三頭鉆底座的加工工藝及設計鉆鉸Ф8H7孔的鉆床夾具說明書

機械制造技術設計說明書 設計題目： 制定 三頭鉆底座（圖 5加工工藝 ，設計鉆鉸 8的鉆床 夾具 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 機械 09 學 號： 0930060323 姓 名： 施 虎 1 目 錄 序言 2 一 . 零件分析 3 件作用 3 件的工藝分析 2 二 . 工藝規(guī)程設計 4 定毛坯的制造形式 4 面的選擇 4 定工藝路線 5 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 定切削用量及基本工時 8 三 夾具設計 14 題的提出 14 位基準的選擇 14 削力及夾緊力計算 15 位誤差分析 16 具設計及簡要操作說明 16 總 結 19 致 謝 21 參考文獻 22 2 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 三頭鉆底座的加工工藝規(guī)程及其鉆的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計 、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。 本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 3 一、 零件的分析 零件的作用 三頭鉆底座的作用，待查 零件的工藝 分析 三頭鉆底座有 2 個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。 1： 以 105 外圓 為基準的加工面，這組加工面主要是 車 105 端面和左端面，車 50 凹槽，車 20圓，車 紋，車退刀槽，銑斜面，保證與水平方向 45，車 2刀槽和 20。 2： 以 20 孔為基準的加工面，這組加工面主要是鉆 8，鉆 6。 4 二 . 工藝規(guī)程設計 確定毛坯的制造形式 零件材料為 慮到拖拉機運行時經常需要掛倒檔以倒行或輔助轉向，因此零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強 度也能保證。由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 基面的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （ 1）粗基準的選擇應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系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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 軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，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） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （ 4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 5 （ 5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置 精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取外圓作為定位基準，。 精基準的選擇應滿足以下原則： （ 1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （ 2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （ 3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保 證。 （ 4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （ 5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以已經加工好的 20 孔和一端面為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定 6 為成批 生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案： 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時效 時效處理 3 車 車 105 端面和左端面，車 50 凹槽，車 20圓，車 紋，車退刀槽 4 銑 銑斜面，保證與水平方向 45 5 車 車 2刀槽和 20 6 車 精車 105 端面和 20圓 7 車 精車 20 8 鉆 鉆 8 9 鉆 鉆 6 10 磨 磨 105 端面和 20圓 11 磨 磨 20 12 檢驗 檢驗 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時效 時效處理 3 車 車 105 端面和左端面，車 50 凹槽，車 20 7 圓，車 紋，車退刀槽 4 銑 銑斜面，保證與水平方向 45 5 車 車 2刀槽和 20 6 鉆 鉆 8 7 鉆 鉆 6 8 檢驗 檢驗 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二沒有精車 105 端面和 20圓，精車 20，磨 105 端面和 20圓和磨 20，因為 這些粗糙度 度要求比較高，只有一步粗車很難達到精度要求，而方案二對于這幾個工序采用粗車，精車，磨加工才能達到精度要求， 綜合考慮我們選擇方案一。 具體的加工路線如下 1 鑄造 鑄造 2 時效 時效處理 3 車 車 105 端面和左端面，車 50 凹槽，車 20圓，車 紋，車退刀槽 4 銑 銑斜面，保證與水平方向 45 5 車 車 2刀槽和 20 6 車 精車 105 端面和 20圓 7 車 精車 20 8 鉆 鉆 8 9 鉆 鉆 6 10 磨 磨 105 端面和 20圓 11 磨 磨 20 8 12 檢驗 檢驗 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 三頭鉆底座零件材料為 生產類型為批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2、 105 端面 由于殼體底面要與其他接觸面接觸，粗糙度要求為 相關資料知余量留 2較合適。 3、孔 毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛?間，參照參數文獻，確定工藝尺寸余量為 2 確定切削用量及基本工時 工序： 車 105 端面和左端面，車 50 凹槽，車 20圓，車紋，車退刀槽 1) 切削深度 單邊余量為 Z=2 2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取 f=r 3) 計算切削速度 9 其中：42, m=正系數削手冊表 所以 60 342 9m/) 確定機床主軸轉速 1000 89 292r/ 292r/近的機床轉速為 300r/現(xiàn)選取00r/ 所以實際切削速度000 1 0 5 3 0 0 9 1 . 