[機械制造課程設計]CA6140車床杠桿[831009] 加工工藝和鉆φ25孔夾具設計

下載文檔送全套 紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 紙 扣扣 1304139763 摘 要 本設計是 桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。桿零件的主要加工表面是平面及孔。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔的加工精度?；鶞实倪x擇以杠桿45 外圓面作為粗基準，以 25 孔及其下表面作為精基準。先將底面加工出來，然后作為定位基準，在以底面作為精基準加工孔。整個 加工過程選用組合機床。在夾具方面選用專用夾具?？紤]到零件的結構尺寸簡單，夾緊方式多采用手動夾緊，夾緊簡單，機構設計簡單，且能滿足設計要求。 關鍵詞 杠桿零件，加工工藝，夾具，定位，夾緊 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 I 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 要 紙，扣扣 414951605 is to of in to of is of of to is to 5 as to 5 as is to be as In of In of of by is It is is 枝花學院本科畢業(yè)設計 V 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 目錄 1 摘 要 . . 1 緒論 . 1 . 1 具的 基本結構及設計內容 . 1 2 杠桿加工工藝規(guī)程設計 . 3 . 3 . 3 . 3 應措施 . 4 . 4 . 4 . 4 序尺寸及毛坯尺寸的確定 . 5 . 6 . 17 . 23 3 專用夾具設計 . 24 5夾具設計 . 24 . 24 . 24 . 25 套、鉆模板及夾具體設計 . 26 . 27 . 27 0. 28 . 28 . 28 . 29 . 29 . 30 . 33 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 目錄 2 . 34 8螺紋孔夾具設計 . 34 . 34 . 35 . 36 的計算 . 36 套、鉆模板及夾具體設計 . 37 . 38 . 38 . 39 4 總結 . 40 參考文獻 . 41 致 謝 . 42 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 1 緒論 1 1 緒論 加工工藝及夾具畢業(yè)設計是對所學專業(yè)知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是理論聯系實際的訓練。 機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的 設計和使用是促進生產發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產的不斷發(fā)展 ,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術人員在技術革新中的一項重要任務。 題背景及發(fā)展趨勢 材料 、 結構 、 工藝是產品設計的物質技術基礎，一方面，技術制約著設計；另一方面，技術也推動著設計。從設計美學的觀點看，技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的 “ 功能 ” 作用，只要善于應用材料的特性，予以相應的結構形式和適當的加工工藝，就能夠創(chuàng)造出實用，美觀，經濟的產品，即在產品中發(fā)揮技術潛在的 “ 功能 ” 。 技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工 藝的出現，必然給產品帶來新的結構，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種 ，對 中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對 機床夾具提出更高的要求。 具的基本結構及夾具設計的內容 按在夾具中的作用 ,地位結構特點 ,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類 : (1)定位元件及定位裝置； (2)夾緊元件及定位裝置 (或者稱夾緊機構 )； (3)夾具體； (4)對刀 ,引導元件及裝置 (包括刀具導向元件 ,對刀裝置及靠模裝置等 )； (5)動力裝置； (6)分度 ,對定裝置； (7)其它的元件及裝置 (包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘 ,銷釘 ,鍵和各種手柄等 )； 每個夾具不一定所有的各類元件都具備 ,如手動夾具就沒有動力裝置 ,一般的車床夾具不一定有刀具導向元件及分度裝置。反之 ,按照加工等方面的要求 ,有些夾具上還需要設有其它裝置及機構 ,例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 1 緒論 2 專用夾具的設計主要是對以下幾項內容進行設計：（ 1）定位裝置的 設計；（ 2）夾緊裝置的設計；（ 3）對刀 4）夾具體的設計；（ 5）其他元件及裝置的設計。攀枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 3 2 杠桿加工工藝規(guī)程設計 件的分析 件的作用 題目給出的零件是 的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。 件的工藝分析 零件的材料為 鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，為此以下是杠桿需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F分析如下： （ 1）主要加工面： 1）小頭鉆 及與此孔相通的 14 階梯孔、 紋孔； 2）鉆 孔及銑 孔平臺； 3）鉆 2 紋孔； 4）銑杠桿底面及 2 紋孔端面。 （ 2）主要基準面： 1）以 45 外圓面為基準的加工表面 這一組加工表面包括： 孔、杠桿下表面 2） 以 孔為中心的加工 表面 這一組加工表面包括： 14 階梯孔、 紋孔、 孔及 孔平臺、 2 紋孔及其倒角。 其中主要加工面是 紋孔和 孔平臺。 杠桿的 25 孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求?，F分述如下： 本套夾具中用于加工 25 孔的是立式鉆床。工件以 25 孔下表面及 45 孔外圓面為定位基準，在定位塊和 V 型塊上實現完全定位。加工 25 時，由于 孔表面粗糙度為 。主要采用鉆、擴、鉸來保證其尺寸精度。 本套夾具中用于加工杠桿的小平面和加工 立式銑床。工件以 孔及端面和水平面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現完全定位。加工表面：包括粗精銑寬度為 30下平臺、鉆 錐孔， 由于 30下平臺 的表面、 孔表面粗糙度都為 。其中主要的加工表面是孔 用 球 檢查。 本套夾具中用于加工與 25 孔相通的 紋底孔是用立式鉆床。 孔及其下表面和寬度為 30下平臺作為定位基準，在大端面長圓柱銷、支承板和支承釘上實現完全定位。加工 紋底孔時，先用 7 麻花鉆鉆孔，攀枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 4 再用 絲錐攻螺紋。 桿加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 定毛坯的制造形式 零件的材料 于年產量為 4000 件，達到大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩(wěn)定 的，適合大批生產的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。 面的選擇 （ 1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強肋所在的肩臺的表面作為加工的粗 基 準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用一個 V 形塊支承 45 圓的外輪廓作主要定位，以限制 z、 z、 y、 以一面定位消除 x、 x 兩個自由度，達到完全定位 ,就可加工 25的孔。 （ 2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用 25 的孔作為精基準。 定工藝路線 表 工序 1 粗精銑 25 孔下表面 工序 2 鉆、擴、鉸孔使尺寸到達 序 3 粗精銑寬度為 30工序 4 鉆 工序 5 加工 紋孔，锪鉆 14 階梯孔 工序 6 粗精銑 2端面 工序 7 鉆 2紋底孔孔，攻螺紋孔 2序 8 檢查 表 工序 1 粗精銑 25 孔下表面 工序 2 鉆、擴、鉸孔使尺寸到達 序 3 粗精銑寬度為 30工序 4 鉆 工序 5 粗精銑 2端面 工序 6 鉆 2孔，加工螺紋孔 2枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 5 續(xù)表 序 7 加工 紋孔，锪鉆 14 階梯孔 工序 8 檢查 工藝路線的比較與分析： 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序 5鉆 14 孔，再加工螺紋孔 為“工序 7粗精銑 端面 ”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現這樣的變動影響生產效率。而對于零的尺寸精度和位置精度都沒有太大程度的幫助。 以 25銑下端面。再鉆 錐 孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選 第二條工藝路線 而先 上端面 ， 再“ 鉆 14 孔，加工螺紋孔 不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個問題。所以發(fā)現第二條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產。具體的工藝過程如表 表 終工藝過程 工序 1 粗精銑杠桿下表面。保證粗糙度 是 52K。 工序 2 加工孔 25。鉆孔 25的毛坯到 22孔 22孔 證粗糙度是 535。采用專用夾具。 工序 3 粗精銑寬度為 30下平臺，仍然采用立式銑床組合夾具。 工序 4 鉆 錐孔，采用立式鉆床 保證加工的孔的位置度，采用專用夾具。 工序 5 加工螺紋孔 鉆 14 階梯孔。用組合夾具，保證與垂直方向成 10 。 工序 6 粗精銑 。用回轉分度儀加工，粗精銑與水平成 36的臺肩。用臥式銑床 用組合夾具。 工序 7 鉆 2紋底孔、攻 2紋用立式鉆床 保證加工的孔的位置度，采用專用夾具 工序 8 檢查 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 6 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 杠桿的材料是 坯的重量 產類型為大批生產。由于毛坯用采用金屬模鑄造 , 毛坯尺寸的確定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義 上 的加工余量，實際上加工余量 有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設計規(guī)定零件為大批量生產，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。 毛坯與零件不同的尺寸有： (具體見零件圖 )故臺階已被鑄出 ,根據 參考文獻 14的銑刀類型及尺寸可知選用 6銑刀進行粗加工 ,半精銑與精銑的加工余量都為 1）加工 25 的端面，根據 參考文獻 8表 4表 4慮 3加工2金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求，精加工 1理上下端面的加工余量都是 2 2）對 25 的 內表面加工。由于內表面有粗糙度要求 次精加工 可達到要求。 3）加工寬度為 30下平臺時，用銑削的方法加工臺肩。