1230-法蘭盤加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)
1230-法蘭盤加工工藝及其夾具設(shè)計(jì),法蘭盤,加工,工藝,及其,夾具,設(shè)計(jì)
一、序言……………………………………………………………………2二、設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………………3三、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型………………………………………3四、零件的分析……………………………………………………………3五、確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀………………………… 4六、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………………….41、定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………… 42、工件表面加工方法的選擇……………………………………………53、制定工藝路線………………………………………………………… 64、確定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸…………………………………85、確定切削用量…………………………………………………………9七、夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………101、設(shè)計(jì)要求…………………………………………………….. 102、定位基準(zhǔn)的選擇及夾具說明…………………………………………10八、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………….11(一)序言機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。通過本次課程設(shè)計(jì),應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉:1 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量。2 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3 學(xué)會(huì)使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。就我個(gè)人而言,通過這次設(shè)計(jì),基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊、和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題,鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過程中,學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。能夠順利的完成這次課程設(shè)計(jì),得助于任曉智老師的悉心指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)過程中,由于對(duì)零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解,缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問題。但通過請(qǐng)教老師和咨詢同學(xué),翻閱資料、查工具書,解決設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)又一個(gè)的問題。在這個(gè)過程中,使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了進(jìn)一步的了解,也了解了一些設(shè)計(jì)工具書的用途,同時(shí),也鍛煉了自己解決問題的能力。在此,十分感謝馮濤老師的細(xì)心指導(dǎo),感謝同學(xué)們的互相幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中,我將繼續(xù)刻苦努力,不段提高自己。(二)零件作用及設(shè)計(jì)任務(wù)CA6140 臥式車床上的法蘭盤,為盤類零件,用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上,靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配,外圓與變速箱體孔相配,以保證主軸三個(gè)軸承孔同心,使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度,實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。分析法蘭盤的技術(shù)要求,并繪制零件圖。設(shè)計(jì)零件技術(shù)機(jī)械加工工藝規(guī)程,填寫工藝文件。設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝裝備。設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具總裝圖中某個(gè)主要零件的零件圖。(三) 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型設(shè)計(jì)題目給定的零件是 CA6140 車床法蘭盤(0404)零件,該零件年產(chǎn)量為 4000 件,設(shè)其備品率 為 4%,機(jī)械加工廢品率 為 1%,則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為: N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)法蘭盤的年產(chǎn)量為 4200 件,查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。(四) 零件的分析第一節(jié) 零件的作用題目給的零件是 CA6140 臥式車床上的法蘭盤,它位于車床絲桿的末端,主要作用是標(biāo)明刻度,實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。