回轉(zhuǎn)盤工藝規(guī)程設(shè)計及鏜孔工序夾具設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計

1、二回轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)功用分析（一）零件的作用：回轉(zhuǎn)盤是鉆床主軸上的一個重要零件，鉆床主軸通過回轉(zhuǎn)盤與鉆關(guān)相連，回轉(zhuǎn)盤與主軸用四個螺釘聯(lián)接，實現(xiàn)鉆床的正確聯(lián)接。 回轉(zhuǎn)盤的軸套孔中安裝齒輪齒條，軸套中安裝彈簧，鉆床工作時，主軸帶動回轉(zhuǎn)盤中的齒輪運動，通過齒輪齒條實現(xiàn)鉆頭的縱向進給，利用彈簧的回彈作用實現(xiàn)鉆頭的自動復(fù)位。 (二)零件的工藝分析該零件的材料為HT180,該材料具有較高的耐磨性,強度,耐熱性及減振性.該零件的材料主要加工面為R.N面及370+0.027 , 62，72等?？?5，72的中心線對端面尺在500mm上的平行度直接影響到主軸的配合精度和運轉(zhuǎn)精度，因此對孔55，72的孔應(yīng)同時鏜出，保證

2、其同軸度，使平行度公差降到最小。62對90的同心性允差為0.02，將直接影響孔與軸的配合，因此在加工時，最好在一次裝夾內(nèi)完成。車削50mm的端面保持其尺寸108，將直接影響方孔內(nèi)各孔的正確定位以及齒輪運動時的空間。90軸線與R面垂直度允差為0.03，72對55的圓心允差為0.05，37對55的圓心允差為0.05，影響回轉(zhuǎn)盤生與主軸聯(lián)接的正確定位，從而影響主軸傳動齒輪與變速箱的錐齒輪的嚙合精度。由參考文獻機械制造工藝設(shè)計簡明手冊中的有關(guān)和孔加工的徑向精度及機床達到的位置精度可知，上述要求可以達到，零件的結(jié)構(gòu)工藝性是可行的。（三）回轉(zhuǎn)盤的生產(chǎn)綱領(lǐng)，生產(chǎn)類型和其它給定條件根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件

3、，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，由機械制造工藝設(shè)計簡明手冊可知，毛坯的鑄造方法采用砂型機械造型，又由于零件的內(nèi)腔及50，55，37等孔均須鑄出，故應(yīng)安放型芯，此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄出后還應(yīng)安排人工時效處理。參考文獻機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-5，該種鑄件的公差等級為CT8-10級，加工余量等級MA為G級，故取CT為9級，MA為G級。鑄件的分型面選擇：通過R基準的孔軸線且與90軸線垂直的面，并在230mm處安裝一個離心棒，使230mm以下部分與左邊部分合為一體。加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值R面382G4.5N面230G4.53737H3.05050H3.0105方孔105H4.062

4、孔62H3.072孔72H3.060孔60H3.055孔55H3.080孔80H3.075孔75H3.0澆冒口位置：位于70mm的軸心線上，各表面總余量。說明：底面雙側(cè)加工孔降一級，雙側(cè)加工.加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值90孔90H3.0230230H5.0續(xù)表:由參考文獻機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-1，可得鑄件主要尺寸公差如下表所示：主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差等級R面的輪廓尺寸382939132N面的輪廓尺面至底面1513154252302301024028909069622505065620808068622其零件毛坯合圖（附A，圖紙一

5、張） 四 工藝規(guī)程設(shè)計（一）定位基準的選擇 回轉(zhuǎn)盤R面和55mm孔的軸心線既是裝配基準又是設(shè)計基準，用它們作精基準能使加工遵循“基準重合”原則，實現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定位方式。其余各面和孔也能用它作定位，這樣使加工又遵循了“基準統(tǒng)一”原則，另外R面的面積較大，定位比較穩(wěn)定可靠，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。 粗基準的選擇可以考慮以下幾點要求：1） 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準；如果在工件上有很多不須加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面的位置精度要求較高的表面作為粗基準。2） 如果必須首先保證某很重要表面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)以

