加工平面可以将铸件不平表面切除,可减少钻孔时钻头引偏和刀具崩刃等现象的发生,对刀和调整也较为方便。加工孔系时应遵循先主后次的原则,即先加工主要平面或孔系,这也符合切削加工顺序的安排原则。3.3.3 拟定加工工艺路线综合以上加工阶段和加工顺序的分析,可以初步得出 IV250-4 滑座的加工艺路线。初拟 IV250-4 滑座加工工艺路线方案一如表 3-1 所示。表 3-1 工艺路线方案一工序号工序内容10铸造,清理20对零件的轴线及基准参考线划线,了解各道工序加工要求及加工余量30粗铣、半精铣底面40粗铣、半精铣上平面50精铣上平面,留 0.2mm 的磨削余量60精铣底面,保证尺寸及粗糙度要求70钻、铰孔定位销孔2- 1280钻底面上孔,钻底面上孔10- 1310- 2690粗铣、半精铣长度为 910 的两侧面100粗铣、半精铣宽度为 200 的两侧面110粗铣、半精铣尺寸为 50 的内侧面120粗、半精,精镗孔40宁波大红鹰学院毕业设计(论文)10130钻 M8 底孔然后攻丝 M8,保证尺寸公差要求140钻、铰孔定位销孔(前面侧面上)2- 12150钻 6-M12 底孔然后攻丝 M12,保证尺寸公差要求160钻 8-M6 各孔底孔然后攻丝 M6,保证尺寸公差要求170磨削上平面180去毛刺190清洗200检验表 3-2 工艺路线方案二工序号工序内容10铸造,清理20对零件的轴线及基准参考线划线,了解各道工序加工要求及加工余量30粗铣、半精铣上平面40粗铣、半精铣底面50精铣上平面,留 0.2mm 的磨削余量60精铣底面,保证尺寸及粗糙度要求70钻、铰孔定位销孔2- 1280钻底面上孔10- 1390钻底面上孔10- 26100粗铣、半精铣长度为 910 的两侧面110粗铣、半精铣宽度为 200 的两侧面120粗铣、半精铣尺寸为 50 的内侧面130磨削上平面140粗、精镗孔40 150钻 M8 底孔然后攻丝 M8,保证尺寸公差要160钻、铰孔定位销孔(前面侧面上)2- 12第 3 章 工艺规程设计11170钻 6-M12 底孔然后攻丝 M12,保证尺寸公差要求180钻 8-M6 各孔底孔然后攻丝 M6,保证尺寸公差要求190去毛刺200清洗210检验方案一把粗铣、精铣分开进行加工,满足了粗精分开的原则,可以有效避免因粗精不分给工件带来的加工应力无法释放的危害,有效地保证了零件的加工精度。而且四个是孔同时进行加工的,不仅可以保证各主轴孔间的相互位置精度,而且还有效地提高了零件的加工效率,降低了工人的劳动强度。考虑到机械加工顺序安排原则及零件的生产成本等因素,其优越性在于把粗镗、半精镗、精镗分开进行加工,符合切削加工工序顺序的先粗后精安排原则,而且各轴孔加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工进行,可以逐步提高零件加工表面的精度和表面质量,可以逐渐提高各个轴孔的质量要求,可以提高各轴孔间的相互位置精度和各自的尺寸精度,保证 IV250-4 滑座零件的技术要求,确定其为此零件的加工工艺路线。工序号工序内容10铸造,清理20对零件的轴线及基准参考线划线,了解各道工序加工要求及加工余量30粗铣、半精铣底面40粗铣、半精铣上平面50精铣上平面,留 0.2mm 的磨削余量60精铣底面,保证尺寸及粗糙度要求70钻、铰孔定位销孔2- 1280钻底面上孔,钻底面上孔10- 1310- 2690粗铣、半精铣长度为 910 的两侧面100粗铣、半精铣宽度为 200 的两侧面110粗铣、半精铣尺寸为 50 的内侧面宁波大红鹰学院毕业设计(论文)12120粗、半精,精镗孔40130钻 M8 底孔然后攻丝 M8,保证尺寸公差要求140钻、铰孔定位销孔(前面侧面上)2- 12150钻 6-M12 底孔然后攻丝 M12,保证尺寸公差要求160钻 8-M6 各孔底孔然后攻丝 M6,保证尺寸公差要求170磨削上平面180去毛刺190清洗200检验3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定IV250-4 滑座体的材料是 HT200,中批生产,由于结构复杂,所以毛坯采用铸件。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、工序尺寸与毛坯尺寸如下:上端面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级,查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量,可得顶面长度方向的单边加工余量如下:精加工余量:Z2 =2.5mm粗加工余量:Z1 =5.5mm毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm两侧面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级,查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量,可得两侧面 A、C 长度方向的单边加工余量如下:精加工余量:Z2 =2.5mm粗加工余量:Z1=5.5mm毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm平面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级,查机械制造工艺设计简明第 3 章 工艺规程设计13手册表 2.2-4 铸件机械加工余量,可得平面 D、W 长度方向的单边加工余量如下:精磨余量: Z4=1.0mm粗磨余量: Z3=1.5mm半精刨余量:Z2 =3.5mm粗刨余量: Z1=5.0mm毛坯余量: Z=5.0+3.5+1.5+1.0=11mm内孔根据机械制造工艺设计简明手册表 2.3-10,可查得内孔的加工余量,并根据余量得到工序尺寸与毛坯尺寸,如下表 3-3 所示。 表 3-3 工序尺寸及公差表(mm)工序名称工序双面余量 Zb工序基本尺寸工序经济精度工序尺寸及偏差精镗0.2120IT7120H7半精镗1.8120-0.2=119.8IT9109.8H9粗镗3119.8-1.8=118IT11118H11铸造(毛坯)5118-3=11521152内孔 40根据机械制造工艺设计简明手册表 2.3-10,可查得内孔的加工余量,并根据余量得到工序尺寸与毛坯尺寸,如下表 3-4 所示。 