范文一:CAM及其工艺工装设计
辽宁工
业
大学
毕业设计(论文)任务书
题目:ZKN 泵体CAD\CAM及其工艺工装设计
机械工程与自动化学院(系)机械设计制造及其自动化(数控技
术及工业过程控制方向)专业 062班
学生姓名 张克楠 学 指导教师(签字
设计(论文)工作自2010年3月1日至2010年7月4日
发任务书日期:2009年3月1日
任务书填写要求
1.毕业设计(论文)任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写,经教研室负责人审查、院(系)领导签字后生效。此任务书应在毕业设计(论文)开始前一周内填好并发给学生;
2.任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网址上下载)打印,不得随便涂改或潦草书写,禁止打印在其它纸上后剪贴;
3.任务书内填写的内容,必须和学生毕业设计(论文)完成的情况相一致,若有变更,应当经过所在专业及院(系)分管领导审批后方可重新填写;
4.任务书内有关“院(系)”、“专业”等名称的填写,应写中文全称,不能写数字代码。学生的“学号”要写全号,不能只写最后2位或1位数字;
5.任务书内“主要参考文献”的填写,应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写,不能有随意性;
6.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。
1
2
3
范文二:尾座体工艺工装设计
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
尾座体工艺工装设计
摘 要
本课题主要是设计某磨床尾座体的加工工艺及夹具的设计,在设计中采用先设计该尾座体的加工工艺在根据加工工艺来选取夹具的设计的方案和夹具的具体设计;而设计的重点是夹具的设计。由于工件的孔17和14都要以底面做为基准加工,故首先得做出底面的加工夹具。加工孔14的夹具其实就是在加工底面夹具的基础上加了一个45度斜度板。我们设计的夹具就具有对孔14的夹具定位准确,和加工时间小,提高劳动生产率。
关键词 加工工艺,夹具,尾座体,设计
目 录
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
一、零件分析 ?????????????????????????3
(一)零件的作用???????????????????????3
(二)零件的工艺分析?????????????????????3 二、工艺规程设计????????????????????????4
)确定毛坯的制造形式??????????????????? 4 (一
(二)定位基准的选择????????????????????? 4
(三) 拟定工艺路线??????????????????????5
(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定?????????8
(五)确定切削用量及工时???????????????????9 三、夹具设计 ?????????????????????????19
(一)问题的提出???????????????????????19
(二)夹具设计 ????????????????????????19 四、毕业设计小结?????????????????????????21 五、参考文献???????????????????????????22 六、致谢?????????????????????????????23
步 骤 说 明 与 理 由 结 论 一 零件的分析
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
(一)零件的题目所给的零件是磨床上的尾座体。在零件固定顶尖 作用 中,顶尖与孔Φ17H6研配,底面和75?斜面与磨
床工作台相连,通过螺栓将孔Φ14mm将尾座体
紧固在工作台上。主要作用是固定顶尖。Φ35圆
柱体的Φ17H6孔和M6的螺纹孔,顶尖穿过
Φ17H6孔,将螺钉拧紧,固定顶尖。
(二)零件的由图可知,尾座体共有三组加工表面,其中两组有先加工第2组工艺分析 一定的位置度要求。现分析如下: 表面
(1) 以孔Φ17H6为中心的加工表面。
这一组表面包括:孔Φ17H6与Φ35圆柱体的
左右端面,M6的螺纹和1×45?的倒角。其中主
要加工面为Φ17H6内孔。
(2)尾座体的底面部分。
这一组表面包括:基准面A和基准面B,尾座
体底部的凹槽面,右端面和下端面。
(3) 以孔Φ14mm为中心的加工表面。
这一组表面包括:Φ40的凸台面,Φ14mm的
孔以及Φ26×1的沉头孔。
第1组和第2组加工表面有位置度要求,如下:
Φ17H6孔圆度公差为0.003mm;
Φ17H6孔圆柱度公差为0.004mm;
Φ17H6孔中心线与基准面A平行度公差为
0.005mm;
Φ17H6孔中心线与基准面B平行度公差的为
0.005mm;
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
由以上分析可知,对于第1组和第2组加工表
面而言,可以先加工第二组加工表面。然后再加工
另一加工面,并且保证他们之间的位置精度要求。 二 工艺规程设计
(一)确定毛零件材料为HT200,硬度为170-241HB。考虑材料HT200。 坯的制造到零件的形状,由于零件年产量为500件,已达砂型铸造 形式 到批量生产水平,故可以采用砂型铸造,安排人工
时效以消除残余应力。这对提高生产率有利。
(二)定位基(1)粗基准的选择。 选择A面和B准的选择 由图可知,按照有关粗基准的选择原则,选面为精基准,
择底部的端面做为粗基准。这样限制了五个自由A,B面和孔
度,再在Φ35圆柱体下方用一紧固件,这样达到完Φ17H6
全定位。 互为基准加工
(2) 精基准的选择。
选择基准面A和基准面B为精基准, Φ17H6
孔两个端面。因为A、B面既是设计基准又是装配
基准这样符合“基准重合”原则,其它各面、孔的加
工可以A、B面为基准这符合“基准统一”原则。
由上分析可知,以A、B面和Φ17H6孔互
为基准进行加工,这样可以保证加工余量均匀以及
能达到较高的形状,位置精度。
(三) 拟定拟定工艺路线的出发点:应使零件的几何形状,尺
工艺路线 寸精度,位置精度等技术要求能得到合理的保证。
由于生产类型为小批量生产,故尽量使工序集中来
提高生产率。除此之外,还应降低生产成本。
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(1) 工艺路线方案一:
工序10:钻,扩,铰Φ17mm孔
工序20:粗铣A面与底部的凹槽面
工序30:粗铣2×2的槽
工序40:粗铣基准面B
工序50:粗铣Φ40的凸台面
工序60:钻Φ14mm孔,锪Φ26×1的沉头孔
工序70:钻孔,扩孔和攻M6的螺纹
工序80:粗铣Φ35圆柱体左右端面,底部右侧面。
工序90:粗、精磨Φ17H6孔
工序100:精铣基准面A
工序110:精铣基准面B
工序120:精铣2×2的槽
工序130:半精铣圆柱体左端面
工序140:半精铣右端面
工序150:倒1×45?倒角,
工序160 :去毛刺
工序170:研配Φ17H6
工序180:配刮A,B面
工序190:检查
(2)工艺路线方案二:
工序10:粗铣A面与底部的凹槽面
工序20:粗铣2×2的槽
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工序30:粗铣B面,Φ40mm的凸台面
工序40:粗铣Φ35圆柱体左右端面
工序50:粗铣底部右侧面
工序60:钻孔Φ14mm,锪孔Φ26
工序70:钻,扩,粗铰,精铰Φ17mm孔
工序90:钻,扩,攻M6螺纹
工序100:精铣基准面A
工序110:精铣基准面B
工序120:精铣2×2的槽
工序130:半精铣圆柱体左右端面
工序140:半精铣右端面
工序150:磨Φ17H6孔,倒1×45?角
工序160: 研配Φ17H6
工序170:配刮A,B面
工序180:去毛刺
工序190:检查
(3)工艺方案的比较与分析
上述两个方案的特点在于:方案一是先加工Φ17H6孔,然后加工基准面A;而方案二是先加工基准面A和B,后加工Φ17H6孔。经比较,方案一能保证Φ17H6孔中心线到基准面A和B的
+0.1 距离105,符合位置度的要求。方案二就不会0
确保Φ17H6孔到基准面A和B的距离,因此不满足位置度要求。所以,方案一优于方案二。但是,方案一中有许多不合适的工序,所以,修改后确定
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工艺如下:
工序10:粗铣,半精铣Φ35圆柱体的左右端
面。
工序20:粗铣A面,凹槽面,2X2槽,底面。
工序30:粗铣B面,粗铣Φ40凸台面,粗铣,
半精铣右侧面
工序40:钻扩孔Φ17mm。
工序50:钻扩攻M6的螺纹。
工序60:钻Φ14mm孔,锪Φ26×1的沉头
孔.