6、首先保證某重要表面的加工余量，均應(yīng)選擇表面作為粗基準。3） 如果需保證各加工面都有足夠的加工余量應(yīng)選加式余量較小的表面作為粗基準。4） 選擇粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆冒口，習(xí)砂等缺陷，以便定位可靠。5） 粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準面，以免產(chǎn)生較大的位置公差。綜上所述，分析零件，選擇100和70端面作為粗基準。最先進行機械加工表面上R面和55，72的孔，可利用壓極裝夾的和專用夾具裝夾。（二）零件表面加工方法的選擇：零件表面加工方法選擇應(yīng)考慮以下問題：1）零件表面的加工方法，主要取決于加工表面的技術(shù)要求 。這些技術(shù)要求 還包括由于基準不重合而提高了作為精基準的技術(shù)要求。2）選擇加工

7、方法應(yīng)考慮每種加工方法的加工經(jīng)濟精度范圍，材料的性質(zhì)及可加工性，工件的結(jié)構(gòu)，形狀及尺寸大小，生產(chǎn)綱領(lǐng)及批量生產(chǎn)現(xiàn)有設(shè)備條件等。 3）應(yīng)考慮各種加工方法的經(jīng)濟精度 各表面加工方法的經(jīng)濟精度 各表面加工方法 的選擇如下： R面：粗刨兩次 方孔：粗刨，精刨 105孔：粗刨，精刨， 锪平50：粗車62：粗車，半精車，精車72：粗鏜，半精鏜，精鏜60：粗鏜55：粗鏜，精鏜，研磨80：粗鏜37：粗鏜，半精鏜，精鏜75：粗車，半精車，精車90：粗車，半精車，精車4-13：鉆 锪平 4-32各螺紋孔及其它小孔均用鉆床鉆孔。（三）加工順序的安排 因孔55及72的中心線對端面尺在500mm上的平行必誤差0.05，

8、故它們 的加工宜采用工序集中的原則 ，即分別在一次裝夾下將R面的兩孔同時加工出來，以保證其位置精度。根據(jù)“先面后孔”“先主后次”“先粗后精”的加工原則，將R面50，105，80等孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，各面上和螺紋孔等次要表面，放在最后加工工藝路線如下：一、 鑄，鑄造，翻砂，注意檢查缺陷二、 油漆，清砂，刷底面，自然時效三、 劃下列各尺位的刨位加工線1以72，55外圓毛坯定兩孔中心線；2以230背面向上，將工件頂起，校平各面加工線；3工件轉(zhuǎn)90以72，55，中心線找正劃各加工線；4劃230 外圓線；5各孔的中心線對毛面的偏移允差不大于1.5。四 刨 壓板 裝夾 校正1刨方孔及105

9、端面保持61.1表面粗糙度6.32. 刨100端面, 表面粗糙度12.5；3. 刨70端面,保持尺寸；4精刨方孔，及105端面主尺寸要求；五粗車，四爪及胎具夾壓1切平230 端面保持尺寸為122；2切平90端面保持尺寸29，151為152；3車230 為2314車90為90.1550至尺寸；6車62至60,保持長38為37；7.車平50端面,保證尺寸108。六 精車1光車62端面；2車62至要求保持尺寸38；3倒角145在54處倒角245切槽20.5；4車90及端面，保持長30為28，及151至尺寸要求，精車230及端面，保持證長30尺寸；5切槽40.5,90倒角145七 銑 鐵槽125 刻線