表 3-4 工序尺寸及公差表(mm) 工序名称工序双面余量 Zb工序基本尺寸工序经济精度工序尺寸及偏差浮动镗0.0840IT640精镗0.2240-0.08=39.92IT739.92J7半精镗1.739.92-0.22=41.7IT939.7J9粗镗239.7-1.7=38IT1138铸造(毛坯)438-2=3623623.5 切削用量及工时定额的确定 工序 30 粗铣、半精铣上平面宁波大红鹰学院毕业设计(论文)14(1)粗铣上平面加工条件:工件材料: HT200,铸造。机床:X52K 立式铣床。查机械加工工艺师手册表 30-34 选择工艺装备及确定切削用量。刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀) ,材料:, ,齿数15YTmmD110,此为粗齿铣刀。8Z因其单边余量:Z=2mm。所以铣削深度 :。pammap2每齿进给量:根据机械加工工艺师手册表 2.4-75,取 。faZmmaf/10. 0取铣削速度:参照机械加工工艺师手册表 30-34,取。Vsmv/22. 1由式 3-1 得机床主轴转速:nmin/21211014.36022.110001000rdVn按照机械加工工艺师手册表 3.1-74 可以查得机床与之接近的转速为min/220rn 实际铣削速度 :vsmdnv/73. 160100022011014. 31000进给量: 。 fvsmmZnavff/4 . 460/300811. 0工作台每分进给量:。 mfmin/288/8 . 4mmsmmvffm铣削宽度:根据机械加工工艺师手册表 2.4-81,取。amma60被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 。l60lmm刀具切入长度 :1l (3.2)2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)1113mm刀具切出长度:取。2lmml22走刀次数为 1第 3 章 工艺规程设计15(2)半精铣上平面加工条件:工件材料: HT200,铸造。机床: X52K 立式铣床。查机械加工工艺师手册表 30-34 选择工艺装备及确定切削用量。刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):,齿数 12,此为细15YTmmD100齿铣刀。精铣该平面的单边余量:Z=1mm。铣削深度:。pammap0 . 1每齿进给量:根据机械加工工艺师手册表 3031,取。faZmmaf/08. 0铣削速度:参照机械加工工艺师手册表 3031,取。vsmv/32. 0机床主轴转速,由式(3.1)有:n10001000 0.32 6061 /min3.14 100Vnrd按照机械加工工艺师手册表 3.1-74 可以查得机床与之接近的转速为。75 /minnr实际铣削速度 :vsmdnv/4 . 06010007510014. 31000进给量,由式(2.3)有:。fVsmmZnavff/25. 260/751215. 0工作台每分进给量:。mfmin/135/25. 2mmsmmvffm被切削层长度 :由毛坯尺寸可知。lmml210刀具切入长度 :精铣时。1lmmDl1001刀具切出长度 :取。2lmml22走刀次数为 1根据机械加工工艺师手册:=249/(37.53)=2.21min。1t根据机械加工工艺师手册表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间。41. 01ft精铣宽度为 20mm 的下平台宁波大红鹰学院毕业设计(论文)16根据机械加工工艺师手册切削工时:=249/(37.53)=2.21min。2t根据机械加工工艺师手册表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间。41. 02ft总工时: 2121fftttttmin42. 541. 041. 021. 221. 2 工序工序 40 粗铣、半精铣底面粗铣、半精铣底面 切削用量及基本时间的确定已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为床 X52K 铣床,工件装在专用夹具中。刀具:YG8 硬质合金端铣刀。根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-63,可选铣刀直径=220mm,齿数 Z=6。wd1)确定背吃刀量 ap: mmap5 . 52)确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-15,可查得=0.200.29mm/z。选zf择=0.20mm/z,故 zf rmmZffz/2 . 1620. 03)确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-25,可选择=50m/min。cv min/41.852205910001000rdvnwcs按转速,选择,所以实际切削速度 v:min/100rnw min/08.6910001002201000mndvww工作台每分钟进给量为: min/120100620. 0Mzmmznffwz第 3 章 工艺规程设计17按 X52k 机床工作台进给量表,选择=130mm/min。Mzf则实际每齿进给量为: zmmznffwMzz/22. 01006130工额定时的计算:jT min85. 8213048648521iflllTMzj式中: =485mm,取 l1=86mm,l 取,。mml532mml42min/130mmfmz2i 工序工序 50 精铣上平面,留精铣上平面,留 0.2mm 的磨削余量切削用量及基本时间的确定的磨削余量切削用量及基本时间的确定本工序为精铣。已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 X52K 铣床,工件装在专用夹具中。刀具:YG8 硬质合金端铣刀。根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-63,可选铣刀直径=220mm,齿数 Z=6。