升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计(18页).doc
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1、-升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计-第 - 14 - 页升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计目 录序 言机械制造技术基础课程设计是在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.是进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,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重要的地位。 希望能通过这次课程设计对我们未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼我们的分析问题、解决问题的能力,为今后参加工作打下一个良好的基础。由于能力有限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教。 实体模型一、零件的分析(一) 零件的作用题目所给的零件是升降杆的支承部
2、件升降杆轴承座。该零件适用范围广,主要用于支承轴类的零件。使轴类零件能获得所需的同轴度和很高的回转精度,能保证运动的可靠性。(二) 零件的工艺分析轴承座有三组加工表面,并有一定位置要求,其中尺寸要求较高的有:具体分述如下:1.以的中心加工表面这一组加工表面包括:一个82mm110mm的矩形表面及两个长宽为23*86深度为2mm的矩形槽。其中,主要加工表面为82mm110mm的矩形表面。2.以82mm110mm的矩形表面加工表面这一组加工表面包括:两个圆柱的左右表面及表面外的螺纹孔;两个圆柱的内表面;两圆柱上的两个孔。 这两组加工表面之间有着一定位置要求,主要是:两个孔相对底平面之间的平行度公差
3、为0.12。由以上分析可知,对于这几组加工表面而言,加工时可以先加工下表面,然后以下表面为精基准,借助于专用夹具加工其它组的表面。二、 工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,零件为升降杆轴承座。主要是支撑轴在工作时承受轴的轴向力和径向力。由于轴在工作中比较平稳,所以轴承座所受的其它冲击力较小,由于升降杆轴承座在机械工作中应用比较广泛,属于大批量生产,零件结构又比较简单,故选择新型工艺消失模铸造毛坯,通过置换,可得到与模型一模一样的铸件。(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。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
4、题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。(1)粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。但对本零件来说,如果以外圆表面作基准,则可能这一组的表面不平行。按照有关粗基准的选择原则,以为粗基准,利用一组圆锥销固定内表面作为定位面,以消除、五个自由度,在用一个销钉顶住肋板,消除一个自由度,达到完全定位。(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重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。(三) 制定工艺路线制定工艺路线的出发点,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
5、已确定为大批生产的条件下,可以考虑才用通用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,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 粗、精铣轴承座尺寸82mm110mm端面。工序二 加工两个长宽都为23*86mm,深度为2mm的矩形槽。工序三 钻底座的两个定位孔,然后铣两个长宽为13.5*16mm,圆角为R4的通槽。工序四 粗、精铣轴承孔左右的两个表面,共四个。 工序五 粗、精镗一对尺寸为的孔,然后锪孔,深度为1mm。工序六 粗洗两个15mm的端面。工序七 钻,扩15mm端面上的孔,然后车螺纹。工序八 钻,扩mm两外面上的孔并车螺纹,各六个。工序九
