升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计.pdf
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1、升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计升降杆轴承座的夹具工艺规程及夹具设计目 录序言-0-一、零件的分析-0-(一)零件的作用-0-(二)零件的工艺分析-1-二、工艺规程设计-1-(一)拟定毛坯的制造形式-1-(二)基面的选择-1-(三)制定工艺路线-2-(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的拟定-4-(五)确立切削用量及基本工时-5-三、夹具设计-16-1.夹具的重要功能-16-(一)问题的提出-16-(二)工序四夹具的设计-17-(三)夹具体-18-(四)夹具零件:-18-(五)装配形状-20-四.工序三的夹具设计-21-五.程序的编写以及走刀途径-23-六.设计体会-26-七.参考文献-
2、27-序言机械制造技术基础课程设计是在学完了大学的所有基础课、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进一步的综合性的总复习,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,为此后参与工作打下一个良好的基础。由于能力有限,设计尚有许多局限性之处,恳请各位老师给予指教。实体模型一、零件的分析(一)(一)零件的作用零件的作用题目所给的零件是升降杆的支承部件升降杆轴承座。该零件合用范围广,重要用于支承轴类的零件。使轴类零件能获得所需的同轴
3、度和很高的回转精度,能保证运动的可靠性。(二)(二)零件的工艺分析零件的工艺分析轴承座有三组加工表面,并有一定位置规定,其中尺寸规定较高的有:具体分述如下:0.0461.以 520的中心加工表面这一组加工表面涉及: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,重要加工表面为82mm110mm的矩形表面。2.以 82mm110mm的矩形表面加工表面0.046这一组加工表面涉及:两个 78圆柱的左右表面及表面外的螺纹孔;两个520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规定,重要是:0.046两个520孔相对底平面之间的平行度公差为
4、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(一一)拟定毛坯的制造形式拟定毛坯的制造形式零件材料为 HT200,零件为升降杆轴承座。重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,零件结构又比较简朴,故选择新型工艺消失模铸造毛坯,通过置换,可得到与模型一模同样的铸件。(二)基面的选择(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。基面选择得对的与合理可以使加工质量得到保证,生产率
5、得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会导致零件的大批报废,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,假如以78外圆表面作基准,则也许这一组的表面不平行。按照有关粗基准的选择原则,认为52粗基准,运用一组圆锥销固定内表面作为定位面,以消除x、y、Z、在用一个销钉顶住肋板,消除x、y、五个自由度,z一个自由度,达成完全定位。(2)精基准的选择。重要应当考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应当进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再反复。(三)(三)制定工艺路线制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应
6、当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术规定能得到合理的保证。在生产大纲已拟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。1.1.工艺路线方案一: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52mm的孔,然后锪孔,深度为 1mm。工序六 粗洗两
7、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 78mm 两外面上的孔并车螺纹,各六个。工序九 检查。2.2.工艺路线方案二: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78mm 两外面上的孔并车螺纹,各六个。工序三 粗、精镗一对尺寸为52mm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
8、洗平面并车螺纹工序比较复杂,不易实现通用机床。3.3.工艺路线方案的比较与分析:工艺路线方案的比较与分析:两种工艺路线方案都是同样的,只是加工工序不同样。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;并钻,扩78mm 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,我最终拟定了的工艺路线方案。4.最终拟定的工艺路线方案工序一 以48mm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
9、基准,砖两个10mm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52mm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52mm的孔,然后倒角4145o。工序六 以底平面为精基准,粗洗两个 15mm 的端面。工序七 以底平面为精基准,钻,车M6的螺纹。工序八 以底平面为精基准,钻,扩六个孔并车M6的螺纹工序九 检查。(四四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的拟定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的拟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
10、工路线,分别拟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 110mm,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 拟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
11、为 28mm。0.22内表面各铣 2mm,保证尺寸:880mm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 拟定工序尺寸及余量如下:镗刀,量具游标卡尺,及其它。粗镗3.5mm留余量为:0.5mm精镗5205.铣 15mm 圆台的上端面。由于该表面没有规定,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,