wd1、确定背吃刀量:pa 1pamm2、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-15,可查得 f=0.40.6mm/z。选择f=0.52mm/z,故 rmmzffz/087. 0652. 03、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-25,可选择。min/68mmvc min/44.982206810001000rdvnwcs按 X52K 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/100rnw宁波大红鹰学院毕业设计(论文)18 min/08.6910001002201000mndvww工作台每分钟进给量为: min/54100609. 0Mzmmznffwz按 X52K 机床工作台进给量表,选择。min/60mmfmz则实际每齿进给量为: zmmznffwMzz/10. 0100660工额定时的计算:jT min84.3726048691021iflllTMzj式中: =910mm,取 =86mm,l dccdcdl05. 003. 0,315 . 000011l 取,mml532mml42。2min,/54immfmz 工序工序 60 精铣底面切削用量及基本时间的确定精铣底面切削用量及基本时间的确定本工序为精铣。已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 X52K 铣床,工件装在专用夹具中。刀具:YG8 硬质合金端铣刀。根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-63,可选铣刀直径=220mm,齿数 Z=6。wd1、确定背吃刀量:pa 1pamm2、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-15,可查得 f=0.40.6mm/z。选择f=0.52mm/z,故 rmmzffz/087. 0652. 03、确定切削速度 v:第 3 章 工艺规程设计19根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-25,可选择。min/68mmvc min/44.982206810001000rdvnwcs按 X52K 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/100rnw min/08.6910001002201000mndvww工作台每分钟进给量为: min/54100609. 0Mzmmznffwz按 X52K 机床工作台进给量表,选择。min/60mmfmz则实际每齿进给量为: zmmznffwMzz/10. 0100660工额定时的计算:jT min84.3726048691021iflllTMzj式中: =910mm,取 =86mm,l dccdcdl05. 003. 0,315 . 000011l 取,mml532mml42。2min,/54immfmz 工序工序 70 钻、铰孔钻、铰孔定位销孔切削用量及基本时间的确定定位销孔切削用量及基本时间的确定2- 12本工序为钻孔。已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 Z525 型立式钻床,工件装在组合夹具中。由于内孔直径较小,查机械制造工艺设计简明手册可知毛坯上不预留孔,为实心件。刀具:高速钢麻花钻1、确定背吃刀量:pa mmap62、确定进给量 f:宁波大红鹰学院毕业设计(论文)20根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-13,可查得 f=0.32mm/r。3、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-13,可查得=2434m/min,选择cv=30m/min。cv min/40.415123010001000rdvnwcs按 Z525 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/400rnw min/89.281000400121000mndvww4、工额定时的计算:jT min29. 0140032. 0253021ifnlllTwj式中: =30mm, 取 =5mm,=14mm 取=2mm,l2121rctgKdl1l2l2l =0.32mm/r,=400r/min, =1。fni 工序工序 80 钻底面上钻底面上孔切削用量及基本时间的确定孔切削用量及基本时间的确定10- 13本工序为钻孔。已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 Z525 型立式钻床,工件装在组合夹具中。由于内孔直径较小,查机械制造工艺设计简明手册可知毛坯上不预留孔,为实心件。刀具:高速钢麻花钻1、确定背吃刀量:pa 6.5pamm2、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-13,可查得 f=0.32mm/r。3、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-13,可查得=2434m/min,选择cv=30m/min。cv第 3 章 工艺规程设计21 10001000 30415.40 / min13cswvnrd按 Z525 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/400rnw 13 40028.89/ min10001000wwd nvm4、工额定时的计算:jT min29. 0140032. 0253021ifnlllTwj式中: =30mm, 取 =5mm,=14mm 取=2mm,l2121rctgKdl1l2l2l =0.32mm/r,=400r/min, =1。fni工序工序 90 粗铣,半精铣长度为粗铣,半精铣长度为 910 的两侧面切削用量及基本时间的确定的两侧面切削用量及基本时间的确定本工序为精铣。