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K019-牛头刨床推动架机械加工工艺规程及钻M8螺纹底孔[版本2]夹具设计大批量生产

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版本2 K019 牛头 刨床 推动 机械 加工 工艺 规程 M8 螺纹 底孔 版本 夹具 设计 大批量 生产
资源描述:
K019-牛头刨床推动架机械加工工艺规程及钻M8螺纹底孔[版本2]夹具设计大批量生产,版本2,K019,牛头,刨床,推动,机械,加工,工艺,规程,M8,螺纹,底孔,版本,夹具,设计,大批量,生产
内容简介:
绪论本文是有关推动架工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后,在生产实习的基础上,综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计,根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案,以确保零件的加工质量。据资料所示,推动架是牛头刨床进给机构中的小零件,其主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动,同时拨动棘轮,带动丝杠转动,实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差,合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具,进给量,切削速度、功率,扭矩等用来提高加工精度,保证其加工质量。第1章 引 言机械制造业是国民经济的支柱产业,现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快,对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求,也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中,由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同,针对某一零件,往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的,而是需要经过一定的工艺过程。因此,我们不仅要根据零件具体要求,选择合适的加工方法,还要合理地安排加工顺序,一步一步地把零件加工出来。1.1机械加工工艺规程制订1.1.1生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备,产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理,部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件,称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下:1.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。2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划,实现优质高产和低消耗。3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领,才能确定所须机床的种类和数量,工厂的面积,机床的平面布置,各部门的安排。1.2机械加工工艺规程的种类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。对于检验工序还有检验工序卡片;自动、半自动机床完成的工序,还有机床调整卡片。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。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时,用于直接指导生产,用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。1.3制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时,必须具备下列原始资料:1.产品的全套技术文件,包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图,了解毛坯余量,结构工艺性,以及铸件分型面,浇口、冒口的位置,以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况;生产面积;工人的技术水平;专用设备;工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。第2章 零件的分析2.1零件的作用据资料所示,可知该零件是B6065牛头刨床推动架,是牛头刨床进给机构的中小零件,32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴,靠近32mm孔左端处一棘轮,在棘轮上方即16mm孔装一棘爪,16mm孔通过销与杠连接杆,把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动,同时拨动棘轮,带动丝杠转动,实现工作台的自动进给。2.2零件的工艺分析由零件图可知,其材料为HT200,该材料为灰铸铁,具有较高强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知,32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组:1.32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:32mm的两个端面及孔和倒角,16mm的两个端面及孔和倒角。2.以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括,16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹,6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求,主要是:1.32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10;2.32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知,对这两组加工表面而言,先加工第一组,再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。 第3章 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为灰铸铁,通过计算和查询资料可知,毛坯重量约为0.72kg。生产类型为中小批量,可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要铸造出来,故还需要安放型心。此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知,差得该铸件的尺寸公差等级CT为810级,加工余量等级MA为G级,故CT=10级,MA为G级。