飛輪的鉆4XΦ20孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程裝備含非標(biāo)9張CAD圖-獨(dú)家.zip
飛輪的鉆4XΦ20孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程裝備含非標(biāo)9張CAD圖-獨(dú)家.zip,飛輪,20,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,規(guī)程,裝備,非標(biāo),CAD,獨(dú)家
飛輪的加工工藝及鉆4×Φ20孔的夾具設(shè)計(jì)
摘要
在經(jīng)濟(jì)飛速向前的當(dāng)下,制造業(yè)快速發(fā)展的今天。非標(biāo)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)也千變?nèi)f化。以往設(shè)計(jì)的通用夾具,越來(lái)越多的面臨淘汰。所以專用夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)越來(lái)越廣泛。專用夾具的研究其主要內(nèi)容有定位方案、夾緊方案的確定,定位元件、夾緊元件的選擇,導(dǎo)向裝置的選擇等等。
本次設(shè)計(jì)研究的對(duì)象是飛輪。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括2個(gè)方面:1、工藝分析;2、鉆4XФ20孔鉆床專用夾具設(shè)計(jì)。飛輪是機(jī)器上不可或缺的零件之一,為機(jī)器及零部件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。
從零件結(jié)構(gòu)分析入手,合理選擇定位基準(zhǔn),各種刀具參數(shù)選擇以及切削用量的選擇等。在安排工藝過(guò)程時(shí),根據(jù)加工要求不同,需要進(jìn)行粗精加工。另外還確定了切削參數(shù),加工工時(shí),填寫(xiě)工藝過(guò)程卡片和工序卡片。專用夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容有:確定定位方案及元件,確定夾緊方案及元件,確定導(dǎo)向裝置,計(jì)算切削力及夾緊力等。
關(guān)鍵詞:飛輪、工藝、4XФ20孔、鉆床、專用夾具
Abstract
With the rapid development of the economy, the rapid development of the manufacturing industry is today. The size and structure of the non - standard parts are also varied. More and more general jig designed in the past are facing elimination. So the design and production of special fixture are becoming more and more extensive. The main contents of the special fixture include the positioning scheme, the determination of the clamping scheme, the selection of the positioning element, the clamping element, the selection of the guiding device and so on.
The object of this design study is the flywheel. The design includes 2 aspects: 1, process analysis; 2, 4X with 20 drill hole drilling machine fixture design. The flywheel is one of the indispensable parts on the machine, providing guarantee for the normal operation of the machine and parts.
Starting from the analysis of the structure of the parts, the positioning datum, the selection of various tool parameters and the selection of the cutting amount are selected reasonably. When the process is arranged, the rough finishing is required according to the different processing requirements. In addition, the cutting parameters, the processing time, the process card and the process card are filled in. The special fixture is designed to determine the positioning scheme and components, to determine the clamping scheme and components, to determine the guiding device, to calculate the cutting force and the clamping force.
Keywords: special fixture, flywheel technology, 4X with 20 hole drilling
II
目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 機(jī)床夾具的分類 1
1.2 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 2
2 零件的作用、組成表面及技術(shù)要求 3
2.1 零件的作用 3
2.2 零件的組成表面 3
2.3 零件的技術(shù)要求 4
2.4 零件的形位公差 4
3 零件的工藝分析及設(shè)計(jì) 5
3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 5
3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型 5
3.1.2確定毛坯的制造形式 5
3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 6
3.3 加工工藝路線的確定 6
3.4 加工設(shè)備及加工裝備的選擇 6
3.5 確定加工余量 7
3.6 計(jì)算切削用量、基本時(shí)間及輔助時(shí)間 8
