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機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 設(shè)計題目 : 制定撥叉零件的加工工藝 設(shè)計銑尺寸 18H11 槽 的銑床夾具 班級:機械 07-5 學(xué)生:蘇健 指導(dǎo)教師:敖曉春 哈爾濱理工大學(xué) 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 目 錄 設(shè)計任務(wù)書 一、 零件的分析 (3) 二、 工藝規(guī)程設(shè)計 (3) (一)、確定毛坯的制造形式 (3) (二)、基面的選擇 (3) (三)、制訂工藝路線 (3) (四)、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的確定 (4) (五)、確定切削用量及基本工時 (5) 三、 夾具設(shè)計 (11) 四、 參考文獻 (13) 需要 CAD 圖紙,扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 需要 CAD 圖紙,扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 哈爾濱理工大學(xué) 機械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目: 制定撥叉 F 零件的加工工藝,設(shè)計 銑尺寸 18H11 槽的銑床夾具 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 設(shè)計要求: 1.中批生產(chǎn); 2.盡量選用通用設(shè)備。 設(shè)計內(nèi)容: 1.填寫設(shè)計任務(wù)書; 2.制訂一個中等零件的加工工藝過程,填寫工 藝過程卡和工序卡各一張; 3.設(shè)計指導(dǎo)教師指定的工序夾具,繪制全套夾 具圖紙,要求用計算機繪圖; 4.編寫設(shè)計說明書一份,按照畢業(yè)論文的格式 寫,要求打印文稿。 班級:機械 07-5 班 學(xué)生:蘇健 指導(dǎo)教師:敖曉春 2010 年 9 月 25 日 一、 零件的分析 (一)零件的工藝分析 撥叉這個零件 從零件圖上可以看出,它一共有兩組加工表面,而這二組加工表面之間有一定的位置要求,現(xiàn)將這二組加工表面分述如下: 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1 以 25mm 孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括: 25H7mm 的 l六齒花鍵孔及倒角,尺寸為 80 與花鍵孔垂直的兩端面,尺寸為 18H11 與花鍵孔垂直的通槽。 2 與 25mm 花鍵孔平行的表面。這一組加工表面包括:與花鍵孔中心軸 線相距 22的上表面,與上表面垂直的二個 M8通孔和一個 5錐孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求,主要是: 1 上表面與 25mm 花鍵孔中心線平行度為 0.10; 2 18H11通槽兩側(cè)面與與 25mm 花鍵孔中心線的垂直度為 0.08。 由以上分析可知,對于這二組加工表面而言,我們可以先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具進行另一組表面的加工,并且保證它們之間的位置精度要求。 二、 工藝規(guī)程設(shè)計 (一)確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200,考慮到該零件在車床中的受力并保證零件的工作可靠性,零件為中批生產(chǎn),而且零件的尺寸不大,因此,毛坯可采用金屬模砂型鑄造。 (二)基面的選擇 基準面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;孢x擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保 證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇:以上下表面和兩 側(cè)面作為粗基準,以消除 z , x , y 三個自由度,用以消除 x , y , z 三個自由度,達到完全定位。 對于 精基準而言,根據(jù)基準重合原則,選用設(shè)計基準作為精基準。 (三) 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外,還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效率,以便使下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 生產(chǎn)成本盡量下降。 1.工藝路線方案一 工序 銑端面。 工序 鉆、擴花鍵底孔 22mm。 工序 內(nèi)花鍵孔倒角。 工序 拉花鍵孔。 工序 銑上、下表面。 工序 鉆 2 M8孔, 5mm 錐孔。 工序 銑通槽 18H11。 工序 攻螺紋 2 M8。 工序 去毛刺。 工序 檢查。 2.工藝路線方案二 工序 銑端面。 工序 鉆、擴花鍵底孔 22mm。 工序 內(nèi)花鍵孔倒角。 工序 銑上、下表面。 工序 鉆 2 M8孔, 5mm 錐孔。 工序 銑通槽 18H11。 工序 拉花鍵孔。 工序 攻螺紋 2 M8。 工序 去毛刺。 工序 檢查。 工藝方案的比較與分析: 上述兩個工 藝方案的特點在于:方案一是先拉花鍵孔,再以該花鍵孔為基準加工其余平面;方案二是先加工上下面,再加工花鍵孔。兩相比較可以看出,方案一可以避免加工上表面和槽的設(shè)計基準和加工基準不重合的問題,而方案二不下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 能,所以選用方案一作為零件的加工工序。 (四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “撥叉”零件材料為 HT200,毛坯重量約為 1.00Kg,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn), 采用金屬砂型鑄造。