工序70: 精铣基准面A。精铣2×2的槽。
工序80:精铣基准面B。
工序90:粗铰,精铰Φ17H6孔
工序100:倒1×45?倒角,去毛刺。
工序110:配刮A,B面
工序120:研配Φ17H6孔。
工序130:检查。
以上工艺过程详机械加工工艺过程卡片和机
械加工工序卡片。
(四)机械尾座体零件材料为HT200,硬度为(1) 尾座体加工余量、170-241HB,生产为小批量生产,可采用砂型型基准面A,B余工序尺寸铸造。 量为3mm 及毛坯尺根据上述原始材料及加工工艺,分别确定各加(2)其余加工寸的确定 工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如面余量均为
下: 4mm
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(1) 尾座体基准面A。据《金属机械加工工艺人员手册》(以下简称《人员手册》)表5-6,铸件偏差?1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。参照《实用金属切削加工工艺手册》(以下简称《切削手册》)第414页可知,加工余量为:粗铣:Z=2.5mm,精铣:Z=0.5mm。粗铣削的加工精度IT11级,因此偏差?0.11。精铣削偏差即为零件偏差: 。
(2)零件的底面。只要求粗加工。参照《切削手册》第414页可知,加工余量:Z= 4mm。
(3) 基准面B。Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。参照《人员手册》表5-72,粗铣Z=2.5mm,精铣Z=0.5mm。铣削公差即为零件公差: 0.3mm。
(4) 右侧面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。参照《切削手册》第414页可知,粗铣Z=3mm,半精铣Z=1mm。
(5) 凸台面。Ra=12.5μm。只要求粗加工。参照《切削手册》第414页可知,加工余量Z=4mm。
(6) 圆柱体形左右端面。Ra=6.3μm。要求粗加工和半精加工。参照《切削手册》第414页可知,粗铣Z=3mm,半精铣Z=1mm。
由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名
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义上的加工余量。实际上,加工余量有最大和最小
之分。
本设计规定的零件为小批量生产,应该采用调整法
加工,因此在计算最大、最小加工余量时,应按调
整法加工方式予以确定。所以基准面A与Φ17H6
孔的中心线之间的尺寸公差根据调整法:
毛坯名义尺寸:105+3=108(mm)
毛坯最大尺寸:108+1.8=109.8(mm)
毛坯最小尺寸:108-1.8=106.2(mm)
粗铣后最大尺寸:
105+0.61=105.61(mm)
粗铣后最小尺寸:
105.61-0.22=105.39(mm)
精铣后尺寸即达到105 (mm)。
(五)确定粗铣,半精铣粗铣Φ35圆柱体的左右端面。 Φ35圆柱体的
切削用量1.加工条件 左右端面选用
及工时 工件材料:HT200,硬度为170-241HB X6042卧式铣加工要求:粗糙度Ra=6.3 床套式端铣刀机床选择:选用X6042卧式铣床 粗铣的主轴转
刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:速150r/min,D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=8 精铣的主轴转2.确定切削用量 速300r/min。查有关手册平面加工余量表,得半精铣加工的余量所粗铣的工时Z为1mm;已知总的加工余量为4mm,所以粗铣为0.154min的加工余量为4-1=3mm. 查《机械加工工艺设半精铣的工时
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计实用手册》表12—83得粗铣表面粗糙度:为0.224min Ra=5~20 ; 经济精度:IT12; 公差:0.25mm;
半精铣表面粗糙度:Ra=2.5~10 ; 经济精度:
IT10; 公差:0.1mm。
故查有关手册,取粗铣的每齿进给量fz
=0.2mm/z,半精铣的每转进给量f=0.1mm/z,粗铣走刀一次,ap=3mm,半精铣走刀一次,ap
=1mm.取粗铣的主轴转速为150r/min,取精铣
的主轴转速为300r/min。所以粗铣的工时为
=0.154min半精铣的工时为0.224min。
粗铣,精铣A面,配刮 A面选用1.加工条件 X6042卧式铣工件材料:HT200,硬度为170-241HB 床,套式立铣加工要求:粗糙度Ra=1.6,配刮10-13点刀,粗铣转速
150r/min,精/25X25
机床选择:选用X6042卧式铣床 铣的主轴转速刀具选择:套式立铣刀;材料:YG8;基本参数:为400r/min。D=80mm,L=45mm,z=8 粗加工的工时2.确定切削用量 0.168min,精查有关手册平面加工余量表,得精铣加工的余量Z加工的工时为为0.85mm;配刮的加工余量为0.15mm,已知0.27min 总的加工余量为4mm,所以粗铣的加工余量为
4-0.85,0.15=3mm. 查《机械加工工艺设计实
用手册》表12—83得粗铣表面粗糙度:
Ra=5~20 ; 经济精度:IT12; 公差:0.25mm;
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精铣表面粗糙度:Ra=0.63~5 ; 经济精度:IT7;
公差:0.04mm加工余量:2mm ;表面粗糙度:
Ra=5~20 ;经济精度:IT12;配刮表面粗糙度:
Ra=0.32~0.65
故查有关手册,取粗铣的每齿进给量fz
=0.2mm/z,精铣的每转进给量f=0.05mm/z,粗
铣走刀一次,ap=3mm,精铣走刀一次,ap
=0.85mm.取粗铣的主轴转速为150r/min,取精
铣的主轴转速为400r/min。所以粗加工的工时
0.168min,精加工的工时为0.27min
粗铣底部凹槽面与底面 凹槽面与底面1.加工条件 选用X6042工件材料:HT200,硬度为170-241HB 卧式铣床,粗加工要求:粗糙度Ra=12.5 齿锯片铣刀,机床选择:选用X6042卧式铣床 粗铣的主轴转刀具选择:粗齿锯片铣刀;材料:YG8;基本参数:速150r/min.D=50mm,L=2.0mm,d=13mm,z=20;套工1.179min 式立铣刀;材料:YG8;基本参数:D=80mm,
L=32mm,d=16mm,z=8
2.确定切削用量
此处只需粗铣,查有关手册平面加工余量表,
加工余量:4mm; 表面粗糙度:Ra=5~20 ; 经济精度:IT12 ;公差:0.25mm
取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z,粗铣走刀一
次,ap=4mm,取粗铣的主轴转速为150r/min.
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所以加工底面的工时为1.1797min
B面 B面选用1.加工条件 X6042卧式铣工件材料:HT200,硬度为170-241HB 床,单角铣刀, 加工要求:粗糙度1.6 ,与A面有 夹角。 粗铣主轴转速
配刮。 为150r/min,机床选择:选用X6042卧式铣床 精铣的主轴转刀具选择: 单角铣刀 材料:YG8; 齿数:10;速400r/min。D=40mm;L=10mm; 粗铣的工时为2.确定切削用量 。0.3086min查有关手册平面加工余量表,得精铣加工的余量Z精铣的工时为为0.85mm;配刮的加工余量为0.15mm,已知0.0641min 总的加工余量为2mm,所以粗铣的加工余量为
3-0.85,0.15=2mm. 查《机械加工工艺设计实
用手册》表12—83得粗铣表面粗糙度:
Ra=5~20 ; 经济精度:IT12; 公差:0.25mm;
精铣表面粗糙度:Ra=0.63~5 ; 经济精度:IT7;
公差:0.04mm加工余量:2mm ;表面粗糙度:
Ra=5~20 ;经济精度:IT12;配刮表面粗糙度:
Ra=0.32~0.65
故查有关手册,取粗铣的每齿进给量fz
=0.2mm/z,精铣的每转进给量f=0.05mm/z,粗
铣走刀一次,ap=2mm,精铣走刀一次,ap
=0.85mm.取粗铣的主轴转速为150r/min,取精
铣的主轴转速为400r/min。所以粗铣的工时为
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0.3086min。精铣的工时为0.0641min
粗铣,半精铣右侧面 右侧面选用1.加工条件 X6042卧式铣工件材料:HT200,硬度为170-241HB 床,套式端铣加工要求:粗糙度Ra=6.3 刀,粗铣主轴机床选择:选用X6042卧式铣床 转速刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:150r/min,精D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=8 铣的主轴转速2.确定切削用量 300r/min。粗查有关手册平面加工余量表,得半精铣加工的余量铣工时为Z为1mm;已知总的加工余量为4mm,所以粗铣0.11min半精的加工余量为4-1=3mm. 查《机械加工工艺设铣工时为计实用手册》表12—83得粗铣表面粗糙度:0.11min Ra=5~20 ; 经济精度:IT12; 公差:0.25mm;
半精铣表面粗糙度:Ra=2.5~10 ; 经济精度:
IT10; 公差:0.1mm。
故查有关手册,取粗铣的每齿进给量fz
=0.2mm/z,半精铣的每转进给量f=0.1mm/z,粗铣走刀一次,ap=3mm,半精铣走刀一次,ap
=1mm.取粗铣的主轴转速为150r/min,取精铣
的主轴转速为300r/min。粗铣工时为0.11min半精铣工时为0.11min
粗铣凸台面 凸台面选用1.加工条件 X6042卧式铣工件材料:HT200,硬度为170-241HB 床,套式端铣
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加工要求:粗糙度Ra=12.5 刀,粗铣主轴机床选择:选用X6042卧式铣床 转速刀具选择:套式端铣刀;材料:YG8;基本参数:150r/min.铣D=50mm,L=36mm,d=2mm,z=8 削工时为2.确定切削用量 0.19min 此处只需粗铣,查有关手册平面加工余量表,
加工余量:3mm; 表面粗糙度:Ra=5~20 ; 经济精度:IT12 ;公差:0.25mm
取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z,粗铣走刀一
次,ap=3mm,取粗铣的主轴转速为150r/min.所以铣削的工时为0.19min。