4 鉆4XФ20孔專用夾具設(shè)計(jì) 18
4.1 定位方案及裝置的確定 18
4.1.1設(shè)計(jì)定位方案應(yīng)滿足的要求 18
4.1.2定位方案的確定 18
4.1.3定位元件的確定 19
4.2 夾緊方案及裝置的確定 19
4.2.1設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 19
4.2.2夾緊裝置滿足的基本要求 20
4.2.3夾緊方案的確定 21
4.2.4夾緊元件的確定 21
4.3 夾具體的設(shè)計(jì) 21
4.4 確定導(dǎo)向裝置—鉆套 22
4.5 計(jì)算切削力 23
4.6 計(jì)算夾緊力 23
4.7 分析與計(jì)算定位誤差 24
5 結(jié)論 25
6 致謝 26
參考文獻(xiàn) 27
III
1 緒論
1.1 機(jī)床夾具的分類
用的比較多的夾具有通用的夾具,還有專用的夾具,還有可以調(diào)整的夾具,還有組合夾具,以及自動(dòng)線的夾具這五種類型。
1、通用夾具
這種夾具的構(gòu)造和大小都已經(jīng)按照固定的規(guī)格,并且這種類型的夾具是可以通用的,它的好處就是可以適應(yīng)的地方非常多,在用的時(shí)候基本上不需要進(jìn)行調(diào)整,或者有的時(shí)候只要調(diào)整一點(diǎn),就可以對(duì)需要加工的零件進(jìn)行裝夾。這種夾具現(xiàn)在在市面上銷售的很多。比方說(shuō)三爪定心卡盤(pán),還有頂尖,中心架等等這些。如果在生產(chǎn)的時(shí)候用這種夾具,那么整個(gè)生產(chǎn)花費(fèi)的時(shí)間就沒(méi)有那么長(zhǎng),并且在生產(chǎn)過(guò)程中使用的夾具類型就比較少,這樣一來(lái)產(chǎn)品的成本自然就降低了很多。不過(guò),它不好的地方就是生產(chǎn)的時(shí)候,精度沒(méi)有那么高,并且生產(chǎn)力也不高,另外如果說(shuō)需要加工的零件比較復(fù)雜,那么用這種夾具進(jìn)行裝夾的時(shí)候就比較困難了,所以說(shuō),它只能生產(chǎn)數(shù)量不多的某一件的產(chǎn)品。
2、專用夾具
這種類型的夾具是用來(lái)對(duì)某一個(gè),或者是某一個(gè)工序來(lái)進(jìn)行使用的。這種夾具針對(duì)性是非常高的。一般是生產(chǎn)數(shù)量比較多,對(duì)穩(wěn)定性要求高的時(shí)候使用,不管是生產(chǎn)效率還是生產(chǎn)時(shí)候的精度都是非常高的。
3、可調(diào)夾具
這種類型的夾具,它的一些零部件是可以更換,或者是可進(jìn)行調(diào)整,在很多產(chǎn)品的夾具上都是用了,它有兩種類型,一種是通用的,還有一種是成組的。
4、組合夾具
組合夾具的組成部分是可以來(lái)回進(jìn)行使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具,它是可以用來(lái)進(jìn)行連接,也可以用來(lái)拆裝的。按照需要生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝需求,在最快的速度將專用夾具組裝起來(lái),夾具用好了之后,可以非常便利的將夾具拆下來(lái)。這種夾具一般都是用在數(shù)量不多,產(chǎn)品不大的生產(chǎn)過(guò)程中,這種夾具的成本不是很高。
5、自動(dòng)線夾具
對(duì)這種類型的夾具進(jìn)行分類,一類是固定式的,這種夾具跟專用夾具是比較像的;還有一類夾具是隨行的,就算是在進(jìn)行生產(chǎn)加工的時(shí)候,夾具跟產(chǎn)品一起進(jìn)行動(dòng)作,產(chǎn)品順著自動(dòng)線,從一個(gè)工位移動(dòng)到另一個(gè)工位。
1.2 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)
1、夾具元件多功能模塊化
它是可以跟別的零部件進(jìn)行組裝,加工時(shí)候一起進(jìn)行工作,這樣一來(lái)機(jī)械的多功能比例就高了很多。比方說(shuō),現(xiàn)在用的各種類型的定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等板塊都是可以進(jìn)行定位、還能能進(jìn)行夾緊、進(jìn)行調(diào)節(jié)等等,不管是哪一個(gè)單件都可以單獨(dú)來(lái)用,不過(guò)這些工件組裝起來(lái)之后還能用,組裝的工件可以是一樣的,也可以是不一樣的,在機(jī)床上用這種類型的夾具之后,機(jī)床停下來(lái)的時(shí)間就少了很多,這樣一來(lái)機(jī)床不管是加工也好,數(shù)控也好效率都提高了很多。
2、高強(qiáng)度、高剛性、高精度
要想生產(chǎn)時(shí)候的效率高一些,生產(chǎn)工件花費(fèi)的時(shí)間短一些,現(xiàn)在生產(chǎn)工件速度更快,切削量更大,并且工序的集中度更高,在對(duì)工件進(jìn)行定位夾緊了之后,還有很多工序,要銑,要鉆,要鏜等等。切削力一直在改變,切削力的方向也在改變,那么夾具的柔性要非常高才行,這樣一來(lái)工件被進(jìn)行加工的時(shí)候精度才會(huì)很高。
3、專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化
現(xiàn)在車間里面的機(jī)床功能是非常多的,并且工序的集中度也是很高的,只要定位一次工件,可以進(jìn)行很多道工序,那么在機(jī)床上的夾具系統(tǒng)必須是可以來(lái)回使用的,并且還能進(jìn)行調(diào)整的,這個(gè)系統(tǒng)必須統(tǒng)一,標(biāo)準(zhǔn)才行,通過(guò)這些零部件的各種組合,這樣夾具可以有很多形式,有很多構(gòu)造,并且這個(gè)夾具可以來(lái)回使用,這種夾具可以用在生產(chǎn)數(shù)量不太多,或者說(shuō)只生產(chǎn)某一種零件的時(shí)候用。這種系統(tǒng)不僅具備了組合夾具的好處,在進(jìn)行組裝的時(shí)候非常簡(jiǎn)單,并且可靠性更高,還能對(duì)零部件進(jìn)行調(diào)整,這樣一來(lái)成組夾具的好處都有了。要想讓夾具跟機(jī)床進(jìn)行定位連接的時(shí)候方便一些,要想方便夾具跟機(jī)床進(jìn)行定位連接的時(shí)候方便一些,那么夾具基體的標(biāo)準(zhǔn)必須要同意,這樣一來(lái)夾具的發(fā)展方向就是一體化,組合化,這樣就可以更加現(xiàn)代化。
4、工件夾緊快速化、自動(dòng)化
要想生產(chǎn)零件的時(shí)候輔助時(shí)間少一些,讓勞動(dòng)強(qiáng)度輕一些,裝夾工件,拆卸工件的時(shí)候要機(jī)械化,自動(dòng)化。夾緊工件的時(shí)候,原來(lái)只是單單對(duì)工件壓緊,現(xiàn)在可以對(duì)板塊進(jìn)行調(diào)整,這樣就可以在最快的速度進(jìn)行組裝,夾緊的速度也非???。要是生產(chǎn)零件的數(shù)量比較多,液壓夾具、啟動(dòng)夾具都可以對(duì)工件進(jìn)行自動(dòng)化快速夾緊。
