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1、<p> 20XX屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p> 題 目:支架的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制和專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)</p><p> 學(xué) 院:機(jī)電工程學(xué)院</p><p> 專(zhuān) 業(yè):機(jī)械制造及其自動(dòng)化</p><p> 姓 名:XXX</p><p> 班 級(jí):機(jī)制***班<
2、;/p><p> 學(xué) 號(hào):****</p><p> 指導(dǎo)老師:********</p><p> 設(shè)計(jì)地點(diǎn):XXXXXXXXXXX</p><p> 起止日期:20XX年XX月至20XX年XX月</p><p><b> 序言</b></p><p> 隨著
3、機(jī)械制造業(yè)的不斷發(fā)展,社會(huì)對(duì)生產(chǎn)率的要求也越來(lái)越高,因此,大批量生產(chǎn)成為時(shí)代的需求,而組合機(jī)床就可以滿(mǎn)足這一需求,我們有必要來(lái)研究他。另外,支架是主要起支撐作用的構(gòu)架,承受較大的力,也有定位作用,使零件之間保持正確的位置。因此支架加工質(zhì)量直接影響零件加工的精度性能,我們有必要對(duì)其進(jìn)行研究。</p><p> 機(jī)械制造畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容比較多,它是基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專(zhuān)業(yè)課的綜合,是學(xué)完機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)(含機(jī)床
4、夾具設(shè)計(jì))和全部專(zhuān)業(yè)課,并進(jìn)行了實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,是我們對(duì)所有課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們?nèi)甏髮W(xué)生活中占有重要的地位。</p><p> 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的技能知識(shí),獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題,初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件(支架)的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法,擬定夾具設(shè)計(jì)方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)
5、計(jì)的能力,也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)。</p><p><b> 目錄</b></p><p> 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析并畫(huà)零件圖</p><p> 支架的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)··········
6、183;················4</p><p> 支架的工藝分析···············
7、;··················4</p><p> 支架的零件圖·············
8、83;·····················5</p><p> 選擇毛坯的制造方法并繪制毛坯簡(jiǎn)圖</p><p> 2.1 選擇毛坯的制造方式··
9、183;····························5</p><p> 2.2 確定毛坯的形狀、大小·
10、83;···························6</p><p> 制訂零件的機(jī)械加工工藝路線(xiàn)</p><p&
11、gt; 3.1 確定零件各孔、平面加工方案·······················7</p><p> 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇····
12、;·······························9</p><p> 3.3 制訂工藝
13、路線(xiàn)····································
14、183;9</p><p> 3.4 選擇各工序機(jī)床及工、夾具,刀具,加工余量及工序間尺寸與公差的確定··························
15、;···········10</p><p> 3.5 切削用量和時(shí)間定額的確定··················
16、83;······11</p><p> 3.6 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和工序卡·······················
17、13</p><p> 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 確定夾具設(shè)計(jì)方案,繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖············15</p><p> 工件在夾具中加工的精度分析·····&
18、#183;···············18</p><p> 計(jì)算夾緊力················
19、;·····················20</p><p> 畫(huà)夾具裝配圖和零件圖·········
20、3;·················21</p><p> 五、參考文獻(xiàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)·············
21、·················21</p><p> 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析并畫(huà)零件圖</p><p> 1.1 支架的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p> 支架是起支撐作用的構(gòu)架,承受較大的力
