氣門搖臂軸支座 加工工藝和鉆φ11孔夾具設(shè)計(jì)
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氣門搖臂軸支座加工工藝 及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名: 學(xué)生學(xué)號(hào): 院 (系): 年級(jí)專業(yè): 指導(dǎo)教師: 1 緒論 1 1.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 1 2 氣門搖臂軸支座加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 2.1零件的分析 3 2.1.1零件的作用 3 2.1.2零件的工藝分析 3 2.2氣門搖臂軸支座加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 4 2.2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2.2基面的選擇 4 2.2.3確定工藝路線 4 2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 2.2.5確定切削用量 6 2.2.6確定基本工時(shí) 17 2.3小結(jié) 22 總結(jié) 40 參考文獻(xiàn) 1 致 謝 22 21 1 緒論 加工工藝設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次鞏固,是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)。 1.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),一方面,技術(shù)制約著設(shè)計(jì);另一方面,技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看,技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用,只要善于應(yīng)用材料的特性,予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?,就能夠?chuàng)造出實(shí)用,美觀,經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品,即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo),新材料,新工藝的出現(xiàn),必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu),新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料,加工工藝,結(jié)構(gòu),產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的,某個(gè)環(huán)節(jié)的變革,便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求,使多品種,對(duì)中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流,為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì),必然對(duì) 機(jī)床夾具提出更高的要求。 2 氣門搖臂軸支座加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 題目給出的零件是氣門搖臂軸支座。它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。 2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,為此以下是氣門搖臂軸支座需要加工表面以及加工表面的位置要求?,F(xiàn)分析如下: 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是1105柴油機(jī)中搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座,它是柴油機(jī)上氣門控制系統(tǒng)的一個(gè)重要零件。直徑為18mm的孔用來裝配搖臂軸,軸的兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂。直徑為16mm的孔內(nèi)裝一個(gè)減壓軸,用于降低汽缸內(nèi)壓力,便于啟動(dòng)柴油機(jī)。兩孔間距56mm,可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門,實(shí)現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高,工作時(shí)會(huì)和軸相配合工作,起到支撐的作用,直徑11的孔用M10的螺桿與汽缸蓋相連,直徑3的孔用來排油,各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注。 2.2氣門搖臂軸支座加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 2.2.1確定毛坯的制造形式 零件的材料HT200。由于小批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,鑄造表面質(zhì)量的要求高,故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的適合鑄造。便于鑄造和加工工藝過程,而且還可以提高生產(chǎn)率。 2.2.2基面的選擇 (1)粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件而言,按照粗基準(zhǔn)的選擇原則,選擇本零件的未加工表面是底表面作為加工的粗基準(zhǔn),可用裝夾對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊,利用一個(gè)V形塊支承28圓的外輪廓作主要定位,以限制z、z、y、y四個(gè)自由度。再以一面定位消除x、x兩個(gè)自由度,達(dá)到完全定位,就可加工Φ11的孔。 (2)精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題,和便于裝夾,采用Φ11的孔下端面作為精基準(zhǔn)。 2.2.3確定工藝路線 工藝路線的分析: 以Ф11mm的孔下端面為精基準(zhǔn),先銑下端面。再鉆孔,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。 從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下。所以我決定采用此方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表(機(jī)械加工工藝過程卡片)所示。 2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 氣門搖臂軸支座的材料是HT200,生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)。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(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及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為小批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)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(tái)階已被鑄出,根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進(jìn)行粗加工,半精銑與精銑的加工余量都為0.5mm。 1)加工Φ11的端面,根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]表4-35和表4-37考慮3mm,粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求,精加工1mm,同理上下端面的加工余量都是2mm。 2)對(duì)Φ18的內(nèi)表面加工。由于內(nèi)表面有粗糙度要求1.6。可用一次粗加工1.9mm,一次精加工0.1mm就可達(dá)到要求。 3)加工寬度為39mm的兩端面時(shí),用銑削的方法加工。由于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2.5mm。 4)鉆孔Φ16時(shí)要求加工一半,留下的余量裝配時(shí)鉆鉸,為提高生產(chǎn)率起見,仍然采用Φ16的鉆頭,切削深度是2.5mm。 5)鉆Ф3孔,由于粗糙度要求,因此考慮加工余量2mm。可一次粗加工1.85mm,一次精加工0.15就可達(dá)到要求。 2.2.5確定切削用量 工序1:粗、精銑孔下平面 (1)粗銑孔下平面 加工條件: 工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床:X52K立式銑床。 查參考文獻(xiàn)[7]表30—34 刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。 因其單邊余量:Z=1.9mm 所以銑削深度: 每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34,取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 式(2.1) 式中 V—銑削速度; d—刀具直徑。 