零件的 φ100 外圓上標(biāo)有刻度線,用來對(duì)齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值,從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值;外圓上鉆有底部為 mm 上部為 的定位孔,實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部 的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過,本身沒有受到多少力的作用。第二節(jié) 零件的工藝分析法蘭盤共有三組加工表面,他們之間有一定的位置要求?,F(xiàn)分述如下:一 以 φ45 外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括: 外圓,端面及倒角; 外圓,過度倒圓; 內(nèi)孔及其左端倒角。二 以 外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括: 端面, 外圓,端面,倒角;切槽 3×2; 內(nèi)孔的右端倒角。三 以 的孔為中心加工表面這一組加工表面包括:外圓,端面; 外圓,端面,側(cè)面; 外圓; 外圓,過度圓角;4—φ9 孔和同軸的 孔。它們之間有一定的位置要求,主要是:(一) 左端面與 φ20 孔中心軸的跳動(dòng)度為 ;(二) 右端面與 φ20 孔中心軸線的跳動(dòng)度為 ;(三)φ45 的外圓與 φ20 孔的圓跳動(dòng)公差為 。經(jīng)過對(duì)以上加工表面的分析,我們可先選定粗基準(zhǔn),加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面,然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工,保證它們的位置精度。(五)確定毛坯制造方法,初步確定毛坯形狀零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量是中批量 ,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜,因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近,內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。(六) 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)第一節(jié) 基準(zhǔn)的選擇定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得宜提高。否則,加工工藝過程中會(huì)問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正進(jìn)行。一 粗基準(zhǔn)的選擇因?yàn)榉ㄌm盤可歸為軸類零件,執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)不 加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)) ,所以對(duì)于本零件可以先以法蘭盤右端 φ45 的外圓及 φ90 的右端面作為粗基準(zhǔn),利用三爪卡盤夾緊 φ45 外圓可同時(shí)削除五個(gè)自由度,再以 φ90 的右端面定位可削除 自由度。二 主要就考慮基準(zhǔn)重合問題當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 這在以后還要專門計(jì)算,此處不再計(jì)算。第二節(jié) 工件表面加工方法的選擇本零件的加工面有個(gè)圓、內(nèi)孔、端面、車槽等,材料為 HT200。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表 1.4—6、表 1.4—7、表 1.4—8 等,其加工方法選擇如下:一. 外圓面:公差等級(jí)為 IT6~IT8,表面粗糙度為 , 采用粗車→半精車→磨削的加工方法。二.φ20 內(nèi)孔:公差等級(jí)為 IT7~IT8,表面粗糙度為 ,采用鉆→擴(kuò)→鉸→精鉸的加工方法,倒角用車刀加工。三. 外圓面:公差等級(jí)為 IT13~IT14,表面粗糙度為 ,采用粗車→半精車→磨削的加工方法。四.φ90 外圓:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為0.4,采用的加工方法為粗車—半精車—磨削。五.φ100 外圓面:公差等級(jí)為 IT11,表面粗糙度為 0.8,采用粗車→半精車→磨削的加工方法。六. 右端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為6.3,采用的加工方法為粗車。七.φ90 突臺(tái)右端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 3.2,采用的加工方法為粗車→半精車→精車。八.φ90 突臺(tái)左端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 0.4,采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。九.φ100 突臺(tái)左端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 1.6,采用的加工方法為粗車→半精車→精車。十.槽 3×2:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為6.3,采用的加工方法為粗車。十一. φ100 突臺(tái)右端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 0.4,采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。 十二. φ90 突臺(tái)距離軸線 34mm 的被銑平面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 3.2,采用的加工方法為粗銑→精銑.十三. φ90 突臺(tái)距離軸線 24mm 的被銑平面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 0.4,采用的加工方法為粗銑→精銑→磨削.十四.4—φ9 孔:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為6.4,采用的加工方法為鉆削。