22、,也具有定位作用,使零件之間保持正確的位置。</p><p> 在支架高20mm處兩個(gè)R12mm寬12mm的凸出部位之間相隔2mm,其中一個(gè)上有螺紋孔,另一個(gè)上有通孔,則此處構(gòu)造比較復(fù)雜,且在支架高36mm處有2mm寬的一個(gè)缺口,這兩部分剛度比較低。中間有Ф30mm的孔,屬于套類(lèi)結(jié)構(gòu),伸出部分為一平臺(tái),上有螺紋盲孔,在端部有傾斜60°的凸出部分,起定位作用,此處應(yīng)力教集中,強(qiáng)度要好。在平臺(tái)下面有增強(qiáng)其
23、硬度的肋板。兩個(gè)R12mm凸出,2mm寬36mm高處缺口及R10mm凸出部分為復(fù)雜結(jié)構(gòu),其加工存在一定的難度,要求較高,防止其損壞,需要對(duì)其進(jìn)行必要的熱處理。</p><p><b> 零件的工藝分析</b></p><p> 主要加工表面Ф30mm中心孔及兩端倒角,上、下端面,M6↓12螺紋盲孔,右端部?jī)A斜60°凸出部分中間孔Ф8mm,左端兩個(gè)凸出部分
24、外側(cè)面及其中間M10螺紋孔和Ф11孔。</p><p> (1)選用灰鑄鐵HT150,硬度150~200HB,負(fù)荷低,磨損無(wú)關(guān)重要,變形很小,經(jīng)過(guò)正火處理?;诣T鐵件的牌號(hào)和應(yīng)用范圍如表1-1所示。</p><p> ?。?)未標(biāo)注圓角半徑為R3mm。</p><p> ?。?)加工表面不應(yīng)該有毛刺、裂縫、結(jié)疤、夾渣等缺陷,并應(yīng)清理清潔。</p>&l
25、t;p> ?。?)所有加工表面應(yīng)光潔,不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。</p><p> ?。?)上下表面應(yīng)與中心孔軸線(xiàn)保持一定的垂直度0.06mm和平面度0.05mm,中心孔內(nèi)表面表面粗糙度Ra≤1.6μm,左端兩個(gè)凸出部分外表面Ra≤6.3μm,右端部?jī)A斜60°凸出部分中間孔內(nèi)表面Ra≤1.6μm,為較高精度,且Φ8。</p><p> ?。?)在加
26、工之前進(jìn)行人工時(shí)效熱處理,對(duì)毛坯預(yù)備性熱處理,為降低零件硬度,在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行淬火處理,淬火后工件硬度提高且易變形。</p><p> 表1-1 灰鑄鐵件的牌號(hào)和應(yīng)用范圍</p><p> 1.3 支架的零件圖,見(jiàn)圖紙所示。</p><p> 二、選擇毛坯的制造方式并繪制毛坯簡(jiǎn)圖</p><p> 2.1 選擇毛坯的
27、制造方式</p><p> 該零件加工要求高,加工面數(shù)量多,并且種類(lèi)繁多,有車(chē)、磨端面,鉆孔、擴(kuò)孔、攻螺紋、車(chē)倒角、鉆斜孔等,位置、形狀、尺寸精度都各有要求。支架材料為灰鑄鐵HT150,硬度為150~200HB,承受中等載荷的零件,摩擦面間的壓力≤490KPa,用于一般機(jī)械制造,薄壁(重量不大)零件,工作壓力不大的管子配件以及壁厚≤30mm的耐磨軸套等和圓周速度為6~12m/s的帶輪以及其他符合表1-1中條件的
28、零件。</p><p> 毛坯種類(lèi)的確定是與零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料的力學(xué)性能和零件的生產(chǎn)類(lèi)型直接相關(guān)的,另外還和毛坯的具體生產(chǎn)條件相關(guān)。鑄件:包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜,尺寸可以相當(dāng)大,且吸振性能好,但鑄件的力學(xué)性能差。</p><p> 生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn),采用精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法,如金屬型鑄造,可以使毛坯的形狀接近于零件的形
29、狀,因此可以減少切削加工用量,從而提高材料的利用率,降低了機(jī)械加工成本。金屬型鑄造就是將熔融的金屬澆注到金屬模具中,依靠金屬自重充滿(mǎn)金屬模具型腔而獲得的鑄件,這種鑄件比砂型鑄造鑄件精度高,表面質(zhì)量和力學(xué)性能好,生產(chǎn)效率也高,但需要專(zhuān)用的金屬型腔模,適用于大批量生產(chǎn)中的尺寸不大的有色金屬鑄件,綜合上述生產(chǎn)此支架零件選擇金屬型鑄造鑄件的方式。</p><p> 2.2 確定毛坯的形狀、大小</p>
30、<p> (1)毛坯的特點(diǎn),如表2-1所示:</p><p> 毛坯的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍</p><p> (2)鑄件尺寸公差,如表2-2所示:(/μm)</p><p> ?。?)鑄件的機(jī)械加工余量,如表2-3所示:(/mm)</p><p> (4)鑄造孔的最小尺寸,如表2-4所示:(/mm)</p><
31、p> ?。?)機(jī)械加工余量,工序尺寸確定</p><p> 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有誤差,因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量,實(shí)際上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。鑄件的機(jī)械加工余量見(jiàn)毛坯的制造表2-3所示,尺寸公差等級(jí)為12,加工余量等級(jí)MA為G,則可選取毛坯的加工余量有4.5mm和3.0mm兩種數(shù)值,及其他分析,確定毛坯的基本尺寸,畫(huà)出毛坯簡(jiǎn)圖,如圖2-5所示:<
32、;/p><p><b> 圖2-5</b></p><p> 三、制訂零件的機(jī)械加工工藝路線(xiàn)</p><p> 由于零件是大批量生產(chǎn),它的主要工藝特征是廣泛采用專(zhuān)用機(jī)床、專(zhuān)用夾具及專(zhuān)用刀具、量具,機(jī)床按工藝路線(xiàn)排列組織流水生產(chǎn)。為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,留有進(jìn)一步提高生產(chǎn)率的可能,該支架在工藝設(shè)計(jì)上采用了組合機(jī)床的流水線(xiàn)加工方式。</p&g
33、t;<p> 3.1 確定零件各孔、平面的加工方式</p><p> ?。?)孔的加工方式,如表3-1所示:</p><p> 表3-1 孔的加工方案</p><p> 由表3-1可以確定支架零件各孔的加工方案如下:</p><p> A、加工孔Φ30,要求內(nèi)表面粗糙度Ra≤6.3μm,則選擇鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸的加工
34、方式;</p><p> B、加工Φ11,要求內(nèi)表面Ra≤6.3μm,選擇鉆-鉸的加工方式;</p><p> C、加工Φ8,要求內(nèi)表面Ra≤1.6μm,選擇鉆-粗鉸-精鉸的加工方式。</p><p> ?。?)平面的加工方式,如表3-2所示:</p><p> 表3-2 平面的加工方案</p><p> 由
