等臂杠杆的加工工艺及钻Φ25孔夹具设计含3张CAD图-版本2.zip等臂杠杆的加工工艺及钻Φ25孔夹具设计含3张CAD图-版本2.zip

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产品型号 零件图号 共 8 页机械加工工序卡片 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 第 1 步 毛坯准备 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工时定额 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/min) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 进给 次数 机动 辅助 1 铸造毛坯 2 时效热处理 3 涂底漆 产品型号 零件图号 共 8 页机械加工工序卡片 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 第 2 步 粗铣精铣 φ40 上 下端面和宽度为 30 的平台面 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 XA6132 万能立式升降铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工时定额 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/min) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/z) 背吃刀量 (mm) 进给 次数 机动 辅助 1 粗铣 φ40 上端面和宽度为 30 的 平台面 高速钢圆柱立铣刀 Ф50 、专用量具 95 15 0.25 3 1 0.66mi n 2 精铣 φ40 上端面和宽度为 30 的平台面 高速钢圆柱立铣刀 Ф50 、专用量具 166 26 0.03 1 1 1.31mi n 3 粗铣 φ40 下端面 高速钢圆柱立铣刀 Ф50 、专用量具 95 15 0.25 3 1 0.29mi n 4 精铣 φ40 下端面 高速钢圆柱立铣刀 Ф50 、专用量具 166 26 0.03 1 1 0.91mi n 产品型号 零件图号 共 8 页机械加工工序卡片 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 第 3 步 粗精铣 φ30 凸台面 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 XA6132 万能立式升降铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工时定额 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/min) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 进给 次数 机动 辅助 1 粗铣 φ30 凸台面 高速钢圆柱立铣刀 Ф50 、专用量具 95 15 0.25 3 1 0.66mi n 2 精铣 φ30 凸台面 高速钢圆柱立铣刀 Ф50 、专用量具 166 26 0.03 1 1 1.14mi n 产品型号 零件图号 共 8 页机械加工工序卡片 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 第 4 步 钻、扩、粗铰、 精铰 Φ25H9mm 孔 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 Z5025 立式钻 1 夹具编号 夹具名称 切削液 钻床夹具 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工时定额 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/min) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 进给 次数 机动 辅助 1 钻 Φ25H9mm 孔 立式钻床 Z550 型、卡规、专用量具 250 18 0.4 23.0 1 0.64mi n 2 扩 Φ25H9mm 孔 立式钻床 Z518 型、卡规、专用量具 47 3.66 1.2 1.80 1 1.06mi n 3 粗铰 Φ25H9mm 孔 立式钻床 Z518 型、卡规、专用量具 47 3.806 1.0 0.14 1 1.48mi n 4 精铰 Φ25H9mm 孔 立式钻床 Z518 型、卡规、专用量具 63 4.95 0.8 0.06 1 1.33mi