十五. φ4 的孔:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 6.4,采用的加工方法為鉆削。十六. φ6 的孔:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 3.2,采用的加工方法為鉆→鉸。第三節(jié) 制定工藝路線制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度(尺寸精度、形狀精度、位置精度)和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有,應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本。一 工藝路線方案一(一)工序Ⅰ 粗車 φ100 柱體左端面。(二)工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20mm 孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。(三)工序Ⅲ 粗車 φ100 柱體右端面,粗車 φ90 柱體左端面,半精車 φ100 左、右端面、φ90 左端面,精車¢100 左端面、¢90 左端面,粗車外圓 φ45 、φ100¢,φ90,半精車外圓 φ45 、φ90、φ100、 ,車 φ100 柱體的倒角,車 φ45 柱體的過度倒圓。(四)工序Ⅳ 粗車、半精車、精車 φ90 右端面,車槽 3×2,粗車、半精車外圓 外圓及倒角。(五)工序Ⅴ 精車 Φ100 左端面、Φ90 右端面(六)工序Ⅵ 粗銑、精銑 φ90 柱體的兩側(cè)面。(七)工序Ⅶ 鉆 φ4 孔,鉸 φ6 孔。(八)工序Ⅷ 鉆 4—φ9 孔。(九)工序Ⅸ 磨削 B 面,即 外圓面、 φ100 右端面,φ90 左端面。(十)工序Ⅹ 磨削外圓面 φ100,φ90、 。(十一)工序Ⅺ 磨削 φ90 突臺(tái)距離軸線 24mm 的側(cè)平面。(十二)工序Ⅻ 刻字刻線。(十三)工序ⅩⅢ 鍍鉻。(十四)工序 XIV 檢測入庫。二 工藝路線方案二(一)工序Ⅰ 車柱體的右端面,粗車 φ90 右端面,車槽 3×2,粗車、半精車外圓 ,車右端倒角。(二)工序Ⅱ 粗車 φ100 柱體左、右端面,粗車 φ 90 柱體左端面,半精車 φ100 左、右端面、φ90 左端面,粗車外圓 φ45 、φ100、φ90,半精車外圓 φ45 、φ100,φ90,車 φ100 柱體的倒角,車 φ45 柱體的過度倒圓。(三)工序Ⅲ 精車 φ100 左端面,φ90 右端面。(四)工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔 φ20mm 至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。 (五)工序Ⅴ 粗銑、精銑 φ90 柱體的兩側(cè)面。(六)工序Ⅵ 鉆 4 孔,鉸 6 孔。(七)工序Ⅶ 鉆 4—φ9 孔。(八)工序Ⅷ 磨削外圓面 φ100,φ90, 。(九)工序Ⅸ 磨削 B 面,即 外圓面、φ100 右端面、φ90 左端面。(十)工序Ⅹ 刻字刻線。(十一)工序Ⅺ 鍍鉻。(十二)工序Ⅻ 檢測入庫。三 工藝方案的比較與分析上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是從左端面加工到右側(cè),以 的外圓作為粗基準(zhǔn)加工左端面及 φ20mm 的孔又以孔為精基準(zhǔn)加工,而方案二則是從右端面開始加工到左端面,然后再鉆孔 φ20mm,這時(shí)則很難保證其圓跳動(dòng)的誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。第四節(jié) 確定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸本次設(shè)計(jì)以工序Ⅶ 鉆 φ 4 孔,鉸 φ6 孔為例,進(jìn)行重點(diǎn)分析,起加工表面的工步名稱,工步基本尺寸,工步公差等級(jí),經(jīng)濟(jì)度公差,工步尺寸,表面粗糙度如下表:加工表面工步名稱工步余量工步基本尺寸工步公差等級(jí)經(jīng)濟(jì)度公差工步尺寸表面粗糙度毛坯 實(shí)心鉆 2Z=3.9 3.9 IT11 0.075 Φ3.9 12.5Φ4 孔鉸 2Z=0.1 4 IT10 0.048 Φ4 6.3毛坯 2Z=4 4 IT11 0.075 Φ4 12.5鉆 2Z=1.8 5.8 IT11 0.075 Φ5.8 12.5Φ6 孔鉸 2Z=0.2 6 IT10 0.048 Φ6 3.2第五節(jié) 確定切屑用量本次設(shè)計(jì)以工序Ⅶ 鉆 φ4 孔,鉸 φ6 孔為例,進(jìn)行重點(diǎn)分析。一)鉆 φ4 孔選用 Z535 型搖臂鉆床。(1)刀具選擇:由《工藝手冊》選用 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。(2)確定切削用量:查《切削用量手冊》f=0.18~0.22mm/r,由鉆床取 f=0.20mm/r.由《切削用量手冊》取 V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m由 Z35 鉆床取 n =1700r/min.故 VC =21m/min.(二) 鉸 6 孔(1)刀具選擇:6 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.4—0.6,耐用度 T=60min。(2)確定切削用量:(a)加工余量為 2mm,故背吃刀量 asp=1mm。查《切削用量手冊》f=0.27—0.33mm/r ,由《工藝手冊》f=0.26mm/r。(b)確定切削速度:計(jì)算切削速度 V,其中 KV=1,CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3V = 0.21m/s=12.8m/minn=679r/min 取 n =670(七)夾具設(shè)計(jì)經(jīng)老師指定,設(shè)計(jì)第Ⅶ道工序鉆 φ4 孔,鉸 φ6 孔的專用夾具,本夾具將用于 Z525 搖臂鉆床。第一節(jié) 設(shè)計(jì)要求本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,面精度不是主要考試的問題。第二節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇及夾具說明由零件圖可以知道,4× mm 孔與零件中心孔軸線有尺寸要求,孔分布在中心孔軸線同心圓 68mm 上,可以用中心短銷定位。限制 2 個(gè)自由度,夾具的底板限制 3 個(gè)自由度,由于鉆孔沿軸向自由度不需要限制,另外,對(duì)于 90 突臺(tái)銑削的兩側(cè)面與軸線有尺寸要求,分別為 20mm 和 12mm,可以在鉆模板設(shè)計(jì)一側(cè)板限制該面轉(zhuǎn)動(dòng),保證尺寸。