钻Φ14孔. Φ14孔选用加工条件 Z525立式钻工件材料:HT200,硬度为170-241HB 床,机床转速加工要求:直径14mm;粗糙度Ra=12.5 ;机取630r/min。床选择:选用Z525立式钻床。 工时8.99s。 刀具选择:直径为14mm的通用麻花钻;材料:
高速钢钻头;基本参数:d =14mm,k=2.20mm,
q=13.00mm,B=8.25mm,f=1.00mm,
2.确定切削用量
直径14的孔的表面粗糙度:Ra=12.5 ,只需一
次钻出,所以经济精度IT12,其钻削余量为Z钻 ,
14/2=7mm。
参考Z525立式机床技术参数表,取钻Φ14孔的
进给量f=0.4mm/r,参考有关资料,得钻Φ14
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孔的切削速度v=0.445mm/s=26.7m/min,由
此算出转速为
n =1000*26.7/3.14*13=654r/min
按机床实际转速取630r/min。所以加工工时为
8.99s。
锪Φ26×1的沉头孔 Φ26×1的沉加工条件 头孔,选用工件材料:HT200,硬度为170-241HB Z525立式钻加工要求:直径26x1mm;粗糙度Ra=12.5 ;床,带可换导机床选择:选用Z525立式钻床。 柱椎柄平底锪刀具选择:带可换导柱椎柄平底锪钻;基本参数: 钻 L=180mm l=35mm
经济精度:IT11;公差:0.11mm;
M6螺纹 M6螺纹 加工条件 选用Z525立工件材料:HT200,硬度为170-241HB 式钻床,直径加工要求:螺纹直径为6mm ; 为 5.80mm机床选择:选用Z525立式钻床 通用麻花钻,刀具选择:直径为 5.80mm的通用麻花钻;材料:机床转速高速钢钻头;基本参数:d =5.80mm,600r/min k=1.00mm,q=5.40mm,B=3.50mm,
f=0.55mm。
2.确定切削用量
参考Z525立式机床技术参数表,取钻Φ6孔的进
给量f=0.4mm/r,参考有关资料,
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机床实际转速取600r/min,钻孔表面粗糙度:
Ra=5~80 ,经济精度:IT12;公差:0.12mm
攻丝(M6丝锥)
Φ17H6孔 Φ17H6孔 加工条件 选用Z525立工件材料:HT200,硬度为170-241HB 式钻床, 加工要求:直径17mm基孔制;六级精度; 钻:直径为孔的轴线与A、B面分别有5mm 的平行度要求;15mm的通用孔的内径有3mm 的圆度和4mm 圆柱度的形状麻花钻;工时精度;孔壁粗糙度为0.4 。 为34.08s
机床选择:选用Z525立式钻床
2.确定切削用量
钻孔至Φ15
刀具选择:直径为15mm的通用麻花钻; 材料: 高速钢; 基本参数:d=15mm,k=2.30mm, q=13.95mm,b=8.85mm,f=1.00mm
因为Φ15一次钻出,所以其钻削余量为15/2,
7.5mm。参考Z525立式机床技术参数表,取钻
Φ14孔的进给量f=0.4mm/r,参考有关资料,
机床实际转速取600r/min,钻孔表面粗糙度: Ra=20~80 经济精度:IT12 公差:0.11mm。 所以钻孔的工时为34.08s 扩:直径为
16.5mm的标扩孔至Φ16.5
准扩孔钻; 刀具选择:直径为 16.5mm的标准扩孔钻;材料:
工时18.65s。 YG8;基本参数:d=16.5mm,L=223mm,
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l=125mm, z,11mm 参考有关资料,并且参考机床实际进给量,取f, 0.3mm/r,且扩孔切削速度为钻孔时的1/2, 1/3,故取扩孔加工速度为11m/min, 故转速n=1000x11/3.14x16.5=358r/min 根据机床实际转速取n,360r/min 粗铰:直径为 扩孔表面粗糙度:Ra=10~40 经济精度:IT12 16.8mm的直公差:0.18mm。所以扩孔至Φ16.5的工时为柄机用铰刀;18.65s。 工时为
粗铰Φ16.8孔 0.426s 刀具选择:直径为 16.8mm的直柄机用铰刀;材 料:YG8;基本参数:d=16.8mm,L=175mm, l=54mm, z =14mm 参考有关资料,铰孔的进给量取f,0.3mm/r ,同理参考有关资料,取铰孔的切削速度为 v=0.3m/s=18m/min 所以n=1000x18/3.14/16.8=626.4r/min 按机床实际转速取为n=630r/min 粗铰加工余量:0.3mm 表面粗糙度: Ra=1.25~10 经济精度:IT9 公差: 0.043mm。粗铰孔至Φ16.8的工时为0.426s。
精铰孔至Φ16.95 刀具选择:直径为 16.95mm的直柄机用铰 刀;材料:YG8;基本参数:d=16.8mm, L=175mm,l=54mm,z =14mm
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参考有关资料,铰孔的进给量取f,0.3mm/r
,同理参考有关资料,取铰孔的切削速度为
v=0.3m/s=18m/min所以 精铰:直径为
16.95mm的n=1000x18/3.14/16.95=607.4r/min
按机床实际转速取为n=600r/min 直柄机用铰,
精铰加工余量0.15mm表面粗糙度:为工时
Ra=0.32~5 经济精度:IT7公差:0.011mm。14.34s
精铰孔至Φ16.95工时为14.34s
配研
刀具选择:研棒
加工余量:0.05mm; 表面粗糙度:
Ra=0.32~0.65 ; 经济精度:IT6,公差:
0.008mm
锪Φ17H6孔1×45?倒角
刀具选择:带可换导柱椎柄 锥面锪钻;基本参数:
L=180mm l=35mm
表面粗糙度: Ra=5~80
经济精度:IT11;
公差:0.11mm;
三 专用夹具设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度及生产成本,需要设计专用夹具。
(一)问题 本夹具主要用来钻直径为14的通孔,这个孔的提出 的技术要求一般,但孔的位置在一斜度为45度的
斜面上,所以考虑提高生产率,降低生产成本及劳
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动强度,需设计专用夹具。而精度则不是本道工序主要考虑的重点问题。
(二)夹具(1) 定位基准的选择 A(B面为主要
设计 由零件图可知:直径为14的孔对底面的技术定位基准
一般,但孔的位置与底面成45度,且其设计
基准为底面,所以为了使定位基准为零,应选
择以与孔成45度的基准面A定位。而基准面
B为辅助定位基准面。
(2) 选择定位元件
选择带台阶的削边销,作为直径为35mm的端面及直径为17孔的定位元件,其配合取Φ17H7/r6 (3) 定位误差的计算
钻Φ14的孔与底面的定位误差的计算。由于基准重合,所以?B,0。
(4) 确定夹紧方案
参考夹具资料,采用一压板压紧在工件表面上 (5) 确定引导元件
对于直径为14的孔,主要尺寸由《机床
夹具手册》国家标准
GB/T2263-80,GB/T2265-80选取,钻孔时钻套
+0.028 +0.028 内径为Φ14mm,外径为Φ22mm.+0.013+0.015
钻套与加工表面的距离取10mm.
(6) 夹具精度分析与计算
由图可知,所设计的夹具需要保证的要求有:
与基准面A成45度的角,但因精度要求较低
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不必进行验算。
(7) 绘制夹具总图
钻夹具的装配图及夹具部分的零件图见附件。
艺规程设计
3.1 确定毛坯的制造形成
由于该零件的形状较复杂,因此不能用锻造,只能用铸件,而且年生产批量为5000件已达成批生产的水平,采用批量造型生产。根据零件主要的加工表面的粗糙度确定各表面加工余量,查参考文献查参考文献[2] 《机械加工工艺手册》,以后有计算在此就不重复了。
3.2 基面的选择
基面的选择是工艺规程中的重要工作之一,基面的选择的正确与合理可以使加工的质量得到保证、生产效率得到提高;否则不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。
粗基准的选择:对于象机床尾座这样的零件来说,选择好粗基准是至关重要的,能够保证零件的各种加工余量的选择。对于一般零件而言,以加工面互为基准完全合理;但对于本零件来说,如果以17的孔为粗基准可能造成位置精度不达标,按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工面作为粗基准)现在选择不加工35的外圆表面和外表不加工面作为粗基准,利用一组两个锥套夹持两端作为主要定位面以消除五个不定度,再用一个支承板、支承在前面用以消除一个不定度,达到完全定位。用来加工工件的底面。
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对于精基准而言,主要应考虑基准的重合问题。这里主要以已加工的底面为加工的精基准。当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算,后面对此有专门的计算这里就不重复了。
3.3制定工艺路线
制定工艺路线的出发点应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为批量生产的条件下,可以考虑采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使用生产成本下降:
3.3.1 工艺路线方案一
,工序?.铣削17H的孔的两端面(粗铣、半精铣)
,工序?.扩17H的孔。
o1,45工序?.倒角
,工序?.铣削孔14的端面、铣削M6的端面、粗铣最底面、粗铣导轨面、
,铣工艺面、铣削22的退刀槽、精铣导轨面、精铣燕尾面
,工序?.铣削28的端面
,工序?.钻14的孔、扩孔
,工序?.镗削28的沉降孔
工序?.钻M6的孔、攻丝
,工序?.精加工17的孔、研配
,工序?.精加工导轨面配刮12—13点/2525
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3.3.2 艺路线方案二
,工序?.铣削17H的孔的两端面(粗铣、半精铣)
工序?.粗刨导轨面
工序?.粗刨燕尾面
工序?.刨削导轨面的工艺台阶面
,工序?.铣削22的退刀槽
工序?.精刨导轨面
工序?.精刨燕尾面
,工序?.扩17的孔
,工序?.铣削14的孔的端面
,工序?.镗28的孔
,工序?.研配17的孔
工序?.导轨配刮
3.3.3.工艺方案的比较分析
上述两方案的特点在于:方案一是先加工孔,然后以此孔为基准加工其它各处,而方案二是以导轨面为基准加工其它面,可以看出以先加工孔,以孔作为定位基准加工时位置精度较易保证,并且定位装夹等都比较方便,但是方案一中的一次装夹多道工序除了可以选用专用夹具设计的组合机床(但在成批生产是在普通机床上能保证精度的情况下,应尽量不选用专用机床)以外,只能选用多工位万能铣床加工。而目前万能铣床的加工精度还不能加工导轨面的精度要求,因此决定将方案二中的工序???????????