n 产品型号 零件图号 共 8 页机械加工工序卡片 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 第 5 步 钻、粗铰、精铰 2×Φ8(H7)mm 孔 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 Z518 型 1 夹具编号 夹具名称 切削液 翻转式钻床夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工时定额 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/min) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 进给 次数 机动 辅助 1 钻 2×Φ8(H7)孔 立式钻床 Z518 型、卡规、专用量具 1000 22 0.3 7.80 1 0.54mi n 2 粗铰 2×Φ8(H7)孔 立式钻床 Z518 型、卡规、专用量具 450 11 0.3 0.16 1 0.2min 3 精铰 2×Φ8(H7)孔 立式钻床 Z518 型、卡规、专用量具 720 18.1 0.3 0.04 1 5.7s 产品型号 零件图号 共 8 页机械加工工序卡片 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 第 6 步 钻、粗铰、精铰 Φ10(H7)mm 孔 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 Z518 型 1 夹具编号 夹具名称 切削液 钻床夹具 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工时定额 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/min) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 进给 次数 机动 辅助 1 钻 Φ10(H7)mm 孔 立式钻床 Z518 型、卡规、专用量具 1000 30 0.3 9.80 1 0.64mi n 2 粗铰 Φ10(H7)mm 孔 立式钻床 Z518 型、卡规、专用量具 450 14.07 0.3 0.16 1 1.48mi n 3 精铰 Φ10(H7)mm 孔 立式钻床 Z518 型、卡规、专用量具 720 22.6 0.3 0.04 1 1.33mi n 产品型号 零件图号 共 8 页机械加工工序卡片 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 钳工 第 7 步 表面去毛刺 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工时定额 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/min) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 进给 次数 机动 辅助 1 表面去毛刺 产品型号 零件图号 共 8 页机械加工工序卡片 产品名称 等臂杠杆 零件名称 等臂杠杆 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 检验 第 8 步 检验入库 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工序工时 工位器具编号 工位器具名称 准终 单件 工时定额 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 (r/min) 切削速度 (m/min) 进给量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 进给 次数 机动 辅助 1 检验入库 产品型号 零(部)件图号机械加工工艺过程卡片 产品名称 零(部)件名称 杠杆 共 2 页 第 1 页 材料牌号 HT200 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注 工时工 序 号 工序 名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 准终 单件 一 毛坯 准备毛坯 1 铸造毛坯 铸造 2 时效热处理 热 3 涂底漆 油漆 二 铣 粗铣精铣 φ40 上下端面和宽度为 30 的平台面 金工 XA6132 高速钢圆柱立铣刀 Ф50 1 粗铣精铣 φ40 上端面和宽度为 30 的平台面 金工 专用夹具 1.97' 2 粗铣精铣 φ40 下端面 金工 专用量具和游标卡尺 1.20' 三 铣 粗精铣 