表3.1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0顶面降一级,单侧加工16的孔16H3.0底面,孔降一级,双侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工(取下行值)32的孔32H3.0孔降一级,双侧加工35的两端面20G2.5双侧加工(取下行值)16的孔16H3.0孔降一级,双侧加工表3.2由参考文献可知,铸件主要尺寸的公差如下表:主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圆端面455502.832的孔326.0262.635的两端面205252.416的孔166102.2图3.1所示为本零件的毛坯图图3.1 零件毛坯图第4章 选择加工方法,制定工艺路线4.1机械加工工艺设计4.1.1基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一,基面的选择正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。4.1.2粗基面的选择对一般的轴类零件来说,以外圆作为基准是合理的,按照有关零件的粗基准的选择原则:当零件有不加工表面时,应选择这些不加工的表面作为粗基准,当零件有很多个不加工表面的时候,则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准,从零件的分析得知,B6065刨床推动架以外圆作为粗基准。4.1.3精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准,称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差,零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一,先选择32的孔和16的孔作为精基准。4.2制定机械加工工艺路线4.2.1工艺路线方案一工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面工序IV 铣深9.5mm宽6mm的槽工序V 车10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45。用Z525立式钻床加工。工序VII 钻、扩、铰32mm,倒角45。选用Z550立式钻床加工工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序 钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序 钻6mm的孔,锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工工序 拉沟槽R34.2.2工艺路线方案二工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面工序IV 铣深9.5mm宽6mm的槽工序V 车10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻、扩、铰32mm,倒角45。选用Z535立式钻床加工工序VII 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45。用Z535立式钻床加工工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序 钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序 钻6mm的孔,锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工工序 拉沟槽R34.3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于:两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm的孔,然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰32mm,倒角45,而方案二则与此相反,先钻、扩、铰32mm,倒角45,然后以孔的中心线为基准距离12mm钻16mm的孔,这时的垂直度容易保证,并且定位和装夹都很方便,并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的.因此,选择方案二是比较合理的。4.4确定工艺过程方案表 4.1 拟定工艺过程工序号工序内容简要说明010一箱多件沙型铸造020进行人工时效处理消除内应力030涂漆防止生锈040铣32mm孔的端面先加工面050铣16mm孔的端面060铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面070铣深9.5mm宽6mm的槽080车10mm孔和16mm的基准面090钻、扩、铰32mm,倒角450100钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角450110钻半、精铰、精铰16mm,倒角450120钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H0130钻6mm的孔,锪120的倒角后加工孔0140拉沟槽R30150检验0180入库第5章 选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为中小批量,故加工设备以通用机床为主,辅以少量专用机床,其生产方式以通用机床专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线,工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.5.1选择加工设备与工艺设备5.1.1 选择机床,根据不同的工序选择机床工序040、050铣32mm孔的端面和铣16mm孔的端面,因定为基准相同。工序的工步数不多,成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣,选择XA6132卧铣铣床。工序060铣32mm孔和铣16mm的孔在同一基准的两个端面,宜采用卧铣。选择XA6132卧式铣床。工序070铣深9.5mm,宽6mm的槽,由于定位基准的转换。宜采用卧铣,选择XA6132卧式铣床。工序080车10mm孔和16mm的基准面本工序为车端面,钻孔10mm,车孔16mm,孔口倒角。宜选用机床CA6140车床。工序090 钻、扩、铰32mm,倒角45。选用Z535立式钻床。工序0100钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45。用Z535立式钻床加工。工序0110钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床。工序0120钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工。工序0130钻6mm的孔,锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工。工序0140 拉沟槽R3 选用专用拉床。5.1.2 选择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外,其他各工序使用通用夹具即可。5.1.3 选择刀具,根据不同的工序选择刀具1.铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm,齿数z=10,及直径为d=50mm,齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。