0移入方案一,由于铣削时不能很好地加工燕尾处的75的斜面,因此在导轨面和燕尾的加工都采用刨削。具体工艺过程如下:
,工序1.粗铣削17H6的孔的两端面
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,工序2.精铣削17H6的孔的两端面
,工序3.钻17H6的孔
,工序4.扩17H6的孔
o1,45工序5.惚 的倒角
,工序6.粗铣14的孔的端面
,工序7.半精铣14的孔的端面 工序8.铣削M6的端面 工序9. 粗刨燕尾底面
工序10.粗刨轨面
工序11.铣刨导轨面的工艺面
,工序12.铣削22的退刀槽 工序13.精刨燕尾面
工序14.精刨导轨面
工序15.磨燕尾面
工序16.磨导轨面
,工序17.钻14的孔
,工序18.扩14的孔
工序19.钻M6的螺纹孔 工序20.攻丝
,工序21.镗削28的沉降孔
17,工序22.镗削的孔
14,工序23.镗削的孔
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工序24.导轨面配刮
,工序25.精加工17H6的孔研配
工序26.人工时效
工序27.终检
但考虑工序集中和铸件不适合热处理取消工序26,而且考虑工序集中,
集中同一中加工的粗精加工。具体的工序如下: 工序1. 导轨面加工(粗、半精铣削导轨面及刨削导轨面的工艺面、精
刨导轨面)
工序2.燕尾面加工(粗刨、精刨燕尾面)
,工序3. 铣削17H6的孔的两端面(粗、精铣)
,工序4.孔加工(钻、扩、绞17H6的孔)
,工序5. 铣削14的孔的端面
,工序6.14的孔加工(14的孔钻、扩) 工序7.铣削M6的端面
工序8.钻孔(钻M6的螺纹孔)
,工序9. 惚 的倒角 1,45
工序10. 磨削(导轨面、燕尾面)
,工序11. 镗削(镗削28的沉降孔) 工序12. 攻丝
工序13. 导轨面配刮
,17H6mm工序14. 珩磨:
,工序15. 精加工17H6的孔研配
工序16. 终检
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以上过程详见后面的工艺卡
3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定
“尾座体”零件的材料为HT200,生产类型为成批生产。采用自由的砂型,3级精度(成批生产)。
根据上述原始质料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:
3.4.1 孔的端面的 ,17
T,250,m不平度:R,240,m、缺陷度:查参考资料[4] 《机械制Z缺
造工艺与夹具设计指导》
,,1700,m空间偏差: 根据参考资料[4] 《机械制造工毛
艺与夹具设计指导》
铸造公差:T,2200,m 查参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设计指
b,12mm导》,按铸件宽度查得的宽度公差
(1)粗铣余量
T,0.35mm,350,m加工精度:IT12,公差查参考资料[4] 《机械制造工艺与夹具设计指导》
R6.3加工表面粗糙度:查参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设计指导》 ,
Y,2.6mm铸件的加工余量为, 1
(2)精铣余量
R6.3,m加工精度及表面粗糙度:要求达到,公差,见图T,0.005mm,
Y,1mm纸要求。精加工的余量为。 2
所以总的加工为
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式(3.1) MA,2,(Y,Y)12
,2,(2.6,1),7.3mm
3.4.2 内孔 ,17H7mm
毛坯为实心,不冲出孔。内孔精度要求为,参考资料[4]《机械制造IT6工艺与夹具设计指导》确定工序尺寸及加工余量为:
钻孔: ,15mm
扩孔: 2Z,1mm 查参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设计,16mm1
指导》
2Z,0.81mm精镗:,16.9mm 查参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设2
计指导》
,16.09mm2Z,0.08mm细镗: 查参考资料[4]《机械制造工艺与夹具3
设计指导》
,17H6mm2Z,0.09mm珩磨: 查参考资料[4]《机械制造工艺与夹4
具设计指导》 表2.3-51
总的加工余量为:
Z,Z,Z,ZZ,2mm 。 式(3-2) 123,4
3.4.3 燕尾面加工
90mm考虑其加工长度为,与其联结的为导轨面,其精度相对较高,要
进行粗加工、半精加工和精加工。
?粗加工:
Z,6.0mm1IT12加工精度、铸件粗加工的余量根据参考资料[4]《机械
制造工艺与夹具设计指导》。
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?半精加工:
B,90mm,100mm加工长度、加工宽度,因此半精加工的余量选择Z,1.0mm参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设计指导》 表2.3-59。
?精加工:
B,90mm,25mm加工长度、加工宽度,因此精加工的余量选择Z,0.012mm 参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设计指导》 表2.3-60 3
Z,Z,Z,Z,7.012mm123。 式(3.3) 总的加工余量
3.4.4 导轨面刨削加工
138mm考虑其加工长度为,同样也是和导轨配合,其加工精度要求非常高,因此需要进行粗加工,半精加工和精加工。
?粗加工:
Z,5.5mmIT12加工精度选择选择加工余量
?半精加工:
B,138mmk,100mm加工长度、加工宽度,因此加工余量选择Z,1.0mm 。由参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设计指导》 表2.3-59
?精加工:
B,138mmk,90mm加工长度、加工宽度,因此精加工的余量选择Z,0.022mm3 由参考资料[4]《机械制造工艺与夹具设计指导》表2.3-60
总的加工余量由式3-3得:
Z,6.522mm。 总
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3.4.5 孔的内径表面 ,14
毛坯为实心,不冲出孔。内孔精度要求不太高,参考参考资料[2]《机械
确定工序加工尺寸及余量为: 加工工艺手册》
,12.8mm钻孔:
,14mm2Z,1.2mm扩孔: (查参考资料[2] 《机械加工
工艺手册》表2.3-48)
7.M6的孔加工
6mm5mm公称直径,加工前的钻孔直径 (查参考资料[2] 《机械加工
工艺手册》表2.3-71) 因此钻孔的加工余量为:
Z,1mm。
3.5确定切削用量及基本工时
3.5.1铣削17H6的孔的两端面。 ,
1.粗铣:
(1).加工条件
,17加工要求:铣的孔的端面。
机床:双端面铣床X364
a,35mme刀具:粗铣端面刀具材料选用YG6,由铣削宽度选择
d,60mm0。查参考资料[5]《金属切削手册》 表6-4得
(2).计算切削用量
,2.5mm,3mmZZminmax?若考虑工件的粗糙度,加工余量为, 但实
,2.6mmZmax际,由于以后还要精加工,因此此端面不必全部加工,此时可按
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考虑,分二次加工,吃刀深度。查参考资料[2]《机械加工工艺手,1.3mmap
册》 表2.3-5
?每齿进给量查参考资料[5]《金属切削手册》表6-12得 ,0.18mmaf
?计算切削速度 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》得耐用度
3t,10.8,10s
0.2245dk0v 式(3.4) v,0.150.350.20.320.68Taaa60pfe
0.2245,60,1.0,30.150.150.350.20.68 (10.8,10),1.3,0.18,35,60
,7.335m/s
?功率计算
0.90.74,5 式(3.5) p,167.9,10aaaznkmpfepm
,50.90.74,167.9,10,1.3,0.18,35,4,10
,8.3kW
2.精铣:
(1).加工条件
17,加工要求:铣的孔的端面。
机床:双端面铣床X364
d,60刀具:。精铣端面刀具材料选用YG6,。 0
,1mmap?吃刀深度
f,0.5(mm/r)?每转进给量达到粗糙度要求6.3(?4)
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,3.5.2.钻孔(钻17H6的孔)(根据钻孔取参考值,参考资料[2]《机械加工
工艺手册》)
f,0.55mm/r
v,0.38m/s
1000v 式(3.6) n,,dw
1000,0.38 ,,7.564r/s9(454r/min)3.14,16
按机床选取:
n,83.33r/s(500r/min) w
80mmZ3025考虑其加工长度为,选择钻床摇臂钻床。 切削工时:
l,1mml,4l,80mm12 ,
l,l,l12t, 式(3.7) mnfw
80,1,4 ,1.86s83.33,0.55
,,,3.5.3.铣削14的孔的端面(粗铣14的孔的端面、半精铣14
的孔的端面)
,1.粗铣14的孔的端面
(1).加工条件
,14加工要求:铣的孔的端面。
机床:端面铣床XE755
D,80mm刀具:粗铣端面刀具材料选用YG6,,齿数10。
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(2).计算切削用量
1).粗铣
,2.5mm,3mmZZminmax?若考虑工件的粗糙度,加工余量为, 但实
,2.6mmZmax际,由于以后还要精加工,因此此端面不必全部加工,此时可按
,1.3mmap考虑,分二次加工,吃刀深度。
,0.18mmaf?每齿进给量 查资料[1]《机床夹具设计手册》
3t,10.8,10s 耐用度 ?计算切削速度查资料[1]《机床夹具设计手册》
0.2245dk0vv,0.150.350.20.320.68Taaa60pfe
0.2245,160,1.0,30.150.150.350.20.68(10.8,10),1.3,0.25,9660
,2.47m/s ?功率计算
0.90.74,5 p,167.9,10aaaznk,8.3kWmpfepm
,2.半精铣14的孔的端面
(1).加工条件
,14加工要求:铣的孔的端面。
机床:端面铣床XE755
d,80mm0刀具:。精铣端面刀具材料选用YG6,。 (2). 半精铣
,1mmap?吃刀深度
f,0.5(mm/r)?每转进给量达到粗糙度要求
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3.5.4.铣削M6的端面
加工要求:铣M6的螺纹的端面。
机床:端面铣床XE755
d,80mm0刀具:。铣端面刀具材料选用YG6,。
铣
,3mmap?吃刀深度
f,0.5(mm/r)?每转进给量就能够达到粗糙度要求
3.5.5.钻孔(钻14的孔、钻M6的螺纹孔)(根据钻孔取参数值,加工工,
艺手册)
,1.钻14的孔
f,1.0mm/r
v,1.44m/s(86.4m/min)
v1000n, 式(3.8) s,dw
1000,1.44,,27.05r/s(1623.08r/min) 3.14,14
n,26.7r/s(1600r/min)w按机床选取
,17,26.7,所以实际切削速度v,,1.425(m/min) 1000
切削工时:查参考资料[2]《机械加工工艺手册》
l,1mml,3mm12,
按照式3-7得:
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l,l,l80,1,312t,,,3.15smnf26.7,1.0w
2.钻M6的螺纹孔根据钻孔取参数值,查参考资料[2]《机械加工工艺
手册》
f,0.95mm/r
v,0.85m/s(51m/min)
由式3-8得 :
1000v1000,0.85n,,,54.14r/s(3248.4r/min) s,d3.14,5w
n,50.7r/s(3040r/min)w按机床选取
,5,50.7,所以实际切削速度 v,,0.796(m/min)1000
切削工时: 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》
l,1mml,3mm12,
由式3-7得:
l,l,l12,1,312t,,,0.33smnf50.7,0.95w
,3.5.6.扩孔(扩17H6的孔)
f,0.90mm/r
v,1.35m/s(81m/min)
a,1.0mmp切削深度:
由式3-8得:
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
1000v1000,1.35n,,,28.662r/s(1719.75r/min) s,d3.14,15w
n,26.7r/s(1600r/min)w按机床选取:
,15,26.7,所以实际切削速度: v,,1.2576(m/min)1000
切削工时:查参考资料[2]《机械加工工艺手册》
l,1mml,3mm12, 由式3-7得:
l,l,l80,1,312t,,,3.15smnf26.7,1.0w
,3.5.7.惚 的倒角 1,45
为了缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与钻孔相同,
n,7.564r/s(454r/min)
,3.5.8.扩孔(扩14的孔)
f,0.90mm/r
v,1.35m/s(81m/min)
a,1.0mmp切削深度:
由式3-8得:
1000v1000,1.35n,,,28.662r/s(1719.75r/min)s,d3.14,15w
n,26.7r/s(1600r/min)w按机床选取:
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
,12,26.7,v,,1.2576(m/min)1000所以实际切削速度: 切削工时: 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》
l,1mml,3mm12,
由式3-8得:
l,l,l80,1,312t,,,3.15smnf26.7,1.0w
3.5.9.刨削导轨面(粗、半精刨削导轨面及刨削导轨面的工艺面、精
刨导轨面)
1.粗刨:
(1).加工条件
加工要求:粗刨导轨面。
机床:端面铣床BE755
d,160mm0刀具:粗铣端面刀具材料选用YG6,。
(2).计算切削用量
,2.5mm,3mmZZminmax?若考虑工件的粗糙度,加工余量为, 但实
,2.6mmZmax际,由于以后还要精加工,因此此端面不必全部加工,此时可按
,1.3mmap考虑,分二次加工,吃刀深度。
,0.18mmaf?每齿进给量: 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》 ?计算切削速度 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》
3t,10.8,10s 耐用度:
由3-4得
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
0.2245dk0vv,0.150.350.20.320.68Taaa60pfe
0.2245,160,1.0,30.150.150.350.20.68(10.8,10),1.3,0.25,9660
,2.47m/s ?功率计算
0.90.74,5p,167.9,10aaaznk,8.3kWmpfepm 2.半精刨削导轨面及铣削导轨面的工艺面 (1).加工条件
加工要求:半精铣削导轨面及铣削导轨面的工艺面。 机床:端面铣床BE755
d,1600刀具:粗铣端面刀具材料选用YG6,。 (2).计算切削用量
,2.5mm,3mmZZminmax?若考虑工件的粗糙度,加工余量为, 但实
,2.6mmZmax际,由于以后还要精加工,因此此端面不必全部加工,此时可按
考虑,分二次加工,吃刀深度。 ,1.3mmap
?每齿进给量 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》 ,0.18mmaf
?计算切削速度 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》