由式2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: :根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, (2)精銑孔下平面 加工條件: 工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床: X52K立式銑床。 參考文獻(xiàn)[7]表30—31 刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):, ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量:Z=0.1mm 銑削深度: 每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表30—31,取 銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,由式(2.1)有: 按照參考文獻(xiàn)[7]表3.1-31 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量,由式(1.3)有: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 工序2:加工孔Φ11到要求尺寸 工件材料為HT200鐵,硬度200HBS??椎闹睆綖?5mm,公差為H7,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床,加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸,加工刀具分別為:鉆孔——Φ9mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔——Φ11.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;鉸孔——Φ12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 (1)確定鉆削用量 1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出,由于孔深度比,,故。查Z535立式鉆床說明書,取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),根據(jù)表28-9,允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。 2)確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15,由插入法得: , , 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3,,,故 查Z535機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為: 由表28-5,,故 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ,,, 相應(yīng)地 ,, (2)確定擴(kuò)孔切削用量 1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-31,。根據(jù)Z535機(jī)床說明書,取=0.57mm/r。 2)確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-33,取。修正系數(shù): , 故 查機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為 (3)確定鉸孔切削用量 1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-36,,按該表注4,進(jìn)給量取小植。查Z535說明書,取。 2)確定切削速度及 由參考文獻(xiàn)[7]表28-39,取。由 參考文獻(xiàn)[7]表28-3,得修正系數(shù), 故 查Z535說明書,取,實(shí)際鉸孔速度 (4)各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算,各工序切削用量如下: 鉆孔:,,, 擴(kuò)孔:,,, 鉸孔:,,, 工序3:粗精銑寬度為39mm的兩面 (1)粗銑寬度為39mm的下平臺(tái) 加工條件: 工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床:X52K立式銑床。 查參考文獻(xiàn)[7]表30—34 刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。 因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度: 每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34,取。 由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: :根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, 被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: 式(2.2) 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 (2)精銑寬度為39mm的兩面黃肌瘦 加工條件: 工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床: X52K立式銑床。 由參考文獻(xiàn)[7]表30—31 刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):, ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm 銑削深度: 每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表30—31,取 銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,由式(2.1)有: 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量,由式(2.3)有: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度:精銑時(shí) 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 工序4: 鉆Ф18孔 工件材料為HT200鐵,硬度200HBS??椎闹睆綖?8mm,,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床,鉆孔——Φ16mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔——Φ18mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量。 (1)確定鉆削用量 1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出,由于孔深度比,,故。查Z535立式鉆床說明書,取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9,允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。 2)確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-15,由插入法得: , , 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3,,,故 查Z535機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為: 由參考文獻(xiàn)[7]表28-5,,故 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ,,, 相應(yīng)地 ,, (2)確定擴(kuò)孔切削用量 1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-31,。根據(jù)Z535機(jī)床說明書,取=0.57mm/r。 2)確定切削速度及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-33,取。修正系數(shù): , 故 查機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為 工序5:鉆Φ3孔鉆Φ16孔 (1)加工Φ3孔 工件材料為HT200鐵,硬度200HBS??椎闹睆綖?mm。加工機(jī)床為Z535立式鉆床,加工工序?yàn)殂@孔至Φ3,選用Φ3的麻花鉆頭。 切削深度: 進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.4-39,取 切削速度:參照參考文獻(xiàn)[5]表2.4-41,取 由式(2.1)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: ,取 實(shí)際切削速度: 被切削層長度: 刀具切入長度: 刀具切出長度: 走刀次數(shù)為1 (2)鉆Φ16孔 工件材料為HT200鐵,硬度200HBS??椎闹睆綖?4mm,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床,加工工序?yàn)轱零@,加工刀具為:鉆孔——Φ16mm鉆。 1)確定切削用量 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出,由于孔深度比,,故。