35、表3-2可以確定支架零件各面的加工方案如下:</p><p> 分析零件的各部分技術(shù)要求,四處平面加工,精度要求都在表面粗糙度Ra≤6.3~1.6μm之間,結(jié)合零件形狀尺寸,選擇粗銑-精銑的加工方式。</p><p> (3)機(jī)械加工的安排原則</p><p> 對(duì)于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯,或尺寸偏差較大的毛坯,應(yīng)首先安</p><p&g
36、t; 排劃線(xiàn)工序,為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn);</p><p> 按“先基面后其他”的順序,首先加工精基準(zhǔn)面;</p><p> 在重要表面加工前應(yīng)對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修正;</p><p> 按“先主后次、先粗后精”的順序,對(duì)精度要求較高的各主要表面進(jìn)行</p><p> 精加工、半精加工和精加工;</p><p>
37、 對(duì)于主要表面有位置精度要求的次要表面,應(yīng)安排在主要表面加工之后</p><p><b> 加工;</b></p><p> 一般情況,主要表面的精加工和光整加工應(yīng)放在最后階段進(jìn)行,對(duì)于</p><p> 易出現(xiàn)廢品的工序,精加工和光整加工可適當(dāng)提前。</p><p> 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇</p&g
38、t;<p> 工件在機(jī)床上用夾具進(jìn)行夾緊加工時(shí),用來(lái)決定工件相對(duì)于刀具的位置的工件上的這些表面稱(chēng)為定位基準(zhǔn),定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。</p><p><b> 1、粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p> 粗基準(zhǔn)的選擇要重點(diǎn)考慮如何保證各個(gè)加工表面都能分配到合理的加工余量,保證加工面與非加工面的位置、尺寸精度,還同時(shí)要為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。
39、</p><p> 按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選取原則(即當(dāng)零件有非加工表面時(shí),應(yīng)以這些非加工表面作粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)非加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)):①加工D面時(shí),選取Φ60外表面外圓為粗基準(zhǔn),利用V型塊和一緊固螺釘以Φ60外圓定位夾緊,以限制四個(gè)自由度,再以C面為次要粗基準(zhǔn),限制一個(gè)自由度,共限制五個(gè)自由度,可以滿(mǎn)足加工要求;②加工M10和Φ11以R12非加工表面外圓為粗基
40、準(zhǔn);③加工Φ8以R10非加工表面外圓為粗基準(zhǔn)。</p><p><b> 2、精基準(zhǔn)的選擇</b></p><p> 選擇精基準(zhǔn)時(shí),重點(diǎn)考慮的是減少工件的定位誤差,保證零件的加工精度和加工表面之間的位置精度,同時(shí)也要考慮零件的裝夾方便、可靠、準(zhǔn)確。結(jié)合零件形狀尺寸大小、裝夾定位,取D面為精基準(zhǔn),較好定位,且定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。</p><p
41、> 3.3 制訂工藝路線(xiàn)</p><p> 擬定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到保證。工藝路線(xiàn)的擬定一般需要做兩個(gè)方面的工作:一是根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定加工工序和工藝內(nèi)容,依據(jù)工序的集中和分散程度來(lái)劃分工藝;二是選擇工藝基準(zhǔn),即主要選擇定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn)。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能機(jī)床,組合機(jī)床和專(zhuān)用夾具,并盡量采用工序集中的原則,通過(guò)減少工
42、件安裝的數(shù)量來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)盡量考慮經(jīng)濟(jì)精度以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p> 根據(jù)以上原則及前文分析,擬定如下工藝路線(xiàn):</p><p> 工序1 鑄坯(鑄造)</p><p> 工序2 熱處理(人工時(shí)效,降低硬度)</p><p> 工序3 以所選基準(zhǔn),劃C、D、E面加工線(xiàn)</p>&
43、lt;p> 工序4 粗銑-精銑D面</p><p> 工序5 粗銑-精銑C、E面</p><p> 工序6 鉆M6↓12螺紋底孔</p><p> 工序7 攻螺紋M6↓12</p><p> 工序8 粗銑-精銑F面</p><p> 工序9 鉆M10螺紋底孔</p>
44、<p> 工序10 攻螺紋M10</p><p> 工序11 粗銑-精銑G面</p><p> 工序12 鉆-鉸Ф11</p><p> 工序13 鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸Φ30</p><p> 工序14 倒角Φ30孔,C端面處</p><p> 工序15 倒角Φ30孔,D端面處<
45、;/p><p> 工序16 鉆-粗鉸-精鉸Φ8</p><p> 工序17 熱處理淬火,提高硬度,150~200HB</p><p><b> 工序18 去毛刺</b></p><p><b> 工序19 終檢</b></p><p><b> 工序2
46、0 入庫(kù)</b></p><p> 分析:為了提高效率,盡量減少零件的裝夾定位,如同一平面上孔加工在一次裝夾就完成加工要求,使工序集中,節(jié)約時(shí)間,提高了生產(chǎn)率,按機(jī)械加工安排原則,合理的擬定工藝路線(xiàn)。</p><p> 3.4 選擇各工序機(jī)床及工、夾具,刀具,加工余量及工序間尺寸與公差的確定</p><p> ?。?)工序3,工件固定在平臺(tái)上,用