28
2 零件的作用、組成表面及技術(shù)要求
2.1 零件的作用
飛輪在發(fā)動(dòng)機(jī)上的結(jié)構(gòu)是:在飛輪的同心軸上有個(gè)大齒輪,外面還會(huì)有一個(gè)小齒輪連接電動(dòng)機(jī),當(dāng)我們擰動(dòng)鑰匙接通電源以后,啟動(dòng)電機(jī)將通過(guò)齒輪帶動(dòng)飛輪,進(jìn)而再帶動(dòng)曲軸、活塞等機(jī)件運(yùn)轉(zhuǎn),從而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。我們知道飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生慣性,這個(gè)力的大小取決于飛輪的質(zhì)量—當(dāng)飛輪有足夠大的運(yùn)動(dòng)慣性足以帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。下圖2.1為飛輪零件圖。
圖2.1 飛輪零件圖
2.2 零件的組成表面
1、Ф100外圓所在的表面及端面;
2、左右2處Ф100外圓和Ф160內(nèi)孔組成的圓柱內(nèi)表面及端面;
3、Ф200外圓所在的表面及端面;
4、Ф38H7內(nèi)孔所在的表面及端面;
5、寬10,長(zhǎng)110鍵槽所在的表面及端面;
6、4XФ20內(nèi)孔所在的表面及端面;
2.3 零件的技術(shù)要求
1、Ф200外圓所在的表面,其表面粗糙度公差Ra為3.2um;
2、Ф38H7內(nèi)孔所在的表面,其表面粗糙度公差Ra為1.6um;
3、110所在的左右兩端面,其表面粗糙度公差Ra為12.5um;
4、95所在的左端面,其表面粗糙度公差Ra為12.5um;
5、寬10,長(zhǎng)110鍵槽所在前后端面及上端面,其表面粗糙度公差Ra為3.2um;
6、4XФ20內(nèi)孔所在的表面,其表面粗糙度公差Ra為25um;
7、其余未注表面粗糙度公差的表面,均采用不去除材料的方法獲得。
2.4 零件的形位公差
1、寬10,長(zhǎng)110鍵槽所在前后端面,相對(duì)于“Ф38H7內(nèi)孔所在軸線”的對(duì)稱度公差為0.08;
2、Ф200外圓所在軸線,相對(duì)于“Ф38H7內(nèi)孔所在軸線”的同軸度公差為Ф0.5。
3 零件的工藝分析及設(shè)計(jì)
3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式
3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)類型一般可分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)以及大量生產(chǎn)三種類型。查表以及集合任務(wù)書(shū),確定飛輪的生產(chǎn)類型是成批生產(chǎn)。
3.1.2確定毛坯的制造形式
由于飛輪零件的材料要求選用HT200,抗拉強(qiáng)度和塑性低,但鑄造性能和減震性能好,因此應(yīng)選用毛坯類型為鑄件,較高強(qiáng)度鑄鐵,基體為珠光體,強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好,減振性也良好;鑄造性能較好,需要進(jìn)行人工時(shí)效處理。該零件是大批量生產(chǎn),零件的輪廓尺寸不大,所以企業(yè)選用機(jī)械砂型鑄造,其生產(chǎn)效率比手工制砂型高數(shù)倍至數(shù)十倍,特別適合大批量生產(chǎn),雖然設(shè)備昂貴,但工人的技術(shù)水平要求較低,對(duì)中小型鍛件的質(zhì)量穩(wěn)定性也有明顯提高。
因?yàn)轱w輪外形結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。選擇鑄造成型,采用毛坯形狀與零件盡量接近。圖3.1為飛輪毛坯圖。
圖3.1 飛輪毛坯圖
3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定
1、粗基準(zhǔn)的選擇
通過(guò)對(duì)零件的分析,選擇Φ200的外圓及端面作為粗基準(zhǔn)。
2、精基準(zhǔn)的選擇
通過(guò)對(duì)零件的分析,選擇Φ38H7內(nèi)孔及端面作為精基準(zhǔn)。
3.3 加工工藝路線的確定
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。本次零件其加工工藝路線方案如下:
工序1、鑄造;
工序2、熱處理;
工序3、粗車Ф200右端面及外圓;
工序4、粗車Ф100左端面、Ф200左端面及Ф38H7內(nèi)孔;
工序5、半精車Ф200外圓、Ф38H7內(nèi)孔;
工序6、精車Ф38H7內(nèi)孔;
工序7、鉆削4XФ20內(nèi)孔;
工序8、插削寬10,長(zhǎng)110鍵槽;
工序9、倒角;
工序10、清洗;
工序11、終檢;
工序12、入庫(kù)。
3.4 加工設(shè)備及加工裝備的選擇
通過(guò)上面對(duì)加工工藝路線的確定,其加工需完成車削、鉆削以及插削。加工機(jī)床及加工裝備的選擇如下:
1、車削加工
(1)加工設(shè)備:CA6140臥式車床;
(2)裝夾裝備:三爪卡盤(pán);
(3)車削刀具:端面、外圓以及內(nèi)孔車刀;
(4)測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
2、鉆削加工
(1)加工設(shè)備:Z525立式鉆床;
(2)裝夾裝備:專用夾具;
(3)鉆削刀具:麻花鉆;
(4)測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
3、插削加工
(1)加工設(shè)備:B5032立式插床;
(2)裝夾裝備:專用夾具;
(3)插削刀具:高速鋼插刀;
(4)測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
3.5 確定加工余量
工序1、鑄造;
工序2、熱處理;
工序3、粗車Ф200右端面及外圓;
工步1:粗車Ф200右端面;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為2.5mm。
工步2:粗車Ф200外圓;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為2mm(單邊)。
工序4、粗車Ф100左端面、Ф200左端面及Ф38H7內(nèi)孔;
工步1:粗車Ф100左端面;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為2.5mm。
工步2:粗車Ф200左端面;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為2.5mm。
