小車定位錐套機(jī)械制造工藝分析鉆孔夾具設(shè)計(jì)

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關(guān) 鍵詞：: 小車定位機(jī)械制造工藝分析鉆孔夾具設(shè)計(jì)

資源描述：: 小車定位錐套機(jī)械制造工藝分析鉆孔夾具設(shè)計(jì),小車,定位,機(jī)械制造,工藝,分析,鉆孔,夾具,設(shè)計(jì)

內(nèi)容簡介：: 數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 班級：xx 學(xué)號：xx 姓名：xx畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書班級：學(xué)號：姓名：設(shè)計(jì)題目：指導(dǎo)老師：時(shí) 間：成績：陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院目錄第一部分工藝設(shè)計(jì)說明書4一.零件圖工藝性分析41.1零件結(jié)構(gòu)功用分析41.2零件技術(shù)條件分析41.3零件結(jié)構(gòu)工藝分析51.4零件的生產(chǎn)類型5二毛坯選擇52.1毛坯類型52.2毛坯余量確定82.3毛坯圖零件合圖草圖 8三機(jī)加工工藝路線確定83.1定位基準(zhǔn)選擇83.2加工方法分析確定103.3加工順序的安排133.4加工階段的劃分143.5主要機(jī)械加工工序簡圖15四工序尺寸及其公差確定184.1基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸確定184.2基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸確定18五設(shè)備及其工藝裝備確定21六切削用量及工時(shí)定額確定22七工藝設(shè)計(jì)總結(jié)31第二部分第140道工序夾具設(shè)計(jì)說明書321.工序尺寸精度分析322.定位方案確定323.定位元件確定324.定位誤差分析計(jì)算325.夾緊方案及元件確定326.夾具總裝草圖32第三部分：第40道刀具選擇說明書341.工序尺寸精度分析342.刀具類型確定343.刀具設(shè)計(jì)參數(shù)選擇344.各工序刀具卡填寫34第四部分：第80道工序量具設(shè)計(jì)說明書351.工序尺寸精度分析352.量具類型確定353極限量具尺寸公差確定354.極限量具尺寸公差帶圖355.極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36第五部分畢業(yè)設(shè)計(jì)體會43第六部分參考文獻(xiàn)44第一部分工藝設(shè)計(jì)說明書1.零件圖工藝性分析1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析圖1-1 零件圖本次設(shè)計(jì)的小車定位錐度套是一種回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的錐套零件，再小車設(shè)備中起到定位的作用。零件上設(shè)計(jì)的沉頭孔是為了穿過螺釘，方便固定小車定位錐度套。1.2零件技術(shù)條件分析零件錐度面需要淬火處理，淬火是把鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一定時(shí)間，然后以大于臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻，從而獲得以馬氏體為主的不平衡組織（也有根據(jù)需要獲得貝氏體或保持單相奧氏體）的一種熱處理工藝方法。淬火是鋼熱處理工藝中應(yīng)用最為廣泛的工種工藝方法。淬火工藝安排再粗加工之后精加工之前。零件加工之后需要發(fā)藍(lán)處理，發(fā)藍(lán)是將鋼在空氣中加熱或直接浸於濃氧化性溶液中，使其表面產(chǎn)生極薄的氧化物膜的材料保護(hù)技術(shù)，也稱發(fā)黑。零件未注倒角C2。1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析本次設(shè)計(jì)的零件為回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，零件未注表面粗糙度Ra=6.3m，零件最大輪廓為100x30mm，零件左端40外圓，尺寸上偏差為0，下偏差為-0.016。設(shè)計(jì)表面粗糙度Ra=3.2m。零件中間設(shè)計(jì)10通孔，右端設(shè)計(jì)120錐面，設(shè)計(jì)表面粗糙度Ra=3.2m。零件均布3-9沉頭孔，設(shè)計(jì)沉頭直徑15，設(shè)計(jì)沉頭深度9mm。2.