3MK136-CCV機床箱體零件加工工藝編制與鏜孔夾具設(shè)計
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mk136
ccv
機床
箱體
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加工
工藝
編制
鏜孔
夾具
設(shè)計
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3MK136-CCV機床箱體零件加工工藝編制與鏜孔夾具設(shè)計,mk136,ccv,機床,箱體,零件,加工,工藝,編制,鏜孔,夾具,設(shè)計
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無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 3床箱體零件加工工藝編制與鏜孔夾具設(shè)計 摘要: 本次任務(wù)是對一箱體零件的加工工藝編制和專用夾具設(shè)計,在這個過程中需要自行借閱書本查閱資料,有什么不懂的地方可以請教老師和同學(xué)。學(xué)生必須按照畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書上所規(guī)定的時間完成相應(yīng)的任務(wù),以逐步達(dá)到老師的要求。 此設(shè)計說明書意義在于對箱體零件的工藝分析和制定,分析在加工過程中應(yīng)該制定什么樣的工藝過程,采取什么樣的工藝路線,使用什么樣的刀具更符合加工需要。怎樣加工才能更有經(jīng)濟效率,專用夾具是加工過程中必不可少的工裝之一,夾具的設(shè)計是學(xué)生需要完成的重要任務(wù)。 關(guān)鍵詞 : 機床 箱體;工藝編制 ; 鏜孔夾具 3 is to a in of to to be in of to to s Is of of be a of in of of of be to is of in is of to 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 目錄 摘要 一 章 序 言 作用 分 析 .結(jié)構(gòu) 分析 . 二章 機床箱體零件 的加 工工藝分析 坯 .面的加工方法 .機床與 刀 具 .工件的裝夾方法 .加工工藝 路線 . 三章 機床箱體零件 的 加工工藝參數(shù)確定及計算 各工序加工余量、工 序尺 寸及公差 .切削用量 .四章 機床箱體零件 的工藝 規(guī)程制 定 機械加工工藝過程卡 .機械加工工藝卡 .機械加工工序卡 .五章 機床箱體零件 的鏜夾具設(shè)計 定位 與 夾緊方 案 . 與支架 的設(shè)計 . 總 體方案設(shè)計 .件設(shè)計 .六章 結(jié)論 . 結(jié)與致 謝 .考資料 . 錄 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 1 頁 共 24 頁 第一 章 序 言 床箱體零件的作用 分析 此箱體零件是無錫 某 公司的產(chǎn)品 ,是磨床的裝配零件之一。 在磨床上,它起著支撐和導(dǎo)向的作用。 此箱體零件在機床上承受了較大的載荷,為了便于裝配,箱體內(nèi)控臺階處加工有清角槽,內(nèi)孔表面粗糙度要求也比較高。 此箱體零件與機床其他零件組裝成一個整體,使軸與其他零件保持正確的相互位置。箱體零件的加工精度影響著機床整體的精度、性能和壽命。 床箱體零件的結(jié)構(gòu) 分析 此箱體零件是磨床上的零件。此零件材料為球墨鑄鐵,牌號為 用于對強度要求較高的零件國標(biāo)號 348箱體零件整體形狀規(guī)則,類似長方體,上部有深度 15體零件各表面有 平面有 箱體零件整體規(guī)則,中間有直徑 60孔同軸度要求較高。零件各表面對粗糙度要求很好,大部分要加工面要求粗糙度 外在加工過程中需要滿足各種要求,如平行度、垂直度,圓柱度等。 此箱體零件結(jié)構(gòu)簡單,但加工要求較高,加工時應(yīng)當(dāng)注意圖紙上的要求。 