工步3:粗車Ф38H7內(nèi)孔;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為1.5mm(單邊)。
工序5、半精車Ф200外圓、Ф38H7內(nèi)孔;
工步1:半精車Ф200外圓;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為0.5mm(單邊)。
工步2:半精車Ф38H7內(nèi)孔;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為0.75mm(單邊)。
工序6、精車Ф38H7內(nèi)孔;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為0.25mm(單邊)。
工序7、鉆削4XФ20內(nèi)孔;
工步1:鉆削4XФ20內(nèi)孔底孔;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為2.5mm(單邊)。
工步2:鉆削4XФ20內(nèi)孔;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為7.5mm(單邊)。
工序8、插削寬10,長(zhǎng)110鍵槽;
工步1:粗插寬10,長(zhǎng)110鍵槽;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為8mm。
工步2:半精插寬10,長(zhǎng)110鍵槽;
依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè),決定取其加工余量為2mm。
工序9、倒角;
工序10、清洗;
工序11、終檢;
工序12、入庫(kù)。
3.6 計(jì)算切削用量、基本時(shí)間及輔助時(shí)間
工序1、鑄造;
工序2、熱處理;
工序3、粗車Ф200右端面及外圓;
工步1:粗車Ф200右端面;
1、加工設(shè)備:臥式車床,型號(hào)CA6140;該車床是依然是現(xiàn)在企業(yè)加工車間中,最為常見(jiàn)和常用的機(jī)床,該機(jī)床能夠?qū)α慵耐鈭A、端面、內(nèi)孔、螺紋孔等進(jìn)行加工。粗加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在80-10um;半精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um;精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-1.25um;因此,該工步的加工精度能夠得到保證。
2、加工刀具:端面車刀;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量2.5mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=65m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=86,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工步2:粗車Ф200外圓;
1、加工設(shè)備:臥式車床,型號(hào)CA6140;
2、加工刀具:外圓車刀;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量2mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=65m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=97.5,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工序4、粗車Ф100左端面、Ф200左端面及Ф38H7內(nèi)孔;
工步1:粗車Ф100左端面;
1、加工設(shè)備:臥式車床,型號(hào)CA6140;
2、加工刀具:端面車刀;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量2.5mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=65m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=200r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=33.5,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工步2:粗車Ф200左端面;
1、加工設(shè)備:臥式車床,型號(hào)CA6140;
2、加工刀具:端面車刀;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量2.5mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=65m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=20.5,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工步3:粗車Ф38H7內(nèi)孔;
1、加工設(shè)備:臥式車床,型號(hào)CA6140;
2、加工刀具:內(nèi)孔車刀;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量1.5mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=65m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=550r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=110,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工序5、半精車Ф200外圓、Ф38H7內(nèi)孔;
工步1:半精車Ф200外圓;
1、加工設(shè)備:臥式車床,型號(hào)CA6140;
2、加工刀具:外圓車刀;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量0.5mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=75m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=112r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=95,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工步2:半精車Ф38H7內(nèi)孔;
1、加工設(shè)備:臥式車床,型號(hào)CA6140;