6、检查。2.工艺路线方案二:工序一 粗、精铣轴承座尺寸82mm110mm端面及长宽各为23*86mm,深度为2mm的矩形槽。工序二 粗、精铣轴承孔左右的两个表面,共四个;并钻,扩mm两外面上的孔并车螺纹,各六个。工序三 粗、精镗一对尺寸为的孔,然后锪孔,深度为1mm。工序四 粗洗两个15mm的端面,并钻,扩15mm端面上的孔,然后车螺纹。工序五 钻底座的四个13的孔。工序六 检查。上面工序加工效率较高,但同时洗平面并车螺纹工序比较复杂,不易实现通用机床。3.工艺路线方案的比较与分析: 两种工艺路线方案都是一样的,只是加工工序不一样。在第二个方案中的工序二中 粗、精铣轴承孔左右的两个表面,共四个;
7、并钻,扩mm两外面上的孔并车螺纹,各六个。工序比较复杂,工艺性不好。而工艺方案一正好规避了这一个问题。并且装夹次数并没有增多,能得到很好的工艺性和较高的加工效率。所以,我最终确定了的工艺路线方案。4. 最终确定的工艺路线方案工序一 以的内孔为粗基准,铣轴承座尺寸82mm110mm端面以及加工两个长宽都为23*86mm,深度为2mm的矩形槽。工序二 以底平面为精基准,砖两个的孔,方便下一步工序的加工。工序三 以底平面为精基准,加工零件底平面上的两个通槽。工序四 以底平面为精基准,加工孔左右的两个表面,共四个。工序五 以底平面为精基准,粗、精镗一对尺寸为的孔,然后倒角。工序六 以底平面为精基准,粗
8、洗两个15mm的端面。工序七 以底平面为精基准,钻,车的螺纹。工序八 以底平面为精基准,钻,扩六个孔并车的螺纹工序九 检查。(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定升降杆轴承座零件材料为HT200,硬度190-241HB,生产类型大批量,采用铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1 轴承底座表面 考虑其长度为82mm,宽110mm,高15mm。查机械制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册表(2.2-22.2-5),(具体出版社和作者详见最后一页参考书目,以下不做注明。),取高度方向的余量为4mm,即铸造尺寸长度为82mm,宽度为110
9、mm,高度为18mm.。2铣两个长宽为13.5*16mm,圆角为R4的通槽。 3. 铣两个78左右两端面,共四个。参照机械制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册表2.321确定工序尺寸及余量如下两内表面铸造尺寸:84mm两外表面铸造尺寸:140mm即铸造尺寸为28mm。内表面各铣2mm,保证尺寸:外表面各铣3mm,保证尺寸:134mm,以及左右内外表面都为23mm4.镗52的孔查机械制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册表(2.2-22.2-5),取余量为4mm,既铸造尺寸就为48mm。参照机械制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册表2.315确定工序尺寸及余量如下:镗刀,量具游标卡尺,及其它。粗镗
10、 3.5mm 留余量为: 0.5mm 精镗 mm 留余量为: 0mm5.铣15mm圆台的上端面。 由于该表面没有要求,所以采用粗铣,即铸造尺寸为3mm。6在15mm的圆台上,车6mm的螺纹孔,先钻5mm的孔,贯穿,然后进行车螺纹,尺寸为1mm。车78mm两外端面上的螺纹孔。外端面各有6个且均部,要分两次才能完成,因为是两个对称面,所以加工余量相同。先钻5mm的孔,然后进行车螺纹,尺寸为1mm。8. 检查。(五)确立切削用量及基本工时 工序一 以的内孔为粗基准,加工零件的底平面及底平面上的槽。得到尺寸为高15mm的底平面和深2mm的槽,平面度误差为Ra6.3。 一. 铣削底面 1.工件材料:HT
11、200, HB=210,铣削加工 2.工序尺寸:端面圆长78mm 3.加工要求:因为底面粗糙度Ra12.5,以52为定位面用铣刀粗铣削余量3mm,即可达到 该要求4.选用机床:X53K立式铣床 P输=5.5KW5.选用刀具:YG8硬质端铣刀、D=250(根据加工而选表(21-35)Z=12)6.铣刀形状:查切削用量机械制造工艺设计简明手册手册表3.2,有0 =5,7.刀具寿命:查切削用量机械制造工艺设计简明手册手册表3.8 T=240min8.选择切削用量(1)、决定切削速度ap由切削余量可知采用一次切削ap=4mm(2)、切削进给量:因为是粗铣采用较大进给量af=0.36mm/2(3)、切削
