制定底座零件的加工工藝設(shè)計鉆428孔的鉆床夾具

1、 機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：制定底座零件的加工工藝，設(shè)計鉆4-28孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機電一體化技術(shù) 班 級： 機電11-2班 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 機械工程系2013年 11 月 22日目錄引 言1第一章 零件的分析2第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計22.1 確定毛坯的制造形式22.2 基準的選擇32.3 制訂工藝路線32.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定42.5確定切削用量及基本工時4第三章 專用夾具的設(shè)計133.1問題提出143.2 定位原理說明143.3切削力和夾緊力的計算143.4夾具簡要操作說明14總 結(jié)16致 謝17參 考 文 獻18 引 言現(xiàn)代生產(chǎn)要求企

2、業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈競爭，企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有1300015000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量只有15%左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)（fms）、數(shù)控機床（nc），加工中心（mc）和成組加工（gt）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求：1. 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準備周期2. 能裝夾一組相似性特征的

3、工件3. 適用于精密加工的高精度的機床4. 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)5. 采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進一步提高勞動生產(chǎn)率第一章 零件的分析底座共有五組加工表面，現(xiàn)分述如下：1、基準面a2、456端面3、428h7孔4、18寬槽、36寬槽5、410錐銷孔技術(shù)要求如下：1.428h7孔平行度公差為0.01mm。2.428h7孔對a面的垂直度公差為0.03mm。3.未注倒角r3r5。4.材料：ht150。第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1 、確定毛坯的制造形式零件材料為ht150。由于零件年產(chǎn)量為20000件，已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造。這從提高生

4、產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 、基準的選擇 1、粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的

5、表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。由零件圖及粗基準選擇原則得出，底座以56凸臺面及工件兩側(cè)面作為定位粗基準，具體形式參考工序卡一。 （5） 精基準的選擇 主要考慮的是基準的重合問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，因該進行尺寸換算，在此都不多做說明。2.3 、制訂工藝路線工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、半精銑、精銑基準面a工序04：粗銑、精銑4-56凸臺面工序05：鉆4-26孔；擴4-26孔至4-27.8；4-27.8孔至4-28h7；倒角c1工序06：銑18寬

6、槽；銑38寬槽深2工序07：鉆4-10錐銷孔（先鉆一頭，裝配時透鉸）工序08：去毛刺工序09：檢驗至圖紙要求并入庫2.4 、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“底座”零件材料為ht150，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)1、基準面a的加工余量基準面a，精度等級it7級，加工余量等級ct-e，查機械設(shè)計簡明手冊表2.3-1知，單邊加工余量z=3.0mm，基準面a的表面粗糙度ra1.6,查機械設(shè)計簡明手冊表1.4-8知，需經(jīng)過三步（即粗銑、半精銑、精銑）方能滿足其精度要求。粗銑 單邊加工余量z=2.0mm半精銑 單邊加工余量z=0.8mm精銑 單邊加工余量z=0.2mm2、56凸臺面加工余量56凸臺面，精

7、度等級it7級，加工余量等級ct-e，查機械設(shè)計簡明手冊表2.3-1知，單邊加工余量z=2.0mm，56凸臺面的表面粗糙度ra3.2,查機械設(shè)計簡明手冊表1.4-8知，需經(jīng)過二步（即粗銑、精銑）方能滿足其精度要求。粗銑 單邊加工余量z=1.5mm精銑 單邊加工余量z=0.5mm3、28h7孔的加工余量因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，28h7孔，表面粗糙度ra1.6，由機械設(shè)計簡明手冊表1.4-7和表2.2-8知，28h7孔需鉆、擴、鉸三步方能滿足其精度要求。鉆 26mm擴 擴26mm至27.8mm鉸 鉸27.8mm至28h7mm4、18寬槽、36寬槽的加工余量因槽的尺寸不大，故采用實心鑄造，1

8、8寬槽、36寬槽表面粗糙度ra12.5、ra6.3，由機械設(shè)計簡明手冊表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。5、10錐銷孔的加工余量因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，10錐銷孔，技術(shù)要求，先鉆一頭，裝配圖時透鉸。6、其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。2.5、確定切削用量及基本工時工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、半精銑、精銑基準面a工步一：粗銑基準面a1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用yg8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)x52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取=10003