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下: 1. 銑端面 考慮左端 面的粗糙度 Ra 為 3.2,參照機械制造工藝設(shè)計手冊 以下簡稱“手冊”,表 1 43, 確定工序尺寸為 Z=3.0mm,其中粗加工的加工余量Z=2.0mm,精加工的加工余量 Z=1.0mm。右端面沒有粗糙度要求,只要求粗加工,所以余量定位 3.0。 2. 花鍵孔( 6-25H7 22H12 6H11)。 要求花鍵孔為外徑定心,故采用拉削加工。 內(nèi)孔 22H12 : 鉆孔: 20 擴鉆: 22 2Z=2.0 拉花鍵孔( 6-25H7 22H12 6H11) 花鍵孔 要求外徑定心,花鍵內(nèi)徑拉削時的加工余量為孔的公差 0.17。 3銑表面 根據(jù)“手冊”表 1 49,取上表面的機械加工余量為 4.0,下表面的余量為 3.0。 粗銑上表面 Z=3.0 精銑上表面的臺階面 Z=1.0 粗銑下表面 Z=3.0 4. 銑通槽 18H11 粗銑 16 2Z=4.0 半精銑 18 2Z=2.0 毛坯制造尺寸及技術(shù)要求見毛坯圖。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 (五)確定切削用量及基本工時 工序:銑端面。 1)粗銑左端面 f=0.25mm/Z (表 3-28) =0.35m/s( 21m/min) (表 3-30) 采用高速三面刃銑刀, dw=175mm,齒數(shù) Z=16。 ns=wd1000 v = 1753.14 35.01000 =0.637r/s (38.2r/min) 按機床選取 nw=31.5r/min=0.522r/s (表 4 17) 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.29m/s 切削工時 l=75mm, l1 =175mm, l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6125.0522.0 317557 =121.2s=2.02min 2)粗銑右端面 粗銑右端面的進給量、切削速度和背吃刀量與粗銑左端面的切削用量相同。 切削工時 l=45mm, l1 =175mm, l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6125.0522.0 317554 =106.8s=1.78min 3)精銑左端面 f=0.10mm/Z (表 3-28) =0.30m/s( 18m/min) (表 3-30) 采用高速三面刃銑刀, dw=175mm,齒數(shù) Z=16。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 ns=wd1000 v = 1753.14 30.01000 =0.546r/s (32.76r/min) 按機床選取 nw=31.5r/min=0.522r/s (表 4 17) 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.29m/s 切削工時 l=75mm, l1 =175mm, l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6101.0522.0 317557 =302.92s=5.05min 工序:鉆、擴花鍵底孔 1)鉆孔 20 f=0.75mm/r Kfl=0.75 0.95=0.71 /s (表 3 38) =0.35m/s ( 21m/min) (表 3 42) ns=wd1000 v = 203.14 35.01000 =5.57r/s (334r/min) 按機床選取 nw=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.35m/s 切削工時 l=80mm, l1 = 10mm, l2 =2mm tm=fw21n lll= 71.063.5 20108 =23s ( 0.4min) 2)擴孔 22 f=1.07 (表 3 54) =0.175m/s ( 10.5m/min) ns=wd1000 v = 223.14 751.01000 =2.53r/s (151.8r/min) 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 按機床選取 nw=136r/min=2.27r/s 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.16m/s 切削工時 l=80mm, l1 = 3mm, l2 =1.5mm tm=fw21n lll= 07.127.2 5.1308 =35s ( 0.6min) 工序:倒角 1.07 15 f=0.05 /r (表 3 17) =0.516m/s (參照表 3 21) ns=wd1000 v = 263.14 516.01000 =6.3r/s (378r/min) 按機床選取 nw=380r/min=6.33r/s 切削工時 l=2.0mm, l1 = 2.5mm, tm=fw1n ll= 05.033.6 5.20.2 =14s ( 0.23min) 工序 :拉花鍵孔 單面齒升 0.05 (表 3 86) v=0.06m/s ( 3.6m/min) (表 3 88) 切削工時 (表 7 21) tm=ZSv Klh z 1000 式中: h 單面余量 1.5(由 22 25); l 拉削表面長度 80; 考慮標準部分的長度系數(shù),取 1.20; 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 K 考慮機床返回行程的系數(shù),取 1.40; V 切削速度 3.6m/min; Sz 拉刀同時工作齒數(shù) Z=L/t。 t 拉刀齒 距, t=(1.25 1.5) L =1.35 80 =12 Z=L/t=80/12 6 齒 tm=606.06.31000 40.120.1805.1 =0.15min (9s) 工序 :銑上、下表面 1)粗銑上表面的臺階面 f=0.15mm/Z (表 3-28) =0.30m/s( 18m/min) (表 3-30) 采用高速三面刃銑刀, dw=175mm,齒數(shù) Z=16。 