已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 X52K 铣床,工件装在专用夹具中。刀具:YG8 硬质合金端铣刀。根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-63,可选铣刀直径=220mm,齿数 Z=6。wd1、确定背吃刀量:pa mmap8 . 32、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-15,可查得 f=0.40.6mm/z。选择f=0.52mm/z,故 rmmzffz/087. 0652. 03、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-25,可选择。min/68mmvc min/44.982206810001000rdvnwcs按 X52K 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/100rnw宁波大红鹰学院毕业设计(论文)22 min/08.6910001002201000mndvww工作台每分钟进给量为: min/54100609. 0Mzmmznffwz按 X52K 机床工作台进给量表,选择。min/60mmfmz则实际每齿进给量为: zmmznffwMzz/10. 0100660工额定时的计算:jT min33.13386048691021iflllTMzj式中: =910mm,取 =86mm,l dccdcdl05. 003. 0,315 . 000011l 取,mml532mml42。8min,/54immfmz工序工序 100 粗铣,半精铣宽度为粗铣,半精铣宽度为 200 的两侧面切削用量及基本时间的确定的两侧面切削用量及基本时间的确定本工序为精铣。已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 X52K 铣床,工件装在专用夹具中。刀具:YG8 硬质合金端铣刀。根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-63,可选铣刀直径=220mm,齿数 Z=6。wd1、确定背吃刀量:pa mmap42、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-15,可查得 f=0.40.6mm/z。选择f=0.52mm/z,故 rmmzffz/087. 0652. 03、确定切削速度 v:第 3 章 工艺规程设计23根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-25,可选择。min/68mmvc min/44.982206810001000rdvnwcs按 X52K 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/100rnw min/08.6910001002201000mndvww工作台每分钟进给量为: min/54100609. 0Mzmmznffwz按 X52K 机床工作台进给量表,选择。min/60mmfmz则实际每齿进给量为: zmmznffwMzz/10. 0100660工额定时的计算:jT min67.3886048620021iflllTMzj式中: =200mm,取 =86mm,l dccdcdl05. 003. 0,315 . 000011l 取,mml532mml42。8min,/54immfmz工序工序 110 粗铣,半精铣尺寸为粗铣,半精铣尺寸为 50 的内侧面切削用量时间的确定的内侧面切削用量时间的确定本工序为精铣。已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 X52K 铣床,工件装在专用夹具中。刀具:YG8 硬质合金端铣刀。根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-63,可选铣刀直径=220mm,齿数 Z=6。wd1、确定背吃刀量:pa mmap42、确定进给量 f:宁波大红鹰学院毕业设计(论文)24根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-15,可查得 f=0.40.6mm/z。选择f=0.52mm/z,故 rmmzffz/087. 0652. 03、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-25,可选择。min/68mmvc min/44.982206810001000rdvnwcs按 X52K 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/100rnw min/08.6910001002201000mndvww工作台每分钟进给量为: min/54100609. 0Mzmmznffwz按 X52K 机床工作台进给量表,选择。min/60mmfmz则实际每齿进给量为: zmmznffwMzz/10. 0100660工额定时的计算:jT min13.108602245021iflllTMzj式中: =50mm,取 =24mm,l dccdcdl05. 003. 0,315 . 000011l 取,mml312mml22。8min,/24immfmz 工序工序 120 粗、精镗粗、精镗孔切削用量及基本时间的确定孔切削用量及基本时间的确定40本工序为粗镗。已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 T68 型卧式镗床,工件装在组合夹具中。刀具:硬质合金金刚镗镗刀。第 3 章 工艺规程设计25确定背吃刀量:pa )(5 . 1单边余量bpZmma确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.3-14,可查得 f=0.31.0mm/r。按 T68 机床进给量,选择 f=0.74mm/r。确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.3-14,可查得=4080m/min,选择cv。