然后利用鉆模板和夾具夾緊零件。由零件圖可以知道,該孔與 φ90 圓上的右側(cè)突臺(tái)有尺寸要求,孔中心離左側(cè)突臺(tái)28mm,偏差在 0.3mm,其位于左側(cè) φ45 圓面上。鉆孔時(shí)可以以 φ45 外圓表面以及 φ100左端面和 φ90 上小平面為定位基準(zhǔn),用一個(gè) V 型快卡住 φ45 外圓,支承板擋住 φ100 左端面,支承釘頂住 φ90 上小平面實(shí)現(xiàn)完全定位。在右側(cè)選擇搖臂式偏心輪壓緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件的夾緊。同時(shí)采用翻轉(zhuǎn)式鉆模保證尺寸。具體見夾具裝配圖和零件圖。(八) 參考文獻(xiàn)1、 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》馮濤,王宏斌,劉志節(jié)主編西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院2. 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》 吳忠澤,羅盛國高等教育出版社3.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》李益民主編機(jī)械工業(yè)出版社4. 《切削用量簡明手冊》艾興等編機(jī)械工業(yè)出版社5. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》王光斗等主編上??茖W(xué)技術(shù)出版社6. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理》 。龔定安等主編7. 、 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 。華楚生主編重慶大學(xué)出版社機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書題目:法蘭盤的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及第Ⅶ工序?qū)S眉揖叩脑O(shè)計(jì)姓名:謝邦元專業(yè)年級(jí):04 設(shè)制 4院系:機(jī)械與電子工程學(xué)院指導(dǎo)老師:馮濤完成日期:2007-9-14機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目:法蘭盤的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及選定工序?qū)S眉揖叩脑O(shè)計(jì)內(nèi)含:1.機(jī)械加工工藝過程卡片及選定工序的工序卡 1 套2.機(jī)床專用夾具總裝圖 1 張3.家具主要零件圖 除標(biāo)準(zhǔn)件以外所有夾具零件4.課程設(shè)計(jì)說明書(包括工藝設(shè)計(jì)說明和夾具設(shè)計(jì)說明) 1 份姓名:謝邦元專業(yè)年級(jí):04 設(shè)制 4院系:機(jī)械與電子工程學(xué)院指導(dǎo)老師:馮濤完成日期:2007-9-14一、序言……………………………………………………………………2二、設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………………3三、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型………………………………………3四、零件的分析……………………………………………………………3五、確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀………………………… 4六、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………………….41、定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………… 42、工件表面加工方法的選擇……………………………………………53、制定工藝路線………………………………………………………… 64、確定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸…………………………………85、確定切削用量…………………………………………………………9七、夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………101、設(shè)計(jì)要求…………………………………………………….. 102、定位基準(zhǔn)的選擇及夾具說明…………………………………………10八、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………….11(一)序言機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。通過本次課程設(shè)計(jì),應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉:1 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量。2 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3 學(xué)會(huì)使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。就我個(gè)人而言,通過這次設(shè)計(jì),基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊、和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題,鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過程中,學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。能夠順利的完成這次課程設(shè)計(jì),得助于任曉智老師的悉心指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)過程中,由于對(duì)零件加工所用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解,缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問題。