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 2 頁 共 24 頁 第 二章 機床箱體零件的加 工工藝分析 定毛坯 3質(zhì)為球墨鑄鐵,牌號 故選用鑄造。 ( 1)由于鑄件表面粗糙度和尺寸達(dá)不到圖紙要求,所以箱體表面與其他機件接觸配合的部分要進行機械加工。 ( 2)為了方便機床的加工,鑄件的表面應(yīng)盡量平整,不能有凸臺等多余不利于加工的缺陷。 坯尺寸的確定 此工件表面的粗糙度要求為 定加工方法為粗銑,精銑。查閱文獻(xiàn) 【 1】 可得,取精銑的單邊加工余量為 1邊粗加工余量為 3此毛坯件為鑄鐵件,且通孔直徑大于 60以鑄件 可直接鑄出 通孔。通孔加工方法為粗鏜,精鏜,查閱文獻(xiàn) 1,取粗鏜單邊加工余量為 2鏜單邊加工余量為 步確定毛坯尺寸如下: 圖 2坯尺寸圖 位基準(zhǔn)的選擇 1)粗基準(zhǔn)的選擇原則: ( 1) 零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則 被加工零件上如有不加工表面應(yīng)選不加工面作粗基準(zhǔn),這樣可以保證不加工表面相無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 3 頁 共 24 頁 對于加工表面具有較為精確的相對位置 ( 2) 合理分配加工余量的原則 在需要保證某重要加工表面的余量均勻時 ,應(yīng)該選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。 ( 3) 基準(zhǔn)一般不重復(fù)使用的原則 在 同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次,這是因為粗基準(zhǔn)一般都很 糙,重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會相當(dāng)大,因此,粗基一般不得重復(fù)使用。 ( 4) 便于裝夾的原則 為使工件定位穩(wěn)定,夾緊可靠,要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔,不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕或其它缺陷,并有足夠的支承面積。 在這個長方體箱體零件上,為了定為方便,初始加工一個毛坯表面時往往采用相對應(yīng)的表面作為粗基準(zhǔn),譬如加工上平面時用下平面定位, 加工 面作為定位基面。 2)精基準(zhǔn)的選擇原則: ( 1)基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡量選用零件上得到設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的帶來誤差。 ( 2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 盡可能采用統(tǒng)一基準(zhǔn)加工不同的面,這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣可以減少基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換,以保證相對位置精度。 ( 3)自為基準(zhǔn)原則 某些加工表面精加工要求余量小而均勻時,常選用加工表面本身作為定位基準(zhǔn),稱為自為基準(zhǔn)原則 ( 4)互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對工件上兩個相對位置精度要求較高 的表面經(jīng)行加工時,需要兩個表面互相做為基準(zhǔn),反復(fù)進行加工,以保證位置精度的要求。 ( 5)所選用的精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確,夾緊可靠,操作方便。 在加工過程中,采用以加工的表面作為基準(zhǔn)面來提高定位基準(zhǔn)。比如在加工完上平面后,以上平面為定位面來粗,精加工下平面,之后再以精銑后的下平面作為定位基準(zhǔn)無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 4 頁 共 24 頁 精加工上平面,至此兩平面加工完成。