2、加工刀具:內(nèi)孔車刀;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量0.75mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=75m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=620r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=110,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工序6、精車Ф38H7內(nèi)孔;
1、加工設(shè)備:臥式車床,型號(hào)CA6140;
2、加工刀具:內(nèi)孔車刀;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量0.25mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=85m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=620r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=110,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工序7、鉆削4XФ20內(nèi)孔;
工步1:鉆削4XФ20內(nèi)孔底孔;
1、加工設(shè)備:立式鉆床,型號(hào)Z525;鉆床的型號(hào)有Z525、Z3040、Z3050等等,本次選擇最為常見(jiàn),性價(jià)比比較高的Z525立式鉆床。該鉆床能夠完成圓柱孔、螺紋孔、錐銷孔的鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔鉆螺紋孔等等加工。鉆孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um;擴(kuò)孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um;鉸孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-1.25um;因此,該工步的加工精度能夠得到保證。
2、加工刀具:麻花鉆;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量2.5mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=8m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=50,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工步2:鉆削4XФ20內(nèi)孔;
1、加工設(shè)備:立式鉆床,型號(hào)Z525;鉆床的型號(hào)有Z525、Z3040、Z3050等等,本次選擇最為常見(jiàn),性價(jià)比比較高的Z525立式鉆床。該鉆床能夠完成圓柱孔、螺紋孔、錐銷孔的鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔鉆螺紋孔等等加工。鉆孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um;擴(kuò)孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um;鉸孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-1.25um;因此,該工步的加工精度能夠得到保證。
2、加工刀具:麻花鉆;
3、測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺;
4、背吃刀量7.5mm;
5、進(jìn)給量。
6、切削速度=15m/min。
7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度
,通過(guò)對(duì)Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢,決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=267r/min;
通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇,設(shè)備在加工過(guò)程中,實(shí)際的切削速度為
8、基本時(shí)間
式中:l=50,則
9、輔助時(shí)間
式中:,則
工序8、插削寬10,長(zhǎng)110鍵槽;
工步1:粗插寬10,長(zhǎng)110鍵槽;
1、加工設(shè)備:立式插床,型號(hào)B5032;本次選擇最為常見(jiàn),性價(jià)比比較高的B5032立式插床。該插床能夠完成鍵槽、面等等加工。粗插加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um;半精插加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um;因此,該工步的加工精度能夠得到保證。
2、背吃刀量的確定,在查閱資料后,決定取8mm。
3、進(jìn)給量f的確定,在查閱資料后,取0.2mm/r。
4、切削速度V的確定,在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后,取120m/min;
256r/min,依據(jù)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖,取n=250,得到:
118.7m/min.
5、基本時(shí)間
根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》車削機(jī)動(dòng)時(shí)間為:
則
6、輔助時(shí)間
式中:,則
工步2:半精插寬10,長(zhǎng)110鍵槽;
1、加工設(shè)備:立式插床,型號(hào)B5032;本次選擇最為常見(jiàn),性價(jià)比比較高的B5032立式插床。該插床能夠完成鍵槽、面等等加工。粗插加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um;半精插加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um;因此,該工步的加工精度能夠得到保證。
2、背吃刀量的確定,在查閱資料后,決定取2mm。
3、進(jìn)給量f的確定,在查閱資料后,取0.25mm/r。
4、切削速度V的確定,在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后,取150m/min;
385r/min
依據(jù)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖,取n=350,得到:
136.9m/min.