ns=wd1000 v = 1753.14 30.01000 =0.546r/s (33r/min) 按機床選取 nw=30r/min=0.5r/s (表 4 17) 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.27m/s 切削工時 l=80mm, l1 =175mm, l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6115.05.0 317580 =215s=3.58min 2)精銑臺階面 f=0.07mm/Z (表 3-28) =0.25m/s( 18m/min) (表 3-30) 采用高速三面刃銑刀, dw=175mm,齒數(shù) Z=16。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 ns=wd1000 v = 1753.14 52.01000 =0.455r/s (33r/min) 按 機床選取 nw=30r/min=0.5r/s (表 4 17) 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.27m/s 切削工時 l=80mm, l1 =175mm, l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6170.05.0 317580 =467s=7.7min 3)粗銑下表面保證尺寸 75 本工步的切削用量與工步 1)的切削用量相同 切削工時 l=40mm, l1 =175mm, l2 =3mm tm=Znlllfw21 = 6115.05.0 317540 =181.7s=3.03min 工序 :鉆 2-M8底孔( 6.80 ) f=0.36 /r (表 3 38) =0.35m/s (參照表 3 42) ns=wd1000 v = 8.63.14 35.01000 =16.39r/s (983.4r/min) 按機床選取 nw=960r/min=16r/s 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.34m/s 切削工時(表 7 5) l=9.5mm, l1 = 4mm, l2 =3 tm=flw21nll= 36.016 340.2 =2.86 ( 0.048min) 工序 :銑槽 18H11 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1)粗銑 f =0.10 /s(表 3-28) =0.30m/s( 21m/min) (表 3-30) 采用粗齒直柄立銑刀, dw=16mm,齒數(shù) Z=3。 ns=wd1000 v = 613.14 30.01000 =5.97/s (358.2/min) 按機床選取 nw=380r/min=6.33/s (表 4 16) 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.32/s 切削工時 l=34mm, l1 =2mm, l2 =0mm tm=Znlllfw21 = 301.033.6 0234 =19s 因為要走刀兩次,所以切削工時為 38s。 2)精銑通槽 f =0.07/s(表 3-28) =0. 25m/s( 15m/min) (表 3-30) 采用細齒直柄立銑刀, dw=12mm,齒數(shù) Z=5。 ns=wd1000 v = 213.14 52.01000 =6.63s (397.8min) 按機床選取 nw=380r/min=6.33/s (表 4 16) 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.24s 切削工時 l=35mm, l1 =2mm, l2 =0mm 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 tm=Znlllfw21 = 507.033.6 0235 =16s 因為走刀兩次,所以切削工時為 64s。 : 攻螺紋 2 M8 v=0.35m/s (表 3 42) ns=wd1000 v = 83.14 53.01000 =13.9 (834min) 按機床選取 nw=850r/min=14.2s 故實際切削速度 =1000 nd sw =0.357m/s。 夾具設(shè)計 ( 一)問題的提出 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 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計銑槽工序 開檔夾具。 (二)夾具設(shè)計 1定位基準的選擇 由零件圖可知,其設(shè)計基準為花鍵孔中心線和工件的右加工表面( A)為定位基準。因此選用工件以加工右端面( A)和花鍵心軸的中心線為主定位基準。 1 切削力和夾緊力計算 (1)刀具: 高速鋼錯齒三面刃銑刀 160mm z=24 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 機床: x51W 型臥式銑床 由 3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0 查表 9.4 8 得其中: 修正系數(shù) 0.1vk30FC 83.0Fq 0.1FX 65.0Fy 83.0Fu 8Pa z=24 0Fw 代入上式,可得 F=889.4N 因在計算切削力時,須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K=4321 KKKK其中: 1K 為基本安全系數(shù) 1.5 2K 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1 3K為刀具鈍化系數(shù) 1.1 4K 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1 所以 NKFF 7.1775 (2)夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 FKffN 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 25.021 ff F= zP +G G 為工件自重 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 Nff FN 4.355121 夾緊螺釘: 公稱直徑 d=20mm,材料 45 鋼 性能級 數(shù)為 6.8級 MPaB
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