其他平面以此類推。對于圖紙上對一些面的形位要求,則需要根據(jù)實際情況來選擇定位基準(zhǔn)。 在這個箱體上,在加工 B 面時,需要以 工中心通孔是以下 各面螺紋孔的加工則 是在各平面加工完成的基礎(chǔ)上進行加工。 定各表面的加工方法 此箱體零件結(jié)構(gòu)簡單 。各 表面 粗糙度要求較高,制定工藝為粗銑、 精銑; 16 孔公差要求較高,為 藝制定為鉆、擴、鉸。通孔表面粗糙度要求高,為 定工藝為 粗鏜、精鏜。制定工藝路線如下: 表 1 初擬 工藝路線 10 銑 粗銑 07,以 20 銑 粗銑 04,以 30 銑 以 面至尺寸 103 40 銑 以 銑 02 50 銑 以 面,保證尺寸 15; 60 銑 以 銑 證尺寸 115 70 銑 粗銑 25倒角 80 銑 以 銑 證尺寸 201, 90 銑 以 銑、精銑 證尺寸 197, 1; 100 鉆 鉆螺紋孔 410 鉆 以 銑 證尺寸 196 120 鉆 鉆 42* 130 銑 銑 2*3 140 鉆 以 、擴、鉸孔直徑 1650 車 車內(nèi)槽 160 鏜 鏜直徑 72,65孔 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 5 頁 共 24 頁 170 鏜 鏜 3*1內(nèi)槽,保證尺寸 8 180 鏜 鏜直徑 72,65孔 定機床與刀具 3體零件為 鑄鐵 長方體零件 ,尺寸為 194*102*115閱文獻(xiàn)【 2】,經(jīng)過篩選比較,確定各工序使用如下刀具: 表 2 刀具 粗銑面 鑲齒套式面銑刀 法蘭克加工中心 型號 銑面 陶瓷陶氏面銑刀,削平型直柄立銑刀 鉆孔 直柄階梯麻花鉆;高速鋼麻花鉆 擴孔 莫氏錐柄擴孔鉆 鉸孔 莫氏錐柄機用鉸刀 攻絲 粗牙普通螺紋用絲錐 柄帶頸機用絲錐 鏜 微雕鏜刀 鏜床 精鏜 微雕精鏜刀 槽加工 法蘭克數(shù)控車床 定工件的裝夾方法 法蘭克加工中心: 加工工件時按照工序使用專用夾具, 避免基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換,減少尺寸誤差。 使用專用鏜夾具,合理正確的工裝定位,能夠滿足圖紙各要求。 法蘭克數(shù)控車床 使用專用車夾具,加工時不損傷工件表面,加工滿足圖紙要求。 定加工工藝路線 制定加工工藝路線時應(yīng)對工件圖紙要求做充分的了解,避免加工出來之后不符合圖紙要求。工藝路線的制定應(yīng)當(dāng)使工件的位置精度、尺寸精度和幾何形狀達(dá)到圖紙要求 ;加工工藝路線制定時應(yīng)考慮經(jīng)濟成本,將生產(chǎn)成本降到最低?,F(xiàn)制定工序如下: 表 3 工藝路線 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 6 頁 共 24 頁 工序號 工序內(nèi)容 10 粗銑 07,以 20 粗銑 04,以 30 以 F 面為精基準(zhǔn)精銑 A 面至尺寸 103;以 A 面為精基準(zhǔn),精銑 F 面至尺寸 102 40 以 A 面為基準(zhǔn)粗銑精銑 B 面,保證尺寸 15;以 B 面為基準(zhǔn),粗銑證尺寸 115 50 粗銑 25倒角 60 以 銑 證尺寸 201,以 銑、精銑 證尺寸 197, 1;鉆螺紋孔 4 銑 證尺寸 196 70 鉆 42* 80 倒 2*390 以 、擴、鉸孔直徑 16內(nèi)槽 100 鏜直徑 72,65孔 110 鏜 3*1內(nèi)槽,保證尺寸 8 120 鏜 3*1內(nèi)槽,保證尺寸 58,63 130 鏜直徑 72,65孔 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 7 頁 共 24 頁 第 三章 機床箱體零件 的 加工工藝參數(shù)確定及計算 定各工序加工余量、工 序尺 寸及公差 表 4 工序名稱 工序余量 工序達(dá)到的經(jīng)濟精度 工序基本尺寸 工序尺寸及偏差 鉸 6 鏜 9+3=72 鏜 2 5+4=69 鏜 1 3+2=65 鏜 4 9+4=63 63 1 定切削用量 加工條件 工件材料:球墨鑄鐵,牌號 造。 