min/65mvc min/01.180115651000min/1000rrdvnws按 T68 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/200rnw min/22.7210002001151000mndvww工额定时的计算:jT min39. 0120074. 0355021ifnlllTwj式中:, =3mm,=5mm,mml501l2l =0.74mm/r, =1。fmin/200rn i 精镗精镗孔切削用量及基本时间的确定孔切削用量及基本时间的确定40本工序为精镗。已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 T68 型卧式镗床,工件装在组合夹具中。刀具:硬质合金金刚镗镗刀。1、确定背吃刀量:pa mmap9 . 02、确定进给量 f:宁波大红鹰学院毕业设计(论文)26根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.3-14,可查得 f=0.20.8mm/r。按 T68 机床进给量,选择 f=0.52mm/r。3、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.3-14,可查得=60100m/min,选择cv=85m/min。cv min/41.2291188510001000rdvnwcs按 T68 机床的转速,选择=250r/min,所以实际切削速度 v:wn min/63.9210002501181000mndvww4、工额定时的计算:jT min45. 0125052. 0535021ifnlllTwj式中: =50mm, =3mm,=5mm,l1l2l =0.74mm/r,=250r/min, =1。 fni 工序工序 130 钻钻 M8 底孔然后攻丝底孔然后攻丝 M8,保证尺寸公差要求,保证尺寸公差要求切削用,保证尺寸公差要求,保证尺寸公差要求切削用量量 及基本时间的确定及基本时间的确定已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 Z525 型立式钻床,工件装在组合夹具中。刀具:高速钢钻头1、确定背吃刀量:pa mmap4 . 32、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-43,可查得 f=0.150.25mm/r。按Z525 机床进给量,选择 f=0.16mm/r。3、确定切削速度 v:第 3 章 工艺规程设计27根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-43,可查得=815m/min,选择cv。min/10mmvc min/38.127251010001000rdvnwcs按 Z525 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/220rnw min/27.171000220251000mndvww4、工额定时的计算:jT min31. 1122016. 01333021ifnlllTwj式中: =30mm,取 =3mm,=13mm,l2121rctgKdDl1l2l =0.16mm/r,=200r/min, =1。fni 工序工序 150 钻钻 6-M12 底孔然后攻丝底孔然后攻丝 M12,保证尺寸公差要求,保证尺寸公差要求 保证尺寸公差要求切削保证尺寸公差要求切削用量及基本时间的确定用量及基本时间的确定已知加工材料为 HT200 铸铁,铸件;机床为 Z525 型立式钻床,工件装在组合夹具中。刀具:高速钢钻头1、确定背吃刀量:pa mmap82、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-32,可查得 f=1.01.2mm/r。按 Z525机床进给量,选择 f=1.0mm/r。3、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-34,可查得=2030m/min,选择cv=25m/min。cv宁波大红鹰学院毕业设计(论文)28 min/04.321202510001000rdvnwcs按 Z525 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/315rnw min/53.241000315201000mndvww4、工额定时的计算:jT min11. 013150 . 1333021ifnlllTwj式中: =30mm,取 =3mm,=14mm 取=3mm,l2121rctgKdDl1l2l2l =1.0mm/r,=315r/min, =1。fni工序工序 170 磨削上平面磨削上平面 机床M114W 万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127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 350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33-42 有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st wvrf纵向进给量 0.5B20mm(双行程) af 3)切削工时rabfvfkDbZt10002式中D-被加工直径 b-加工宽度Z -单边加工余量bK-系数 V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量af-工作台往返一次砂轮径向进给量af0.55(min)0157. 02201810001 . 115. 09902t第 4 章 镗 40 孔夹具设计29第4章 镗40孔夹具设计4.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工镗孔粗、精镗VII轴线40孔夹具设计,加工时除了要满足粗糙度要求外,还应满足两孔轴线间公差要求。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 设计要求在对工件进行机械加工时,为了保证加工的要求,首先要使工件相对道具及机床有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此,在进行机械加工前,先要将工件装夹好。