2023年-汽缸加工工艺及夹具设计.docx
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1、.、/ 刖s加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进 行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理 论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用 是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断 发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术 革新中的一项重要任务。1.1课题背景及发展趋势材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础,一方面,技术制 约着设计;另一方面,技术也推动着设计。从设计美学的观点看,技 术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用,只要善于应用材 料的特性,予以相应的结构形式和适当的加工
2、工艺,就能够创造出实 用,美观,经济的产品,即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导,新材料,新工艺的出现,必然给产 品带来新的结构,新的形态和新的造型风格。材料,加工工艺,结构, 产品形象有机地联系在一起的,某个环节的变革,便会引起整个机体 的变化。工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的 要求,使多品种,对中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械 生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。 面有粗糙度的要求此=L6m,而铳削的精度可以满足,故采取分二次 的铳削的方式,粗铳削的深度是2mn),精铳削的深度是1mm3)镂2 100孔时,由于粗糙度要求“=
3、L6机,因此考虑加工余量2. 5mm0可一次粗加工2nim, 一次精加工0. 5就可达到要求。6)加工2-G1/8底孔,根据参考文献8表4-23考虑加工余量1. 2mmo 可一次钻削加工余量1. 1mm, 一次攻螺纹0. 1就可达到要求。7)加工2-G3/8底孔时,根据参考文献8表4-23考虑加工余量1. 2mmo 可一次钻削加工余量1. 1mm, 一次攻螺纹0. Imni就可达到要求。8)加工上,下平面台各小孔,粗加工2nlm到金属模铸造的质量和表面 粗糙度要求,精加工Inun,可达到要求。2. 2. 5确定切削用量工序1:粗、精铳汽缸下平面(1)粗铳下平面加工条件:工件材料:HT200,铸
4、造。机床:X52K立式铳床。查参考文献7表3034刀具:硬质合金三面刃圆盘铳刀(面铳刀),材料:汀15, D = 100mm ,齿数Z = 8,此为粗齿铳刀。因其单边余量:Z=2mm所以铳削深度与: apm每齿进给量町:根据参考文献表2.4-75,取租加Z铳削速度V:参照参考文献7表3034,取V = l.33m/S。1000V式(2. 1)n二机床主轴转速:兀d 式中V一铳削速度;d一刀具直径。由式2. 1机床主轴转速八1000V 1000x1.33x60.n =x 254r / min兀(13.14x100按照参考文献3表3.1-74 = 300r/min7idn 3.14x100x300
5、 . _ ,v =p 1.5/m/s实际铳削速度V:10001000x60进经量 V/ . Vf = afZn - 0.12x8x300/60 4.8mm/s工作台每分进给量/:f/n=Vf= 4.8mm/s = 288mm/min%:根据参考文献7表2.4-81, & =40帆冽(2)精铳下平面加工条件: 工件材料:HT200,铸造。机床:X52K立式铳床。参考文献7表3031 刀具:高速钢三面刃圆盘铳刀(面铳刀):“15, D = 100mm,齿数12, 此为细齿铳刀。精铳该平面的单边余量:Z=lmm 铳削深度4:3 Tmm每齿进给量町:根据参考文献7表3031,取。/=。所机/Z铳削速度
6、V:参照参考文献7表3031,取V = 0.32m/s机床主轴转速,由式(2.1)有:1OOOV 1000x0.32x60 -.n =X 61r/minnd 3.14x100按照参考文献表3.1-31 = 75r/min实际铳削速度上7idn 3.14x100x75 八.v = 0.4m/5进给量V/,由式(1.3)有:Vf = afZn = 0.15x12x75/60 = 2.25mm/ s10001000x60工作台每分进给量 fm .fm=Vf= 225mm! s = 135mm/min粗铳的切削工时 被切削层长度L由毛坯尺寸可知/ = 280mm,刀具切入长度4:11 =0.5(0 -