機床:法蘭克加工中心 工序:粗銑; 刀具 : 硬質(zhì)合金鑲齒套式面銑刀,材料為 直徑 D=160Z=16, 進給量 r,切削速度 背吃刀量 3序:精銑; 刀具:陶瓷套氏面銑刀,材料為陶瓷, D=160 進給量 r,切削速度 250r/吃刀量 =1序:鉆孔 刀具:高速鋼直柄麻花鉆 D=5L=52給量 r,切削速度 吃刀量 16序 ;攻絲 刀具:絲錐 ,螺距 P=1, d=6L=50給量 r,切削速度 吃刀量 14 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 8 頁 共 24 頁 工序:鉆孔 刀具:直柄短麻花鉆, d=L=37給量 r,切削深度 20床轉(zhuǎn)速 1500r/序:攻絲 刀具:粗柄帶頸機用絲錐, D=10, p=l=24給量 r,切削深度 15床轉(zhuǎn)速 700r/序:粗鏜孔; 機床: 雙面鏜銑床 具:微雕鏜刀 進給量 r,背吃刀量 3削速度 序 ;精鏜孔; 刀具;微雕精鏜刀 進給量 r,背吃刀量 1削速度 序:鏜內(nèi)槽; 機床: 具: 進給量 r,背吃刀量 1削速度 162r/四章 機床箱體零件 的工藝 規(guī)程制 定 寫機械加工工藝過程卡 具體內(nèi)容見附錄 寫機械加工工藝卡 具體內(nèi)容見附錄 寫機械加工工序卡 具體內(nèi)容見附錄 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 9 頁 共 24 頁 第五章 機床箱體零件 的鏜夾具設(shè)計 具定位 與 夾緊方 案 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,在加工零件時需要設(shè)計專用的夾具。 本夾具主要用來加工 65孔,加工時除了滿足粗糙度要求外,還要滿足平行度要求和垂直度要求,為了滿足上述要求,需要正確的選用定位基準(zhǔn),同時應(yīng)注意提高勞動生產(chǎn)率。 箱體零件外形類似長方體,且 程中通孔軸向位置的固定時必須要有的, 這里使 各表面已經(jīng)加工過,平整光滑,易于定位。由于加工 65孔會使用鏜桿,所以在加工過 用一個不高的金屬板;為了限制工件豎直方向的移動和軸向的轉(zhuǎn)動,采用一個面來定位;再用一個削邊銷限制一個自由度;這樣一個平面限制一個移動、兩個轉(zhuǎn)動自由度,一個削邊銷限制一個移動自由度,金屬板限制一個移動自由度,削邊銷和金屬板聯(lián)合限制一個轉(zhuǎn)動自由度,這樣就限制了 六 個自由度,實現(xiàn)工件的全定位。 如圖所示 : 圖 5件定位圖 套與支架的設(shè)計 鏜床加工時,工件的加工精度不受機床精度的影響,而是受鏜模支架和鏜套精度的影響,機床在加工時和鏜桿 是浮動聯(lián)接,機床只提供鏜桿轉(zhuǎn)動的動力,精度依靠鏜套和支架的精度。考慮到鏜桿鏜刀的實際情況,鏜套的內(nèi)孔直徑是不大于所鏜孔的直徑 。所以鏜桿的直徑選為 50,鏜套內(nèi)孔 直徑為 50。查閱文獻(xiàn) 2,根據(jù) 數(shù)據(jù) ,選取合適尺寸的鏜套 ,確定尺寸。 根據(jù)鏜套的外徑尺寸,確定襯套的內(nèi)徑尺寸,繼而確定支架孔的尺寸。為了將支架固定在 底座上,在支架下部兩側(cè)設(shè)計兩塊長方形的板,方便用螺釘與無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 10 頁 共 24 頁 底座連接。并用四塊肋板與支架孔連接,增加其剛度。結(jié)構(gòu)如圖所示: 圖 5模支架 具總體方案設(shè)計 由于箱體 零件定位簡單,零件表面已經(jīng)加工過,光滑平整,沒有 凸 臺等缺陷,遂在確定工件定位方案后,設(shè)計 夾具。工件采用一面一孔和一金屬板進行定位,就以 夾具底座 的上平面作為工件定位面,金屬板放置在鋼板的一側(cè)。為了安放菱形銷,需要在 底座表面 加工出一個孔。 夾具的定位裝置 已經(jīng)設(shè)計完成。為了工件在加工過程中必須在初始定位位置不動,必須設(shè)計夾緊機構(gòu)。在這個夾具上,箱體式放在水平方向的鋼板上的,所以設(shè)計讓夾緊力垂直向下,將箱體壓在平面上。