星轮 加工工艺和-钻3-φ4孔夹具设计【版本5】【含CAD+PDF图纸】
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星轮
加工工艺和-钻3-φ4孔夹具设计【版本5】【含CAD+PDF图纸】
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- 内容简介：
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机械加工工艺卡片工件名称 星轮工序号IX零件名称星轮零件号零件重量同时加工件数1材料毛坯牌号硬度型号重量钢板铸件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具立式钻床Z525安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1钻直径为3-4的孔高速钢锥柄麻花钻游标卡尺151设计者 指导老师共 1 页第 1 页机械加工工艺过程卡片零件号工序号工序名称设备夹具刀具量具名称型号名称规格名称规格名称规格铸造时效处理 车一端外圆，退刀槽和端面卧式车床CA6140专用夹具高速钢端铣刀 车另一端外圆，退刀槽和端面卧式车床CA6140专用夹具高速钢锥柄麻花钻精车一端外圆和端面卧式车床CA6140专用夹具高速钢锥柄麻花钻 精车另一端外圆和端面卧式车床CA6140专用夹具高速钢锥柄麻花钻钻，扩，绞直径为28的孔卧式车床Z525专用夹具高速钢锥柄麻花钻VIII 铣键槽立式铣床X51专用夹具键槽铣刀IX钻3-4的孔立式钻床Z525专用夹具高速钢锥柄麻花钻X质检XI入库目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 3二. 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择传 52.3制定工艺路线 82.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 112.5确定切削用量及基本工时14三 夹具设计163.1问题的提出163.2夹具设计173.3切削力及夹紧力计算183.4定位误差分析193.5夹紧误差203.6夹具设计及操作简要说明21总 结23致 谢24参考文献 25课程设计说明书题目：星轮轮零件的工艺规程及钻3-4孔的工装夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师：摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。星轮加工工艺规程及其钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 3二. 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择传 52.3制定工艺路线 82.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 112.5确定切削用量及基本工时11三 夹具设计123.1问题的提出123.2夹具设计123.3切削力及夹紧力计算133.4定位误差分析133.5夹具设计及操作简要说明15总 结16致 谢17参考文献 18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。星轮的加工工艺规程及其钻3-44孔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、 零件的分析1.1 零件的作用星轮轮的作用，待查1.2 零件的工艺分析星轮轮有2组加工面他们有位置度要求。这2组加工面的分别为1，以外圆为基准的加工面，这组加工面包括，外圆自身和端面，和内圆，2：一个事以内圆为基准的加工面，这个主要是外圆的加工和三个台阶面的加工二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。2.2 基面的选择的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择：对双联齿轮这样的回转体零件来说，选择好粗基准是至关重要。对回转体零件我们通常以外圆作为粗基准。精基准的选择：精基准 的选择要考虑基准重合的原则，设计基准要和工艺基准重合。因此我们采用孔做为精基准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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一工序：铸造工序：时效处理工序：车小端外圆，退刀槽和端面。工序：车大端外圆和端面工序：精车一端外圆和端面工序：精车另一端外圆和端面工序：钻，扩，绞，直径为28的孔工序：铣键槽工序：钻直径为3-2的 孔，工序X：钻3-4的孔工序XI：质检工序XII：入库方案二工序：铸造工序：时效处理工序：车小端外圆，退刀槽，端面工序：车大端外圆，端面工序：钻28的孔工序：铣键槽， 工序：钻3-2的孔工序：钻3-4的孔工序： 质检。工序X：入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一增加了一个精车的工序，增加精车工序后就更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案一具体的工艺路线如下工序：铸造工序：时效处理工序：车小端外圆，退刀槽和端面。工序：车大端外圆和端面工序：精车一端外圆和端面工序：精车另一端外圆和端面工序：钻，扩，绞，直径为28的孔工序：铣键槽工序：钻直径为3-2的 孔，工序X：钻3-4的孔工序XI：质检工序XII：入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定双联齿轮零件材料为45，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、 星轮的外圆和端面因星轮的外圆和端面的精度要求都不是很高，其加工余量为2.5mm。3、星轮的的轴孔毛坯为实心，不铸造出孔。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钻 ，扩，绞孔钻孔：扩： 铰： 拉：花键 表面粗糙毒均为1.61、 孔端面采用铣一次走刀完表面加工，表面粗糙度为3.2，根据参考文献，其余量为Z=2.5mm2.5 确定切削用量及基本工时车：小端外圆，端面，退刀槽 选硬质合金车刀工步一：车小端端面1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(12+30)/475=0.052min。工步二：车 小端外圆 选择硬质合金车刀1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(12+20)/475=0.050min。工步3：车退刀槽选择硬质合金车刀1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(12+2)/475=0.34min。工序二车大端外圆和端面选择硬质合金车刀1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(5+50)/475=0.1157min。工步二：车大端外圆选择硬质合金车刀1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(12+20)/475=0.067min。工序III和工序IV工序一与工序二相同，不再累述工序VII：钻 扩 铰孔钻孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为2、扩孔利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为2、 铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为工序IV：铣键槽1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为12.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取198当198r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时： ，则机动工时为工序VII：工序VII：钻 孔钻孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为三、 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，决定设计第九道工序钻3-4孔夹具设计1：问题的提出 本夹具主要用于加工3-4孔，定位要求不高，因此我们主要考虑提高生产效率的，因此我们只需要在下面增加一调整块来调整孔相对于水平面的垂直度就可以了。2：定位基准的选择 加工3-4孔时我们以一端面和孔为定位基准采用心轴定位。同时底面采用调整块来调整孔相对于水平面的垂直3：切削力和 夹紧力的计算由于本工序主要是钻3-4的孔没有精度要求，所以只对夹具的定位稳定性进行计算，及夹紧力和钻削力的计算。钻孔时的切削力计算：根据（机械加工工艺手册 李洪 主编 ）表2.4-69 钻孔时的切削力为： N.m夹紧力的计算：根据（机床夹具设计手册 第三版 王光斗 王春福 主编）表1-3-11 =90526 N在计算切削力时，必须考虑安全系数。 安全系数 式中：基本安全系数；取1.5 加工性质系数；取1.1 刀具钝化系数；取1.1 断续切削系数；取1.1则 N钻削力小于夹紧力 ，所以该夹紧装置可靠。4：定位误差的分析与计算 因为钻孔时的孔的位置度没有精度要求，因此定位误差不予考虑。5：夹具设计及简要操作说明我们采用28内孔和端面定位，用开口压板压紧，当我们需要装工件时，我们通过心轴把工件的端面和夹具体靠紧，同时通过定位块把把工件定位在正确的位置，需要卸工件时我们可以先松开螺钉，然后抽掉开口压板，使其离开压紧面，把工件顺着心轴拉出以取出工件，这样装卸方面快速，适合与批量生产夹具装配图附图如下总 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
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