机械制造技术课程设计-拨叉[831008]工艺及钻扩φ50孔夹具设计.docx

目录序言I一、零件的分析21.1.j*卬J作一.-.-.-.-.-.-.-.21.2零件的工艺分析2二工艺规程设计32.1 确定毛坯的制造形式32.2 基面的选择32.3 制定工艺路线32.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定52.5 确立切削用量及翦本工时5三、钻50孔孔专用夹具设计83.1 问题的指出832定位葩准的选样83.3 夹具方案的设计S3.4 .切削力和央紧力计算935央紧力的计算93.6 定位俣羌分析IO3.7 零、部件的设计与选用I1.3.8 确定夹具体结构尺寸和总体结构123.9 夹具筒要操作方法13总结15致谢16参考文献17序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行课程设计之前时所学务课程的一次深入的综合性的总攵习,也是一次理论联系实际的训练,因此.它在我们四年的大学生活中占有理要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打卜一个良好的基础.由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导.二工艺规程设计1.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。1.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之、基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。<1)粗基准的选择。对于零件而言，也可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取2(”mm孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用组共两块V形块支承这两个32mm作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位.然后进行铳削。(2)精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不裁合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重第。1.3 制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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，以便使生产成本尽量下降。1 .工艺路线方案一工序一铸造毛坯。工序二粗、精铳20mm孔上端面。工序三钻、扩、被、精较(p2()mm、5()mm1.o工序四粗、精铳50mm孔上端面工序五粗、精铳50mnh20mm孔卜,端面。工序六切断。工序十一以20孔为精基准，铳47凸台。工序十二去毛刺。虽然工序仍然是十二步，但是效率大大提高了。工序三和工序一比起工艺路线方案二快了一倍（实际铳削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工950、2（）孔是精度要求所致。以上工艺过程详见工艺过程卡。1.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定''CA6140年床拨义”：琢件材料为HT2（X）,硬度190210HB,毛皮重量2.2kg,生产类型中批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坏尺寸如下：1 .外圆表面延釉线方向长度方向的加工余量及公差（20,50端面）O查机械制造加工工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.21.5 ,取20,50端面长度余量均为2.5mm（均为双边加工）铳削加工余量为：粗铳1.8mm精铳0.7mm2 .内孔（50已铸成孔）查工艺手册表2.22.5,取50已铸成孔长度余量为0.2mm,即铸成孔直径为49.8mmo工序尺寸加工余量：钱孔0.075mm精钱孔0.025mm3 .其他尺寸宜接铸造得到由丁木设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。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认。2.5确立切削用量及基本工时在设计夹具时以工艺方案三中的第四道工序计算。工序四以20孔上端面为精基准，钻、扩、较、精较20孔，保证垂直度误差不超过005mm.孔的精度达到IT7,工件材料为HT200,硬度19O2IOHB,表面粗糙度为凡3.2"，选用Z525立式钻床。1 .选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d0=18mm,钻头采用双头力磨法，后角ao=12,二重刃长度b=2.5mm,横刀Kb=1.5mm,宽1.=3mm,棱带长度I1=1.5wm¼=12（）4=10=3（）2 .选择切削用量（1）决定进给量按加工要求选择进给量：根据手册，由表10.4.1可查出：=07°-°86z三zr由孔深与孔径比%=3%O=1.5<3,修正系数取0=1.0所以，f=070086/'r按钻头强度选择：f=S5io按机床强度选择：Z=53mmr最终决定选择机床已有1的进给量f=经校验6=6090V%“校验成功。