5、基本時(shí)間
根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》車削機(jī)動(dòng)時(shí)間為:
則
6、輔助時(shí)間
式中:,則
工序9、倒角;
工序10、清洗;
工序11、終檢;
工序12、入庫(kù)。
4 鉆4XФ20孔專用夾具設(shè)計(jì)
在經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師同意的基礎(chǔ)上,本次專用夾具將加工鉆4XФ20孔。加工設(shè)備采用Z525立式鉆床,加工刀具采用麻花鉆。
4.1 定位方案及裝置的確定
4.1.1設(shè)計(jì)定位方案應(yīng)滿足的要求
在對(duì)工件進(jìn)行定位的時(shí)候,要讓需要生產(chǎn)的產(chǎn)品工序都是一樣的,讓產(chǎn)品在夾具上所處的工位是正確的,對(duì)于生產(chǎn)時(shí)候的技術(shù)要求不符合的,它都是不對(duì)的,盡管100%難以實(shí)現(xiàn),不過(guò)加工產(chǎn)品的誤差要在可控范圍里面才行。
4.1.2定位方案的確定
1、飛輪定位方案的確定
(1)Ф200外圓右端面和分度盤(pán)Ф200外圓上端面進(jìn)行定位,完成3個(gè)方向自由度的限制。
(2)Ф38H7內(nèi)孔和分度盤(pán)自帶Ф38圓柱銷進(jìn)行定位,完成2個(gè)方向自由度的限制。
通過(guò)對(duì)零件圖的分析,因鍵槽加工在鉆4XФ20孔之后。因此,完成本次加工零件的完全定位。
本次共需鉆削均布4XФ20孔,通過(guò)下面的裝配圖能夠看出,一次可以加工1個(gè)Ф20內(nèi)孔,在完成一次加工后。拔出分度盤(pán)插銷、松開(kāi)夾緊裝置,將分度盤(pán)連同零件一起轉(zhuǎn)動(dòng)90°,插入分度盤(pán)插銷、擰緊夾緊裝置,鉆削下1個(gè)Ф20內(nèi)孔。
2、分度盤(pán)定位方案的確定
(1)Ф300下端面和夾具體凸臺(tái)上端面定位,完成3個(gè)方向自由度的限制。
(2)分度盤(pán)Ф70外圓和夾具體Ф70內(nèi)孔定位,完成2個(gè)方向自由度的限制。
(3)分度盤(pán)插銷和夾具體Ф24孔定位,完成1個(gè)方向自由度的限制。完成分度盤(pán)的完全定位。
3、鉆模座定位方案的確定
(1)下端面和夾具體上端面進(jìn)行定位,完成3個(gè)方向自由度的限制。
(2)一個(gè)孔內(nèi)插入圓柱銷,完成2個(gè)方向自由度的限制。
(3)對(duì)角線方向另一個(gè)孔內(nèi)插入菱形銷,完成1個(gè)方向自由度的限制。
4.1.3定位元件的確定
1、飛輪定位元件的確定
定位元件有:分度盤(pán)。
2、分度盤(pán)定位元件的確定
定位元件有:夾具體、分度盤(pán)插銷。
3、鉆模座定位元件的確定
定位元件有:夾具體、圓柱銷和菱形銷。下圖4.1為夾具裝配圖。
圖4.1 夾具裝配圖
4.2 夾緊方案及裝置的確定
4.2.1設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循的原則
1、工件不移動(dòng)原則
在對(duì)工件進(jìn)行夾緊的時(shí)候,不能將工件定位之后所處的工位改變。
2、工件不變形原則
在對(duì)工件進(jìn)行夾緊的時(shí)候,力的大小要恰當(dāng),在夾緊的時(shí)候可靠性要好,還要讓工件在被夾緊的時(shí)候出現(xiàn)形狀的改變,并且加工的精度也不會(huì)有任何變化。
3、工件不振動(dòng)原則
工件的剛性不好的,還有壓緊工件的時(shí)候不能直接用氣缸的,要能夠讓支承零部件跟夾緊零部件的剛性變得更高,要讓夾緊的地方跟加工面靠的更加的近,這樣一來(lái)防止工件還有夾緊系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)。
4、安全可靠原則
夾緊行程一定要滿足要求,并且手動(dòng)夾緊可以進(jìn)行自鎖,這樣一來(lái)夾緊的時(shí)候可靠性才能得到保證。
5、經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則
夾具的自動(dòng)化程度跟復(fù)雜的程度,還有生產(chǎn)綱領(lǐng)要相匹配,確保了生產(chǎn)效率之后,它的構(gòu)造應(yīng)力一定要簡(jiǎn)單,這樣一來(lái)不管是生產(chǎn),維修,還是工藝的性能都是非常好的;使用起來(lái)非常便利,性能也非常不錯(cuò)。
4.2.2夾緊裝置滿足的基本要求
要想讓產(chǎn)品的加工質(zhì)量有所保障,下面從幾個(gè)方面對(duì)產(chǎn)品加工提出要求:
1、“正”
對(duì)工件進(jìn)行夾緊的時(shí)候原來(lái)所處的正確定位不能有改變。
2、“牢”