9、） 計算工時切削工時：，則機動工時為工步二：半精銑基準面a1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用yg8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)x52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取=10003） 計算工時切削工時：，則機動工時為工步三：精銑基準面a1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用yg8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)x52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取=10003） 計算工時切削工時：，則機動工時為工序04

10、：粗銑、精銑4-56凸臺面工步一：粗銑4-56凸臺面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用yg8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)x52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取=8003）計算工時切削工時：，則機動工時為工步二：精銑4-56凸臺面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用yg8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)x52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取=8003）計算工時切削工時：，則機動工時為工序05：鉆4-2

11、6孔；擴4-26孔至4-27.8；4-27.8孔至4-28h7；倒角c1工步一：鉆4-26孔機床：z3025搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆261) 給量 查機械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得v=50m/min.3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 612r/min,與612r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=4) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =13mm; =3mm; t= =2.103(min)工步二

12、：擴4-26孔至4-27.8機床：z3025搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼擴孔鉆1) 給量 查機械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得v=50m/min.3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 573r/min,與573r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=4) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =0.9mm; =3mm; t= =1.482(min)工步三：鉸4-27.8孔至4-28h7機床：z3025搖臂鉆床 刀具：根

13、據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼鉸刀1) 給量 查機械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得v=50m/min.3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 569r/min,與569r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=4) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =0.1mm; =3mm; t= =1.441(min)工步四：倒角c1工序06：銑18寬槽；銑38寬槽深2工步一：銑18寬槽1. 選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用yg8,，。2. 決定銑削用

14、量3.決定銑削深度4.決定每次進給量及切削速度 根據(jù)x52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取=5005.計算工時切削工時：，則機動工時為工步二：銑38寬槽深21. 選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用yg8,，。2. 決定銑削用量3.決定銑削深度4.決定每次進給量及切削速度 根據(jù)x52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取=5005.計算工時切削工時：，則機動工時為工序07：鉆4-10錐銷孔（先鉆一頭，裝配時透鉸）機床：z3025搖臂鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆101) 給量 查

15、機械加工工藝師手冊表28-13，取f=0.13mm/r2) 削速度根據(jù)機械加工工藝手冊表10-70,及10-66,查得v=20m/min.3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 636r/min,與636r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=4) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=14mm; =5mm; =3mm; t= =1.128(min)工序08：去毛刺工序09：檢驗至圖紙要求并入庫第三章 專用夾具的設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計工序5：鉆、擴、鉸4-28h7孔的

16、鉆床夾具，機床選用：z3025搖臂鉆床。3.1問題提出本夾具主要用來：鉆、擴、鉸4-28h7孔，4-28h7孔平行度公差0.01mm，4-28h7孔對a面的垂直度公差0.03mm,這些要求，在設(shè)計夾具時要考慮在內(nèi)。3.2 定位原理說明基準面a作為第一定位基準，與支承板相配合限制三個自由度，工件后端面作為第二定位基準，與兩個定位銷相配合限制兩個自由度，工件左端面作為第三定位基準，與定位塊相配合限制一個自由度，工件六個自由度被完全控制，屬于完全定位。3.3切削力和夾緊力的計算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得：鉆削力 式（5-2）鉆削力矩 式（5-3）式中：d=28mm 代

17、入公式（5-2）和（5-3）得 f=26280.2174=1942n t=10180.2174=47268m.n本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。3.4夾具簡要操作說明本工件采用基準面a、后端面及左端面定位，對應(yīng)的定位元件為：支承板、兩定位銷和定位塊，夾緊則是由移動壓板、螺母、螺桿等組成的夾緊機構(gòu)來完成，本套夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，夾具如下圖所示：總 結(jié)本設(shè)計中是對底座零件加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計，使對零件的加工過程和夾具的設(shè)計有進一步的提高。在這次的設(shè)計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工

18、工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設(shè)計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決。而且它們都有一個共同的特點，都采用了一面兩銷定位，夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。因此手動夾緊滿足夾緊要求。通過做這次的設(shè)計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 致 謝本