φ30 凸台面 金工 XA6132 高速钢圆柱立铣刀 Ф50 1.80' 四 钻 钻、扩、粗铰、精铰 Φ25H9mm 孔 金工 Z5025 专用钻夹具 1 钻 Φ25H9mm 孔 金工 莫氏锥柄麻花钻 D=23mm 0.64' 2 扩 Φ25H9mm 孔 金工 锥柄扩孔钻 D=24.7mm 1.06' 描 图 3 粗铰 Φ25H9mm 孔 金工 锥柄机用铰刀 D=24.94mm 1.48 ' 4 精铰 Φ25H9mm 孔 金工 锥柄机用铰刀 D=25mm 1.33' 描 校 五 钻 钻、粗铰、精铰 2×Φ8(H7 )mm 孔 金工 Z518 专用钻夹具 1 钻 2×Φ8(H7)mm 孔 金工 莫氏锥柄麻花钻 D=7.8mm 0.15' 底图号 2 粗铰 2×Φ8(H7)mm 孔 金工 锥柄机用铰刀 D=7.96mm 1.00' 3 精铰 2×Φ8(H7)mm 孔 金工 锥柄机用铰刀 D=8mm 0.28' 装订号 六 钻 钻、粗铰、精铰 Φ10(H7)mm 孔 金工 专用钻夹具 设计 (日期) 审核 (日期) 标准化(日期) 会签 (日期) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 产品型号 零(部)件图号机械加工工艺过程卡片 产品名称 零(部)件名称 杠杆 共 2 页 第 2 页 材料牌号 HT150 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注 工时工 序 号 工序 名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 准终 单件 1 钻 Φ10(H7)mm 孔 金工 莫氏锥柄麻花钻 D=9.8mm 0.64' 2 粗铰 Φ10(H7)mm 孔 金工 锥柄机用铰刀 D=9.96mm 1.48' 3 精铰 Φ10(H7)mm 孔 金工 锥柄机用铰刀 D=10mm 1.33' 七 钳 表面去毛刺 钳工 八 检 检验入库 检验 游标卡尺 0—200 专用的量检具 描 图 描 校 底图号 装订号 设计 (日期) 审核 (日期) 标准化(日期) 会签 (日期) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 前言 机械工艺与夹具技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了,随着工业的迅 猛发展机制工艺与夹具技术更加日新月异。伴随着数学、控制理论计算机、电子器 件的发展,出现了机制工艺与夹具技术系统,并作为一门应用科学已发展成熟,形 成了自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大 部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能 综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立 地分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂零件(杠杆)的工艺规程的 能力和运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案。 通过这次课程设计与学习,使我能对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把 握,能掌握金属切削过程的基本规律,掌握机械加工的基本知识,能选择加工方法 与机床、刀具、夹具及加工参数,具备制订工艺规程的能力和掌握机械加工精度和 表面质量的基本理论和基本知识,初步具备分析解决现场工艺问题的能力。了解当 今先进制造技术和先进制造模式的发展概况,初步具备对制造系统、制造模式选择 决策的能力。 机制工艺与夹具技术的应用非常广泛,如一般工业用的塑料加工机械、压力机 械、机床等,行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等,钢铁工业用 的冶金机械、提升装置等。应该提及的是,近年来,世界科学技术不断迅速发展, 各部门对机制工艺与夹具技术提出了更高的要求。同时,机制工艺与夹具技术与电 子技术的配合,广泛应用于智能机器人、海洋开发、高精度零件的制造与加工等, 使机制工艺与夹具技术的应用提高到一个崭新的高度。 通过设计实践进一步树立正确的设计思想。在整个设计过程中,坚持实践是检 验真理的唯一标准,坚持理论联系实际,坚持与机械制造生产情况相符合,使设计 尽可能做到技术先进、经济合理、生产可行、操作方便、安全可靠。 由于时间和水平有限,本课程设计难免有不少缺点和错误,恳请老师批评指正。 