夾緊力的可靠性要好,并且力的大小要恰當(dāng),夾緊工件之后,它的工位不能出現(xiàn)移動(dòng),并且工件不能出現(xiàn)形狀的改變。
3、“簡(jiǎn)”
構(gòu)造不能復(fù)雜,工藝性能要好,并且加工起來(lái)要簡(jiǎn)單。如果需要加工的產(chǎn)品數(shù)量非常多,那么夾具裝置可以更加復(fù)雜,自動(dòng)化程度可以更高。
4、“快”
夾緊部分在使用的時(shí)候安全性更好,用起來(lái)更快,并且更加便利,使用的力氣更少。
夾緊裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,首先對(duì)夾緊力的方向進(jìn)行合理的選擇,之后將它的著力點(diǎn),還有力的大小都定下來(lái),之后將夾緊力傳送的方法定下來(lái),將跟它匹配的機(jī)構(gòu)定下來(lái),之后將夾緊裝置的機(jī)體構(gòu)造選定,這樣一來(lái)前面所說(shuō)的這些要求就都可以實(shí)現(xiàn)了。
4.2.3夾緊方案的確定
1、飛輪夾緊方案的確定
利用分度盤(pán)、六角螺母、雙頭螺栓、夾緊板對(duì)工件進(jìn)行上下方向夾緊。
2、分度盤(pán)夾緊方案的確定
180°方向上利用2套六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、連接螺栓、移動(dòng)壓板、彈簧對(duì)其進(jìn)行夾緊。
3、鉆模座夾緊方案的確定
在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。
4.2.4夾緊元件的確定
1、飛輪夾緊元件的確定
夾緊元件有:分度盤(pán)、六角螺母、雙頭螺栓、夾緊板。
2、分度盤(pán)夾緊元件的確定
夾緊元件有:2套六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、連接螺栓、移動(dòng)壓板、彈簧。
3、鉆模座夾緊元件的確定
夾緊元件有:2個(gè)內(nèi)六角螺栓。
4.3 夾具體的設(shè)計(jì)
1、在進(jìn)行夾具體設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)滿足以下要求:
(1)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性;
(2)有足夠的強(qiáng)度和剛度;
(3)結(jié)構(gòu)工藝性好;
(4)排屑方便;
(5)在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。
2、夾具體的毛坯種類:
1、鑄造夾具體
它的好處就是工藝性能好,可以加工的產(chǎn)品形狀比較復(fù)雜,并且抵抗壓力的強(qiáng)度也是非常好的,抵抗壓力的剛度也非常好,抵抗振動(dòng)的性能也是非常好的,不過(guò)公共刮飛的時(shí)間是比較長(zhǎng)的,后期要進(jìn)行時(shí)效處理,這樣內(nèi)應(yīng)力就尅有了。用的比較多的材質(zhì)是灰鑄鐵,強(qiáng)度的要求非常高的時(shí)候用鑄鋼,要是質(zhì)量要求非常輕就用鑄鋁?,F(xiàn)在用的比較多的是鑄造夾具體。
2、焊接夾具體
這種夾具體的組成部分是鋼板和型材焊接起來(lái)的,生產(chǎn)這種夾具非常容易,并且耗費(fèi)的時(shí)間比較短,花費(fèi)也不是很大,并且非常輕。不過(guò)對(duì)夾具體進(jìn)行焊接的時(shí)候,熱應(yīng)力是很大的,非常容易出現(xiàn)形狀的改變,要進(jìn)行退火處理,這樣才能讓夾具的尺寸穩(wěn)定下來(lái)。
3、鍛造夾具體
這種夾具體可以用的地方是形狀不復(fù)雜,外形不大,并且強(qiáng)度要求高,剛度要求高,在鍛造好了之后還要進(jìn)行退火,這種類型的夾具在生產(chǎn)中用的比較少。
本次設(shè)計(jì)采用HT200的灰鑄鐵來(lái)作為夾具的材料,其制造形式采用鑄造的方式獲得。下圖4.2為夾具體零件圖:
圖4.2 夾具體零件圖
4.4 確定導(dǎo)向裝置—鉆套
本次設(shè)計(jì)的要求是要對(duì)零件上4XФ20孔進(jìn)行鉆孔加工,除了夾具裝配圖上面繪制的鉆模座、鉆模板之外,還應(yīng)該有鉆頭的導(dǎo)向裝置。本次選快換鉆套作為鉆頭的導(dǎo)向元件。
4.5 計(jì)算切削力
加工機(jī)床:Z525立式鉆床;刀具:Φ20鉆頭
根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南,得鉆削力計(jì)算方法:
其中P—鉆削力;
D─鉆頭直徑,Φ20mm;
S—進(jìn)給量,0.1mm;
HB─布氏硬度,210-235HB,取230HB。
所以
4.6 計(jì)算夾緊力
。
為基本安全系數(shù),取1.5;