2.钻32mm的孔选用锥柄麻花钻。3.钻10mm和钻、半精铰16mm的孔。倒角45,选用专用刀具。4.车10mm孔和16mm的基准面并钻孔。刀具:选择高速钢麻花钻,do=10mm,钻头采用双头刃磨法,后角120,45度车刀。5.钻螺纹孔6mm.攻丝M8-6H 用锥柄阶梯麻花钻,机用丝锥。6.拉沟槽R3选用专用拉刀。5.1.4 选择量具 本零件属于成批生产,一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求,尺寸和形状特点,参考相关资料,选择如下:1.选择加工面的量具 用分度值为0.05mm的游标长尺测量,以及读数值为0.01mm测量范围100mm125mm的外径千分尺。2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7IT9之间,可选用读数值0.01mm 测量范围50mm125mm的内径千分尺即可。3.选择加工槽所用量具槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为:粗铣时均为IT14;半精铣时,槽宽为IT13,槽深为IT14。故可选用读数值为0.02mm测量范围0150mm的游标卡尺进行测量。5.2确定工序尺寸 5.2.1面的加工(所有面)根据加工长度的为50mm,毛坯的余量为4mm,粗加工的量为2mm。根据机械工艺手册表2.3-21加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm,经粗加工后的加工余量为0.5mm。对精度要求不高的面,在粗加工就是一次就加工完。5.2.2孔的加工1. 32mm.毛坯为空心,通孔,孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:31mm. 2z=16.75mm扩孔:31.75mm 2z=1.8mm粗铰:31.93mm 2z=0.7mm精铰:32H72. 16mm.毛坯为实心,不冲孔,孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:15mm. 2z=0.85mm扩孔:15.85mm 2z=0.1mm粗铰:15.95mm 2z=0.05mm精铰:16H73. 16mm的孔毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:15mm 2z=0.95mm粗铰:15.95mm 2z=0.05mm精铰:16H84.钻螺纹孔8mm毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:7.8mm 2z=0.02mm精铰:8H75.钻6mm孔毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:5.8mm 2z=0.02mm精铰:6H7第6章 确定切削用量及基本时间6.1 工序切削用量及基本时间的确定6.1.1 切削用量 本工序为铣32mm孔的端面。已知工件材料为HT200,选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm,齿数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r=10,a=12,=45已知铣削宽度a=2.5mm,铣削深度a=50mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知,XA6132型卧式铣床的功率为7.5kw,工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f=0.160.24mm/z、现取f=0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm,铣刀直径d=60mm,耐用度T=180min。3.确定切削速度 根据资料所知,依据铣刀直径d=60mm,齿数z=10,铣削宽度a=2.5mm,铣削深度a=50mm,耐用度T=180min时查取Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削:Vc =Vc=56.52m/min 实际进给量: f=f=0.16mm/z4.校验机床功率 根据资料所知,铣削时的功率(单位kw)为:当f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数k=1,则P= 3.5kw,P=0.8 kw。 根据XA6132型立式铣床说明书可知:机床主轴主电动机允许的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此机床功率能满足要求。6.1.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=4.6min6.2 工序切削用量及基本时间的确定6.2.1 切削用量 本工序为铣16mm孔的端面。选择高速钢圆柱铣刀直径d=50mm,齿数z=8。已知铣削宽度a=2.5mm,铣削深度a=35mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知,查得每齿进给量f=0.200.30mm/z、现取f=0.20mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm,耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知,依据上述参数,查取Vc73mm/s,n=350r/min,Vf=390mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=150r/min,Vfc=350mm/s。则实际切削:Vc =Vc=23.55m/min 实际进给量: f=f=0.23mm/z4.校验机床功率 依据上道工序校验的方法,根据资料所知,切削功率的修正系数k=1,则P= 2.3kw,P=0.8 kw,P=7.5可知机床功率能够满足要求。6.2.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=4.3 min6.3工序切削用量及基本时间的确定6.3.1切削用量 本工序为铣32mm孔和16mm孔在同一基准上的两个端面,所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=60mm,齿数z=8。其他与上道工序类似。1.确定每次进给量f 根据资料,查得每齿进给量fz=0.200.30mm/z,现取fz=0.20mm/z。2.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据资料,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.8mm,耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知,依据上述参数,查取Vc85mm/s,n=425r/min,Vf=438mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=250r/min,Vfc=400mm/s。则实际切削:Vc =Vc=47.1m/min 实际进给量: f=f=0.2mm/z4.校验机床功率 根据资料所知,根据以上参数可知,切削功率的修正系数k=1,则P= 2.5kw,P=0.8 kw,P=7.5,依据上述校验方法可知机床功率能满足要求。