47、劃線(xiàn)尺劃線(xiàn)找正;</p><p> ?。?)工序4,選擇X6130A萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,專(zhuān)用夾具,采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀Ф225mm,量具卡板。D面有3mm加工余量,粗銑2mm留1mm余量,精銑,保證平面度0.05mm;</p><p> ?。?)工序5,選擇X6130A萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,專(zhuān)用夾具,采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀Ф225mm,量具卡板。C、E面有4.5mm加工余量,粗銑3.5mm留1
48、mm余量,精銑,相對(duì)A基準(zhǔn),保證其垂直度度0.06mm;</p><p> ?。?)工序6,選擇X6130A萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,專(zhuān)用夾具。</p><p> ?、侑?麻花鉆,螺旋角β=28°,頂角2Kγ=118°,后角α。=16°,橫刃斜角ψ=40~60°,鉆孔深度12mmФ5盲孔,M10螺紋底孔,量具卡尺;</p><p>
49、②攻螺紋,絲錐M6×1,螺紋量規(guī),攻螺紋機(jī)S4012A;</p><p> (5)工序8,選擇X6130A萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,專(zhuān)用夾具,采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀Ф225mm,量具卡板。F面有3mm加工余量,粗銑2mm留1mm余量,精銑,相對(duì)于B面,保證平行度0.06mm;</p><p> ?。?)①工序9,選擇X6130A萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,專(zhuān)用夾具,Ф9擴(kuò)孔鉆(直柄擴(kuò)孔鉆),擴(kuò)鉆通
50、孔Ф9,M10螺紋底孔,量具卡尺;</p><p> ②攻螺紋,絲錐M10×1,螺紋量規(guī),攻螺紋機(jī)S4012A;</p><p> ?。?)工序11,選擇X6130A萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,專(zhuān)用夾具,采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀Ф225mm,量具卡板。G面有3mm加工余量,粗銑2mm留1mm余量,精銑,相對(duì)于B面,保證平行度0.06mm;</p><p> (8)
51、①工序12,選擇X6130A萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,專(zhuān)用夾具,Ф10.8擴(kuò)孔鉆(直柄擴(kuò)孔鉆),量具卡尺,加工此孔有4mm(雙邊)余量,留0.2mm精加工;</p><p> ?、阢q刀Ф11H8,鉸孔,直柄機(jī)用鉸刀;</p><p> ?。?)①工序13,選擇X6130A萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,專(zhuān)用夾具,Ф29.8擴(kuò)孔鉆(直柄擴(kuò)孔鉆),量具卡尺,加工此孔有10mm(雙邊)余量,留0.2mm精加工;</
52、p><p> ?、诖帚q到Ф29.93,直柄機(jī)用鉸刀;</p><p> ?、劬q到Ф30H7,直柄機(jī)用鉸刀;</p><p> (10)工序14、15,倒角Φ30孔兩端面內(nèi)孔,選用臥式車(chē)床C620-1,專(zhuān)用夾具;</p><p> ?。?1)工序16,選擇X6130A萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,專(zhuān)用夾具,量具卡尺</p><p>
53、?、侑?.8標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆,鉆孔,留0.2mm余量;</p><p> ②粗鉸到Ф7.96mm,留0.04mm余量,直柄機(jī)用鉸刀;</p><p> ?、劬q到Ф8H7,直柄機(jī)用鉸刀;</p><p> 3.5 切削用量和時(shí)間定額的確定</p><p> ?。?)工序4,粗銑-精銑D面,保證總高,fz =0.08mm/齒(參考《切削手冊(cè)》)
54、,切削速度:參考有關(guān)手冊(cè),確定V =0.45m/s。即27m/min,采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,dw =225mm,齒數(shù)z=20,則ns ===38r/min,現(xiàn)采用X6130萬(wàn)能升降臺(tái)銑床,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū),取nw =37.5r/min,故實(shí)際切削速度為:</p><p> V =πdwnw/1000=π×225×37.5/1000=26.5m/min</p><p&
55、gt; 當(dāng)nw =37.5r/min時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為:</p><p> Fm =fzznw =0.08×20×37.5=60mm/min</p><p> 查機(jī)床說(shuō)明書(shū),剛好有fm=60mm/min,故直接選用該值,切削加工時(shí),由于是粗銑-精銑,利用作圖法,可得出行程刀刃口寬20mm,L=2××60mm=360mm,則機(jī)動(dòng)加工
56、時(shí)間為:Tm =L/fm =360/60min=6min</p><p> (2)工序5,粗銑-精銑C、E面,切削用量同上,銑刀行程L=360mm﹢16×2mm=392mm,則機(jī)動(dòng)加工時(shí)間為T(mén)m = L/fm =392/60min=6.53min</p><p> ?。?)工序6,鉆M6↓12螺紋底孔,即鉆Ф5盲孔,確定進(jìn)給量f:根據(jù)《切削手冊(cè)》,當(dāng)材料δb<800MPa,d。
57、=Ф5mm時(shí),f =0.2~0.6mm/r,由于本零件在加工Ф5孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則</p><p> f =(0.2~0.6)×0.75=0.15~0.45mm/r</p><p> 根據(jù)X6130機(jī)床說(shuō)明書(shū),取f=0.1mm/r,切削速度,根據(jù)《切削手冊(cè)》,查得切削速度V=18m/min,所以</p><p> Ns