為加工性質(zhì)系數(shù),取1.1;
為刀具鈍化系數(shù),取1.1;
為繼續(xù)切削系數(shù),取1.1;
為夾緊力穩(wěn)定系數(shù),取1.3;
為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù),取1.0。
所以=2.6
實(shí)際夾緊力應(yīng)為:。
其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),,。
所以
取螺栓預(yù)緊力。
選材料為45鋼,M16雙頭螺栓。
則,小于45鋼許用應(yīng)力。
選材料為45鋼,M16雙頭螺栓,合適。
4.7 分析與計(jì)算定位誤差
定位誤差是在對(duì)工件進(jìn)行定位時(shí),需要加工的那個(gè)面跟工序基準(zhǔn)之間的位置誤差。針對(duì)某一批工件,調(diào)整了刀具之后,所處的位置是沒(méi)有改變的,也就是說(shuō)需要加工的那個(gè)面所處的地方跟定位基準(zhǔn)是沒(méi)有變化的,那么說(shuō)定位誤差的意思是工序基準(zhǔn)在生產(chǎn)的時(shí)候,加工尺寸方向上變動(dòng)量的最大值。出現(xiàn)定位誤差的原因是,因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)跟工序基準(zhǔn)不一樣,這樣就出現(xiàn)了定位誤差;因?yàn)槎ㄎ桓奔庸ふ`差還有他們配合間隙產(chǎn)生的定位誤差,也就是基準(zhǔn)位移誤差,即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。零件的主要定位元件為分度盤(pán)。
1、徑向誤差
分度盤(pán)Ф38外圓的加工尺寸保證其徑向誤差。
2、軸線誤差
分度盤(pán)軸段長(zhǎng)度加工尺寸保證其徑向誤差。
通過(guò)對(duì)分度盤(pán)零件圖的分析,以及確定4XФ20內(nèi)孔其加工精度不高,因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。
5 結(jié)論
說(shuō)明書(shū)寫(xiě)到這里,發(fā)現(xiàn)自己不管是理論上,還是實(shí)踐上,我都有很多不足的地方,所以自身的能力還需要不斷的提高?,F(xiàn)在我明白了做事一定要認(rèn)真,要仔細(xì)。夾具設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一次檢驗(yàn),也是一次總復(fù)習(xí),將薄弱知識(shí)點(diǎn)通過(guò)這次機(jī)會(huì)又復(fù)習(xí)了一次。
通過(guò)本次設(shè)計(jì),對(duì)夾具的設(shè)計(jì)流程有了大致的了解,零部件的作用,使用的材質(zhì),還有技術(shù)要求等等;將零件圖紙畫(huà)出來(lái),毛坯圖紙畫(huà)出來(lái);確定加工工藝路線,確定工藝路線;計(jì)算切削用量,計(jì)算加工工時(shí);確定專用夾具的定位方案,夾緊方案,夾具體,確定切削力、夾緊力等。
我自身的水平有限,設(shè)計(jì)肯定還有不足的地方,希望老師們能夠幫我指正。
6 致謝
在這里最要感謝的就是指導(dǎo)老師,他對(duì)于學(xué)術(shù)的要求是非常高的,在平常生活中,老師跟我們的關(guān)系很好,就像是朋友一樣,不過(guò),在對(duì)于我論文的要求上絲毫沒(méi)有放松,相反要求更高。論文在確定零部件,還有設(shè)計(jì)夾具,CAD畫(huà)圖,寫(xiě)說(shuō)明書(shū)這些方面,老師都給我很多的幫助,并且還指出應(yīng)該向什么方向去努力。
當(dāng)然,我不僅要感謝老師,還要謝謝我的同學(xué)們,因?yàn)橛心銈?,我的大學(xué)生活才能如此難忘,祝愿你們前程似錦。
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- 關(guān) 鍵 詞:
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飛輪
20
夾具
設(shè)計(jì)
加工
工藝
規(guī)程
裝備
非標(biāo)
CAD
獨(dú)家
- 資源描述:
-
飛輪的鉆4XΦ20孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程裝備含非標(biāo)9張CAD圖-獨(dú)家.zip,飛輪,20,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,規(guī)程,裝備,非標(biāo),CAD,獨(dú)家
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