3 7 / m i m 5) 切削工時， tm=i ;其中 l=81l =4 2l =0tm= 8200 10 工序： 銑斜面，保證與水平方向 45 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用 p ， 50 ， 50 ， 4z 。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可 在一次走刀內銑完，則 2） 決定每次進給量及切削速度 根據 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 齒/2.0 z ，則 m 3 6 4351 5 01 0 0 01 0 0 0 rd vn s 按機床標準選取1450 r m 145 035100 0 w 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 按機床標準選取 12003） 計算工時 切削工時： l=75 1 ， 2 ，則機動工時為 m 75921 1 工序：車 2刀槽和 20 1) 切削深度 單邊余量為 Z=2 2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取 f=r 3) 計算切削速度 中：04, m=正系數削手冊表 所以 0 . 3 50 . 1 50 . 21046 0 2 . 2 0 . 8 0m/) 確定機床 主軸轉速 1000 30 382r/ 382r/近的機床轉速為 400r/現(xiàn)選取00r/ 所以實際切削速度000 2 0 4 0 0 1 7 . 5 8 / m i m 5) 切削工時， tm=i ;其中 l=191l =4 2l =0 12 tm=i= 19400 工序：鉆 8 機床： 式鉆床 刀具： 根據機械加工工藝手冊表 10取高速鋼麻花鉆 8 1)進 給量 取 f=r 2)切削速度 V=2434m/取 V=30m/)確定機床主軸轉速 1000 30 8 1194r/ 1194r/近的機床轉速為 1200r/選取200r/ 所以實際切削速度000 8 1 2 0 0 3 0 . 1 4 / m i m 5) 切削工時，按工藝手冊表 tm=i ;其中 l=601l =4 2l =3tm=460 =序：磨 105 端面和 20圓 13 機床 萬能磨床 1) 選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料 50 40 127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級，陶瓷結合劑， 6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350 40 127 2) 切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表 33 工件速度 18m/向進給量 20行程 ) 切削深度 ) 切削工時 0002式中 0 1 5 0 0 t 2.5( 14 三、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配第 8 道工序的鉆 8的鉆床夾具。 題的提出 本夾具主要用于鉆 8 ，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。 位基準的選擇 基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。 根據基準的不同功能 ，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。 1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。 2. 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同， 又分為裝配基準 、測量基準、工序基準和定位基準。 （ 1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （ 2）測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基 15 準。 （ 3）工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準， 稱為工序基準 。 （ 4）定位基準 工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。 本道工序加工 8 ，精度不高，因此我們采用已加工 好的 20 孔定位，采用圓柱銷和擋銷定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位即可以滿足要求。 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 鉆削力矩 式（ 5 式中： 8 m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 6F 2 6 x 8 x 0 . 2 0 x 1 7 4 1 8 7 4 N 1 9 0 . 8 0 . 6T 1 0 x 8 x 0 . 2 0 x 1 7 4 1 4 7 8 5 N . m 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。 16 位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在圓柱銷上定位，圓柱銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在 向下，見下圖。 0 . 0 1 2 0 . 0 2 3 0 . 0 3 2 0 . 0 6 72 T d 式中 定位副間的最小配合間隙（ 工件圓孔直徑公差（ 定 位 銷 外 圓 直 徑 公 差 （ 。圓柱銷銷水平放置時定位分析圖 具設計及操作的簡要說明 采用圓柱銷和擋銷定位即可指定可靠的卡緊力。 同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地 17 換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于批量生產 裝配圖附圖如下 18 夾具體如下 19 總 結 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。 這次 設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識 ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實際問題 ,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié) ,更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整 一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才 20 能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多 問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很