目录 前言 .1 第 1 章 零件的分析 .3 1.1 零件的用途分析 .3 1.2 零件的技术要求 .3 1.3 零件的工艺分析 .3 1.4 确定零件的生产类型 .4 第 2 章 工艺规程设计 .5 2.1 确定毛坯的制造形式 .5 2.2 确定毛坯的制造方法 .5 2.3 基面的选择 .5 2.3.1 粗基准的选择 5 2.3.2 精基准的选择 5 2.4 工件表面加工方法的选择 .5 2.5 选择加工设备及刀、量、夹具 .6 2.5 确定工艺路线 .7 2.5.1 工艺路线方案一 7 2.5.2 工艺路线方案二 8 2.5.3 工艺方案的比较和分析 9 2.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .10 2.7 确定切削用量与时间定额的计算 .12 第 3 章 设计钻 Ф25H9 孔的夹具 26 3.1、确定设计方案 26 3.2 计算钻削力 26 3.3 计算夹紧力 26 3.4、导向装置 26 结论 .29 致谢 .30 参考文献 .31 第 1 章 零件的分析 1.1 零件的用途分析 题目给出的零件是杠杆。它主要的作用是用来支承、固定的、传递力矩的。 1.2 零件的技术要求 杠杆零件的 Φ25、Φ10、Φ8 四孔的轴线有平行度的要求。现分述如下表: 表 1.1 杠杆零件技术要求表 加工表面 尺寸及公差/mm 公差及精度 等级 表面粗糙度 Ra/μm 形位公差 /mm Φ40 大表面 046.5IT12 6.3 Φ40 小表面 .0IT12 3.2 左 Φ30 表面 ,1574.8IT12 6.3 右 Φ30 表面 15 IT12 6.3 Φ25 孔 052.IT9 1.6 Φ10 孔 1.0IT7 3.2 ∥ 0.1 A 左 Φ8 孔 Ф , 5.824 IT7 1.6 ∥ 0.15 A 右 Φ8 孔 Ф , 015.8 IT7 1.6 ∥ 0.1 A 该杠杆的形状特殊、结构简单,是常见的杠杆零件。为实现起功能,对其的配 合面要求较高,加工精度要求较高。因其在工作中的工作平稳,故无须进行热处理。 综上所述,该杠杆的各项要求制定较合理,符合其功用。 1.3 零件的工艺分析 分析零件图可知,杠杆中间的两平面和左右两边的端面要进行切削加工, Φ25、 Φ10 、 Φ8 孔的端面均为平面,这样可以防止加工的过程中钻头钻偏,可以 保证加工的精度和配合的精度。另外,除了 Φ10 孔以外,对其余的三孔的孔内表 面的要求较高。要采取必要的措施以保证其表面精度。但这些加工精度可以在正常 的生产条件下采用经济的方法保质保量地加工出来。端面和孔的加工可以同过通用 铣床和钻床保证其加工精度,而不需要使用高精度的机床,通过钻削、铣削的加工 就可以达到要求。 1.4 确定零件的生产类型 依设计题目知:Q=5000 件/ 年,结合生产实际,备用品率 a%和废品率 b%分别 取 3%和 0.5% 。代入公式得 N=5000 X(1+3%)X (1+0.5 )=5175.75 件/ 年。 通过三维软件 PROE 的实体估算,其重量为 6 千克,查参考文献得,该杠杆属 中型零件;由参考文献得,生产类型为大量生产。 第 2 章 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 杠杆零件的材料为灰铸铁 HT200。考虑到杠杆零件在工作中的载荷平稳并且处 于润滑状态,因此应该采用润滑效果较好的铸铁,以使金属纤维尽量不被裁断,保 证零件工作可靠。 2.2 确定毛坯的制造方法 由于年产量为 5000 件,达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,铸造 表面质量的要求高,故可采用铸造质量稳定的,适合大批生产的金属模铸造。毛坯 的拔模斜度为 5°。又由于零件的对称特性,故采取两件铸造在一起的方法,便于 铸造和加工工艺过程,而且还可以提高生产率。 2.3 基面的选择 2.3.1 粗基准的选择 对于本零件而言,按照粗基准的选择原则,选择本零件的加工表面就是宽度为 Ф40mm 的肩面表面作为加工的粗基准,可用压板对肩台进行加紧,利用一组 V 形 块支承 Φ40mm 的外轮廓作主要定位,以消除 、 、 、 四个自由度。再以一ZY 面定位消除 、 两个自由度,达到完全定位,就可加工 Φ25(H7)的孔。X 2.3.2 精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹,采用 Φ25(H7)的孔作为精基准。 2.4 工件表面加工方法的选择 本零件的加工表面有:粗精铣宽度为 Φ40mm 的上下平台、钻 Φ10(H7)孔、钻 2×Ф 的小孔 、粗精铣 Φ30 凸台的平台。材料为 HT200,加工方法选择如下:015.8 1、Φ40mm 圆柱的上平台:公差等级为 IT8~IT10,表面粗糙度为 Ra6.3,采用粗铣 →精铣的加工方法,并倒 R3 圆角。 2、Φ40mm 圆柱的下平台:公差等级为 IT8~IT10,表面粗糙度为 Ra3.2,采用采用 粗铣→精铣的加工方法,并倒 R3 圆角。 