查Z535立式鉆床說明書,取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9,允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15,由插入法得: , , 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[7]表28-3,,,故 查Z535機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為 由參考文獻(xiàn)[7]表28-5,,故 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ,,, 相應(yīng)地 ,, 工序6:粗精銑Φ16端面 工件材料為HT200鐵,硬度200HBS。要求粗糙度,用回轉(zhuǎn)分度儀加工,粗精銑與水平成36゜的臺(tái)肩。用立式銑床X52K,使用組合夾具。 (1)粗銑Φ16端面 加工條件: 工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床:X52K立式銑床。 查參考文獻(xiàn)[7]表30—34 刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。 因其單邊余量:Z=2mm 所以銑削深度: 每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34,取 由式(2.1)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 按照參考文獻(xiàn)[7]表3.1-74 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: :根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, 被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 (2)精銑Φ16上端面 加工條件: 工件材料: HT200,鑄造。 機(jī)床: X52K立式銑床。 參考文獻(xiàn)[7]表30—31 刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):, ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm 銑削深度: 每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表30—31,取 銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[7]表30—31,取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,由式(1.1)有: 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量,由式(2.3)有: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度:精銑時(shí) 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 2.2.6確定基本工時(shí) (1)粗銑、精銑Φ11孔下平面 加工條件: 工件材料:HT200鑄鐵,200MPa 機(jī)床:X525K機(jī)床 刀具:高速鋼鑲齒套式面銑刀 粗銑的切削工時(shí) 被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間: 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 精銑的切削工時(shí) 被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度:精銑時(shí) 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間: 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 銑Φ25孔下表面的總工時(shí)為:t=+++=0.34+1.42+0.41+0.41=2.58min (2)鉆孔 加工條件: 工件材料:HT200鑄鐵,200MPa 機(jī)床:Z535立式鉆床 刀具:鉆孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;鉸孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀 鉆孔工時(shí):切入3mm、切出1mm,進(jìn)給量,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速, 鉸孔:,,, =(30+3+1)/0.43×195=0.41min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 擴(kuò)孔工時(shí):切入3mm、切出1mm,進(jìn)給量,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =(30+3+1)/0.57×275=0.22min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 鉸孔工時(shí):切入3mm、切出1mm,進(jìn)給量,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 =(30+3+1)/1.6×100=0.21min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 總工時(shí):t=+++++=0.41+0.22 +0.21+1.77+1.77+1.77=6.15min (3)粗精銑寬度為39mm的丙端面 工件材料:HT200,金屬模鑄造 加工要求:粗銑寬度為39mm的兩端面,精銑寬度為90mm的下平臺(tái)達(dá)到粗糙度3.2。 機(jī)床:X52K立式銑床 刀具:高速鋼鑲齒式面銑刀 計(jì)算切削工時(shí) 粗銑寬度為39mm的下平臺(tái) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=3mm/z,切削速度0.442m/s,切削深度1.9mm,走刀長度是249mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。 切削工時(shí):=249/(37.5×3)=2.21min。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 精銑寬度為30mm的下平臺(tái) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=3mm/z,切削速度0.442m/s,切削深度0.1mm,走刀長度是249mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。 切削工時(shí):=249/(37.5×3)=2.21min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 粗精銑寬度為39mm的兩端面的總工時(shí): t=+++=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min (4)鉆孔Φ18 工件材料:HT200,金屬模鑄造, 加工要求:粗糙度要求, 機(jī)床:Z535立式鉆床 刀具:高速鋼鉆頭Φ16, 計(jì)算基本工時(shí) 用Φ16擴(kuò)孔Φ18的內(nèi)表面。根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=0.64mm/z,切削速度0.193m/s,切削深度是1.5mm,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm。 基本工時(shí): =2×36/(0.64×195)=0.58 min。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 用Φ18擴(kuò)孔Φ18的內(nèi)表面。根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)給量f=0.64mm/z,切削速度0.204m/s,切削深度是0.5mm,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm。 基本工時(shí): =2×36/(0.64×195)=0.58 min。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 總的基本工時(shí):t=+++=4.7min。 (5)鉆Φ3孔及锪鉆Φ16孔 加工條件: 工件材料:HT200,金屬模鑄造, 機(jī)床:Z535立式鉆床 刀具:高速鋼鉆頭Φ3,,Φ16鉆 鉆Φ3孔的工時(shí) 被切削層長度: 刀具切入長度: 刀具切出長度: 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間: 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 攻M8螺紋的工時(shí) 被切削層長度: 刀具切入長度: 刀具切出長度: 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間: 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 鉆Φ16梯的工時(shí) 锪鉆孔進(jìn)給量,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速, 被切削層長度: 刀具切入長度: 刀具切出長度: 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間: 由參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 t=+ t=0.19+1.77=1.96min 該工序的總工時(shí)為: 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min (6)粗精銑Φ16端面 工件材料:HT200,金屬模鑄造 加工要求:粗銑寬度為30mm的下平臺(tái),精銑寬度為16mm的端面達(dá)到粗糙度12.5。 