毛坯選擇2.1毛坯類型（1）鍛件：鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)以及大型零件毛坯。模鍛毛坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)率高，但成本也高，試用于中小型零件毛坯的大量生產(chǎn)。鍛造的材料有低碳鋼、中碳鋼材料最適合鍛造。其中自由鍛造是利用沖擊力和壓力使金屬在各個方向自由變形，不受任何限制而獲得所需形狀及尺寸和一定機(jī)械性能的鍛件的一種加工方法，簡稱自由鍛；模鍛件就是有模具的鍛造件，利用模具鍛出精度要求比較高，比較復(fù)雜的鍛件。（2）鑄件：鑄件適用于形狀復(fù)雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬性鑄造、壓力鑄造等。較常用的是砂型鑄造，當(dāng)毛坯精度要求低、生產(chǎn)批量較小時(shí)，采用木模手工造型法；當(dāng)毛坯精度要求高、生產(chǎn)批量很大時(shí)，采用金屬型機(jī)器造型法。鑄件材料有鑄鐵、鑄鋼及銅、鋁等有色金屬。（3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸：形狀復(fù)雜的毛坯，一般采用鑄造方法制造，（4）薄壁零件不宜用砂型鑄造：現(xiàn)有的生產(chǎn)條件：選擇毛坯時(shí)，還要考慮本廠的毛坯制造水平、設(shè)計(jì)條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性等。（5）鑄造工藝設(shè)計(jì)的意義在于；有利于采用先進(jìn)的工藝獲得高質(zhì)量，低成本的鑄件。根據(jù)工藝進(jìn)行工序檢查，產(chǎn)生鑄造缺陷時(shí)便于尋找原因，采取糾正措施.根據(jù)工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備，如準(zhǔn)備砂箱、芯骨、必要的工藝裝備和工具，有利于保證正常的生產(chǎn)秩序，方便生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度，可以不斷的積累和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高鑄造生產(chǎn)技術(shù)水平。本次選擇圓鋼棒料。2.2毛坯余量確定零件最大外輪廓為100x30mm，設(shè)計(jì)毛坯尺寸為105x35mm。2.3毛坯零件合圖草圖圖2-1毛坯圖3機(jī)加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定零件的加工方案主要參考機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中的表1-9外圓表面的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度以及表1-10內(nèi)孔的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。確定回轉(zhuǎn)體輪廓為車削加工，內(nèi)孔為鉆削加工。3.2加工順序的安排安排機(jī)械加工順序時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個原則：（l）先粗后精當(dāng)零件需要分階段進(jìn)行加工時(shí)，先安排各表面的粗加工，中間安排半精加工，最后安排主要表面的精加工和光整加工。由于次要表面的精度要求不高，一般經(jīng)粗、半精加工即可完成；對于那些與主要表面相對位置關(guān)系密切的表面，通常置于主要表面精加工之后進(jìn)行加工。（2）先主后次零件上的裝配基面和主要工作表面等先安排加工。而鍵槽、緊固用的光孔和螺孔等，由于加工面小，又和主要表面有相互位置要求，一般應(yīng)安排在主要表面達(dá)到一定精度之后（如半精加工之后）進(jìn)行加工，但應(yīng)在最后精加工之前進(jìn)行加工。(3)基面先加工每一加工階段總是應(yīng)先安排基面加工工序。例如軸類零件的加工中采用中心孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，因此每個加工階段開始總是打中心孔，以作為精基準(zhǔn)，并使之具有足夠的精度和表面粗糙度要求（常常高于原來圖紙上的要求）。如果精基準(zhǔn)面不止一個，則應(yīng)按照基面轉(zhuǎn)換的次序和逐步提高精度的原則安排加工。例如精密軸套類零件，其外圓和內(nèi)孔就要互為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工。(4)先面后孔對于模座、凸凹模固定板、型腔固定板、推板等一般模具零件，因平面所占輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠。因此，其工藝過程總是選擇平面作為定位精基面，先加工平面再加工孔。本次加工的零件具體安排如下：車端面粗車40外圓掉頭車端面粗車100外圓鉆10孔粗車內(nèi)圓錐淬火精車40外圓精車100外圓精車內(nèi)圓錐鉆孔锪孔3.3定位基準(zhǔn)選擇按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工的表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn),當(dāng)零件有很多個不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)選擇105毛坯面為粗加工基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免有定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。本次設(shè)計(jì)40外圓為精加工基準(zhǔn)。3.4加工階段的劃分說明粗加工階段：切除個加工表面大部分的加工余量，并做出精基準(zhǔn)。此時(shí)零件加工精度和表面質(zhì)量都較低，加工余量大，因此應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)效率。半精加工階段：通過切削加工消除主要表面粗加工留下來的較大誤差，為精加工做好準(zhǔn)備，達(dá)到一定的加工精度，并保持一定的精加工余量），同時(shí)完成一些次要表面的加工（如鉆孔、攻絲、銑鍵槽等）。精加工階段：保證各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求。光整加工階段：進(jìn)一步提高尺寸精度和降低表面粗糙度，提高表面層的物理機(jī)械性能，一般不能用來提高位置精度。有時(shí)若毛坯余量特別大，表面極其粗糙（如自由鍛），在粗加工前應(yīng)有去皮加工，稱為荒加工階段，常在毛坯準(zhǔn)備車間進(jìn)行。（2）劃分加工階段的原因：保證加工質(zhì)量。工件劃分加工階段后，粗加工階段因切削用量大，產(chǎn)生較大的切削力和切削熱以及加工時(shí)夾緊力共同作用引起工件的變形，可在后續(xù)加工階段逐步得到糾正。粗、精加工分開后，一方面各加工階段之間的時(shí)間間隙相當(dāng)于自然時(shí)效，有利于內(nèi)應(yīng)力消除；另一方面不會破壞已加工表面的質(zhì)量。合理使用機(jī)床設(shè)備。粗加工時(shí)可采用功率大、剛性好、精度不高的高效率機(jī)床；精加可采用小功率的高精度機(jī)床。這樣充分發(fā)揮機(jī)床設(shè)備各自的性能特點(diǎn)，并且能延長精度機(jī)床的使用壽命。及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。毛坯的各種缺陷如氣孔、砂眼、裂紋和加工余量不足等，在粗加工后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢，一免后期加工才發(fā)現(xiàn)而造成工時(shí)浪費(fèi)。3.5主要機(jī)加工工序簡圖1車端面2粗車外圓3車端面4粗車外圓5鉆孔6粗車內(nèi)孔7精車外圓8精車外圓9精車內(nèi)孔10鉆孔11锪孔4.工序尺寸及其公差確定當(dāng)工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)都重合的情況下，某一表面需要經(jīng)過多次加工才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因而必須確定各工序的工序尺寸及其公差。各工序的加工尺寸取決于各工序的加工余量，其公差則由該工序所采用加工方法的經(jīng)濟(jì)精度決定。工序尺寸的計(jì)算順序是由后往前逐個工序推算，即由零件圖的設(shè)計(jì)尺寸開始，一直推算到毛坯圖的尺寸。其步驟為：先確定毛坯總余量和各加工工序的工序余量。確定各工序的尺寸公差和表面粗糙度值，根據(jù)各工序加工方法，查表求所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度值，并查表轉(zhuǎn)換成尺寸公差。計(jì)算各工序的基本尺寸。根據(jù)查表得到的各工序的加工余量，由該表面的設(shè)計(jì)尺寸開始，即由最后一道工序喀什逐一向前推算各工序的基本尺寸，直到毛坯的基本尺寸。標(biāo)注各工序的尺寸的尺寸公差和表面粗糙度值。各工序尺寸公差按“人體原則”確定上下偏差：毛坯尺寸公差按“對稱原則”確定上下偏差。