12、速度:由于是粗铣采用较小速度 v=52mm/min计算主轴转速:按机床说明书见机械加工工艺师手册表113可知道机床分18级81000r/min选主轴转速为63r/min 所以实际速度为:8、 检验机床功率 由以上切削量检验功率 由公式:因为PmP输所以说明上述所选切削深度ap 进给量af 切削速度v 都符合要求9、 计算工时: mm/min二 加工底面的槽1. 加工要求:因为没有粗糙度的要求,粗铣2mm即可2. 加工尺寸:223*86,深2mm的槽3. 选用机床:X53K立式铣床, P=5.5KW4. 选用刀具:高速钢立铣刀,5. 各参数及计算:由表3.14可知:T=60min,D=16,Z=
13、3,mm,n=299 按机床说明书见机械加工工艺师手册表113可知道机床分18级81000r/min选主轴转速为300r/min 检验机床功率:由以上切削量检验功率 由公式:因为PmP输所以说明上述所选切削深度ap 进给量af 切削速度v 都符合要求10、 计算工时:工序二 以底平面为精基准,砖两个的孔,方便下一步工序的加工。1.工艺分析:为了方便铣削,先钻两个M10的孔,再铣削两个13.5*16mm圆角为4的槽2.选用机床:X53K立式铣床, P=5.5KW3.选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=10mm,后角o16,二重刃长度 2.选择切削用量 (1)决定进给量查切削用量简明手册
14、按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 (2)钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查切削用量简明手册表2.12)为0.50.8mm,寿命(3)切削速度查机械工艺制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册表2.15取m/min查机械工艺制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册机床实际转速为故实际的切削速度 (4)校验扭矩功率 故满足条件,校验成立。.计算工时工序三 铣削通槽1. 选用刀具:高速钢立铣刀d=8mm,z=32. 参数选用及计算:取m/min,查机械工艺制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册机床实际转速为故实际的切削速度 3.功率检验:由以上切削量检验功率
15、由公式:因为PmP输,故满足条件,校验成立。4. 计算工时:工序四、以底平面为精基准,加工孔左右的两个表面,共四个。 1. 机床:X53K立式铣床。2.刀具: 硬质合金钢,d=32mm,齿数z=4。3.工艺分析:先加工里面两个平面,保证尺寸:,后加工左右两个端面,保证尺寸134,则有毛坯尺寸:里面84mm,两端面 140mm进给量:由切削用量简明手册表3.6取刀具d=32mm,铣削宽度13mm时,可得,其进给量可得到Ra6.33.2的表面粗糙度,则取,即可满足Ra3.2,即铣一次就可以满足加工要求3. 切削用量: 先加工里面的左面,粗铣2mm,然后以左平面为基准,加工右平面,保证尺寸:之后加工
16、右端面大概3mm,保证厚度23mm,最后加工左端面,保证尺寸l=134mm参数及计算:取m/min,查机械工艺制造工艺设计机械制造工艺设计简明手册机床实际转速为故实际的切削速度查切削用量简明手册表3.28 ,则功率满足要求。4. 工时计算:因为加工一个面要走三刀才能加完,则加工四个面所需工时:工序五、以底平面为精基准,粗、精镗一对尺寸为的孔,然后倒角。一粗镗1、 加工要求:粗镗52mm轴孔,以底面为定位基准,根据机械制造技术基础表5.8内孔表面加工方案及其经济精度可得到:粗镗时其加工经济精度可达到IT11IT13,表面粗糙度Ra为12.56.3。由表2.3-10机械制造工艺设计简明手册有: 粗
17、镗至51.5mm 余量0.5mm2、选用机床:查机械工艺师手册表102卧式镗床型号及技术参数选用T616卧式铣镗床 p输=5.5kw3、选用刀具:因为主轴上有阶梯孔,查机械工艺师手册选用900单刃镗刀即可,这种镗刀适合镗阶梯孔还能镗削圆柱端面。4、选择切削用量 决定切削深度由切削余量可知道 ap=1.75mm (单边)查机械工艺师手册表2914可知道粗镗时ap=58mm,所以采用一次切削。决定切削进给量查机械工艺师手册表3026 工件是铸铁时,刀头是刀头时 af=0.5mm 因为粗镗所以采用较大进给量、决定切削速度查机械工艺师手册表30-26工件是铸铁时,刀头是刀头时 v=40m/min因为粗
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