由于臺肩的加工表面有粗糙度的要求 ，而銑削的精度可以滿足，故采取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是 4）鉆錐孔 要求加工一半，留下的余量裝配時鉆鉸，為提高生產率起見，仍然采用 12 的鉆頭，切削深度是 5）鉆 14 階梯孔，由于粗糙度要求 ，因此考慮加工余量 2一次粗加工 次精加工 可達到要求。 6）加工 孔，根據 參考文獻 8表 4慮加工余量 一次鉆削加工余量 次攻螺紋 可達到要求。 7）加工 2紋，根據 參考文獻 8表 4慮加工余量 一次鉆削加工余量 次攻螺紋 可達到要求。 8）加工 2面，粗加工 2金屬模鑄造的質量和表面粗糙度要求，精加工 1達到要求。 定切削用量 工序 1：粗、精銑 25 孔 下平面 （ 1）粗銑 25 孔下平面 加工條件： 工件材料： 造。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 7 機床： 式銑床。 查 參考文獻 7表 30 34 刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： 15 100D ，齒數 8Z ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=以銑削深度齒進給量據參考文獻 3表 0 /fa m m Z銑削速度 V ：參照參考文獻 7表 30 34，取 V m s 。 機床主軸轉速 n ： 1000式（ 式中 V 銑削速度； d 刀具直徑。 由式 床主軸轉速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0 按照參考文獻 3表 3 0 0 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 進給量0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s 工作臺每分進給量4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m a：根據參考文獻 7表 40a （ 2）精銑 25 孔下平面 加工條件： 工件材料： 造。 機床： 式銑床。 參考文獻 7表 30 31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）： 15 100D ，齒數 12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量： Z=削深度齒進給量據參考文獻 7表 30 31，取 0 /fa m m Z銑削速度 V ：參照 參考文獻 7表 30 31，取 V m s 機床主軸轉速 n ，由式（ 有： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 8 按照參考文獻 7表 75 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 進給量式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作臺每分進給量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m 工序 2：加工孔 25 到要求尺寸 工件材料為 ，硬度 200的直徑為 25差為 面粗糙度 加工機床為 式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔 22準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔 準高速鋼擴孔鉆；鉸孔 25準高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 （ 1）確定鉆削用量 1）確定進給量 f 根據 參考文獻 7表 28 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，由于孔深度比0/ 3 0 / 2 2 1 . 3 6， ，故( 0 . 4 7 0 . 5 7 ) 0 . 9 0 . 4 2 0 . 5 1 /f m m r 表 。查 式鉆床說明書，取0 /f m m r 。 根據 參考文獻 7表 28頭強度所允許是進給量 1 /f m m r 。由于機床進給機構允許的軸向力m 5690由機床說明書查出），根據表 28許的進給量 1 f mm r 。 由于所選進給量 f 遠小于 f 及 f ，故所選 f 可用。 2）確定切削速度 v 、軸向力 F、轉矩 T 及切削功率8插入法 得： 1 7 / m ， 4732 5 1 T N M表 ， 1 mP 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。 由 參考文獻 7表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 6 2 / m i m m 表查 床說明書，取 1 9 5 / m 。實際切削速度為： 0 2 2 1 9 5 / m i n 1 4 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m 由表 281 M F M ，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 9 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 3）校驗機床功率 切削功率/)m M n n k 表（ 1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 機床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故選擇的鉆削用量可用。即 0 22d 0 /f m m r ， 1 9 5 / m ， 1 4 / m 相應地 5016， 5 4 m， （ 2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 f 根據 參考文獻 7表 28f :表 （ 0 . 7 0 . 