4.1基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸確定當(dāng)工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)都重合的情況下，某一表面需要經(jīng)過多次加工才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因而必須確定各工序的工序尺寸及其公差。各工序的加工尺寸取決于各工序的加工余量，其公差則由該工序所采用加工方法的經(jīng)濟(jì)精度決定。工序尺寸的計(jì)算順序是由后往前逐個工序推算，即由零件圖的設(shè)計(jì)尺寸開始，一直推算到毛坯圖的尺寸。其步驟為：先確定毛坯總余量和各加工工序的工序余量。確定各工序的尺寸公差和表面粗糙度值，根據(jù)各工序加工方法，查表求所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度值，并查表轉(zhuǎn)換成尺寸公差。計(jì)算各工序的基本尺寸。根據(jù)查表得到的各工序的加工余量，由該表面的設(shè)計(jì)尺寸開始，即由最后一道工序喀什逐一向前推算各工序的基本尺寸，直到毛坯的基本尺寸。尺寸：外圓，表面粗糙度Ra3.2，采用粗車精車。工藝路線基本尺寸工序余量工序尺寸工序公差粗車40.5 40.5精車400.510尺寸：外圓，表面粗糙度Ra3.2，采用粗車精車。工藝路線基本尺寸工序余量工序尺寸工序公差粗車100.5 100.5精車1000.5100尺寸：內(nèi)孔，表面粗糙度Ra6.3，采用鉆孔加工。工藝路線基本尺寸工序余量工序尺寸工序公差中心鉆鉆孔1010尺寸：內(nèi)孔，表面粗糙度Ra6.3，采用鉆孔加工。工藝路線基本尺寸工序余量工序尺寸工序公差中心鉆鉆孔99尺寸：沉孔，表面粗糙度Ra6.3，采用锪孔加工。工藝路線基本尺寸工序余量工序尺寸工序公差鉆孔99锪孔153154.2基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸確定一般來講,是不允許“工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合”的，違反工藝規(guī)則。當(dāng)零件加工時(shí)，多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)，引起測量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，需要進(jìn)行工序尺寸的計(jì)算。本次設(shè)計(jì)的軸類零件只需要2次裝夾就可以完成加工，所以不需要進(jìn)行基準(zhǔn)不重合時(shí)的計(jì)算。5.設(shè)備及其工藝裝備確定零件車端面時(shí)：90端面車刀。零件粗車時(shí)：75外圓車刀，75內(nèi)孔車刀。零件精車時(shí)：35外圓車刀，35內(nèi)孔車刀。選擇刀具材料為硬質(zhì)合金刀具。零件鉆孔加工時(shí)：A3中心鉆，10麻花鉆，9麻花鉆，15锪孔鉆。選擇刀具材料為高速鋼。選擇數(shù)控車床型號為CA6140，選擇鉆床型號為Z3025。6切削用量及工時(shí)定額確定切削用量的選擇就是合理確定刀具的切削速度Vc進(jìn)給量f和背吃刀量ap。粗加工的選擇原則：盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度采用最大的背吃刀量ap采用最大的工序進(jìn)給量f根據(jù)刀具設(shè)定合理的切削速度。工序140的切削用量及基時(shí)間的確定：鉆9通孔。選擇Z3025搖臂鉆床，刀具選擇A3中心鉆，首先使用中心鉆定位，1.切削用量1）確定切削深度ap 選擇ap=3mm。2）確定每分鐘進(jìn)給量f由于本工序?yàn)榇旨庸?，根?jù)機(jī)械制造基礎(chǔ)表5-2，fz=0.07mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表5-2選擇切削速度8m/min定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：式中：切削速度；d工件直徑。選擇加工轉(zhuǎn)速選擇=900r/min,因此，實(shí)際切削速度和每分鐘進(jìn)給量為：式中：主軸轉(zhuǎn)速；工件直徑。 2. 加工工時(shí) 選擇Z3025搖臂鉆床，刀具選擇9麻花鉆，首先使用麻花鉆擴(kuò)孔，1.切削用量1）確定切削深度ap 選擇ap=2mm。2）確定每分鐘進(jìn)給量f由于本工序?yàn)榇旨庸?，根?jù)機(jī)械制造基礎(chǔ)表5-2，fz=0.1mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)表5-2選擇切削速度18m/min定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：式中：切削速度；d工件直徑。選擇加工轉(zhuǎn)速選擇=600r/min,因此，實(shí)際切削速度和每分鐘進(jìn)給量為：式中：主軸轉(zhuǎn)速；工件直徑。 