10、360八 鉗 鉆4-13刮32九 1.粗鏜37孔 2.精鏜37孔至尺寸線 3.鏜 80孔至尺寸,保持尺寸26； 4倒內(nèi)角145； 5粗鏜55和72的孔； 6精鏜55 72的孔，保持72至60的尺寸為62； 7調(diào)頭鏜60至尺寸線 8倒內(nèi)角145十 1.鉆模 鉆孔 攻絲 2.打字碼 3.研磨55孔至尺寸線十一 油漆,補灰十三 鉗,裝配,按工藝部裝及總裝四)選擇加工設(shè)備及刀具,夾具,量具 五）加工工序設(shè)計1工序：粗刨方孔及端面，精刨方孔及105端面，刨削用量的計算。 a刨100mmr 端面，取粗加工余量為4.5mm,一次刨削成功,取a=45mm,f=1.5mm/2st刀桿截面1625,刀片厚度是4m

11、m,查文獻27-2-14得刨削速度V= 切削力: N切削功率；kw,由于刨刀（機夾強力刨刀），材料為YG硬質(zhì)合金，取主偏角=45取k=10,刀具耐度T=60mm，切削速度確定：查文獻2表7.2-14，7-2-5取，m=0.2,則：=34.96切削力的計算: N查文獻2表7.2-14，7-2-5取則Fz=9004.51.51=5489.38N切削功率的計算:kw通過上述計算查表7-2-18刨削速度V=3.5刨削力 Fz=8140N刨削功率 Pm=4.72kwb.粗刨105端面,取粗加工余量為2mm,查文獻2表 7.2-12取=2mm,f=2 則: 刨削速度 V= 刨削功率 Pm=1.5kw 查文

12、獻2表7-2-18刨削速度V=31 刨削力 Fz=5640N 刨削功率Pm=2.88kw 精刨105端面取精加工余里為0.5mm,查文獻2表 7-2-14,7-2-15取 f=10 則 刨削速度V=7.3刨削力 Fz=900N刨削功率 Pm=0.31kw查文獻,2表7-2-19取 V=15,Fz=8535N,Pm=2.0kw由以上機床功率計算表明該機床功率足夠2.工序五,粗車的工序設(shè)計 1)粗車230端面 已知加工材料HT180工件尺寸毛坯件.D=240mm,車削后d=230mm,加工長度L=15 加工要求:車削后表面粗糙度為Rc=1.6mm 車床:CA6140,加工兩端支承在頂尖上,由于工件

13、及鑄造毛坯加工余量達6mm而加工要求又較高Rc=1.6mm,故分兩次走刀,粗車加工量取4mm,精車加工余量為1mma. 選擇刀具1. 選擇機夾轉(zhuǎn)位車刀2. 根據(jù)機械制造工藝設(shè)計指導(dǎo)書表1.1 CA6140車床的中心高為400mm故選刀桿尺 2030,厚度為83. 根據(jù)表1.2粗車(精度)帶外皮的鑄件毛坯,可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金.4. 車刀幾何尺寸表(1.3)選擇平面帶倒棱型車刀kr=45,kr=10,x=60,y=8=-10y=1.0mm y=-10,by 0.5fb. 選擇切削用量1. 確定切削深度由于粗加工余量僅為4mm,因在一次走刀內(nèi)完成故2. 確定進給量f,根據(jù)表1-4,在粗車時,刀

14、桿尺 2030 , =35mm,以及工件直徑為 100600mm,取f=1.2確定的進給量須滿足車床進給要求,故須進行校驗根據(jù)1.21當(dāng)鑄鐵的強度S212,f4, f1.2 kr=45,進給力Ff=1930N,由于Ff修正系數(shù)為ky,k 故實際進給力Ff=1.2,可用選擇車刀磨鈍標準及壽命 最大磨損量取為:1表1.9車刀壽命T=30min,確定切削速度Vc根據(jù)表1-104,f1.34切削速度Vc(根據(jù)表1-10, 4)切削速度的修正系數(shù)為,故.Vc=500.651.00.81.151.0=29.9,車床主軸CA6140車床說明書，當(dāng)n.車床主軸允許功率Pz=5.9kw,因PcPz,故所選擇的切

15、削用量均可，最后決定的車削用量為，f)計算基本工時，L+L+y+ L=15 根據(jù)機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計表1.26車削時入切量及超切量:y+s=6mm,則=21mm故=2)粗車90端面,保持尺寸30為29,151為152,已知:工件尺寸坯件D=96車削后d=90,加工長度34.5.加工要求:車削后表面粗糙度Ra=32車床:CA6140,工件兩端面支承在頂尖上由于工件余量達3mm.而加工要求又較高故分兩次走刀,粗車加工余量為2.5mm精車余量為0.5mma).選擇刀具1.選擇機夾可轉(zhuǎn)位車刀2.選擇刀桿尺寸為2030.刀片厚度為8.3.根據(jù)表1.2粗車帶外皮的鑄件毛坯,可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金.4.