6.3.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=5.8 min6.4 工序切削用量及基本时间的确定6.4.1切削用量的确定本工序为铣深9.5mm,宽6mm的槽。所选刀具为切槽铣刀,铣刀直径d=6mm,根据资料选择铣刀的基本形状r=10,a=20,已知铣削宽度a=3mm,铣削深度a=9mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知,用切槽铣刀加工铸铁,查得每齿进给量f=0.520.10mm/z、现取f=0.52mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知,用切槽铣刀加工铸铁,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.20mm,耐用度T=60min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知,依据铣刀直径d=6mm,铣削宽度a=3mm,铣削深度a =9mm,耐用度T=60min时查取Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削:Vc =Vc=8.49m/min 实际进给量: f=f=0.16mm/z4.校验机床功率 据资料可知,切削功率的修正系数k=1,则P= 2.8kw,P=0.8 kw,可知机床功率能满足要求。6.4.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=2.75min6.5工序切削用量及基本时间的确定6.5.1 切削用量本工序为车端面、钻孔10、车孔16、孔口倒角,加工条件为:工件材料为HT200,选用CA6140车床。刀具选择:选择高速钢麻花钻,do=10mm,钻头采用双头刃磨法,后角o120,45度车刀。 1.钻孔切削用量查切削手册 所以,按钻头强度选择 按机床强度选择,最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 2.钻头磨钝标准及寿命:后刀面最大磨损限度(查切削手册)为0.50.8mm,寿命。 切削速度,查切削手册: 修正系数 故查切削手册机床实际转速为 故实际的切削速度 3.校验扭矩功率 所以 故满足条件,校验成立。6.5.2 计算工时:6.6 工序的切削用量及基本时间的确定6.6.1 切削用量 本工序为钻32mm孔,刀具选用高速钢复合钻头,直径d=32mm,使用切削液1.确定进给量f 由于孔径和深度都很大,宜采用自动进给,fz=0.20mm/r。2.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130,钻头后刀面最大磨损量为0.8mm,耐用度T=50min。3.确定切削速度V 由表5-132,=670MPa的HT200的加工性为5类,根据表5-127,进给量f=0.20mm/r,由表5-131,可查得V=17m/min,n=1082r/min。根据Z535立式钻床说明书选择主轴实际转速.6.6.2 基本时间钻32mm深45mm的通孔,基本时间为25s6.7工序的切削用量及基本时间的确定6.7.1 切削用量 本工序为钻、半精铰,精铰16mm的孔。铰刀选用15.95的标准高速钢铰刀,r0=0,a0=8,kr=5铰孔扩削用量:1. 确定进给量f 根据参考文献三表10.4-7查出f表=0.651.4.按该表注释取较小进给量,按Z525机床说明书,取f=0.72。2. 确定切削速度v和转速n 根据表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系数可按表10.4-10查出,kmv=1。故K=0.87 故V=14.20.871=12.35m/minN= 根据Z525机床说明书选择n=275r/min.这时实际的铰孔速度V为:V= 根据以上计算确定切削用量如下: 钻孔:d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min 半精铰:d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 精铰:d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min6.7.2 时间计算:1.钻孔基本工时:T = 式中,n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= 3. 半精铰基本工时:l= L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= 3.精铰基本工时:l=取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mmT= 6.8 工序的切削用量及基本时间的确定6.8.1切削用量 本工序为钻螺纹孔6mm、攻丝M8-6H,刀具选用锥柄阶梯麻花钻,直径d=6mm,以及机用丝锥。钻床选用Z525立式钻床,使用切削液。1.确定进给量f 由于孔径和深度都不大,宜采用手动进给。2.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130,钻头后到面最大磨损量为0.6mm,耐用度T=20min。3.确定切削速度V 由表5-132,=670MPa的HT200的加工性为5类,根据表5-127进给量可取f=0.16mm/r;由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根据Z525立式钻床说明书选择主轴实际转速。6.8.2 基本时间钻6mm螺纹孔,攻丝,基本时间为45s.6.9 工序的切削用量及基本时间的确定本工序为钻6mm的孔,锪120倒角,选用Z525立式钻床加工6.9.1 切削用量 刀具采用高速钢复合钻头,直径d=6mm,使用切削液。1.确定进给量f 由于孔径和深度均很小,宜采用手动进给2.选用钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130,钻头后刀面最大磨损量为0.8mm,耐用度为15min。3.确定切削速度V 由表5-132,=670MPa的HT200的加工性为5类,据表5-127,暂定进给量f=0.16mm/r。由表5-131,可查v=16m/min。根据Z525立式钻床说明书选择主轴实际转速n=1041r/min。6.9.2 基本时间 钻一个6mm深8mm的通孔,基本时间约为6s.第7章 钻M8孔夹具设计由于公差要求较低,因此本步的重点应在加紧的方便与快速性上。1.1 4.1 夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过,其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下,还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧,才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置,以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下,不发生移动和震动,确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的,正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力,使之变为夹紧力,并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。