3t,10.8,10s耐用度
由3-4得:
0.2245dk0vv,0.150.350.20.320.68Taaa60pfe
0.2245,160,1.0,30.150.150.350.20.68(10.8,10),1.3,0.25,9660
,2.47m/s ?功率计算
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
0.90.74,5 式(3-9) p,167.9,10aaaznk,8.3kWmpfepm
3.精刨:
加工要求:精刨削导轨面。
机床:端面铣床BE755
d,600刀具:。精铣端面刀具材料选用YG6,。
,1mmap?吃刀深度
f,0.5(mm/r)?每转进给量达到粗糙度要求6.3(?4 4.粗刨燕尾底面
加工要求:铣刨燕尾底面。
机床:端面铣床BE755
d,80mm0刀具:。铣端面刀具材料选用YG6,。 铣
,3mmap?吃刀深度
f,0.5(mm/r)?每转进给量就能够达到粗糙度要求
,3.5.10.铣削22的退刀槽
,加工要求:铣削22的退刀槽。
机床:铣床X525
D,50mmL,2.0mm刀具:。粗齿锯片铣刀,,,齿数20。 铣
?吃刀深度 ,2mmap
f,0.5(mm/r)?每转进给量就能够达到粗糙度要求
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
3.5.11.刨削燕尾面(粗刨、精刨燕尾面)
(1).加工条件
加工要求:刨削燕尾面。
机床:刨床BE755
d,60mm0刀具:。精铣端面刀具材料选用YG6,。
1).粗刨
,2.5mm,3mmZZminmax?若考虑工件的粗糙度,加工余量为, 但实
,2.6mmZmax际,由于以后还要精加工,因此此端面不必全部加工,此时可按
,1.3mmap考虑,分二次加工,吃刀深度。
,0.18mmaf?每齿进给量 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》 ?计算切削速度 查参考资料[2]《机械加工工艺手册》
3t,10.8,10s耐用度
由3-8得:
0.2245dk0vv,0.150.350.20.320.68Taaa60pfe
0.2245,160,1.0,30.150.150.350.20.68(10.8,10),1.3,0.25,9660
,2.47m/s ?功率计算
0.90.74,5p,167.9,10aaaznk,8.3kW mpfepm
2).精铣
,1mmap?吃刀深度:
f,0.5(mm/r)?每转进给量: 达到粗糙度要求6.3(?4)
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
,173.5.12.镗削(精镗、细镗的孔)
D,,12mm100mm取刀杆直径, 刀杆伸出量。
28,14Z,,7mma,4mmp12 粗镗:加工余量。分两次加工。令,a,3mmp290:,选用硬质合金YT5镗刀。
f,0.21mm/r
f,0.15mm/r精镗:
D,,12mm细镗:取刀杆直径, 刀杆伸出量。 100mm
粗镗:加工余量:
28,14Z,,7mm2
a,4mma,3mmp1p290:分两次加工。令,,选用硬质合金YT5镗刀。
f,0.21mm/r。
3.5.13.磨削(导轨面、燕尾面)
由于都是平面的加工,所以采用平面磨削的加工方案。
1.导轨面的磨削
选用机床: 导轨磨床MM52125
NA(GP)60ZRV(S)P10,4,22磨具: 粗磨采用平行砂轮。查参考资料[2]《机械加工工艺手册》。
磨削用量选择:
合理的磨削用量的选择的一般原则为:?粗磨时,工件加工的精度和粗
ffffaarr糙度要求差一些,可采用较大的、。?精磨时,必须采用小的、、
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
vffwar。?要根据工件的尺寸大小、刚性的好坏,选择合理的、。?根据
vfwr加工材料的强度和硬度以及导热性,合理地选择、。?根据砂轮的切削
vfwr。?磨削细长零件时,工件容易产生震动,应适性能的好坏使用合理的
当降低些。由此选择如下:
n,1500r/min砂
f,0.5B,2mma轴向进给量(双行程)
工件速度:
v,0.166m/s(10m/min)w查参考资料[2]《机械加工工艺手册》表2.4-167 径向进给量:
f,0.015mm/双行程r
查参考资料[2]《机械加工工艺手册》表2.4-167 切削工时:
2LbZKbt,m1000vffzwbr 式(3.9)
式中 L——加工长度,138mm
b——加工宽度,90mm
Zb ——加工余量,0.022mm
K——系数,1.14
Z——同时加工零件数
2,138,90,0.022,1.14t,,41.7sm1000,0.166,2,0.015,3
2. 燕尾面的磨削
选用机床: 导轨磨床MM52125
NA(GP)60ZRV(S)P10,4,22磨具: 粗磨采用平行砂轮。(查机械
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
加工工艺手册)。
磨削用量选择:
n,1500r/min砂
轴向进给量:
f,0.5B,2mma(双行程) 工件速度
v,0.166m/s(10m/min)w (表2.4-167) 径向进给量
f,0.015mm/双行程r(表2.4-167)
切削工时:
2LbZKbt,m1000vffzwbr (式3.10)
式中 L——加工长度,90mm
b——加工宽度,11mm
Zb ——加工余量,0.022mm
K——系数,1.14
Z——同时加工零件数
2,90,11,0.022,1.14t,,3.3sm1000,0.166,2,0.015,3
,14,3.5.14.镗削(镗削的孔、镗削28的沉降孔) 1.镗削的孔 ,14
D,,12mm(取刀杆直径, 刀杆伸出量。 100mm
攀枝花学院毕业设计(论文) 工艺规程设计
14,12Z,,1mma,4mmp12 粗镗:加工余量。分两次加工。令,a,3mmp290:,选用硬质合金YT5镗刀。
f,0.21mm/r
f,0.15mm/r 精镗:
2.镗削28的沉降孔 ,
D,,12mm取刀杆直径, 刀杆伸出量。 100mm
粗镗:加工余量:
28,14Z,,7mm2。
a,4mma,3mmp1p290:分两次加工。令,,选用硬质合金YT5镗刀。
f,0.21mm/r
f,0.15mm/r精镗:
3.5.15.攻丝
M6mm公制螺纹,由于加工的材料是铸件,因此选取如下:
v,0.115m/s(查参考资料[2]《机械加工工艺手册》表2.4-105)
n,6.104r/s(366r/min)s所以
n,w按机床选取
3.5.16.导轨面配刮
,采用人工配刮达到10,13点/2525
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3.5.17.珩磨: 的孔 ,17H6mm
加工条件:工件的尺寸不太大,孔直不太大。
珩磨机床:由于工件的尺寸不太大,所以选择卧式珩磨机床。
珩磨头:选择磨较小孔的珩磨头。
珩磨切削参数的选择:由于加工的是会铸铁,所以查机械加工工艺手册的
v,0.417~0.5m/se0.583m/s合成切削速度选择(精加工)
v,0.383~0.467m/s0.533m/s圆周速度(精加工)
v,0.167~0.2m/sf0.225m/s往复速度(精加工)
,31.5,10m/r油石的径向进给为
L,53.4mm所以的到油石的行程长度
选择煤油作为该加工的切削液
,3.5.18.精加工17H6的孔研配
采用人工研配达到粗糙度等要求。
3.5.19.终检
检测工件是否有裂纹等缺陷
[键入文字]
4 夹具设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。
14,17H6,经过与指导老师协商,决定设计孔的加工夹具、设计主视图孔加工夹具、设计零件底面的加工夹具。
4.1 问题的提出
14,17H6,利用这些夹具用来加工孔、孔和零件底面,这些都有很高的技术要求。但加工的部分都尚未加工,因此,在设计时,主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,并且精度也是非常重要的。
4.2夹具设计
4.2.1 零件底面的加工夹具
(1)定位基准的选择
由于工件的孔17和14都要以底面做为基准加工,故首先得做出底面的加工夹具。加工底面的时间为保证相对17的孔于A和B面的平行度我们就得要准确的设计出以导轨面和燕尾面为主要定位的夹具。还考虑到工件的圆度和圆柱度的误差小,我们设计的夹具就具有对孔17的夹具定位准确,和加工时的震动小,那就得在孔17的孔外圆找个定位夹紧点。
夹紧时主要是限制工件的在平面上的转动和翻滚,由于外表面基本上是不用加工的,所以在加工的时候采用两侧面作为夹紧。
(2)夹紧力的选择
在钻孔是夹紧力产生的力矩,必须满足
N,n 查资料[1]《机床夹具设计手册》 b
N其中 ——刨削的力,其值由切削原理的公式计算确定; b
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——刨削时,压板产生力。 N
为了提高夹紧的速度,采用的加工夹具草图如图所示紧机构。
图4.1
(3)定位误差
定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位是17的孔,该孔与该面,
,0.1105mm有平行度有一定的要求为0.0005,以及位置度的要求为 0
,17H64.2.2 主视图孔的加工夹具
(1)定位基准的选择
,17H6由零件图可知,的孔应对导轨面和燕尾面有平行度的及位置度的要求,而且本身有圆度和圆柱度的要求。为了使定位误差为零,应该采用互定位,但是由于其他的各面都未加工,因此这里只选用已加工的底面和75度斜面作为主要定位基准。由于孔17的精度要求高,和定位尺寸误差小,为保证孔的位置和加工准确性我们在加工底面的时间要求通过精加工后作为加工17的孔的基准。这样就可以更好的保证孔17的位置和加工精度~
夹紧时主要是限制工件的在平面上的转动,由于外表面基本上是不用加
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工的,所以在加工的时候采用不加工的面作为夹紧。
图4.2
(2)夹紧力的选择
在钻孔是夹紧力产生的力矩,必须满足 M,M,Mt12(查资料[1]《机床夹具设计手册》)
Mt其中 ——钻削时的扭矩,其值由切削原理的公式计算确定;
M1 ——钻削时的时,左边压紧件产生力矩;
M2 ——钻削时的时,右边压板产生力矩。 为了提高夹紧的速度,而且工件较小,切削过程中的震动不太大。夹具
图在后面画出。
L,l1W,W,,夹紧力 式(4.1) 0k,l0
140,701,5000,,,5.556KN 700.9
M,W[,(R,r),e(sin,,,cos,)] 式(4.2) Q0
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M,50n/m Q
(3)定位误差
定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位是孔的两端面,该端面与
孔的垂直度有一定的要求。
4.2.3 孔的加工夹具 ,14
(1)定位基准的选择
由零件图可知,加工孔14的夹具其实同样以底面和75度面作为基准,
也就是在加工17的孔的上做一个45度斜角度。。
夹紧时主要是限制工件的在平面上的转动,由于外表面基本上是不用工
的,所以在加工的时候采用不加工面作为夹紧。
:由于考虑钻削力的作用,把夹具体做出的斜角。 45
(2)夹紧力的选择
在钻孔是夹紧力产生的力矩,必须满足
M,M,M 查资料[1]《机床夹具设计手册》 t12
M其中 ——钻削扭矩,其值由切削原理的公式计算确定; t
M1 ——钻削时,左边压紧件生力矩;
M2 ——钻削时,右边压板产生力矩。
为了提高夹紧的速度,在工件紧机构如图4.3所示:
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向
图4.3 (3)定位误差
?定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位是导轨面和燕尾,该端
面与孔的垂直度有一定的要求。
:?还有就是45的夹角可能存在一定的误差。
毕业设计小结
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紧张而又辛苦的毕业设计结束了,它是我们基础理论知识、专业理论知识等知识综合应用的实践训练,为我们即将到来的正式工作奠定了一定的理论基础。
此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工作重要的一步。从最初的 选题,开题到计算、绘图直到完成设计。其间,查找资料,老师指导,与同学交流,反复修改图纸,每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过这次毕业设计,深深体会到做任何事都必须耐心而细致。在设计过程中,许多计算、查表及工艺参数的确定,曾一度使我遇到许多的难题,但经过知道老师的耐心指导,我学到了很多,通过这次毕业设计,把以前淡忘的一些知识,和设计方法又逐渐的回想起来,并且进一步的加深了印象。
通过这次毕业设计,不禁时刻提醒自己,一定要养成一种高度负责,一丝不苟的良好习惯。这次毕业设计使我在工作作风,团队精神等方面得到了一次难得的锻炼。通过这次课程设计我发现了自身的许多缺点和不足,并让我可以在以后的工作和学习中取改进
参考文献
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1.《切削用量手册》 肖诗刚 编 北京机械工业出版社 1985 2.《机床夹具设计手册》 哈尔滨工业大学 编 上海科学技术出版社 1983 3. 《机械制造工艺设计简明手册》 李益民 编 北京机械工业出版社 1994 4.《机械制造工艺学课和设计指导书》 赵家齐 编北京机械工业出版社 1994 5. 《机制工艺装备》 倪森寿 编 北京化学工业出版社 2003 6. 《机制工艺及装备课程设计指导》 倪森寿 编 北京化学工业出版社 2003
致 谢
经过一个多月的忙碌和工作,本次毕业设计已经接近尾声,对于这一次的毕
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业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有导师的督促指导,以及一起工作的同学们的支持,想要完成这个设计是难以想象的。
在这里首先要感谢我的指导老师周刚老师。周老师平日里工作繁多,但在我做毕业设计的每个阶段,从查阅资料到设计草案的确定和修改,中期检查,后期详细设计,装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐,但是周老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩周老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。
其次要感谢我的同学对我无私的帮助,特别是在软件的使用方面,正因为如此我才能顺利的完成设计,我要感谢我的母校——无锡职业技术学院,是母校给我们提供了优良的学习环境;另外,我还要感谢那些曾给我授过课的每一位老师,是你们教会我专业知识。在此,我再说一次谢谢~谢谢大家~~~
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范文三:连杆工艺工装设计
毕 业 设 计
论 文 任 务 书
一、题目及专题:
1、题目
2、专题
二、课题来源及选题依据
连杆机构的应用十分的广泛,它不仅在众多工农业机械的工程机械中得 到广泛的应用,而且诸如人造卫星太阳能板的展开机构,机械手的传动机构, 折叠伞的收放机构及人体假肢等也都用有连杆机构,连杆机构的共同特点是 原动件的运动都要经过一个不与机架直接相接相连的中间机构才能传动从动 件,故称之为连杆机构。
连杆机构中的运动副一般均为低副。其运动副元素为面接触,压力较小, 承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造容易,且连杆机构中的低副一般 是几何封闭,对保证工作的可靠性有利。
三、本设计(论文或其他)应达到的要求:
① 阅读外文资料,翻译与所学专业或课题相关的外文文献 3000字左右,语 句通顺、流畅、准确;
② 了解连杆的工作原理;
③ 根据加工产品具体结构和加工要求,拟定分析设备设计方案;
④ 用绘制部分零件图,装配图;
⑤ 能够熟练使用 CAD ,并用 CAD 对部分零件进行三维建模;