3、Φ30mm 的凸台上下表面:公差等级为 IT13,表面粗糙度为 Ra6.3,采用粗铣→ 精铣的加工方法。 4、钻 Φ10(H7)内孔:公差等级为 IT7~IT8,表面粗糙度为 Ra3.2,平行度为 0.1µm(A) ,采用钻孔→粗铰→精铰的加工方法。 5、钻 Φ25(H9)内孔:公差等级为 IT6~IT8,表面粗糙度为 Ra1.6,采用钻孔→ 扩孔钻钻孔→→粗铰→精铰的加工方法,并倒 1×45°内角。 6、钻 Φ8(H7)内孔:公差等级为 IT6~IT8,表面粗糙度为 Ra1.6,采用钻孔→粗 铰→精铰的加工方法。 2.5 选择加工设备及刀、量、夹具 由于生产类型为大批生产,故加工设备宜以采用通用机床为主,辅以少量专用 机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线。 工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完后。 粗精铣宽度为 Ф40mm 的上下平台和宽度为 30mm 的平台。考虑到工件的定位 夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用立铣,选择 XA6132 万能立式升降铣床(参 考文献:机械工艺设计手册,主编:李益民,机械工业出版社出版社) ,刀具选 D=50mm 的圆柱形铣刀(参考文献:机械工艺设计手册,主编:李益民,机械工业 出版社出版) 、专用夹具、专用量具和游标卡尺。 粗精铣宽度为 Φ30mm 的凸台表面。采用 XA6132 万能立式升降铣床,刀具选 D=50mm 的圆柱形铣刀,专用夹具、专用量检具和游标卡尺。 钻孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф23mm。采用 Z5025 立式钻床,刀具选莫氏锥 柄麻花钻(莫氏锥柄 2 号刀)D=23mm ,专用钻夹具,专用检具。 扩孔钻钻孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф24.8mm 。采用立式 Z5025 立式钻床,刀具 选 D=24.7mm 的锥柄扩孔钻(莫氏锥度 3 号刀) ,专用钻夹具和专用检具。 粗铰孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф24.94mm 。采用 Z5025 立式钻床,刀具选 D=24.94mm 的锥柄机用铰刀,专用钻夹具和专用检具。 精铰孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф25(H9)。采用 Z5025 立式钻床,刀具选 D=25mm 的锥柄机用铰刀,并倒 1×45°的倒角钻用铰夹具和专用检量具。 钻 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸达到 7.8mm。采用立式 Z518 型钻床,刀具选用 D=7.8mm 的直柄麻花钻,专用钻夹具和专用检量具。 钻 Φ10(H7)的内孔使尺寸达到 Φ9.8mm 。采用立式 Z518 型钻床,刀具选用 D=9.8mm 的直柄麻花钻,专用的钻夹具和量检具。 粗铰 Φ10(H7)内孔使尺寸达到 Φ9.96mm 。采用立式 Z518 型钻床,刀具选 用 D=10mm 的直柄机用铰刀,专用夹具和专用量检具。 精铰 Φ10(H7)内孔使尺寸达到 Φ10 (H7)mm。采用立式 Z518 型钻床,选 择刀具 D=10mm 的精铰刀,使用专用夹具和量检具。 粗铰 2×Φ8(H7)小孔使尺寸达到 Φ7.96mm 。采用立式 Z518 型钻床,选择 刀具为 D=8mm 直柄机用铰刀,使用专用夹具和专用量检具。 精铰 2×Φ8(H7)小孔使尺寸达到 Φ8(H7 ) 。采用立式 Z518 型钻床,选择 刀具为 D=8mm 的直柄机用铰刀,使用专用的夹具和专用的量检具。 2.5 确定工艺路线 制订工艺路线的出发点,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(生产纲领的大小对生产组织和零件加工工 艺过程起着重要的作用,它决定了各工序所需专业化和自动化的程度,决定了所应 选用的工艺方法和工艺装备。 )已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性 的机床配以专用夹具,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。 2.5.1 工艺路线方案一 铸造 时效 涂底漆 工序一:粗精铣宽度为 Ф40mm 的上下平台和宽度为 30mm 的平台 工序二:粗精铣宽度为 Φ30mm 的凸台表面 工序三:钻孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф23mm。 