（2）钻头磨钝标准及寿命查手册表10.4-8后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8r三,耐用度7=6On而.（3）切削速度V查加工工艺手册表10.4-9,钻、扩、较孔时切屑速度计算公式为：T4Kvmmin查手册得：0=8.1,ZV=O.25,Xv=O,y=0.5,m=0.2所以，"=14.97mmin（0.25ms）,q=2Moft（手册3机床说明书取实际转速为"=272rfttm叫V=15/wr/r故实际的切削速度,IaX）（4）计算轴向力F及校验扭矩Pe及功率M杳手册轴向力，扭矩及功率的计算公式分别为:MVF=CFdn4F"K，(N),P"=30rf"(kw),M=Cvd-z,f,-K*f(N.M)查表得：0=420、Z>=1.0,y，=0.8、CM=O.206、Z“=2.0、y*=0.8由表10.4-12,钻孔条件改变时轴向力及扭矩的修正系数分别为：K"f=K"m=O.94,K>=1.0,Kxm=1.0,Kvaf=I,O,K=1.O所以:F=3950(N),M=34.88(N.M),PM=0.97(kw)校验机床功率：由机床说明书Pe=2.8,机床效率=081机床有效功率为:P£=P17=2.8X0.81=2.268(kw)所以，POP“，故选择切削用量可用。即：d1.,=18nm,f=0.48mmr,n=272rmin,v=15mnin此时，F=3950N,M=34.88N.M,P-=O.97kwo3.计算工时r=-和+.!。一=0.30min(18s)"nf272×0.48由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩校和精校的切削用量如下：扩钻:钱孔:精锐:Ii-272rm11n=272rmin/=272rmu/=0.4wn/rvr=15'nin/=0.48m11Irv1.=15，/minf=0.48/»/«/rv.=15zminJ0=19.8口4=19.NIWd。=20/77夹紧螺钉：公称直径d=20mm,材料铝合金钢性能级数为6.8级g=6×(X)MPa1.=8×-=480jWP4/f1.，IO螺钉疲劳极限：,=0.32。“=()326(X)=192MPa极限应力幅：UIUm域cB*=5176何Pa许用应力幅：bJ=卡=173MPa螺行的强度校核：鳏钉的许用切应力为同=向s=2.54取=4卜=I20MPa=2.8r满足要求2皿°1.JI.34XN.c,.d.r1；=15MPaj皿经校核：满足强度要求，夹具安全可靠,使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧,调节夹紧力调节装置,即可指定可靠的夹紧力3.6定位误差分析<1)定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为一平面和V型块间隙配介。<2)工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任曲:方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量，本夹具是用来在许式镣床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动址为孔径公差多一半.工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相*1,则其定位误差为：Td=Dmax-Dmin与机床夹具有关的加工误差A,一般可用卜式表示：,=Z+A>a+Agw+/+由参考文献5可得：两Y型块定位误差：A/aw=匹+4,+A1.eirIa,心,+a+Afrf1.,+心.+%+AzwAJW=arc%11汀巴£其中：5。、=052mm,<?f>：=Onun%=0.01.mm,56=0.023mmh1.1.b=Omm,2nin=0.034，加A",=0.063zu.=0.0032夹紧误差：A-),ms)cosa展中接触变形位移值：如X编"查表1215有KM=0.004.Ktff1.=-0.0016.C1=0.412.r=0.7.A>=、COSa=0.0028mn磨损造成的加工误差：A/.M通常不超过0.000”，夹具相对刀具位置误差：A“取0.01“误差总和：,+”=0.085”<0,3“从以上的分析可见.所设计的夹具能满足零件的加工精度要求.3.7 零、部件的设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如卜.图所示）以减少更换钻套的辅助时间。.尺寸表(1I)D1Ht尺寸极限偏差F7本尺寸差D6>010.016÷0.0063÷0.010*0.0046690.008>1-1.840.016÷0.(X)87>1.8-2.658>2.6-36981216>33.3÷O.O22-H).()1.()>3.3-47*).0190.01010>458I1.>5-61013101620>6-8X).0280.01312*0.0230.012!5>8701518122025>10-12÷O.O34+().()161822>12-1522*0.0280.01526162836>15-1826300.012>18-22÷0.041÷<).02()30342036相合金>22-2635*0.0330.01