但通過請(qǐng)教老師和咨詢同學(xué),翻閱資料、查工具書,解決設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)又一個(gè)的問題。在這個(gè)過程中,使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了進(jìn)一步的了解,也了解了一些設(shè)計(jì)工具書的用途,同時(shí),也鍛煉了自己解決問題的能力。在此,十分感謝馮濤老師的細(xì)心指導(dǎo),感謝同學(xué)們的互相幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中,我將繼續(xù)刻苦努力,不段提高自己。(二)零件作用及設(shè)計(jì)任務(wù)CA6140 臥式車床上的法蘭盤,為盤類零件,用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上,靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配,外圓與變速箱體孔相配,以保證主軸三個(gè)軸承孔同心,使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度,實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。分析法蘭盤的技術(shù)要求,并繪制零件圖。設(shè)計(jì)零件技術(shù)機(jī)械加工工藝規(guī)程,填寫工藝文件。設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝裝備。設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具總裝圖中某個(gè)主要零件的零件圖。(三) 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型設(shè)計(jì)題目給定的零件是 CA6140 車床法蘭盤(0404)零件,該零件年產(chǎn)量為 4000 件,設(shè)其備品率 為 4%,機(jī)械加工廢品率 為 1%,則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為: N=Qn(1+ + )=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)法蘭盤的年產(chǎn)量為 4200 件,查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。(四) 零件的分析第一節(jié) 零件的作用題目給的零件是 CA6140 臥式車床上的法蘭盤,它位于車床絲桿的末端,主要作用是標(biāo)明刻度,實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。零件的 φ100 外圓上標(biāo)有刻度線,用來對(duì)齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值,從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值;外圓上鉆有底部為 mm 上部為 的定位孔,實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部 的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過,本身沒有受到多少力的作用。第二節(jié) 零件的工藝分析法蘭盤共有三組加工表面,他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下:一 以 φ45 外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括: 外圓,端面及倒角; 外圓,過度倒圓; 內(nèi)孔及其左端倒角。二 以 外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括: 端面, 外圓,端面,倒角;切槽 3×2; 內(nèi)孔的右端倒角。三 以 的孔為中心加工表面這一組加工表面包括:外圓,端面; 外圓,端面,側(cè)面; 外圓; 外圓,過度圓角;4—φ9 孔和同軸的 孔。它們之間有一定的位置要求,主要是:(一) 左端面與 φ20 孔中心軸的跳動(dòng)度為 ;(二) 右端面與 φ20 孔中心軸線的跳動(dòng)度為 ;(三)φ45 的外圓與 φ20 孔的圓跳動(dòng)公差為 。經(jīng)過對(duì)以上加工表面的分析,我們可先選定粗基準(zhǔn),加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面,然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工,保證它們的位置精度。(五)確定毛坯制造方法,初步確定毛坯形狀零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量是中批量 ,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜,因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近,內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。(六) 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)第一節(jié) 基準(zhǔn)的選擇定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得宜提高。否則,加工工藝過程中會(huì)問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正進(jìn)行。一 粗基準(zhǔn)的選擇因?yàn)榉ㄌm盤可歸為軸類零件,執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)不 加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)) ,所以對(duì)于本零件可以先以法蘭盤右端 φ45 的外圓及 φ90 的右端面作為粗基準(zhǔn),利用三爪卡盤夾緊 φ45 外圓可同時(shí)削除五個(gè)自由度,再以 φ90 的右端面定位可削除 自由度。