58、= 1000V/πdw =1000×18/3.14×5=1145r/min</p><p> 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū),取nw=195r/min,故實(shí)際切削速度為</p><p> V =πdwnw/1000 =π×5×195/1000=3.06m/min</p><p> 切削工時(shí),L=12,則Tm = L/nwf =12/19
59、5×0.1=0.62min</p><p> (4)工序7,攻螺紋M6↓12,V = 0.1m/s = 6m/min,即ns =238r/min,按機(jī)床選取nw =195r/min,則V=4.9m/min,機(jī)動(dòng)工時(shí):L=12mm,則</p><p> Tm = 2L/nwf =12×2/195×1=0.13min</p><p>
60、 (5)工序8,粗銑-精銑F面,切削用量同工序4,L=40×2=80mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為T(mén)m =L/fm =80/60min=1.33min</p><p> (6)工序9,鉆M10螺紋底孔,即擴(kuò)孔鉆Ф9的鉆頭對(duì)Ф8的孔進(jìn)行擴(kuò)孔,根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定,擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取</p><p> f=(1.2~1.8)f鉆 =(1.2~1.8) ×0.65&
61、#215;0.75=0.585~0.87mm/r</p><p> 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū),選取f=0.57mm/r,則</p><p> V=(1/2~1/3)V鉆 =(1/2~1/3)×12=6~4m/min</p><p> 則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.6~34r/min,并按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取nw =68r/min,實(shí)際切削速度為:V=πdwnw/1000=π&
62、#215;37×68/1000=7.9m/min</p><p> 切削工時(shí),L=12mm,Tm = L/nwf=12/68×0.57=0.31min</p><p> (7)工序10,攻螺紋M10,切削用量同工序7,L=12mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為:</p><p> Tm = L/fm =12/60=0.2min</p><
63、;p> (8)工序11,粗銑-精銑G面,切削用量同工序8,機(jī)動(dòng)工時(shí)為:Tm=1.33min</p><p> ?。?)工序12,鉆-鉸Ф11孔</p><p> ?、儆莽?0.8鉆頭對(duì)Ф8孔進(jìn)行擴(kuò)鉆,同工序9,切削工時(shí):Tm =0.31min</p><p> ?、讧?1H8鉸刀鉸孔,參考有關(guān)資料,取鉸刀的切削速度Vc =0.3m/s=18m/min,由此計(jì)
64、算出轉(zhuǎn)速為:</p><p> n=1000V/πd=1000*18/π*11=573.25r/min </p><p> 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=500r/min,則實(shí)際切削速度</p><p> Vc =πdn/1000=π*11*500/1000=15.7m/min=0.26m/s</p><p> 切削工時(shí):L=12mm,Tm =
65、L/nVc =12/500*0.26=0.09min</p><p> (10)工序13,加工Φ30孔</p><p> ?、儆莽?9.8鉆頭對(duì)Ф25孔進(jìn)行擴(kuò)鉆,同工序9,切削工時(shí):L=71,則切削工時(shí):Tm =L/nwf=71/68×0.57=1.83min</p><p> ?、诖帚q-精鉸Φ30孔,參考有關(guān)資料,取鉸刀的切削速度Vc =0.3m/s=
66、18m/min,由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為:</p><p> n=1000V/πd=1000*18/π*30=191.08r/min </p><p> 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=200r/min,則實(shí)際切削速度</p><p> Vc =πdn/1000=π*30*200/1000=18.84m/min=0.314m/s</p><p> 切削工
67、時(shí):L=70mm,Tm =2L/nVc=2*70/200*0.314=2.23min</p><p> ?。?1)工序14,Φ30內(nèi)孔倒角C1(C端面處),選臥式車(chē)床C620-1,據(jù)手冊(cè)及機(jī)床取f1 =0.08mm/r,當(dāng)采用高速鋼車(chē)刀時(shí),根據(jù)一般資料,確定切削速度V=16m/min,則</p><p> ns =1000V/πd=1000*16/π*30=159.1r/min</
68、p><p> 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取nw =120r/min,則此時(shí)切削速度為:</p><p> V =πdnw/1000=11.3m/min</p><p> 切削工時(shí):L=2mm,則Tm = L/nwf =2/120*0.08=0.21min</p><p> ?。?2)工序15,Φ30內(nèi)孔倒角C1(D端面處),同工序14,切削工時(shí):Tm =
69、0.21min</p><p> (13)工序16,鉆-粗鉸-精鉸Φ8</p><p> ?、佴?.8標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆孔,同工序6,切削工時(shí):L=10mm,</p><p> Tm = L/nwf=10/195*0.1=0.51min</p><p> ?、诖帚q-精鉸Φ8,參考有關(guān)資料,取鉸刀的切削速度Vc =0.3m/s=18m/min,由
70、此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為:</p><p> n=1000V/πd=1000*18/π*8=716.56r/min </p><p> 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=700r/min,則實(shí)際切削速度</p><p> Vc =πdn/1000=π*8*700/1000=17.58m/min=0.29m/s</p><p> 切削工時(shí):L=10mm ,Tm