8 ） m m / r 0 . 7 = 0 . 4 9 0 . 5 6 m m / r。根據 床說明書 ，取f =r。 2）確定切削速度 v 及 n 根據 參考文獻 7表 28 2 5 / m 。修正系數： ， 2 4 . 7 2 21 . 0 2 ( / 1 . 5 0 . 9 )2 根 據 故 2 5 / m i n 0 . 8 8 1 . 0 2 1 1 . 2 2 / m i nv m m 表 01 0 0 0 / )n v d 表 （ 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n / ( 2 4 . 7 )2 8 6 / m i nm m m 查機床說明書，取 2 7 5 / m 。實際切削速度為 30 10v d n 32 4 . 7 2 7 5 / m i n 1 02 1 . 3 / m i nm m （ 3）確定鉸孔切削用量 1）確定進給量 f 根據 參考文獻 7表 281 2 m m表，按該表注4，進給量取小植。查 明書，取 f mm r 。 2）確定切削速度 v 及 n 由 參考文獻 7表 28 8 m 。由 參考文獻 7表 28修正系數 ， 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 10 2 5 2 4 . 7( / 0 . 1 2 5 1 . 2 )2根 據 故 8 . 2 / m i n 0 . 8 8 0 . 9 9 7 . 1 4 / m i nv m m 表 01 0 0 0 / ( )n v d 表 1 0 0 0 7 . 1 4 ( / m i n ) / ( 2 5 )9 1 . 5 / m i n m m 查 明書，取 1 0 0 / m ，實際鉸孔速度 30 10v d n 32 5 1 0 0 / m i n 1 0 7 . 8 / m i nm m r m （ 4）各工序實際切削用量 根據以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔：0 22d 0 /f m m r ， 1 9 5 / m ， 1 4 / m 擴孔：0 0 /f m m r ， 2 7 5 / m ， 2 1 m 鉸孔：0 25d f mm r ， 1 0 0 / m ， 7 m 工序 3：粗精銑寬度為 30下平臺 （ 1）粗銑寬度為 30下平臺 加工條件： 工件材料： 造。 機床： 式銑床。 查 參考文獻 7表 30 34 刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： 15 100D ，齒數 8Z ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=2以銑削深度2pa 齒進給量據參考文獻 3表 0 /fa m m Z銑削速度 V ：參照參考文獻 7表 30 34，取 V m s 。 由式 機床主軸轉速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i 1 4 1 0 0 按照參考文獻 3表 3 0 0 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 進給量0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /a Z n m m s 工作臺每分進給量4 . 8 / 2 8 8 / m i m m s m m 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 11 a：根據參考文獻 7表 30a 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 30l ， 刀具切入長度 1l ： 221 0 . 5 ( ) (1 3 )l D D a 式（ 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 3 0 ) ( 1 3 ) 5 . 3 刀具切出長度2l：取 2 走刀次數為 1 （ 2）精銑寬度為 30下平臺 加工條件： 工件材料： 造。 機床： 式銑床。 由參考文獻 7表 30 31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）： 15 100D ，齒數 12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量： Z=削深度齒進給量據 參考文獻 7表 30 31，取 0 /fa m m Z銑削速度 V ：參照 參考文獻 7表 30 31，取 V m s 機床主軸轉速 n ，由式（ ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 6 1 / m i 1 4 1 0 0 按照參考文獻 3表 75 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 7 5 0 . 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 進給量式（ ： 0 . 1 5 1 2 7 5 / 6 0 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作臺每分進給量 2 . 2 5 / 1 3 5 / m i m m s m m 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 40l 刀具切入長度 1l ：精銑時1 100l D m m刀具切出長度 2l ：取 2 走刀次數為 1 工序 4： 鉆 錐孔 工件材料為 ，硬度 200的直徑為 。加工機床為 式鉆床，鉆孔 12準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔 準高速鋼擴孔鉆。選擇各工序切削用攀枝花學院本科畢業(yè)設計 2 桿桿加工工藝規(guī)程設計 12 量。 （ 1）確定鉆削用量 1）確定進給量 f 根據 參考文獻 7表 28 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，由于孔深度比