二 主要就考慮基準(zhǔn)重合問題當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 這在以后還要專門計(jì)算,此處不再計(jì)算。第二節(jié) 工件表面加工方法的選擇本零件的加工面有個(gè)圓、內(nèi)孔、端面、車槽等,材料為 HT200。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表 1.4—6、表 1.4—7、表 1.4—8 等,其加工方法選擇如下:一. 外圓面:公差等級(jí)為 IT6~IT8,表面粗糙度為 , 采用粗車→半精車→磨削的加工方法。二.φ20 內(nèi)孔:公差等級(jí)為 IT7~IT8,表面粗糙度為 ,采用鉆→擴(kuò)→鉸→精鉸的加工方法,倒角用車刀加工。三. 外圓面:公差等級(jí)為 IT13~IT14,表面粗糙度為 ,采用粗車→半精車→磨削的加工方法。四.φ90 外圓:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為0.4,采用的加工方法為粗車—半精車—磨削。五.φ100 外圓面:公差等級(jí)為 IT11,表面粗糙度為 0.8,采用粗車→半精車→磨削的加工方法。六. 右端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為6.3,采用的加工方法為粗車。七.φ90 突臺(tái)右端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 3.2,采用的加工方法為粗車→半精車→精車。八.φ90 突臺(tái)左端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 0.4,采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。九.φ100 突臺(tái)左端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 1.6,采用的加工方法為粗車→半精車→精車。十.槽 3×2:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為6.3,采用的加工方法為粗車。十一. φ100 突臺(tái)右端面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 0.4,采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。 十二. φ90 突臺(tái)距離軸線 34mm 的被銑平面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 3.2,采用的加工方法為粗銑→精銑.十三. φ90 突臺(tái)距離軸線 24mm 的被銑平面:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 0.4,采用的加工方法為粗銑→精銑→磨削.十四.4—φ9 孔:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為6.4,采用的加工方法為鉆削。十五. φ4 的孔:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 6.4,采用的加工方法為鉆削。十六. φ6 的孔:未注公差等級(jí),根據(jù) GB1800—79 規(guī)定公差為 IT13,表面粗糙度為 3.2,采用的加工方法為鉆→鉸。第三節(jié) 制定工藝路線制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度(尺寸精度、形狀精度、位置精度)和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有,應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本。一 工藝路線方案一(一)工序Ⅰ 粗車 φ100 柱體左端面。(二)工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20mm 孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。(三)工序Ⅲ 粗車 φ100 柱體右端面,粗車 φ90 柱體左端面,半精車 φ100 左、右端面、φ90 左端面,精車¢100 左端面、¢90 左端面,粗車外圓 φ45 、φ100¢,φ90,半精車外圓 φ45 、φ90、φ100、 ,車 φ100 柱體的倒角,車 φ45 柱體的過度倒圓。(四)工序Ⅳ 粗車、半精車、精車 φ90 右端面,車槽 3×2,粗車、半精車外圓 外圓及倒角。(五)工序Ⅴ 精車 Φ100 左端面、Φ90 右端面(六)工序Ⅵ 粗銑、精銑 φ90 柱體的兩側(cè)面。(七)工序Ⅶ 鉆 φ4 孔,鉸 φ6 孔。(八)工序Ⅷ 鉆 4—φ9 孔。(九)工序Ⅸ 磨削 B 面,即 外圓面、 φ100 右端面,φ90 左端面。(十)工序Ⅹ 磨削外圓面 φ100,φ90、 。(十一)工序Ⅺ 磨削 φ90 突臺(tái)距離軸線 24mm 的側(cè)平面。(十二)工序Ⅻ 刻字刻線。(十三)工序ⅩⅢ 鍍鉻。(十四)工序 XIV 檢測入庫。二 工藝路線方案二(一)工序Ⅰ 車柱體的右端面,粗車 φ90 右端面,車槽 3×2,粗車、半精車外圓 ,車右端倒角。(二)工序Ⅱ 粗車 φ100 柱體左、右端面,粗車 φ 90 柱體左端面,半精車 φ100 左、右端面、φ90 左端面,粗車外圓 φ45 、φ100、φ90,半精車外圓 φ45 、φ100,φ90,車 φ100 柱體的倒角,車 φ45 柱體的過度倒圓。(三)工序Ⅲ 精車 φ100 左端面,φ90 右端面。(四)工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸孔 φ20mm 至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。 (五)工序Ⅴ 粗銑、精銑 φ90 柱體的兩側(cè)面。(六)工序Ⅵ 鉆 4 孔,鉸 6 孔。(七)工序Ⅶ 鉆 4—φ9 孔。(八)工序Ⅷ 磨削外圓面 φ100,φ90, 。(九)工序Ⅸ 磨削 B 面,即 外圓面、φ100 右端面、φ90 左端面。(十)工序Ⅹ 刻字刻線。(十一)工序Ⅺ 鍍鉻。(十二)工序Ⅻ 檢測入庫。三 工藝方案的比較與分析上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是從左端面加工到右側(cè),以 的外圓作為粗基準(zhǔn)加工左端面及 φ20mm 的孔又以孔為精基準(zhǔn)加工,而方案二則是從右端面開始加工到左端面,然后再鉆孔 φ20mm,這時(shí)則很難保證其圓跳動(dòng)的誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。