71、 =2L/nVc =2*10/700*0.29=0.1min</p><p> 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和工序卡</p><p> 表3-3 支架機(jī)械加工工藝過(guò)程卡</p><p> 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 經(jīng)過(guò)對(duì)支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程分析設(shè)計(jì),對(duì)零件有了全面的認(rèn)知,選擇工序13鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸Φ30分析,并結(jié)
72、合此工序,設(shè)計(jì)一套專(zhuān)用夾具。</p><p> 4.1 確定夾具設(shè)計(jì)方案,繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖</p><p><b> ?。?)定位方案</b></p><p> 加工Φ30孔,內(nèi)孔表面粗糙度Ra≤1.6μm,以底面D面為精基準(zhǔn),限制三個(gè)自由度,以Φ11孔軸線(xiàn)為定位基準(zhǔn),限制三個(gè)自由度,則對(duì)Z軸旋轉(zhuǎn)自由度形成過(guò)定位,增大誤差,必須消除過(guò)定
73、位。此種情形可選擇削邊銷(xiāo)(棱形銷(xiāo))即可消除過(guò)定位,再由夾緊裝置即可限制一個(gè)自由度,從而工件處于完全定位狀態(tài),進(jìn)行加工。</p><p> 削邊銷(xiāo)尺寸標(biāo)準(zhǔn)如圖4-1和表4-2所示:</p><p><b> 圖4-1</b></p><p> 表4-2 削邊銷(xiāo)尺寸</p><p><b> (2)導(dǎo)向方
74、案</b></p><p> 為了能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對(duì)位置,鉆夾具都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件—鉆套,鉆套一般安裝在鉆模板上,鉆模板與夾具體連接,鉆套與工件之間留有排屑空間,因工件批量大且經(jīng)鉆-粗鉸-精鉸孔工序,加工精度高,所以此處選用固定式鉆模,鉆套選用快換鉆套,如圖4-3所示:</p><p> 圖4-3 快換鉆套</p><p>&l
75、t;b> (3)夾緊方案</b></p><p> 由于零件加工工序較簡(jiǎn)單,定位較容易,工件批量大,選取簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊裝置,螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用于夾緊零件的螺釘選有帶手柄的螺冒,便于操作,使工件裝卸迅速,方便。由于螺釘與工件Φ60外圓接觸并施加夾緊力,此處選用圓周線(xiàn)接觸。夾緊裝置見(jiàn)總裝配圖所示。</p><p><b> ?。?)夾具體的設(shè)計(jì)</b>
76、;</p><p> 結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)、加工要求及以上分析,初步設(shè)計(jì)夾具體的結(jié)構(gòu)。</p><p> a、采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆模、定位心軸及鉆模板均按裝在夾具體上,夾具體底面為安裝基準(zhǔn)面,此方案結(jié)構(gòu)緊湊,安裝穩(wěn)定,剛性好,成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,較合理。</p><p> b、采用型材夾具體的鉆模,夾具體由左側(cè)板、定位心軸、鉆模板安裝在底座上,夾具體底面為安裝基
77、準(zhǔn)面,此方案的夾具體為框架式結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量較輕、鉆模剛性好,固定鉆模板螺釘受力比較大,易變形,但是由于零件為大批量生產(chǎn),盡量減少生產(chǎn)成本,此方案不可取。</p><p> 綜合上述,確定采用a方案。</p><p> ①夾緊裝置是緊固螺釘與V型塊組成,其V型塊與夾具體連接為一體,V型塊及尺寸見(jiàn)圖4-4和表4-5所示:</p><p><b>
78、圖4-4</b></p><p> 表4-5 V型塊尺寸</p><p> ?、趭A具體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及各部分尺寸見(jiàn)夾具體圖紙所示:</p><p> ?。?)夾具總裝配圖上的公差、技術(shù)要求的標(biāo)注</p><p> ①活動(dòng)配合公差選擇如表4-7、表4-8所示:</p><p><b> 表4-7
79、</b></p><p><b> 表4-8</b></p><p> 4.2 工件在夾具中加工的精度分析</p><p> ?。?)影響加工精度的因素</p><p> 用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多。與夾具有關(guān)的因素有定位誤差△D、對(duì)刀誤差△T、夾具在機(jī)床上的安裝
80、誤差△A和夾具制造誤差△J等。在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中,因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差,統(tǒng)稱(chēng)為加工方法誤差△C。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不準(zhǔn)確,而形成總的加工誤差△。</p><p> 定位誤差△D 加工尺寸(40)mm的定位誤差△D =0。</p><p> 對(duì)稱(chēng)度0.1mm的定位誤差為工件定位孔與定位心軸配合的
81、最大間隙。工件定</p><p> 位孔的尺寸為Φ11H7(),定位心軸的尺寸為Φ11f6(),則</p><p> △D =Xmax =(0.018+0.027)mm =0.045mm</p><p> 2)對(duì)刀誤差△T 因?qū)Φ稌r(shí)刀具相對(duì)于對(duì)刀塊或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差,稱(chēng)為對(duì)刀誤差。鉆頭與鉆套間的間隙,會(huì)引起鉆頭的位移或傾斜,造成加工誤差。
82、由于鋼套壁厚較薄,可只計(jì)算鉆頭位移引起的誤差。鉆套導(dǎo)向孔尺寸為Φ29.8F7(),鉆頭尺寸為Φ29.8mm。尺寸(40)mm及對(duì)稱(chēng)度0.1mm的刀具誤差均為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙。</p><p> △T = Xmax =(0.108+0.016)mm=0.124mm</p><p> 3)夾具的安裝誤差△A 因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者間(包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之
