縱軸套零件的工藝規程及鉆攻6-M5-7H螺紋的工裝夾具設計【4張CAD圖紙+畢業論文+工藝卡+工序卡】

縱軸套零件的工藝規程及鉆攻6-M5-7H螺紋的工裝夾具設計【4張CAD圖紙+畢業論文+工藝卡+工序卡】,4張CAD圖紙+畢業論文+工藝卡+工序卡,縱軸,零件,工藝,規程,M5,螺紋,工裝,夾具,設計,CAD,圖紙,畢業論文,工序 設計說明書 題目：縱軸套零件的工藝規程及鉆、攻6-M5-7H螺紋的工裝夾具設計 學 生： 學 號： 專 業： 班 級： 指導老師： 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 縱軸套零件的加工工藝規程及其鉆、攻6-M5-7H螺紋的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序言…………………………………………………………………1 一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工藝分析 …………………………………………2 二. 工藝規程設計…………………………………………………3 2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3 2.2基面的選擇傳 ……………………………………………3 2.3制定工藝路線 ……………………………………………3 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………4 2.5確定切削用量及基本工時………………………………4 三 夾具設計……………………………………………………16 3.1問題的提出………………………………………………16 3.2切削力及夾緊力計算……………………………………16 3.3定位誤差分析……………………………………………17 3.4夾緊誤差…………………………………………………17 3.5夾具設計及操作簡要說明………………………………18 總 結………………………………………………………………20 致 謝………………………………………………………………21 參考文獻 …………………………………………………………22 序 言 機械制造業是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業。機械制造業的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業的產品。我們的生活離不開制造業，因此制造業是國民經濟發展的重要行業，是一個國家或地區發展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 縱軸套零件的加工工藝規程及其鉆、攻6-M5-7H螺紋的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環節。正確地解決一個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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養自己的自學與創新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一、 零件的分析 二、 1.1 零件的作用 縱軸套的作用，待查 1.2 零件的工藝分析 縱軸套有2組加工面他們之間沒有任何要求 這2組加工面的分別為 1，以外圓為基準的加工面，這組加工面包括，外圓自身，左右端面，倒角，螺紋，7°的錐孔 2：一個是以7°的錐孔為基準的加工面，這組加工面包括，6-M5-7H 二. 工藝規程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為ZcuZnPb2，根據生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型機鑄造。 2.2 基面的選擇的選擇 基面的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 粗基準的選擇：對縱軸套這樣的回轉體零件來說，選擇好粗基準是至關重要。對回轉體零件我們通常以外圓作為粗基準。 精基準的選擇：精基準 的選擇要考慮基準重合的原則，設計基準要和工藝基準重合。因此我們采用7°錐孔作為精基準 2.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下工藝方案： 工序Ⅰ：準備鑄件毛坯 工序Ⅱ：洗去上面的砂粒及塵土 工序Ⅲ：在套筒表面涮上油漆 工序Ⅳ：粗車、精車小端M34，Φ40，Φ50的外圓、端面倒角、退刀槽及M34的螺紋 工序Ⅴ：粗車、精車Φ68的外圓、端面、車退刀槽，M30的內孔及其螺紋 工序Ⅵ：粗車、精車7°的錐孔，車距右端面12mm的槽 工序Ⅶ：鉆6XM5的螺紋底孔Φ4.2，攻絲6XM5 工序Ⅷ：磨7°的錐孔 工序Ⅸ：檢驗合格后，交付裝配 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 縱軸套零件材料為ZcuZnPb2， 生產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。 1.縱軸套的外圓，左右端面，倒角，螺紋，7°的錐孔 套筒的外圓，左右端面，倒角，螺紋，7°的錐孔的精度要求為6.3、3.2，0.8相對較高，查《機械制造工藝學與夾具設計參考資料》，表2-12得，Z=1.0mm 2、縱軸套的6-M5-7H 因為孔的直徑最大才有5mm,很難直接鑄造出，所以采用實心鑄造 2.5 確定切削用量及基本工時 工序I：準備鑄件毛坯 工序II：洗去上面的砂粒及塵土 工序III：在縱軸套表面涮上油漆 工序IV：粗車、精車小端M34，Φ40，Φ50的外圓、端面倒角、退刀槽及M34的螺紋 1.加工條件 工件材料：灰口鑄鐵ZcuZnPb2，σb=145MPa，鑄造。 加工要求：粗車、精車小端M34，Φ40，Φ50的外圓、端面倒角、退刀槽及M34的螺紋 刀具： 刀片材料，r =12. ao=6-8 b= -10 rE=0.5 Kr=90 n=15 2.計算切削用量 工步一：粗車外圓及端面 （1）已知加工余量為0.7mm。實際最大加工余量為1.0mm，故分二次加工（粗車和精車） （2）進給量的確定，根據《機械加工工藝是手冊》，當刀桿尺寸為16mmX25mm，車削深度ap≤0.7時，以及工件的尺寸為Φ58mm，得f=0.5—0.7mm/ｒ，按CA6140車床說明書,取f=0.6 mm/ｒ 由于存在間歇加工所以進給量乘以K=0.75—0.85，所以實際進給量: f = 0.6 X 0.8 = 0.48 mm/r 按CA6140　車床說明書　f＝0.53ｍｍ／ｒ （3）計算切削速度 切削速度的計算公式為（壽命選T=60min，刀具材料為YG6） V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv 其中：根據《機械加工工藝師手冊》表27—12加工外形：外圓縱車（kr>00）、刀具材料YG6、進給量f > 0.40可得：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系數Kv： kmv=1.15 kkv2=0.8 kkrv=0.8 ksv=0.97 kBV=0.81 Vc =158/( 600.2·20.15·0.53 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =46.9(m/min) （4）確定機床主軸轉速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min） 按CA6140　車床說明書?。睿?00 r／min 所以實際切削速度V=40.8m/min （5）切削工時 由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準備 Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=46 L1=0.7、L2=0、L3=0 工步二：精車外圓、端面及倒角 （1） 已知粗加工余量為0.3mm （2） 進給量f 根據《機械制造技術基礎》表5—116表面粗糙度Ra=3.2、切削速度范圍不限、刀尖圓弧半徑rE=0.5mm,可得f = 0.15—0.25 按CA6140車床說明書?。