2. 加工工時(shí) 7 工藝設(shè)計(jì)總結(jié)通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我又再次溫習(xí)了CAD和UG軟件的操作，并在原有的基礎(chǔ)上有了進(jìn)一步的提高，與此同時(shí)，對鏜床、數(shù)控銑床和數(shù)控車床的加工也有的更進(jìn)一步的熟悉。我從設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到了很多在書本上沒有的內(nèi)容，加深了對數(shù)控機(jī)床的了解，鞏固了書本的知識。結(jié)論總結(jié)如下：1. 對于某個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床完成。而往往只是其中的一部分適合于數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在確定走刀路線時(shí)，最好畫一張工序簡圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫上去，這樣可為編程帶來不少方便。2. 有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如：控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間的限制等。此外，程序太長會增加出錯與檢索困難。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。3. 但讓我感受最大的是，在設(shè)計(jì)中有很多的知識本以為自己已經(jīng)了如指掌了，可在我做的時(shí)候，才知道很多原來已經(jīng)學(xué)過的東西早已經(jīng)在不知不覺中又還給了交我知識的老師了，當(dāng)手碰到鍵盤時(shí)卻不知道做些什么，不過幸運(yùn)的是，我的身邊有一些還懂一點(diǎn)的同學(xué)，他們幫助我慢慢的找回了已經(jīng)忘記的知識，并且我們的課程設(shè)計(jì)老師錢萍老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給了我很多很多的幫助！在此，特別感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師錢萍老師，感謝您能夠在百忙中抽出寶貴的時(shí)間，給我們的指導(dǎo)和幫助！也感謝課程設(shè)計(jì)的過程中，同學(xué)們給的幫助和支持。第二部分第140道工序夾具設(shè)計(jì)說明書1.工序尺寸精度分析鉆床夾具，是在鉆床上對工件進(jìn)行加工的固定用具，本次設(shè)計(jì)鉆3-9的專用夾具。2.定位方案確定本次設(shè)計(jì)零件為回轉(zhuǎn)體，所以設(shè)計(jì)定位方案為V塊定位。3.定位元件確定設(shè)計(jì)V塊的標(biāo)注號位JB/T8045.1-1999。4. 定位誤差分析計(jì)算分析定位誤差，定位誤差由+,本次設(shè)計(jì)參考機(jī)械制造基礎(chǔ)表8-14定位誤差計(jì)算，通過參考V塊定心進(jìn)行計(jì)算如下：式中：軸下偏差；角度；設(shè)計(jì)零件定位軸為40，設(shè)計(jì)上偏差為0mm，下偏差為0.016mm。則。通過計(jì)算可以滿足定位的要求。5.夾緊方案及元件確定夾緊方案使用動V塊夾緊，由于本次設(shè)計(jì)的是鉆床夾具，為了方便零件的快速安裝設(shè)計(jì)鉆模板為旋轉(zhuǎn)式的鉆模板，鉆模板使用螺釘夾緊。6. 夾具總裝圖圖2-1夾具圖第三部分第40道工序刀具選擇說明書1.工序尺寸精度分析本次設(shè)計(jì)的第40道工序?yàn)榇周嚰庸ち慵?0mm外圓，倒角C2，留精加工余量0.5mm。2.刀具類型確定本次設(shè)計(jì)車刀為夾持式車刀。3.刀具設(shè)計(jì)參數(shù)選擇零件外圓加工時(shí)選擇：75外圓車刀4. 各工序刀具卡填寫圖3-1 刀具圖第四部分第80道工序量具設(shè)計(jì)說明書1.工序尺寸精度分析本次設(shè)計(jì)的專用量具，為了測量位置為10內(nèi)孔2.量具類型確定內(nèi)孔量具選擇塞規(guī)3.極限量具尺寸公差確定1.確定被測孔的極限偏差。查極限配合標(biāo)注，10的上偏差ES=0.015mm，下偏差EI=0。2.確定工作量規(guī)制造公差和位置要求：10mm的量規(guī)公差為T=0.01mm，位置要素.Z=0.006MM3.10的孔用塞規(guī)，最大極限尺寸為10.025，最小極限尺寸為20.006。4.極限量具尺寸公差帶

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