工序四:扩孔钻钻孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф24.8mm。 工序五:铰孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф25(H9)。 工序六:钻 Φ10(H7)的内孔使尺寸达到 9.8mm。 工序七:粗铰 Φ10(H7)内孔使尺寸达到 9.96mm。 工序八:精铰 Φ10(H7)内孔使尺寸达到 Φ10 (H7 )mm。 工序九:钻、粗、精铰 2×Φ8(H7)小孔使尺寸达到 Φ8(H7 ) 。 工序十:检验入库。 2.5.2 工艺路线方案二 铸造 时效 涂底漆 工序Ⅰ:粗精铣宽度为 Ф40mm 的上下平台和宽度为 30mm 的平台。 工序Ⅱ:粗精铣宽度为 Φ30mm 的凸台表面 工序Ⅲ:钻孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф23mm。 工序Ⅳ:钻 2×Ф8(H7)的小孔使尺寸。 工序Ⅴ:扩孔钻钻孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф24.8mm。 工序Ⅵ:铰孔 Ф25(H9)使尺寸达到 Ф25(H9)。 工序Ⅶ:钻 Φ10(H7)的内孔使尺寸达到 9.8mm。 工序Ⅷ:粗铰 Φ10(H7)内孔使尺寸达到 9.96mm。 工序Ⅸ:精铰 Φ10(H7)内孔使尺寸达到 Φ10 (H7 )mm。 工序Ⅹ:粗铰 2×Φ8(H7)小孔使尺寸达到 7.96mm。 工序Ⅺ:精铰 2×Φ8(H7)小孔使尺寸达到 Φ8(H7) 。 工序Ⅻ:检验入库。 2.5.3 工艺方案的比较和分析 上述两种工艺方案的特点是:方案一是根据宽度为 40mm 的上下肩面作为粗基 准,Ф25 (H7)孔作为精基准,所以就要加工 Ф 25 孔时尺寸达到要求的尺寸,那 样就保证了 2×Ф8 小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则先粗加工孔 Ф25,而不 进一步加工就钻 Ф8(H7 ) ,那样就很难保证 2×Ф 8 的圆度跳动误差精度。所以决 定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。结合方案一的工艺路线,根据工序集中 的加工原则,最终制定下面方案路线: 工序一:毛坯准备 工步一:铸造毛坯 工步二:表面时效热处理 工步三:涂底漆 工序二:粗铣精铣 φ40 上下端面和宽度为 30 的平台面 工步一:粗、精铣 φ40 上端面和宽度为 30 的平台面 工步二:粗、精铣 φ40 下端面 工序三:粗精铣 φ30 凸台面 工序四:钻、扩、粗铰、精铰 Φ25H9mm 孔 工步一:钻 Φ25(H9)孔 工步二:扩钻 Φ25(H9)孔 工步三:粗铰 φ25(H9)孔 工步四:精铰 φ25(H9)孔 工序五:钻、粗铰、精铰 2×Φ8(H7)mm 孔 工步一:钻 2×Φ8(H7)孔 工步二:粗铰 2×φ8(H7)孔 工步三:精铰 2×φ8(H7)孔 工序六:钻、粗铰、精铰 Φ10(H7)mm 孔 工步一:钻 Φ10(H7)孔 工步二:粗铰 Φ10(H7)孔 工步三:精铰 Φ10(H7)孔 工序七:表面去毛刺 工序八:检验入库 2.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆的材料是 HT200,毛坯的重量 10kg,生产类型为大量生产。 由(参考文献:机械加工余量手册,孙本绪、熊万武,北京:国防工业出版社) 可知,要确定的毛坯机械加工余量和尺寸公差,先确定以下各项因素。 1、公差等级 由杠杆的功用和技术要求,确定该零件的公差等级为普通级。 2、铸件的重量 由 PROE 的实体估算杠杆零件的重量为 6 千克,由此再估算起毛坯的重量为 8 千克。 3、零件的分模面 根据该杠杆零件的形位特点,该零件的 Φ25、Φ8 轴线组成的平面为分模面, 属于直分模面。 4、零件的表面粗糙度 由零件图可知,该杠杆的各加工表面的粗糙度 Ra 均大于 1.6μm。 根据上述诸因素,由于毛坯采用金属模铸造,可查表确定该铸件的尺寸公差和机械 加工余量以及各加工表面的工序尺寸,所得结果见下表。 