16、車刀幾何尺寸,選擇平面帶倒棱型車刀kr=45,kr=10,x=60,y=8=-10y=1.0mm y=-10,by 0.5fb)選擇切削用量.1.由于粗加工余量為2.5,在一次走刀內(nèi)完成,故=2.5mm2.確定進給量,根據(jù)表1-4,在粗車鑄鐵時,刀桿尺寸2030, 3mm,以及工件直徑小于100mm時,f=0.91.3按CA6140車床說明書,選擇f=0.96確定的進給量尚須滿足車床進給機構(gòu)強度要求,故須進行校驗 根據(jù)表1.22當(dāng)鑄鐵的強度, =208248MPa 3.2,f0.96 ,kr=45,F=1140N切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力,故所選f=0.96,可用選擇車刀磨鈍標

17、準及壽命磨損量取1mm車刀壽命T=30min 確定切削速度Vc,根據(jù)機械設(shè)計制造工藝學(xué)指導(dǎo)書表1.27 V 式中：kva) 選擇刀具查機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書可選取圓形鏜刀，刀桿直徑為20mm，刀片厚度為8mm，材料為YG6牌號硬質(zhì)合金。b) 選擇切削用量1.確定切削深度，由于粗加工余量，僅為2mm，可在一次完成走刀，故=2.確定進給量f 由表1.5當(dāng)圓形鏜刀直徑為20mm切削深度為2mm f=0.300.40mm,查機械制造工藝簡明手冊取f=0.03mm選擇切削速度Vc,根據(jù)表1-11，當(dāng) b=24.2265mm. 4mm.f0.42時,切削速度的修正系數(shù)均為1,故 Vc=63 ,選擇C

18、A6140車床說明書，當(dāng)主軸允許功率kw 故可行計算基本工時 取Y+=3.5,L=38+3.5=41.5, 工序六 精車工序設(shè)計1) 精車230端面a. 選擇刀具,選擇材料YG6牌號的機夾可轉(zhuǎn)位車刀b. 選擇切削深度=2) 決定進給量f 查表1-6當(dāng)表面粗糙度為1.0時,R=1.0時,f=0.150.2根據(jù)CA6140車床說明書選擇f=0.2 選擇車刀磨鈍標及壽命,根據(jù)表1-9 選擇車刀后面最大磨損量為0.6mm刀具壽命T=30min決定切削速度Vc由表1-10當(dāng)b=242265, 1.8,f0.23時Vt=800,= 根據(jù)CA6140車床說明書選擇n 故實際切削速度Vc=校驗機床功率 根據(jù)表

19、1-24, b=24.2265mm, 2.8, f0.25,84時Pc=1.0kw根據(jù)車床說明書當(dāng)n時,車床允許功率kw,故可用 即切削用量:=1, f=0.2, n,Vc=72.8計算基本工時: 查表1.26 Y+=2.0mm 故3) 精車90H7端面a) 選擇刀具:材料為YG6,機夾可轉(zhuǎn)位車刀b) 選擇切削用量1. 決定切削深度=2. 決定進給量Rc=3.2mm r,f=0.250.4選擇f=0.36 選擇刀具磨損標準及壽命,根據(jù)表1.9,選擇車刀后刀面最大磨損為6.0,刀具壽命T=30min決定切削速度Vc,根據(jù)表1-11,當(dāng)b=24.2265mm, 0.8mm,f0.42時,切削速度的