妫?.16 mm/r 計算切削速度 切削速度的計算公式（壽命選為T=60min）為： V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv V = 158/( 600.2·20.15·0.16 0.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =83.85(m/min) （3） 確定機床主軸轉速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）、 按CA6140車床說明書取nw=400（r/min） 實際切削速度V=57.1m/min （4）切削工時 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=46.3/400x0.16=0.31（min） L=46mm L1=0.3. L2=0. L3=0 工步三：車退刀槽 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.8mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 585r/min 與585r/min相近的機床轉速為600r/min。現選取=600r/min。 所以實際切削速度 == 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　　　　　　　　　 t=i ;其中l=1mm; =0.8mm; =0mm; t=i=X2=0.06(min) 工步四：車M34的螺紋 1） 車削深度，故可以選擇ap=2.0mm，兩次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據CA6140臥式車床 車床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(7.2+0.2)/475=0.016min。 總的工時：T=2t=0.032min 工序Ⅴ：粗車、精車Φ68的外圓、端面、車退刀槽，M30的內孔及其螺紋與工序IV相似，在此就不多做說明 工步一：粗車Φ68的外圓及端面 基本工時： Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.136（min） L=6 L1=0.7、L2=0、L3=0 工步二：精車Φ68的外圓及端面 切削工時 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=6.3/400x0.16=0.134（min） L=6mm L1=0.3. L2=0. L3=0 工步三：車退刀槽 　 t=i ;其中l=1mm; =0.5mm; =0mm; t=i=X2=0.025(min) 工步四：車M30的內孔 基本工時： tm＝L/ Vf=(6+1)/475=0.015min。 總的工時：T=2t=0.030min 工步五：車M30的螺紋 tm＝L/ Vf=(6+2.5)/475=0.018min。 總的工時：T=2t=0.036min 工序Ⅵ：粗車、精車7°的錐孔，車距右端面12mm的槽 工步一：粗車7°的錐孔 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 2) 進給量 根據《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 753r/min 與753r/min相近的機床轉速為750r/min?，F選取=750r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，　　　　　　　　　 t= ;其中l=45mm; =0.5mm; =0mm; t===0.076(min) 工步二：精車7°的錐孔 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.4mm 2) 進給量 根據《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 585r/min 與585r/min相近的機床轉速為600r/min?，F選取=600r/min。 所以實際切削速度 == 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　　　　　　　　　 t= ;其中l=45mm; =0.4mm; =0mm; t=i==0.09(min) 工步三：車距右端面12mm的槽 1) 切削深度 單邊余量為Z=1.0mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 585r/min 與585r/min相近的機床轉速為600r/min?，F選取=600r/min。 所以實際切削速度 == 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　　　　　　　　　 t=i ;其中l=21mm; =1mm; =0mm; t=i=X2=0.733(min) 工序Ⅶ：鉆6XM5的螺紋底孔Φ4.2，攻絲6XM5 工步一：鉆6XM5的螺紋底孔Φ4.2 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： 總的工時：T=6t=0.60min 工步二：攻螺紋6XM5mm 選擇M5mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 總的工時：T=6t=0.30min 工序Ⅷ：磨7°的錐孔 機床　MQ1350A輕型內圓磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料 　　　　　　A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　　＝18m/min 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 切削深度　　　　?。?.0157mm/st 　 3)切削工時　　 　式中　D---被加工直徑　 b----加工寬度 　　　　Z--單邊加工余量 　　　　K---系數 　　　　V---工作臺移動速度 　　　　--工作臺往返一次砂輪軸向進給量 　　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進給量　 　　　?。?.551(min) 工序Ⅸ：檢驗合格后，交付裝配 三、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配工序VII鉆6XM5的螺紋底孔Φ4.2，攻絲6XM5的鉆床夾具。 3.1問題的提出 本夾具主要用于鉆6XM5的螺紋底孔Φ4.2，攻絲6XM5，和其他面沒有任何位置度要求，因此我們選用已經加工好的7°錐孔來定位 3.2切削力和夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.3定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在套筒凸出的外圓錐面上定位，相當于與孔與定位銷配合定位，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——套筒外圓錐直徑公差（mm）。 3.4鉆套設計 6-M5-7H的螺紋加工需鉆，攻絲，因為鉆后還要攻絲，為了我們鉆后能及時的的攻絲，故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據工藝要求：。即先用Φ4.2的麻花鉆鉆孔，根據GB1141—84的規定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ4.2 圖 5.3 快換鉆套圖 擴工藝孔鉆套結構參數如下表： 表 5.1 擴工藝孔鉆套數據表 d H D 公稱尺寸 允差 4.2 12 10 -0.006 -0.018 18 15 8 3 5.5 5.5 50° 3.5夾具設計及操作的簡要說明 使用套筒定位，采用螺母快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產 裝配圖附圖如下： 夾具體附圖如下 總 結 設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業大學、上海工業大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業出版社出版，1997年 第 22 頁 共 22 頁