83、間)的位置不精確而造成的加工誤差,稱(chēng)為夾具的安裝誤差。此夾具的安裝基面為平面,因而沒(méi)有安裝誤差,△A =0。</p><p> 4)夾具誤差△J 因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者間(包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間)的位置不精確而造成的加工誤差,稱(chēng)為夾具誤差。夾具誤差的大小取決于夾具零件的加工精度和夾具裝配時(shí)的調(diào)整與修配精度。</p><p> 影響尺寸(40)mm的夾具誤差
84、為導(dǎo)向孔對(duì)安裝基面D的垂直度△J3 =0.03mm,導(dǎo)向孔軸心線(xiàn)到定位端面的尺寸公差△J2 =0.06mm。</p><p> 影響對(duì)稱(chēng)度0.1mm的夾具誤差為導(dǎo)向孔對(duì)定位心軸的對(duì)稱(chēng)度△J2 =0.03mm。</p><p> 5)加工方法誤差△G 因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差,統(tǒng)稱(chēng)為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多,
85、又不便于計(jì)算,所以在設(shè)計(jì)夾具時(shí)常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3。計(jì)算時(shí)可設(shè)△G =δk/3</p><p> (2)保證加工精度的條件</p><p> 工件在夾具中加工時(shí),總加工誤差△為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量,應(yīng)用概率法疊加。因此,保證工件加工精度的條件為</p><p> △=上述各項(xiàng)誤差的平方和的平方根≤δk</p>
86、<p> 即工件的總加工誤差△應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差δk 。</p><p> 為保證夾具有一定的使用壽命,防止夾具因磨損而過(guò)早報(bào)廢,在分析計(jì)算工件加工精度時(shí),需留出一定的精度儲(chǔ)備量JC 。因此將上式改寫(xiě)為:</p><p> △≤δk-JC 或 JC =δk - △ ≥0</p><p> 當(dāng)JC≥0時(shí),夾具能滿(mǎn)足工件的加工要求。J
87、C值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差δJ確定得是否合理。</p><p> 鋼套鉆Φ29.8mm孔時(shí),加工精度的計(jì)算列于表4-9所示:</p><p><b> 表4-9</b></p><p> 由表4-9可知,該鉆模能滿(mǎn)足工件的各項(xiàng)精度要求,且有一定的精度儲(chǔ)備。</p><p> 4.3
88、 計(jì)算夾緊力</p><p> ?。?) 由4.1中分析選擇點(diǎn)接觸式螺旋夾緊機(jī)構(gòu),計(jì)算此夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力。單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力按下公式計(jì)算:</p><p> W0=QL/【r′tanφ1+rztan(а+φ2′)】</p><p> ?。ㄊ街蠾0 ——單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力(N);</p><p> Q ——原始作用力(N);&l
89、t;/p><p> L ——作用力臂(mm);</p><p> r′——螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm),其值視為螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定;</p><p> φ1 ——螺桿端部與工件間的摩擦角;</p><p> φ2′——螺旋副的當(dāng)量摩擦角(°);</p><p> rz ——螺紋中經(jīng)之半(m
90、m);</p><p> а ——螺紋升角。)</p><p> ?。?)計(jì)算公式中各項(xiàng)的值</p><p> ?、俅_定原始作用力Q的值:</p><p> 由于是手動(dòng)的簡(jiǎn)單裝置,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇Q =65N。</p><p><b> ?、诖_定L的值:</b></p><p&
91、gt; 作用力臂即為螺釘上手柄的長(zhǎng)度,L取為100mm。</p><p><b> ?、鄞_定r′的值:</b></p><p> 由于夾緊裝置是圓周線(xiàn)接觸式,則螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑查資料取為6.9,即r′=6.9。</p><p> ?、艽_定φ1和φ2′的值:</p><p> 螺桿端部與工件間的摩擦角φ
92、1和螺旋副的當(dāng)量摩擦角φ2′取值如4-10所示:</p><p><b> 表4-10</b></p><p> 注:tanφ2 =0.15,φ2為螺旋副的摩擦角(°)。</p><p> ?、?確定rz和а的值,由表4-11所示:</p><p> 注:а=arctan(nP/2πrz),n為螺紋線(xiàn)數(shù)。
93、</p><p><b> ?。?)計(jì)算夾緊力</b></p><p> 由(1)和(2)可以計(jì)算出夾緊力:</p><p> W0 = QL/【r′tanφ1+rztan(а+φ2′)】</p><p> = 65×190/【 6.9 ×0.15+ 7.3505×tan(2°
94、;29′+ 8°50′)】</p><p><b> = 4928N</b></p><p> 4.4 畫(huà)夾具裝配圖和零件圖</p><p> 夾具裝配圖和零件圖見(jiàn)圖紙所示。</p><p> 五、畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)及參考文獻(xiàn)</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</
95、b></p><p> 《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社,陳宏鈞,2007年;</p><p> 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 國(guó)防工業(yè)出版社,楊黎明,1996年;</p><p> 《夾具-非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置》 機(jī)械工業(yè)出版社,Hiram E·Grant,1975年;</p><p> 《機(jī)械制圖》 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,