20、修正系數(shù)為1故=800根據(jù)CA6140車床說明書選擇這時,實際切削速度e)校驗機床功率,根據(jù)表1-25當(dāng)2.5,f0.37min/rrPc故可行,計算基本工時, , Y+=2.0mm,L= Y+L=32, = 3)精車62至60保持長38為37a) 選擇刀桿材料直徑為20mm圓形鏜刀b)選擇切削用量1)決定切削深度 =2)決定進給量f半精加工進給量主要受加工表面粗糙度限制,根據(jù)表1-5當(dāng)Ra=1.6m時,f=0.30.4min/r選f=0.4mm/r3)選擇車刀 據(jù)表1-9選擇刀面磨損量為0.6mm,刀具壽命為60min4)決定切削速度Vc 由表1-11當(dāng)b=24.2265時, Pc,故可行.

21、故=1mm,f=0.4mm/r,n=400r/min,Vc=82.9m/min計算基本工時:tm=L/nf=41.5/400*0.4=0.259工序七,銑削的工序設(shè)計:1.刀具選擇;銑刀直徑的大小直接影響切削力,扭矩,切削速度,刀具材料的消耗等,所以不能任意選取,參考文獻表3-1,銑削寬度ae6mm ,選do=100mm.采用標準鑲齒三面盤銑刀,齒數(shù)為8.選擇銑刀的幾何形狀 ,rn=10 0=16.2.選擇切削用量1決定銑削寬度e ,一次走刀完成e=h=3mm2決定每齒進給量fz據(jù)文獻(3)表5-3-3,fz=0.2-0.3 mm/z取fz=0.2mm/z3選擇銑刀,磨鈍標準及刀具壽命銑刀最大

22、磨損量為0.6mm,鑲齒銑刀do=100mm 刀具壽命T=120 min4決定切削速度Vc由表3-27可知，V=Cr=31 qr=0.25 Xr=0.4 mr=0.3 Pr=0.1 m=0.2 Z=8 T=120min kr=100所以r=273 mm/min選nc=600 r/min Vfc=1000 mm/min因此，實際切削速度，每齒進給量為：Vc=188.4 mm/min fz=(v+c)/ncz=0.21mm/z5檢驗機床功率根據(jù)文獻（3）表3.20當(dāng)fz=0.2-0.3，ap=5min a3=3.5mmVf1000mm/min時 Pct=7.0 kw故Pcc=7.0kw 又Pcm=

23、10*0.75=7.5kwPccPcm 即ae=3mm Vf=1000 mm/minN=600 r/min Vc=188.4 m/min fz=0.21 mm/z工序八，鉆4-13 再4-32孔。1選擇鉆頭。高速鋼麻花鉆頭，直徑do=13mm，雙錐修磨橫刃，=25 Z=100，Zy1=70,Pc=2.5 Zo=10.=45 ,D=1.5mm ,L=3mm2.選擇切削用量1）確定進給量f按加工要求確定進給量f=0.52-0.64mm/r按鉆頭強度確定進給量b=190mPa do=13mm則f=1.22mm/r按機床進給機構(gòu)強度決定進給量f=0.69mm/r2)確定鉆模磨鈍標準及壽命當(dāng)do=13m

24、m時，鉆頭后刀面磨損量可取為0.5mm壽命T=60min3)確定切削速度b=190mPa f=0.6mm 取Vf=14mm/min 故V=Vtkv=14*1.0*1.0*1.0*1.0=14 mm/minN=1000*14/20=223-93r/min參考文獻（5）表4-2-11 Z3025型鉆床，可考慮選擇nc=250r/min但轉(zhuǎn)速過高，會使刀具壽命下降，故可將進給量降低一級取f=0.5mm/r ，也可選擇較低一級轉(zhuǎn)速nc=200r/min ,仍用f=0.6mm/r 比較兩種方案，第一種方案較好，rc=14 f=0.5mm/r4)檢驗機床扭矩及功率當(dāng)f=0.51mm/min do13.3m