⑥ 撰写论文,要求符合本科论文的格式要求,语言简洁、流畅、层次分明。 整个毕业设计过程的技术工作要严谨、灵活、工作要有主动性,计算方法、 计算的程序、计算结果、结论要正确。
四、接受任务学生:
姓名
五、开始及完成日期:
自 2012年 11月 7日 至 2013年 5月 25日
六、设计(论文)指导(或顾问) :
指导教师 签名
签名
签名
教 研 室 主 任
〔 学科组组长
研究所所长
〕 签名
2012年 11月 7日 摘 要
连杆是柴油机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连 杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,容易产生变 形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余 量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。 机械加工工艺是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术 保障。然而夹具又是制造系统的重要部分,工艺对夹具的要求也会提高,专用夹具、成组 夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以 满足加工要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。
关键词 : 连杆;加工工艺;夹具设计
Abstract
The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally
Keywords: connecting rod; deformination ; processing technology; design of
clamping device
目录
摘 要 . ............................................................................................................................................. II Abstract ......................................................................................................................................... I II 绪论 . ................................................................................................................................................ 1 1 零件的造型 . ................................................................................................................................ 2 1.1零件造型软件介绍 . ........................................................................................................... 2
1.2零件造型过程 . ................................................................................................................... 2
2 零件的分析 . ................................................................................................................................ 7 2.1 零件的作用 . ...................................................................................................................... 7 2.2 零件的工艺分析 . .............................................................................................................. 7 2.2.1 零件图样分析 . ........................................................................................................ 7
2.2.2 工艺分析 . ................................................................................................................ 7
3 工艺规程设计 . ............................................................................................................................ 9 3.1 确定毛坯的制造形式 . ...................................................................................................... 9 3.2 定位基准的选择 . .............................................................................................................. 9 3.2.1 粗基准的选择 . ........................................................................................................ 9 3.2.2 精基准的选择 . ...................................................................................................... 10 3.3 拟定工艺路线 . ................................................................................................................ 10 3.3.1 工艺路线方案一 . .................................................................................................. 11 3.3.2 工艺路线方案二 . .................................................................................................. 11 3.4 工艺方案的比较与分析 . ................................................................................................ 12 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . ............................................................ 14 3.5.1 大小头两端表面 . .................................................................................................. 14 3.5.2 99±0.01mm 的两侧面 ........................................................................................... 14 3.5.3 内孔 Φ25mm. ........................................................................................................ 14 3.5.4 内孔 Φ50mm. ........................................................................................................ 14 3.5.5 油孔 Φ5mm. .......................................................................................................... 14 3.5.6 油孔 Φ1.5mm. ....................................................................................................... 14 3.5.7 油孔 Φ4mm. .......................................................................................................... 15 3.5.8 油孔 Φ8mm. .......................................................................................................... 15 3.5.9 螺栓孔 Φ12.22mm. ............................................................................................... 15 3.5.10 螺栓孔 Φ13mm. .................................................................................................. 15 3.5.11 锪孔 Φ20mm. ...................................................................................................... 15 3.5.12 镗孔 Φ58±0.05mm.............................................................................................. 15 3.5.13 镗孔 Φ26±0.05mm.............................................................................................. 16 3.5.14 镗孔 Φ65.5mm. ................................................................................................... 16
3.5.15 镗孔 Φ29.5mm ................................................................................................... 16 3.5.16 铣连杆上盖 5mm×8mm 斜槽 ............................................................................ 16 3.5.17 铣连杆体 5mm×8mm 斜槽 ................................................................................ 16
3.6 确定切削用量及工时定额 . ............................................................................................ 16
4 专用夹具设计 . .......................................................................................................................... 45 4.1 问题的提出 . .................................................................................................................... 46 4.2 夹具设计 . ........................................................................................................................ 46 4.2.1 定位基准的选择 . .................................................................................................. 46 4.3 切削力及夹紧力计算 . .................................................................................................... 46
4.2.2 定位误差分析 . ...................................................................................................... 47
5 存在的问题与展望 . .................................................................................................................. 47 5.1 存在的问题 . .................................................................................................................... 47 5.2 展望 . ................................................................................................................................ 47 . ................................................................................................................................................... 47 毕业设计小结 . .............................................................................................................................. 48 致 谢 . ............................................................................................................................................ 49 参考文献 . ...................................................................................................................................... 50