第四節(jié) 確定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸本次設(shè)計(jì)以工序Ⅶ 鉆 φ 4 孔,鉸 φ6 孔為例,進(jìn)行重點(diǎn)分析,起加工表面的工步名稱,工步基本尺寸,工步公差等級(jí),經(jīng)濟(jì)度公差,工步尺寸,表面粗糙度如下表:加工表面工步名稱工步余量工步基本尺寸工步公差等級(jí)經(jīng)濟(jì)度公差工步尺寸表面粗糙度毛坯 實(shí)心鉆 2Z=3.9 3.9 IT11 0.075 Φ3.9 12.5Φ4 孔鉸 2Z=0.1 4 IT10 0.048 Φ4 6.3毛坯 2Z=4 4 IT11 0.075 Φ4 12.5鉆 2Z=1.8 5.8 IT11 0.075 Φ5.8 12.5Φ6 孔鉸 2Z=0.2 6 IT10 0.048 Φ6 3.2第五節(jié) 確定切屑用量本次設(shè)計(jì)以工序Ⅶ 鉆 φ4 孔,鉸 φ6 孔為例,進(jìn)行重點(diǎn)分析。一)鉆 φ4 孔選用 Z535 型搖臂鉆床。(1)刀具選擇:由《工藝手冊》選用 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。(2)確定切削用量:查《切削用量手冊》f=0.18~0.22mm/r,由鉆床取 f=0.20mm/r.由《切削用量手冊》取 V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m由 Z35 鉆床取 n =1700r/min.故 VC =21m/min.(二) 鉸 6 孔(1)刀具選擇:6 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.4—0.6,耐用度 T=60min。(2)確定切削用量:(a)加工余量為 2mm,故背吃刀量 asp=1mm。查《切削用量手冊》f=0.27—0.33mm/r ,由《工藝手冊》f=0.26mm/r。(b)確定切削速度:計(jì)算切削速度 V,其中 KV=1,CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3V = 0.21m/s=12.8m/minn=679r/min 取 n =670(七)夾具設(shè)計(jì)經(jīng)老師指定,設(shè)計(jì)第Ⅶ道工序鉆 φ4 孔,鉸 φ6 孔的專用夾具,本夾具將用于 Z525 搖臂鉆床。第一節(jié) 設(shè)計(jì)要求本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,面精度不是主要考試的問題。第二節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇及夾具說明由零件圖可以知道,4× mm 孔與零件中心孔軸線有尺寸要求,孔分布在中心孔軸線同心圓 68mm 上,可以用中心短銷定位。限制 2 個(gè)自由度,夾具的底板限制 3 個(gè)自由度,由于鉆孔沿軸向自由度不需要限制,另外,對(duì)于 90 突臺(tái)銑削的兩側(cè)面與軸線有尺寸要求,分別為 20mm 和 12mm,可以在鉆模板設(shè)計(jì)一側(cè)板限制該面轉(zhuǎn)動(dòng),保證尺寸。然后利用鉆模板和夾具夾緊零件。由零件圖可以知道,該孔與 φ90 圓上的右側(cè)突臺(tái)有尺寸要求,孔中心離左側(cè)突臺(tái)28mm,偏差在 0.3mm,其位于左側(cè) φ45 圓面上。鉆孔時(shí)可以以 φ45 外圓表面以及 φ100左端面和 φ90 上小平面為定位基準(zhǔn),用一個(gè) V 型快卡住 φ45 外圓,支承板擋住 φ100 左端面,支承釘頂住 φ90 上小平面實(shí)現(xiàn)完全定位。在右側(cè)選擇搖臂式偏心輪壓緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件的夾緊。同時(shí)采用翻轉(zhuǎn)式鉆模保證尺寸。具體見夾具裝配圖和零件圖。(八) 參考文獻(xiàn)1、 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》馮濤,王宏斌,劉志節(jié)主編西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院2. 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》 吳忠澤,羅盛國高等教育出版社3.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》李益民主編機(jī)械工業(yè)出版社4. 《切削用量簡明手冊》艾興等編機(jī)械工業(yè)出版社5. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》王光斗等主編上??茖W(xué)技術(shù)出版社6. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理》 。龔定安等主編7. 、 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 。華楚生主編重慶大學(xué)出版社機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書題目:法蘭盤的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及第Ⅶ工序?qū)S眉揖叩脑O(shè)計(jì)姓名:謝邦元專業(yè)年級(jí):04 設(shè)制 4院系:機(jī)械與電子工程學(xué)院指導(dǎo)老師:馮濤完成日期:2007-9-14機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目:法蘭盤的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及選定工序?qū)S眉揖叩脑O(shè)計(jì)內(nèi)含:1.機(jī)械加工工藝過程卡片及選定工序的工序卡 1 套2.機(jī)床專用夾具總裝圖 1 張3.家具主要零件圖 除標(biāo)準(zhǔn)件以外所有夾具零件4.課程設(shè)計(jì)說明書(包括工藝設(shè)計(jì)說明和夾具設(shè)計(jì)說明) 1 份姓名:謝邦元專業(yè)年級(jí):04 設(shè)制 4院系:機(jī)械與電子工程學(xué)院指導(dǎo)老師:馮濤完成日期:2007-9-14
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