25、m時，mf=21.58 NM扭矩修正系數(shù)1.0故Mc=21.58NM根據(jù)Z3025鉆床，nc=250r/min Mm=196.2 NM當(dāng)b=180-230mpa do=13mm f0.53mm/minVc=23m/min Pc=1.0 kw由參考文獻（1）表4-2-11 PE=2.2*0.81=1.78KW因為 McMm PcPe 故切削用量可用即F=0.5mm/r Vc=14 m/min n=nc=230 r/min工序九，基本工時的確定。T粗=0.5又因為Z精=0.25 T精=1.06T=0.5*1.06=1.56 min2粗精鏜55,60,72. 為了保證三孔的同軸度,采用階梯鏜,查文獻

26、(2)表3-2-10,精鏜后直徑54.5+0.07 59.5+0.12, 71.5+0.12孔的精鏜余量Z=0.25,又已知孔的總余量為5,Z粗=5-0.025=4.75.三孔的粗精的工序余量,工序尺寸及公差列表如下:加工表面加工方法余量精度等級工序尺寸及公差55粗鏜4.75H1054.555精鏜0.25H75560粗鏜4.75H1259.560精鏜0.25H96072粗鏜4.75H1071.572精鏜0.25H754.5三孔的粗精鏜均以230的表面及一孔一銷定位,均系基準重合,所以不須尺寸鏈計算,三孔的同軸度,由機床保證.三孔粗鏜余量均為4.75,故ap=4.75 取=0.6 m/s =24

27、 m/min ,f=0.4 mm/r查文獻(1),Fz =81*60nFzCFzapxFZfyFZFZKFZFz=4218.7NPm=4218.7*0.6*103=2.531kw由于三孔同時加工時P總=3Pm=7.59 kw用T612型鏜床，取b=0.85 P1=10*0.85 = 8.5KW P總 n粗=210 r/min精鏜三孔時,因余量為0.25 所以ap=0.25取=12 m/s =72 m/min f=0.12N=417 r/min計算基本工時因55孔長195,72長62,60孔長15故鏜削和時間即為加工55的時間T粗=l/nf=(l+L1+L2)/nf L1=4 L2=6 =205

28、查表得,鏜削時間每次進給2-3mm,Z粗=4.75mm故分兩次加工 即=2則T粗=4.98 min又因為 :精鏜余量為0.25 查表每次進給0.19 則=2故T精=1199/(0.12*4.7)*2=8.35 minT總=4.98+8.35=13.3 min研磨55的孔，留研磨量0.05，選用M2120型磨床。六、時間定額的計算（詳見以下手寫計算內(nèi)容）夾具設(shè)計本次夾具設(shè)計是設(shè)計鏜72，60，55的階梯孔的專用夾具1） 總體設(shè)計方案的擬定如零件圖所示以底面230的圓盤為主要定位基準面，以90的圖柱面為導(dǎo)向基準面，以37的圓孔為止推基準面，用一固定的削邊銷與孔37的一小段配合來實現(xiàn)。該定位方案的主

29、要特點：1、 符合一般零件加工精基準的選擇原則，以底面為訂基準面，定位穩(wěn)定可靠，并且定位基準與裝配基準一致。2、 可簡化鏜模結(jié)構(gòu)，縮短設(shè)計制造成周期。2） 夾緊力計算（略）3） 夾緊機構(gòu)為了保證夾緊可靠，還應(yīng)選擇合適的夾緊作用點，從零件圖上看，當(dāng)以230的底面作為基準面時，從圓盤頂面壓緊較合理，由于夾緊部位要求不高，又因鏜削力不是很大，擬采用偏心輪夾緊方式，其擴張力較大，操作方便。4） 精度的分析 72，60，55的三孔是在一次裝夾下完成加工的，它們之間的同軸度由機床的保證與底面的位置精度由鏜模來保證。參考文獻（6）表取，襯套與鏜套配合為H7/h6襯套與鏜套座的配合為H7/h6刀具與鏜刀孔的配合為F8/h6此外，夾具上還應(yīng)標注：鏜套軸線與定位