夹具的组成 :1、定位装置。2、夹紧装置。3、对刀或导向装置。4、连接原件。5、夹具体。6、其他元件或装置。4.3 夹具的组成(1) 定位元件 夹具上的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件,经过它们使工件在夹具中占据合理的位置。(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。图3-3中的螺杆8(与圆柱销合成一个零件)、螺母7和开口垫圈6就起到了上述作用。(3) 对刀或导向装置铣床夹具上的对刀块和塞尺为对刀装置。宁波大红鹰学院毕业设计(论文)30 (4) 连接元件如图4-3中夹具体3的底面为安装基面,保证了钻套1的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销5的轴线平行于钻床工作台。(5) 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件,如图3-3中的件3,通过它把全部元器件连接成一整体。 (6) 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。4.4 夹具的分类和作用 (1)按专业程度划分1)通用夹具通用夹具是指已经标准化的,在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如,车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘,铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产,常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广,生产效率低,主要适用于单件、小批量的生产中。 2)专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑,操作迅速、方便、省力,可以保证较高的加工精度和生产效率,但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时,夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。 3)通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换,部分装置可以调整,以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具,称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比,加工对象不很明确,适用范围更广一些。 4)组合夹具 (1)按使用的机床分类由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同,对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按机床不同,分车、铣、钻、镗、磨有齿轮机床夹具。 第 4 章 镗 40 孔夹具设计31(2)按夹紧动力源分类根据夹具所采用的动力源不同,可分为:手动、气液、电动、气动、液压、磁力、真空夹具等。夹具的作用:1缩短辅助时间,提高劳动生产率夹具的使用一般包括两个过程:其一是夹具本身在机床上的安装和调整,这个过程主要是依靠夹具自身的定向键、对刀块来快速实现,或者通过找正、试切等方法来实现,但速度稍慢;其二是被加工工件在夹具中的安装,这个过程由于采用了专用的定位装置(如V形块等),因此能迅速实现。 2确保并稳定加I精度,保证产品质量 加工过程中,工件与刀具的相对位置容易得到保证,并且不受各种主观因素的影响,因而工件的加工精度稳定可靠。 3降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强 由于多数专用夹具的夹紧装置只需厂人操纵按钮、手柄即可实现对工件的夹紧,这在很大程度上减少了工人找正和调整工件的时间与难度,或者根本不需要找正和调整,所以,这些专用夹具的使用降低了对工人的技术要求并减轻了工人的劳动强度。按夹紧的动力源可分为:手动夹具,气动夹具,液压夹具,气液增力夹具,电磁夹具以及真空夹具等。4.5 定位、夹紧方案的选择由零件图可知:在对加工轴承孔夹具设计行加工前,底平面进行了粗、精铣加工,底面孔进行了钻、扩加工。因此,定位、夹紧方案有:选一面两销定位方式,工艺孔用短圆柱销,用棱形销定位(定位销孔) ,夹2- 12紧方式用操作简单,通用性较强的移动压板来夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内,采用一面两销的定位方式,这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。4.6 切削力及夹紧力的计算镗刀材料:(硬质合金镗刀)5YT宁波大红鹰学院毕业设计(论文)32刀具参数: 60粗K90精K100s80由参考文献5查表可得:321圆周切削分力式: 0.750.152943CpcPFa fvK式中 0.4pamm0.15/fmm r rpspoppkmppKKKKKK查5表得: 查5表 取 421()736nmpbK1 250.6b0.75n 由表可得参数: 62194. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:764.8()CFN同理:径向切削分力式 : 0.90.750.32383PpcPFafvK式中参数: 77. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:327.74()PFN轴向切削分力式 : 0.50.43326fpcPFa fvK式中参数: 11. 1pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:605.48()fFN实际所需夹紧力的数值。