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,通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。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。1.2 4.2 夹具的导向在钻床上加工孔时,大都采用导向元件或导向装置,用以引导刀具进入正确的加工位置,并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的刚性,从而保证零件上孔的精度,在钻床上加工的过程中,导向装置保证同轴各孔的同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等,因此,导向装置如同定位元件一样,对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用。导向元件包括刀杆的导向部分和导向套。在这套钻床夹具上用的导向套是钻套。钻套按其结构可分为固定钻套,可换钻套,快换钻套及特殊钻套。因此套钻夹具加工量不大,磨损较小,孔距离精度要求较高,则选用固定钻套。如图4.2。直接压入钻模板或夹具体的孔中。图4.2 钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用H7/h6的配合。且必须有很高的耐磨性,材料选择20Mn2。淬火HRC60。我选择的钻套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。相同的,为了防止定位销与模板之间的磨损,在模板定位孔之间套上两个固定衬套。选取的标准件代号为12*18 GB2263-1980。材料仍选取T10A, 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。7.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑,选择孔32mm和端面为基准定位,侧面加定位销辅助定位,使工件完全定位,再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。7.2切削力和卡紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力,实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力 :扭矩 卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1S2S3S4F=16.77N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧,调节卡紧力调节装置,即可指定可靠的卡紧力。1.3 4.4钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点:1、固定钻套:钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中,钻模板或夹具体的孔与钻套外圆一般采用H7/n6配合,主要用于加工量不大,磨损教小的中小批生产或加工孔径甚小,孔距离精度要求较高的小孔。2、可换钻套:主要用在大批量生产中,由于钻套磨损大,因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套,衬套直接压入钻模板的孔内,钻套以F7/m6或F7/k6配合装入衬套中。3、快换钻套:当对孔进行钻铰等加工时,由于刀径不断增大,需要不同的导套引导刀具,为便于快速更换采用快换钻套。4、特殊钻套:尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套。钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C,使开始钻孔时,钻头切屑刃不位于钻套的孔中,以免刮伤钻套内孔,如图4.3。图4.3 切屑间隙 C=(0.31.2)d。在本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素,确定了设计方案后,选择了C=8。因为此钻的材料是铸件,所以C可以取较小的值。1.4 4.5 钻模板在导向装置中,导套通常是安装在钻模板上,因此钻模板必须具有足够的刚度和强度,以防变形而影响钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式,可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。在此套钻模夹具中选用的是钻模板,在装卸工件时需从夹具体上装上或卸下,钻模板在夹具体上采用定位销一面双孔定位,螺栓紧固,钻模精度较高。41.5 4.6定位误差的分析制造误差ZZ (1)中心线对定位件中心线位置精度. 取.(2)同轴度误差(查表P297).故,.则.知此方案可行。1.6 4.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。为了减少辅助时间采用可换钻套,以来满足达到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040钻模板选用翻转钻模板,用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。1.7 4.8确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求(1)应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。(2)应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。(3)结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。(4)应便于铁屑去除在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。(5)安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中,夹具必承受大的夹紧力切削力,产生冲击和振动,夹具的形状,取决于夹具布局和夹具和连接,在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便于铁屑。此外,夹点技术,经济的具体结构和操作、安装方便等特点,在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便排出铁屑。7.4夹具设计及操作的简要说明夹具的卡紧力不大,故使用手动卡紧。为了提高生产力,使用螺纹卡紧机构本次设计中还按老师的要求画出了夹具体的零件图,具体结构可参见附图。 结论根据推动架工艺规程及夹具设计要求,在本设计中制定的工艺规程是比较合理的,它保证了零件的加工质量,可靠地达到了图纸所提出的技术条件,并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度,使其有良好的工作条件。同时依据夹具设计原理和相关资料可以了解到该设计中的夹具设计也是合理可行的,该夹具确保了工件的加工质量,不仅工艺性好结构简单而且使用性好、操作省力高效,同时定位及夹紧快速准确,提高了生产率,降低了制造成本。因此,可知此次毕业设计是成功的。 