7、 。2_硝 + (1 3)=0.5(100 - V1002-402) + (1 3) = 7mm刀具切出长度优取4= 2mm走刀次数为1/ + /+/)315 + 7 + 2.0 1 = -=21.13min机动时间孙:工 288根据参考文献5表2. 5-45可查得铳削的辅助时间5 =104精铳的切削工时被切削层长度/:由毛坯尺寸可知/ = 315mm刀具切入长度生 精铳时4= = 10a”刀具切出长度取4=25走刀次数为1/ + /, +12280 +100 + 2.tj2 =!- =x 1.09 mm机动时间。2:fm135根据参考文献5表2. 5-45可查得铳削的辅助时间5 =L4铳下平
8、面的总工时为:t二町+。2+。1+。2=1.13+1. 04+1. 04+1. 09=2. 58min工序:加工上平面,各切削用量与加工上平面相近,因此省略不算,参照工序1执行。工序:粗精铳侧面工艺平台:(1)粗铳宽度为工艺平台加工条件:工件材料:HT200,铸造。机床:X52K立式铳床。查参考文献7表3034刀具:硬质合金三面刃圆盘铳刀(面铳刀),材料:口5, D = 100mm ,齿数Z = 8,此为粗齿铳刀。因其单边余量:Z=2mm所以铳削深度%: apm每齿进给量町:根据参考文献表2. 4-75,取町二2加初Z铳削速度K:参照参考文献7表3034,取V = L33在s。由式2. 1得机
9、床主轴转速八1000V 1000x1.33x60 个.n =x 254r / min7id 3.14x100按照参考文献3表3. 1 -74 = 300r/min7idn 3.14x100x300 1 _ .实际铳削速度匕v =a 1.5/m/s10001000x60进给量V/:Vf= afZn= 0.12x8x300/60 4.8mm/5工作台每分进给量/:/=Vf=vn/s = 2mm/min %:根据参考文献7表2.4-81,4=6。加加被切削层长度/:由毛坯尺寸可知/ = 60mm,刀具切入长度L式(2.2)4 = 0.5(0 - Jz)2寸)+ (I 3)=0.5(100 - V10
10、02 - 602) + (1 3) = 11 13mm刀具切出长度取4= 2mm走刀次数为1(2)精铳工艺平台加工条件: 工件材料:HT200,铸造。机床:X52K立式铳床。由参考文献7表3031刀具:高速钢三面刃圆盘铳刀(面铳刀):15, D = 100mm,齿数 此为细齿铳刀。精铳该平面的单边余量:Z=lmm铳削深度与:册=1:每齿进给量町:根据参考文献表3031,取叫二。-。8租加Z铳削速度V:参照参考文献7表3031,取V = 0.32m/s机床主轴转速,由式(2.1)有:1OOOV 1000x0.32x60 -.n =X 61r/minnd 3.14x100按照参考文献表3.1-31
11、 = 75r/min实际铳削速度上7idn 3.14x100x75 八.v = 0.4m/5进给量V/,由式(2.3)有:Vf = afZn = 0.15x12x75/60 = 2.25mm/ s10001000x60工作台每分进给量 fm . fm=Vf= 225mm! s = 135mm/min被切削层长度/:由毛坯尺寸可知/ = 210mm刀具切入长度L精铳时4 =。= 18粕刀具切出长度/2:取4= 2mm走刀次数为1 根据参考文献9: =249/(37. 5X3)=2. 21mino根据参考文献M表2. 5-45可查得铳削的辅助时间5 =41精铳工艺平台: 根据参考文献9切削工时 J
12、 =249/(37. 5X3)=2. 21min根据参考文献5表2. 5-45可查得铳削的辅助时间。2 =41 粗精铳工艺平台总工时:t=: +2=2. 21+2. 21+0. 41+0. 41=5. 24min_L序:粗链2一100H12的孔机床:卧式钱床7618刀具:硬质合金链刀,链刀材料:YT5切削深度与: %=2,mm,毛坯孔径4=95。进给量入 根据参考文献表2.4-66,刀杆伸出长度取20。加明切削深度为即:2. 0mm。因此确定进给量/ = 02加篦。切削速度V :参照参考文献3表2. 4-9取V = 2.4w/s = 144w/min机床主轴转速:1000V1000x144人,
13、.n =x 482.7r / minnd 3.14x95.按照参考文献3表3.1-41取 = 1000r/min7idn 3.14x57x1000 _.v =p 2.98/72 / s实际切削速度V: 10001000x60工作台每分钟进给量方:ftn =fn = 0-2x1000 = 200加/min被切削层长度/: / = 210mma2 5/, = + (2-3) = + 2 6.33mm刀具切入长度L晒短0。刀具切出长度4:%二35mm 取4 = 4mm行程次数,::1/ + /+/? 210 + 6.33 + 4.tn=-=1.1 min机动时间的: M 200查参考文献1,表2.