绪论
机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实 际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打 下基础。 机械加工工艺是实现产品设计, 保证产品质量、 节约能源、 降低成本的重要手段, 是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要 依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然 而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十 分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生 产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低 成本。 当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求 , 企业对夹具的设计及制造提出了更高的要 求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。
夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合 上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段, 夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人 们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹 具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加 工中不可缺少的工艺装备。
在夹具设计过程中, 对于被加工零件的定位、 夹紧等主要问题 , 设计人员一般都会考虑 的比较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问题如果处理不好,也会 给夹具的使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中 遇到的一些小问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时,会遇到夹具体定 位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题。夹具要不要清 根,应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角 , 则必须清根 , 如果 零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位,则不需要清根,而且交界处可以倒为圆角 R 。端 面与外圆定位时,与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具 (如铣刀、砂轮等 ) 加工的夹具 时,会存在让刀问题。设计这类夹具时,应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后,铣刀或砂 轮的退刀位置,其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小,留出超过刀具半径的 尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似,尺寸不同的系列产品零件夹具时, 为了降低生产成本 , 提高夹具的利用率, 往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通 用型夹具。
随着机械工业的迅速发展, 对产品的品种和生产率提出了越来越高的要求, 使多品种, 中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提 出更高的要求。特别像换挡拨叉类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程 中,应大力推广使用组合夹具、尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、 智慧、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。
1零件的造型
1.1零件造型软件介绍
柴油机连杆零件的造型选用 AutoCAD2007, CAD 三维造型及二维图的绘制,包括三 维绘图基础、创建、编辑三维实体的布尔用算,用三维图绘制二维图,有感性的认识,较 强的三维结构,方便绘制二维图。也可由二维图经过拉伸、差集、并集等命令完成三维实 体造型。在三维造型过程中,应选择不同的视图来进行合理的造型,使造型过程方便、简 单,提高效率。
1.2零件造型过程
1选择视图俯视面作为创建草图基面,通过创建草图 并使用拉伸,旋转,差集等命令 造连杆小头孔和油槽。如图 1.1所示。
图 1.1 连杆小头
2. 通过拉伸,差集造出连杆杆身,如图 1.2所示。
图 1.2 连杆杆身
3. 采用并集把连杆小头和杆身组合在一起,如图 1.3所示。
图 1.3 连杆小头和杆身 4. 拉伸连杆大头孔和上盖的一部分,如图 1.4所示。
图 1.4 连杆大头孔
5. 通过拉伸连杆大头孔两边,形成如图 1.5所示
图 1.5 连杆加工螺栓孔部分 6. 通过拉伸、平移把连杆大头孔组合起来,如图 1.6所示。
图 1.6 连杆加强耳
7. 用并集把所有的部分合并成一个整体, 在用面域拉伸, 使用差集把连杆体造出来。 使用旋转命令造出螺栓孔,如图 1.7所示。
图 1.7 连杆体
8. 在用面域拉伸,使用差集把连杆上盖造出来。使用旋转命令造出 Φ20锪孔,如 图 1.8所示。
范文四:工艺工装设计原则
工艺、工装的设计原则
专用夹具的设计方法
对机床夹具的基本要求
1、 确保工件的加工质量
2、 提高机械加工的劳动生产率
3、 降低工件的成本
4、 使工人具有良好的劳动条件
5、 排屑方便
专用夹具的设计方法与步骤
6、 机械设计前的准备7、 工作
掌握必要的设计资料如
a、 设计任务书、毛坯图、零件图、工艺规程等技术文件
b、 机床方面的资料,c、 了解本工序所用机床的主要参数、规格及安装夹具的有关连接部分的尺寸。
d、 刀具方面的资料,e、 了解本工序所用刀具的种类、主要结构、尺寸、精度与技术条件等。
f、 夹具方面的资料如夹具零部件标g、 准(国标h、 、部标i、 、企标j、 、厂标k、 )夹具图册、夹具设计手册及现有的同l、 类夹具图纸等。
m、 其它设计资料如标n、 准件、通用件资料等。
清楚和了解下列情况
o、 所需加工零件的数量及对夹具的需用情况。
p、 有无通用或借用零部件可供选用。
q、 国内外有关夹具制造方面的新工艺、新技术、新材料。
进行工件的工艺分析
通过图纸及有关的技术文件,明确设计要求,了解毛坯与工件的情况。编制出合理的工艺文件,明确本工序的加工要求,定位夹紧方案,本工序所用的机床、刀具、辅具、量具、加工余量及切削用量等为确保夹具方案做准备。
8、 确定夹具的结构方案
确定工件的定位方式,根据六点定位原则决定定位方式、定位装置的类型、元件尺寸、元件数量及精度要求。
确定工件的夹紧方式,根据加工时切削用量决定且削力的大小,按夹紧原理决定夹紧力的方向、作用点及大小,最后定出夹紧装置的结构、尺寸和精度要求。
确定刀具的引导方式,设计引导元件或对刀装置。
确定其它元件或装置的结构形式如定位键、分度装置、过渡盘等。
确定各元件间的连接方式及夹具体的结构形式完成该夹具的总体布局
对于比较复杂的夹具在考虑夹具结构时应该考虑几个不同方案,分别画出草图经过评审讨论后从中选出较优方案。
9、 对夹具零件的精度、粗糙度的要求
夹具总成图的绘制
10、 夹具总成图上要有必要的尺寸标11、 注与技术条件、零件图号、零件明细表、标12、 题栏等内容。
13、 绘图比例尽量按1:1选取,14、 以便使图形有良好的直观性。也可按国标15、 规定比例放大或缩小。
16、 主视图尽量取正对操作者的位置,17、 以利于供夹具装配及使用时参考。
18、 其它视图在能清楚表达夹具的工作原理,19、 构造及各组成部分位置关系的前提下,
20、 视图应尽量少,21、 配置应均匀、紧凑并注意留出明细表、标22、 题栏、技术要求的位置。
23、 夹具总图上需标24、 注的尺寸
一般情况下应标出夹具最大轮廓尺寸。当夹具有可动部分时,还应注出可动部分的极限位置。有了这些尺寸,就能知道夹具在机床上所占据空间的大小,进而校核该夹具与机床、刀具是否发生干涉。
应标出夹具定位元件间的配合尺寸,对于配合尺寸,不仅要标出其基本尺寸,还要标出配合代号。
夹具零件的工差与技术要求
25、 对夹具零件毛坯的要求
提出对毛坯的精度要求、硬度要求、铸件、锻件、焊接件毛坯不应有的缺陷与热处理要求(时效处理、退火、正火等),热处理后不应有缺陷,对铸件的清理质量的要求(如浇扣、冒口、结疤、粘砂等应除干净)等。
26、 对夹具零件的热处理要求
根据零件的材料、毛坯及使用要求,提出适当的热处理要求,以改善加工性能,得到所需要的机械性能或消除内应力。需渗碳者,提出渗碳深度,需调质、淬火提出硬度要求。
27、 对夹具零件的精度、粗糙度要求
在确定夹具零件的结构、尺寸、精度与粗糙度要求时,可参考以下数据:
当工件上注有公差尺寸时夹具元件的尺寸公差,取工件相应公差的1/2~1/5。
当工件上未注直线尺寸公差时对应的夹具元件的直线尺寸公差,可取±0.1mm
当工件上未注角度公差时对应的夹具元件的角度公差,可取±10′。
安装紧固件用的孔的中心距公差,可取±0.15mm
夹具体、模板、立柱、角铁、定位心轴等零件的平面与平面之间、平面与孔之间、孔与孔之间的平行度、垂直度、同轴度等,可取工件相应公差的1/2~1/3。
夹具定位元件工作表面的粗糙度应比工件相应定位基面高1~3级。
范文五:连杆工艺工装设计论文
摘 要
连杆是柴油机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连 杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,容易产生变 形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余 量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。 机械加工工艺是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术 保障。然而夹具又是制造系统的重要部分,工艺对夹具的要求也会提高,专用夹具、成组 夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以 满足加工要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。
关键词 : 连杆;加工工艺;夹具设计
Abstract
The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally
Keywords: connecting rod; deformination ; processing technology; design of
clamping device
目录
摘 要 . ............................................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................................... II 绪论 . ................................................................................................................................................ 1 1 零件的造型 . ................................................................................................................................ 2 1.1零件造型软件介绍 . ........................................................................................................... 2
1.2零件造型过程 . ................................................................................................................... 2
2 零件的分析 . ................................................................................................................................ 7 2.1 零件的作用 . ...................................................................................................................... 7 2.2 零件的工艺分析 . .............................................................................................................. 7 2.2.1 零件图样分析 . ........................................................................................................ 7
2.2.2 工艺分析 . ................................................................................................................ 7