12、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,要分两次才干完毕,由于是两个对称面,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48mm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:HT200,HB=210,铣削加工 2.工序尺寸:端面圆长 78mm 3.加工规定:由于底面粗糙度Ra12.5,以52 为定位面用铣刀粗铣削余量 3mm,即可达成该规定4.选用机床:X53K 立式铣床 P输=5
13、.5KW5.选用刀具:YG8 硬质端铣刀、D=250(根据加工而选表(21-35)Z=12)0.046mm留余量为:0mm6.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,S50,a0 00kr 4507.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:由于是粗铣采用较大进给量 af=0.36mm/2(3)、切削速度:由于是粗铣采用较小速度 v=52mm/min计算主轴转速:n01000v 61r/mind按机床说明书见机械加工工艺师手册表 1
14、13 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:v dn100025063 49m/min10008、检查机床功率由以上切削量检查功率 由公式:Pm=2.8105kPap0.9af0.74aezn0 2.81050.8940.740.360.746325012 5.1kw由于 PmP输所以说明上述所选切削深度 ap进给量 af切削速度 v 都符合规定9、计算工时:tml铣削长度v1250 0.87min287vf fn afzn 0.381263 287mm/min二加工底面的槽1.加工规定:由于没有粗糙度的规定,粗铣 2mm 即可2.加工尺寸:
15、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=3,ae16mm,ap 2mmfz 0.1,vc15,vf76,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/minv dn10001630015m/min1000检查机床功率:由以上切削量检查功率 由公式:Pm=2.8105kPap0.9af0.74aezn0 2.81050.8920.740.10.74163003 0.12kw由于 PmP
16、输所以说明上述所选切削深度 ap进给量 af切削速度 v 都符合规定10、计算工时:tm2l2861.9minfM90fM fznz 0.13003 90工序二 以底平面为精基准,砖两个10mm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21200 45 302.选择切削用量(1)决定进给量查切削用量简明手册f 0.28 0.34mm/r按钻头强度选择f 0.50mm/r按机床强度选择
17、f 0.53mm/r最终决定选择机床已有的进给量f 0.3mm/r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T 35min(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vc14m/minns1000v 445.6r/mind0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nc 450r/min故实际的切削速度vc(4)校验扭矩功率d0ns100014.1m/minMc MmPc PE故满足条件,校验成立。.计算工时tm2L416 0.3minnf4500.3工序三 铣削通槽1.选
18、用刀具:高速钢立铣刀d=8mm,z=32.参数选用及计算:取vc14m/min,ns1000v 596.8r/mind0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nc 600r/min故实际的切削速度vcd0ns100015m/min 3.功率检查:由以上切削量检查功率 由公式:Pm=2.8105kPap0.9af0.74aezn0 2.81050.8950.90.20.7486003 2.55kw由于 PmP输,故满足条件,校验成立。4.计算工时:tm2l2503 0.82minfM360fM fznz 0.26003 360工序四、以底平面为精基准,加工78mm孔左右的两
19、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。0.223.工艺分析:先加工里面两个平面,保证尺寸:880mm,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fz 0.18 0.1,其进给量可得到 Ra6.33.2 的表面粗糙度,则取fz 0.1,即可满足 Ra3.2,即铣一次就可以满足加工规定3.切削用量:0.22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:880mm之后加工右端面大约 3mm
20、,保证厚度 23mm,最后加工左端面,保证尺寸 l=134mm参数及计算:取vc18m/min,ns1000v179r/mind0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nc190r/min故实际的切削速度vcd0ns100019m/min 0.32m/sxFuFCFapfzyFaeZFCVC查切削用量简明手册表3.28P ,F kFC80.7NCCqFuF1000d0n则PC 0.026KW功率满足规定。4.工时计算:由于加工一个面要走三刀才干加完,则加工四个面所需工时:Tj4310516.6minfM fznz 0.11904 76mm/min76工序五、以底平面为精基
21、准,粗、精镗一对尺寸为52mm的孔,然后倒角4145o。一粗镗1、加工规定: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成 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:由于主轴上有阶梯孔,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
22、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 由于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 由于粗镗所以采用较小速度计算主轴转速n801000v100040250r/mind51.5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 245r/min所以实际速度为:v dn100051245 39m/min1000计算
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- 升降 轴承 夹具 工艺 规程 设计
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