即:FKWK安全系数 K 可按下式计算有:6543210KKKKKKKK 式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5表可得: 60 KK1211.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK 第 4 章 镗 40 孔夹具设计33 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有: 1193.08()KCCWKFN 766.37()KPPWKFN 1359.90()KffWKFN该孔的设计基准为中心轴,故以回转面做定位基准,实现“基准重合”原则;参考文献,因夹具的夹紧力与切削力方向相反,实际所需夹紧力 F 夹与切削力之间的关系 F 夹KF轴向力:F 夹KF (N)扭距:Nm93.111033. 1234. 05 .1054.3331038 . 09 . 130MYFXFMKfdCM在计算切削力时必须把安全系数考虑在内,安全系数321KKKK 实际所需夹紧力:由参考文献16机床夹具设计手册表得:1121 KFWfK安全系数 K 可按下式计算,由式(2.5)有:6543210KKKKKKKK 式中:为各种因素的安全系数,见参考文献16机床夹具设计手册表60 KK 可得: 121 25. 20 . 10 . 13 . 12 . 10 . 12 . 12 . 1K所以 )(55.445625. 269.1980NFKWfK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,决定选用螺旋夹紧机构。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。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式,利用螺旋杆直接夹紧元件,或者与其他宁波大红鹰学院毕业设计(论文)34元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋,实际上相当于把契绕在圆柱体上,因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋,使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点:(1)结构简单;(2)扩力比大;(3)自琐性能好;(4)行程不受限制;(5)夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置,在此套夹具中,中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧。工件通过定位销的定位限制了绕 Z 轴旋转,通过螺栓夹紧移动压板,实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板,通过精确的圆弧定位,实现定心。此套移动压板制作简单,便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动,以达到压紧的目的。压紧的同时,实现工件的定心,使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献51226 可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:)(210tgtgQLWz式中参数由参考文献5可查得: 6.22 2.76zr 90105922 29其中: 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夹紧力:04748.2()WN该夹具采用螺旋夹紧机构, 由上述计算易得: KKWW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。第 4 章 镗 40 孔夹具设计354.7 误差分析与计算该夹具以一面两销定位,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: 两定位销的定位误差 :111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中:,10.052Dmm20Dmm,10.011dmm20.023dmm, 1min0mm2min0.034mm 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 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。宁波大红鹰学院毕业设计(论文)364.8 夹具设计及操作的简要说明为提高生产率,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋机构) 。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。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,选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。第 5 章 铣侧面夹具设计37第5章 铣侧面夹具设计5.1 切削力及夹紧分析计算 刀具:面铣刀(硬质合金) 刀具有关几何参数: 00150010 顶刃0n 侧刃60010 15 30rK 20.5Lmm22Z 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: 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。查参考文献51226 可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:宁波大红鹰学院毕业设计(论文)38)(210tgtgQLWz式中参数由参考文献5可查得: 6.22 2.76zr 90105922 29其中: 33()Lmm)(80 NQ 螺
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