為了與工件接觸的壓板不容易對工件表面造成磕碰壓傷,所以將壓板實際為一個正方體,邊緣做倒圓角處理。壓板表面有兩塊肋板,通過銷軸與施力桿相連接。 圖 5形壓板 圖 5銷軸 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 11 頁 共 24 頁 施力桿一端與支撐面板以銷軸相連接,另一端通過自鎖螺母與螺紋柱相連接,并產(chǎn)生向下的力。 支承面板設(shè)計成 L 狀,用 0 螺栓與底座相連接;螺紋柱下方加工有螺紋,以螺紋連接的形式固定在底座上。 圖 5夾具結(jié)構(gòu)圖 支撐架安裝在底工件的兩端, 用 0 的螺栓與底座連接,保證位置度。 襯套和鏜套安放在支架孔內(nèi),襯套與支架之間為過盈配合,襯套和鏜套之間為間隙配合 。 襯套安裝好后用螺釘固定在支架上。 圖 5具結(jié)構(gòu)圖 標(biāo)零件設(shè)計 非標(biāo)準(zhǔn)零件設(shè)計是夾具設(shè)計中重要的步驟之一, 此夾具中共有非標(biāo)件 6個分別為夾具底座、支撐面板、施力桿、螺紋柱、方形壓板和鏜模支架。以下是設(shè)計的 5個非標(biāo)件。 板設(shè)計 壓板是直接與工件直接接觸的非標(biāo)件,工件的表面粗糙度要求為 以,壓無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 12 頁 共 24 頁 板與工件接觸的表面要光滑平整,不能有突出的缺陷。壓板上部設(shè)置兩塊肋板狀結(jié)構(gòu), 肋板上部打孔,施力桿通過銷軸 傳遞壓緊力作用在工件上。為了避免磕碰傷,壓板底部邊緣倒圓角處理。 圖 5板 撐面板設(shè)計 支承面板的作用是為了支撐起施力桿,為了方便固定在底座上,支撐面板設(shè)計成 了增加其強度,在面板兩側(cè)增加肋板,支撐面板與底座接觸部分用螺釘連接。面板上部打孔,通過銷軸與施力桿連接。 圖 5承面板 紋柱設(shè)計 螺紋 柱直徑設(shè)為 20一端與底座螺紋連接, 螺紋長度 15另一端自鎖螺母將施力桿向下壓緊,螺紋 長度設(shè)為 60柱直徑設(shè)為 20 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 13 頁 共 24 頁 圖 5紋柱 力桿設(shè)計 施力桿一端通過銷軸與支撐面板連接,中間肋板結(jié)構(gòu)通過銷軸與壓板結(jié)構(gòu)相連接,另一 端向下傾斜,自鎖螺母通過叉狀結(jié)構(gòu)將力傳遞過去。 圖 5力桿 座設(shè)計 為了安放工件和各種非標(biāo)件,底座必須具有足夠的長度、寬度和適當(dāng)?shù)暮穸?。底座設(shè)計成 結(jié)構(gòu),上表面突出一塊擋板,作為工件的定位金屬板,表面加工螺紋連接用的螺紋孔和安放菱形銷的通孔,上表面要求光滑平整,不能有缺陷。 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 14 頁 共 24 頁 圖 5具底座 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 第 15 頁 共 24 頁 結(jié)論 本設(shè)計說明書 主要是對箱體零件工件分析、加工工藝編制以及鏜夾具的設(shè)計。在這個過程中,我更加熟悉了零件的加工工藝編制方法,各種工具書也是用的越來越得心用手。一個好的工藝路線的編制需要對零件要求極為熟悉, 要懂得靈活變通, 恰當(dāng)?shù)氖褂脢A具能提高生產(chǎn)速率。工藝三卡的填寫,使我更加明白如何在加工過程中節(jié)省加工成本,譬如避免刀具的磨損,合理的切削用量等。 在夾具設(shè)計的過程中,我首先考慮到了工件的定位方法 ,采用一面一孔一短板定位,之后便開始設(shè)計夾具體定位機構(gòu)和夾緊機構(gòu)。夾緊機構(gòu)的選擇影響著安裝效率和夾緊效果。經(jīng)過考慮,采用了壓板夾緊機構(gòu)。非標(biāo)件的設(shè)計過程中需要注意各種尺寸,還要考慮如何與其他標(biāo)
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