14、5-37工步辅助时间为:2. 61min精链2一100H12机床:卧式链床7618刀具:硬质合金镶刀,獴刀材料:丫75切削深度:ap=05mm 进给量入 根据参考文献3表2.4-66,刀杆伸出长度取200,,切削 深度为05加。因此确定进给量/ = 0,15加加/切削速度V:参照参考文献3表2.4-9,取当=3.1所/s = 190.8加min机床主轴转速:1000V 1000x190.8.n =x 1029 / min兀do 3.14x99,取 = l(XXk/min7idn 3.14x99x1000 o .v =x 3.10m / s实际切削速度L:10001000x100工作台每分钟进给
15、量力:fm=%=0.15 x 1000 = 150mm/ min被切削层长度/: / = 210mm/j = + (2 3) = :F 2 b 2.87mm刀具切入长度L 馆K 火30。刀具切出长度4:k = 35mm取4=4mm 行程次数,:=210 + 2.87 + 4,027。机动时间5:7fm150所以该工序总机动工时tj= 6227 + 0.279 = 0.506 min查参考文献1,表2. 5-37工步辅助时间为:1.86m助工序:钻孔2-G1/8工件材料为HT200铁,孔的直径为3nlln。加工机床为Z535立式钻床, 加工工序为钻孔至3,选用3的麻花钻头。攻G1/8螺纹,选用G
16、1/8 细柄机用丝锥攻螺纹。进给量九 根据参考文献5表2.4-39,取/ =。-25如切削速度V:参照参考文献5表2.4-41,取V = 0.43m/s由式(2. 1)机床主轴转速:1000V 1000x0.43x60.n =x 2738r / min3.14x3,取 = 900z7min实际切削速度V:5 ndr.n 3.14x3x900V =10001000x100a0.08/n/s被切削层长度/:,= 12mmD3i L = 一 ctgkr + (1 2) = ctg 1200 + 2 p 3.5mm刀具切入长度L 2 l 2刀具切出长度L 4 =走刀次数为1攻Gl/8的螺纹机床:Z53
17、5立式钻床刀具:细柄机用丝锥(G1/8)进给量九 由于其螺距 二 203机巴因此进给量了 = 1.5利加切削速度V:参照参考文献5表2. 4-105,取V = 0148m/s8.88/n/min由式(2. 1)机床主轴转速:1000V1000x8.88 八八)/ .n =x 942.7r / min7rd03.14x3,取 = 0OOz7min丝锥回转转速。:取% =1。/min实际切削速度H: 7id(.n 3.14x3x100V =10001000x6020.15根/sid。被切削层长度/:,= 20mm 刀具切入长度生4 =4.5根加 刀具切出长度4: 4 = 走刀次数为1机动时间。:7
18、l + lx+l2=20 + 3,5 0J18min0.25x800根据参考文献5表2. 5-41可查得钻削的辅助时间 =1刀攻Gl/8螺纹被切削层长度/:,= 2。的刀具切入长度4: 4 =4.5租加刀具切出长度4: 4=。走刀次数为1,加A)20 + 4.5 20 + 4.5 .1x 0.05 min1.5x480 1.5x480根据参考文献5表2. 5-41可查得钻削的辅助时间幼=1刀总工时为:廿2。+。=3. 75inin工序:加工2G3/8底孔工件材料为HT200铁,孔的直径为8mni。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为钻孔至9,选用9的麻花钻头。攻G3/8螺纹,选用G3/8 细
19、柄机用丝锥攻螺纹。进给量九 根据参考文献5表2.4-39,取/ =。25S初切削速度V:参照参考文献表2. 4-41,取V = 0.43口/s由式(2. 1)机床主轴转速八:1000V 1000x0.43x60.n = 912r / min7rd03.14x9,取 = 900r/mine 兀d()n 3.14x9x900 八八.V =p 0.423m / s实际切削速度广:10001000x601.2夹具的基本结构及夹具设计的内容按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以 下几类:(1)定位元件及定位装置;(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构);(3)夹具体;(4)对刀,引
20、导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装 置等);(5)动力装置;(6)分度,对定装置;(7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与 机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等);每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力 装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照 加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有 的自动化夹具中必须有上下料装置。专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计:(1)定位装置 的设计;(2)夹紧装置的设计;(3)对刀-引导装置的设计;(4)夹具 体的设计;(5)其他元件及装置的设计。被切削层
21、长度/: / = 20mmD7刀具切入长度/ J = 5端+ (12)=产12。+ 2。4.1mm刀具切出长度L 4= 走刀次数为1 攻G3/8的螺纹机床:Z535立式钻床刀具:细柄机用丝锥(G3/8)进给量九 由于其螺距 = 2.03如巴因此进给量/ = 15%向一切削速度V:参照参考文献表2. 4705,取V =(M4M/s = 8.8M/min由式(2. 1)机床主轴转速:1000V 1000x8.88.n = 314r / min7rd03.14x9,取 = 360/min丝锥回转转速“。:取% =360r/min5 兀 d()n 3.14x9x360 八口 /V =b 0.17切 /
22、 s实际切削速度V :10001000x60攻G3/8螺纹的工时 被切削层长度/: / = 15mm刀具切入长度生=45皿刀具切出长度/2: 4 =走刀次数为1x 0.07 min/ + /+/? / + L+/?15 + 4.515 + 4.5!1 + !-1 =+机动时间。:fn fn。 1.5x360 1.5x360根据参考文献5表2. 5-41可查得钻削的辅助时间5 =1/工序:611 工件材料为HT200铁,孔的直径为8mm,表面粗糙度(=3.2,加工机床为Z535立式钻床,加工工序为惚钻,加工刀具为:车忽钻孔8mm小直径钻。1)确定切削用量确定进给量f根据参考文献7表28T0可查出
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- 2023 汽缸 加工 工艺 夹具 设计
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