機(jī)床:X52K立式銑床 刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):, ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。 粗銑Φ16端面切削工時(shí) 被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間: 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 精銑Φ16端面切削工時(shí) 被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度:精銑時(shí) 刀具切出長度:取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間: 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間 銑2-M6上端面切削總工時(shí):t=+++=0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表2.5-41可查得鉆削的輔助時(shí)間 總工時(shí)為:t=2++=3.75min 根據(jù)計(jì)算所得的機(jī)動(dòng)時(shí)間加上每道工序間的輔助時(shí)間。所用是實(shí)際時(shí)間為: 所以該方案滿足生產(chǎn)要求。 2.3小結(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對(duì)加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),可以了解了加工工藝對(duì)生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)。 4 總結(jié) 本設(shè)計(jì)研究過程中仍然存在不足之處,有的問題還待于進(jìn)一步深入,具體如下: (1)缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn),對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理,有一定的浪費(fèi)。 (2)與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。 (3)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善,在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。 (4)使用有一定的局限:人工操作多,零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。 參考文獻(xiàn) [1] 劉德榮,組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討,組合夾具,1982. (1) [2] 孫已德,機(jī)床夾具圖冊(cè)[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1984:20-23。 [3] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室,機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M],貴陽:貴州任命出版社,1983:42-50。 [4] 劉友才,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M] ,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992 。 [5] 孟少龍,機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991。 [6] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組,金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M],上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1979。 [7] 李洪,機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990。 [8] 馬賢智,機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M],北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994。 [9] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì),金屬切削手冊(cè)[M],上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1984。 [10] 周永強(qiáng),高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M],北京:中國建材工業(yè)出版社,2002。 [11] 薛源順,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(第二版) [M],機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1 [12] 余光國,馬俊,張興發(fā),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M],重慶:重慶大學(xué)出版社,1995。 [13] 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長春汽車廠工人大學(xué),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M],上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1980。 [14] 李慶壽,機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M],銀州:寧夏人民出版社,1991。 [15] 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術(shù)測(cè)量[M],中國計(jì)量出版社,2000:9-19。 [16] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),哈爾濱市教育局,專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造,黑農(nóng)江人民出版社,1979.12 [17] 樂兌謙,金屬切削刀具,機(jī)械工業(yè)出版社,2005:4-17。 [18] Machine Tools N.chernor 1984. [19] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973. [20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 . [21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序——鉆Φ11孔的夾具。本夾具將用于立式鉆床,刀具為高速鋼麻花鉆。 (一)問題的提出 本夾具主要用來鉆Φ11孔,跟撥叉的中線有一定的角度要求,在加工時(shí)應(yīng)保證孔的角度要求。此外,在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而其位置尺寸為自由公差,精度不是主要問題。 (二)夾具設(shè)計(jì) 1、定位基準(zhǔn)選擇 為了提高加工效率,現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置,并采用可換鉆套以利于在鉆孔 2、切削力及夾緊力計(jì)算 刀具:硬質(zhì)合金麻花鉆,。 由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺(tái),查《切削手冊(cè)》表2.3,切削力計(jì)算公式為: 其中:,,,,,,與加工材料有關(guān),取0.94;與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33;與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0,則: 采用開口夾緊螺栓左右移動(dòng)來達(dá)到適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作. 3、定位誤差分析 (1)定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為定位塊,在加工時(shí)要保證夾具定位塊的位置要求. (2)計(jì)算鉆套中心線與工作臺(tái)的垂直度誤差。 鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為: 襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為: 則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為: 0.5mm。 4、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此,設(shè)計(jì)采用了可換裝置。拆卸時(shí),松開夾緊螺栓,實(shí)現(xiàn)工件的快換。 5、鉆床夾具的裝配圖見附圖氣門搖臂軸支座加工工藝和鉆11孔夾具設(shè)計(jì).zip |
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