主要毛坯尺寸及公差 主要尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 CT 2×Φ8(H7)之间 的中心距离 168 — 168 4 Φ10(H7)孔尺寸 10 2.0 10 3 Φ25(H9)孔尺寸 25 3.0 25 4 Φ8(H7)孔尺寸 8 2.0 8 3 各加工表面表面总余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 (mm) 说明 Ф40mm 的上 下平台 宽度 30mm 的 平台 40 30 G H 4 3 加工上下底面 加工上表面 Ø30mm 的凸 台上下面 30 H 3 凸台上下面 Φ10(H7)孔 10 H 3 加工内孔 Φ8 (H7 )孔 8 H 3 加工内孔 Φ25 (H9 )孔 25 G 4 加工内孔 各加工表面的工序尺寸 Ф40mm 的上、下平台,宽度 30mm 的平台 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 毛坯 62 1.862 1.8 粗铣 56 3(单边) 0.4 04.56 精铣 54 1(单边) 0.4 046. Φ30mm 的左凸台上下表面 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 毛坯 54 1.854 1.8 粗铣 57 3(单边) 0.4 4.057 精铣 58 1(单边) 0.4 74.08 Φ25(H9)孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等级 工序尺寸 Φ25(H9) 钻孔 11.5(单侧) — Φ 23 Φ25(H9) 扩孔 0.9(单侧) — Φ 24.8 Φ25(H9) 粗铰孔 0.07(单侧) Φ24.94 Φ25(H9) 精铰孔 0.03(单侧) H9 Φ25(H9) Φ10(H7)孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等级 工序尺寸 Φ10(H7) 钻孔 4.9(单侧) — Φ9.8 Φ10(H7) 粗铰孔 0.08(单侧) — Φ 9.96 Φ10(H7) 精铰孔 0.02(单侧) H7 Φ10(H7) 2×Φ8(H7)孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等级 工序尺寸 2×Φ8(H7) 钻孔 4.9(单侧) — Φ7.8 2×Φ8(H7) 粗铰孔 0.08(单侧) — Φ 7.96 2×Φ8(H7) 精铰孔 0.02(单侧) H7 Φ8(H7) 2.7 确定切削用量与时间定额的计算 工序一:毛坯准备(省略) 工步一:铸造毛坯 工步二:表面时效热处理 由于毛坯铸造内应力较大。为了消除内应力,减少变形,保证精度的稳定性, 铸造后要安排人工时效处理(加热到 500-550℃,加热速度 50-120℃/h,保温 4-6h ,冷却速度≤30℃/h,出炉温度≤200 ℃) 。 工步三:涂底漆 工序二:粗铣精铣 φ40 上下端面和宽度为 30 的平台面 工步一:粗、精铣 φ40 上端面和宽度为 30 的平台面 1、加工条件 工件材料:灰铸铁,铸造。 加工要求:粗、精铣 φ40 上端面和宽度为 30 的平台面,使表面粗糙度达到 Ra=3.2。 机床:XA6132 万能立式升降铣床(查《机械制造工艺手册》表[4-16]) 刀具:根据机械加工工艺师手册(机械工业出版社) ,选择高速钢圆柱形铣刀铣 φ40 上端面和宽度为 30 的平台面,铣刀直径可根据铣削深度 ,铣削宽度 ,按pawa 下式计算确定: 端铣刀: =56-64mmwad)( 6.140 式中: 为铣刀直径, 为铣削宽度 根据表 21.2,铣刀直径选择 50mm,根据表 21.4,圆柱形铣刀规格 (GB1115-85) ,铣刀直径 D=50mm,极限偏差 js16 ;L=80mm,极限偏差)( 80. js16 ; d=22mm,极限偏差 H7 ; ;粗)( 80.)( 021. 12,5430n, 铣用粗齿,齿数 Z=6;精铣用细齿,齿数 Z=8。 粗铣平面选用 =3~8mm,精铣平面选用 =0.1~1mm。由于铸造加工余量papa (+6.5mm~-4.5mm) ,查《 金属机械加工工艺人员手册》 (第三版)P1012 表[12-2]选 精度等级为 14 级。 (2)铸造件在表面粗糙度许可的要求下,一般通过一次粗铣就能达到尺寸要求, 但由于尺寸有余,故考虑一次进行铣削。此时,在确定好铣削量的同时,使刀尖避 开工件表面的铸硬度粗铣 =3mm,精铣 =1mm。papa (3)进给量的选择 查《金属切削手册》 (上海科学出版社)表[6-12]取圆柱铣刀铣削铸造件的进给 量粗铣 =0.25mm/齿,精铣 =0.06mm/齿。zf zf (4)切削速度 查《金属切削手册》 (上海科学出版社)表[6-14] 由于粗铣铸造件时,切削负载和载荷较大,故 V 应取较小值。 V=15m/min。精 铣 26m/min。 (5)铣刀直径和工作台的进给量 查《金属切削手册》 (上海科学出版社)表[10-38]和[10-39]得 D=50mm 则 粗铣: =1000×15/3.14×50=95.54r/min 取 =96r/minsn sn 按机床(XA6132 万能立式升降铣床)选取 =95r/minw v=3.14×95×50/1000=14.92m/min 当 时,工作台的每分钟的进给量 ,min/95rw mf =0.25×6×95=142.5m/minmzf 精铣: =1000×26/3.14×50=165.6r/min 取 =166r/minsn sn 按机床(XA6132 万能立式升降铣床)选取 =150r/minwn v=3.14×50×150/1000=23.55m/min 当 时,工作台的每分钟的进给量 ,min/150rw mf =0.06×8×150=72m/minmzf (6)切削工时 查《金属切削手册》 (上海科学出版社)选 =83mm, =8.3mm, =3mml1l2l 粗铣: 94.3/142.5=0.66min12mltf 精铣: 94.3/72=1.31min12mltf 工步二:粗、精铣 φ40 下端面 1、加工条件 工件材料:灰铸铁,铸造。 加工要求:粗、精铣 φ40 下端面,使表面粗糙度达到 Ra=3.2 。m 机床:XA6132 万能立式升降铣床(查《机械制造工艺手册》表[4-16]) 刀具:根据机械加工工艺师手册(机械工业出版社) ,选择高速钢圆柱形铣刀铣粗、 精铣 φ40 下端面,铣刀直径可根据铣削深度 ,铣削宽度 ,按下式计算确定:pawa 端铣刀: =56-64mmwad)( 6.140 式中: 为铣刀直径, 为铣削宽度 根据表 21.2,铣刀直径选择 50mm,根据表 21.4,圆柱形铣刀规格 (GB1115-85) ,铣刀直径 D=50mm,极限偏差 js16 ;L=80mm,极限偏差)( 80. js16 ; d=22mm,极限偏差 H7 ; ;粗)( 80.)( 021. 12,5430n, 铣用粗齿,齿数 Z=6;精铣用细齿,齿数 Z=8。 粗铣平面选用 =3~8mm,精铣平面选用 =0.1~1mm。由于铸造加工余量papa (+6.5mm~-4.5mm) ,查《 金属机械加工工艺人员手册》 (第三版)P1012 表[12-2]选 精度等级为 14 级。 (2)铸造件在表面粗糙度许可的要求下,一般通过一次粗铣就能达到尺寸要求, 但由于尺寸有余,故考虑一次进行铣削。此时,在确定好铣削量的同时,使刀尖避 开工件表面的铸硬度粗铣 =3mm,精铣 =1mm。papa (3)进给量的选择 查《金属切削手册》 (上海科学出版社)表[6-12]取圆柱铣刀铣削铸造件的进给 量粗铣 =0.25mm/齿,精铣 =0.03mm/齿。zf zf (4)切削速度 查《金属切削手册》 (上海科学出版社)表[6-14] 由于粗铣铸造件时,切削负载和载荷较大,故 V 应取较小值。 V=15m/min。精 铣 30m/min。 (5)铣刀直径和工作台的进给量 查《金属切削手册》 (上海科学出版社)表[10-38]和[10-39]得 D=50mm 则 粗铣: =1000×15/3.14×50=95.54r/min 取 =96r/minsn sn 按机床(XA6132 万能立式升降铣床)选取 =95r/minw v=3.14×95×50/1000=14.92m/min 当 时,工作台的每分钟的进给量 ,min/95rw mf =0.25×6×95=142.5m/minmzf 精铣: =1000×30/3.14×50=165.6r/min 取 =190r/minsn sn 按机床(XA6132 万能立式升降铣床)选取 =190r/minwn v=3.14×50×190/1000=29.83m/min 当 时,工作台的每分钟的进给量 ,min/190rw mf =0.03×8×190=45.6m/minmzf (6)切削工时 查《金属切削手册》 (上海科学出版社)选 =30mm, =8.3mm, =3mml1l2l 粗铣: 41.3/142.5=0.29min12mltf 精铣: 41.3/45.6=0.91min12mltf 工序三:粗精铣 φ30 凸台面 1、加工条件 工件材料:灰铸铁,铸造。 加工要求:粗、精铣 2—φ30 凸台面,使表面粗糙度达到 Ra=6.3 。m 机床:XA6132 万能立式升降铣床(查《机械制造工艺手册》表[4-16]) 刀具:根据机械加工工艺师手册(机械工业出版社) ,选择高速钢圆柱形铣刀 粗、精铣 2—φ30 凸台面,铣刀直径可根据铣削深度 ,铣削宽度 ,按下式计pawa 算确定: 端铣刀: =42-48mmwad)( 6.140 式中: 为铣刀直径, 为铣削宽度 根据表 21.2,铣刀直径选择 50mm,根据表 21.4,圆柱形铣刀规格 (GB1115-85) ,铣刀直径 D=50mm,极限偏差 js16 ;L=80mm,极限偏差)( 80. js16 ; d=22mm,极限偏差 H7 ; ;粗)( 80.)( 021. 12,5430n, 铣用粗齿,齿数 Z=6;精铣用细齿,齿数 Z=8。 粗铣平面选用 =3~8mm,精铣平面选用 =0.1~1mm。由于铸造加工余量papa (+6.5mm~-4.5mm) ,查《 金属机械加工工艺人员手册》 (第三版)P1012 表[12-2]选 精度等级为 14 级。
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