96、王五一,2006年;</p><p> 《機(jī)械制造工藝》 高等教育出版社,張緒祥,2007年;</p><p> 《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社,浦林祥,1995年;</p><p> 《機(jī)床夾具圖冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社,上海機(jī)械專(zhuān)科學(xué)校,1998年。</p><p><b> 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)</b>&
97、lt;/p><p> 時(shí)光飛逝,為期三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲?;厥走@兩個(gè)多月的設(shè)計(jì)過(guò)程,感慨萬(wàn)千。使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西。受益匪淺!</p><p> 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中,使我真正的認(rèn)識(shí)到自己的不足之處,以前上課沒(méi)有學(xué)到的知識(shí),在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識(shí)的重要性。</p><p> 這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制造工藝與裝
98、備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識(shí)很好的串聯(lián)了起來(lái),起到了穿針引線(xiàn)的作用,鞏固了所學(xué)知識(shí)的作用。</p><p> 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,首先是對(duì)工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,這樣在加工工件就可以知道用什么機(jī)床加工,怎樣加工,加工工藝裝備及設(shè)備等,因此,工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。</p><p> 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中還用到了CAD制圖和一些計(jì)算機(jī)軟件,因?yàn)閷W(xué)的時(shí)間長(zhǎng)了,
99、因此在開(kāi)始畫(huà)圖的時(shí)候有很多問(wèn)題,而且不熟練,需參閱課本。但不久就能熟練的畫(huà)了。CAD制圖不管是現(xiàn)在,對(duì)以后工作也是有很大的幫助的。因此,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中來(lái)了。</p><p> 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,還有一個(gè)重要的就是關(guān)于專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì),因?yàn)闄C(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中只是作為理論知識(shí)講的,并沒(méi)有親自設(shè)計(jì)過(guò),因此,在開(kāi)始的設(shè)計(jì)過(guò)程中,存在這樣那樣的問(wèn)題,在老師的細(xì)心指導(dǎo)下,我根據(jù)步驟一步
100、一步的設(shè)計(jì),畫(huà)圖,查閱各種關(guān)于專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)資料,終于將它設(shè)計(jì)了出來(lái),我感到很高興,因?yàn)樵谶@之中我學(xué)到了以前沒(méi)有學(xué)到的知識(shí),也懂得了很多東西,真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。</p><p> 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我學(xué)到了很多知識(shí),有一點(diǎn)更是重要,就是我能作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員,設(shè)計(jì)一個(gè)零件,也因此,我了解了設(shè)計(jì)人員的思想,每一個(gè)零件,每件產(chǎn)品都是先設(shè)計(jì)出來(lái),再加工的,因此,作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中一點(diǎn)不能馬虎,每個(gè)步
101、驟都必須有理有據(jù),不是憑空捏造的。而且,各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),查閱大量資料,而且設(shè)計(jì)一個(gè)零件,需要花好長(zhǎng)時(shí)間。親自上陣后我才知道,做每件是都不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單就能完成的,是要付出大量代價(jià)的。因此,我們也要用心去體會(huì)每個(gè)設(shè)計(jì)者的心思,這樣才能像他們一樣設(shè)計(jì)出好的作品。</p><p> 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,對(duì)我來(lái)說(shuō)有所收獲也存在著不足之處。有收獲:</p><p> (1)能把
102、以前所學(xué)的各種知識(shí),綜合的運(yùn)用的這次設(shè)計(jì)中,鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)。</p><p> ?。?)學(xué)會(huì)了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊(cè)。</p><p> (3)學(xué)會(huì)了,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。</p><p><b> 不足之處:</b></p><p> (1)有些步驟,問(wèn)題解決的方法不是很好,需在以后
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