致 谢首先感谢母校,是她给我一个难得的学习机会,让我在即将毕业之际学到了很多知识,经过这几个月的紧张的毕业设计,使我在理论和动手能力上都有了进一步的提高。我的毕业设计主要在赵敬云老师指导下,让我对所学的知识进行系统性的复习,并根据写作要求查阅有关资料。在设计过程中受到赵敬云老师无微不至的关心与耐心指导,使我的毕业设计得以顺利的进展。在赵敬云老师帮助下我解决了很多以前解决不了的问题,在此我向您表示衷心的感谢!同时也要感谢各位老师和同学,是你们让我的学习和生活充满乐趣,感谢你们!谢谢!作为一名即将完成学业,离开学校生活的我,我要感谢母校,是她给我创造了一个学习的机会,创造了美好的学习生活环境,让我在这里学到了很多知识;感谢各位老师,是他(她)们传授给我的知识;感谢各位同学和朋友,是他们让我的学习和生活充满乐趣,感谢你们!经过这次设计,提高了我很多的能力,比如实验水平、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等。在这期间凝结了很多人的心血,在此表示衷心的感谢。没有他们的帮助,我将无法顺利完成这次设计。 在设计期间赵敬云老师帮助我收集文献资料,理清设计思路,指导实验方法,提出有效的改进方案。导师渊博的知识、严谨的教风、诲人不倦的态度和学术上精益求精的精神使我受益终生。参考文献1孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社,19912李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社,19933崇 凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社,19934王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社,19875黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社,20046薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社,19957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,2006.128陈于萍,高晓康主编.互换性与测量技术.北京高等教育出版社,2005.9司乃钧,许德珠主编.热加工工艺基础. 高等教育出版社,199110张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版社,1999.1111艾兴,肖诗纲主编.切削用量简明手册.机械工业出版社,200231宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称推动架零件名称推动架共 11 页第 1 页车间工序号工序名材料牌金40铣端面HT200毛坯种类毛胚外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液专用铣夹具开工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助1铣32孔的端面专用夹具、立铣刀、游标卡尺3003000.1625146s底图号装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称推动架零件名称推动架共 11 页第 2 页车间工序号工序名材料牌金50铣端面HT200毛坯种类毛胚外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铸件173*73*5011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液专用铣夹具开工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助1铣16孔的端面专用夹具、立铣刀、游标卡尺15023.50.232.514.3底图号装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称推动架零件名称推动架共 11 页第 3 页车间工序号工序名材料牌金60铣端面HT200毛坯种类毛胚外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铸件173*73*5011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液专用铣夹具开工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助1铣32mm孔和16mm孔在同一基准上的两个端面专用夹具、立铣刀、游标卡尺25047.10.22.515.8底图号装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称推动架零件名称推动架共 11 页第 4 页车间工序号工序名材料牌金70铣槽HT200毛坯种类毛胚外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铸件173*73*5011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液专用铣夹具开工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助1保持槽的中心线与32mm孔的轴线的垂直度要求专用夹具、立铣刀、游标卡尺3008.490.16312.75底图号装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称推动架零件名称推动架共 11 页第 5 页车间工序号工序名材料牌金80铣端面HT200毛坯种类毛胚外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铸件173*73*5011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液专用铣夹具开工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助1车10mm和16mm的基准面专用夹具、立铣刀、游标卡尺53012.770.482.51底图号装订号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称推动架零件名称推动架共 11 页第 6 页 车间工序号工序名材料牌金90铣端面HT200毛坯种类毛胚外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数铸件173*73*5011设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5351夹具编号夹具名称切削液专用钻夹具开工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助1钻32mm孔,倒角45专用夹具、高速钢复合钻头、游标卡尺40029.70.45025s底图号2粗铰32mm孔专用夹具、高速钢复合钻头、游标卡尺630150.25025s3精铰32mm孔专用夹具、高速钢复合钻头、游标卡尺63029.70.15025s装订号
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本文标题:K019-牛头刨床推动架机械加工工艺规程及钻M8螺纹底孔[版本2]夹具设计大批量生产
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