3 工艺规程设计 . ............................................................................................................................ 9 3.1 确定毛坯的制造形式 . ...................................................................................................... 9 3.2 定位基准的选择 . .............................................................................................................. 9 3.2.1 粗基准的选择 . ........................................................................................................ 9 3.2.2 精基准的选择 . ...................................................................................................... 10 3.3 拟定工艺路线 . ................................................................................................................ 10 3.3.1 工艺路线方案一 . .................................................................................................. 11 3.3.2 工艺路线方案二 . .................................................................................................. 11 3.4 工艺方案的比较与分析 . ................................................................................................ 12 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . ............................................................ 14 3.5.1 大小头两端表面 . .................................................................................................. 14 3.5.2 99±0.01mm 的两侧面 ........................................................................................... 14 3.5.3 内孔 Φ25mm. ........................................................................................................ 14 3.5.4 内孔 Φ50mm. ........................................................................................................ 14 3.5.5 油孔 Φ5mm. .......................................................................................................... 14 3.5.6 油孔 Φ1.5mm. ....................................................................................................... 14 3.5.7 油孔 Φ4mm. .......................................................................................................... 15 3.5.8 油孔 Φ8mm. .......................................................................................................... 15 3.5.9 螺栓孔 Φ12.22mm. ............................................................................................... 15 3.5.10 螺栓孔 Φ13mm. .................................................................................................. 15 3.5.11 锪孔 Φ20mm. ...................................................................................................... 15 3.5.12 镗孔 Φ58±0.05mm.............................................................................................. 15 3.5.13 镗孔 Φ26±0.05mm.............................................................................................. 16 3.5.14 镗孔 Φ65.5mm. ................................................................................................... 16
3.5.15 镗孔 Φ29.5mm ................................................................................................... 16 3.5.16 铣连杆上盖 5mm×8mm 斜槽 ............................................................................ 16 3.5.17 铣连杆体 5mm×8mm 斜槽 ................................................................................ 16
3.6 确定切削用量及工时定额 . ............................................................................................ 16
4 专用夹具设计 . .......................................................................................................................... 45 4.1 问题的提出 . .................................................................................................................... 45 4.2 夹具设计 . ........................................................................................................................ 45 4.2.1 定位基准的选择 . .................................................................................................. 45 4.3 切削力及夹紧力计算 . .................................................................................................... 45
4.2.2 定位误差分析 . ...................................................................................................... 46
5 存在的问题与展望 . .................................................................................................................. 47 5.1 存在的问题 . .................................................................................................................... 47 5.2 展望 . ................................................................................................................................ 47 . ................................................................................................................................................... 47 毕业设计小结 . .............................................................................................................................. 48 致 谢 . ............................................................................................................................................ 49 参考文献 . ...................................................................................................................................... 50
绪论
机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实 际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打 下基础。 机械加工工艺是实现产品设计, 保证产品质量、 节约能源、 降低成本的重要手段, 是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要 依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然 而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十 分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生 产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低 成本。 当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求 , 企业对夹具的设计及制造提出了更高的要 求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。
夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合 上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段, 夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人 们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹 具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加 工中不可缺少的工艺装备。
在夹具设计过程中, 对于被加工零件的定位、 夹紧等主要问题 , 设计人员一般都会考虑 的比较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问题如果处理不好,也会 给夹具的使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中 遇到的一些小问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时,会遇到夹具体定 位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题。夹具要不要清 根,应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角 , 则必须清根 , 如果 零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位,则不需要清根,而且交界处可以倒为圆角 R 。端 面与外圆定位时,与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具 (如铣刀、砂轮等 ) 加工的夹具 时,会存在让刀问题。设计这类夹具时,应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后,铣刀或砂 轮的退刀位置,其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小,留出超过刀具半径的 尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似,尺寸不同的系列产品零件夹具时, 为了降低生产成本 , 提高夹具的利用率, 往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通 用型夹具。
随着机械工业的迅速发展, 对产品的品种和生产率提出了越来越高的要求, 使多品种, 中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提 出更高的要求。特别像换挡拨叉类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程 中,应大力推广使用组合夹具、尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、 智慧、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。
1零件的造型
1.1零件造型软件介绍
柴油机连杆零件的造型选用 AutoCAD2007, CAD 三维造型及二维图的绘制,包括三 维绘图基础、创建、编辑三维实体的布尔用算,用三维图绘制二维图,有感性的认识,较 强的三维结构,方便绘制二维图。也可由二维图经过拉伸、差集、并集等命令完成三维实 体造型。在三维造型过程中,应选择不同的视图来进行合理的造型,使造型过程方便、简 单,提高效率。
1.2零件造型过程
1选择视图俯视面作为创建草图基面,通过创建草图 并使用拉伸,旋转,差集等命令 造连杆小头孔和油槽。如图 1.1所示。
图 1.1 连杆小头
2. 通过拉伸,差集造出连杆杆身,如图 1.2所示。
图 1.2 连杆杆身
3. 采用并集把连杆小头和杆身组合在一起,如图 1.3所示。
图 1.3 连杆小头和杆身 4. 拉伸连杆大头孔和上盖的一部分,如图 1.4所示。
图 1.4 连杆大头孔
5. 通过拉伸连杆大头孔两边,形成如图 1.5所示
图 1.5 连杆加工螺栓孔部分 6. 通过拉伸、平移把连杆大头孔组合起来,如图 1.6所示。
图 1.6 连杆加强耳
7. 用并集把所有的部分合并成一个整体, 在用面域拉伸, 使用差集把连杆体造出来。 使用旋转命令造出螺栓孔,如图 1.7所示。
图 1.7 连杆体
8. 在用面域拉伸,使用差集把连杆上盖造出来。使用旋转命令造出 Φ20锪孔,如 图 1.8所示。
图 1.8 连杆上盖
9. 画出螺栓孔面域图,形成面域,使用旋转命令造出螺栓孔,如图 1.9所示。
图 1.9 连杆上盖螺栓孔
10. 用螺栓、螺母把连杆体和连杆上盖组合起来,使用并集把连杆合并在一起,如图 1.10所示。
图 1.10 连杆
11. 使用面域拉伸造出斜槽,最后倒角形成连杆零件,如图 1.11所示。
图 1.11 连杆最终造型
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