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生产,采用在铸磨中铸造毛坯⑴轴孔
①17Q021mmo毛坯为实心参照《切削加工简要实用手册》表8-21确定工序尺寸和余量根据上述原始资料和加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工艺尺寸和毛坯尺寸如下:为:钻孔
①15根机22=15/71/71扩孔
016.5mm2Z=
1.5mm2Z=
0.5mm2轴孔
①22Q021mm毛坯为实心参照《切削加工简要实用手册》表8-21确定工序尺寸和余量为:钻孔:2Z=20mm扩孔:
021.7mm2Z=
1.7mm…n n0-021钱孔:2Z=o.3mm
①22mm032-锥销孔中4根机毛坯为实心参照《实用机械加工工艺手册》表6-20得加工余量为:钻孔
03.9mm2Z=
3.9mm精锐
①4mm2Z=
0.1mm4粗铳表面粗糙度为
12.5〃根的上结合加工平面参照《切削加工简要实用手册》表8-30确定加工余量为z=i.om/n o⑸粗铳表面粗糙度为
3.62H勺轴孔端面参照《切削加工简要实用手册》表8-30确定加工余量为:z=i.ommo⑹磨表面粗糙度为
3.6〃根的轴孔端面参照《切削加工简要实用手册》表8-21确定加工余量为:由以上分析得出毛坯图如下:齿轮泵盖毛坯图确定切削用量和基本定期工序1:粗铳箱盖上结合面以和两轴孔端面本工序采用计算法确定切削用量1加工条件工件材料HT200,硬度HBS为187〜255,铸造加工规定粗铳上结合平面,保持尺寸厚度,表面粗糙值为
12.5WW;粗铳两轴孔端面,保持尺寸厚度,表面粗糙值为
3.2umo机床XA6132型万能铳床刀具硬质合金端铳刀,材料为YG6,铳刀直径与被加工面的大小、夹具与工件日勺位置关系等有关,铳刀直径可根据下式计算确定〃=
1.4〜
1.6卬其中为——铳刀直径;铳削宽度一一a o由《机械加工工艺师手册》w表21-2,再根据铳削宽度〃卬二6根根,确定铳刀直径4=80根根,齿数Z=52计算切削用量,「=O24mm/齿参照《实用机械加工工艺手册》表11-92铳削速度参照《实用机械加工工艺手册》表11-94,确定U二L0m/s即60m/minlOOOv1000x60,.、因此n,==-------=239r/mm兀d%x80现采用XA6132型万能铳床,根据机床阐明书,取吗,=235r/min,7idr.n x80x235…,・、故实际铳削速度为v=——=---------------------=59m/min;10001000进给量当%,=235r/min时,f=fzn=
0.24x5x235=282mm/minm zwI+L+/⑶铳削工时晨=」一!一-9J in其中4——工作铳削部分长度\——切入行程长度671+3+2因此=
2.40min~~282~~1—一切出行程长度2工序2钻、扩、钱
①17加根和
①22相机两孔•对于孔中17根加
1、钻孔中15根〃21钻头和机床采用高速钢麻花钻,直径4=15相机,机床采用Z525立式钻床2计算切削用量进给量根据《切削加工简要实用手册》表8-69查得进给量/=
0.37〜0・45加/r,根据Z525机床阐明书,现取了=
0.36,%/%/r切削速度根据《切削加工简要实用手册》表8-71查得切削速度u=
0.35m/s,即21mlmin则根据机床阐明书,取%.=392r/min,故实际切削速度为钻削力轴向力尸=Cd^fFK=08x
1.2=4679NF F扭矩用=/工必KM x10一3=
225.63x15「9x
0.36°.8x
1.2x10一3=23・2N•机切削功率P=2/rMnx10-3=2x»x
23.2x392*60x107=
0.95KWm由以上计算成果与机床容许值相比,均容许,确定采用切削用量:3切削工时I”,=16mm,I】=3mm,/=2mm;则r r1«
92、扩孔
016.5mm1采用刀具采用
①
16.5相机原则高速钢扩孔钻2计算切削用量进给量查《机械加工工艺师手册》表28-30,修正系数
0.7,f=
0.6〜
0.7x
0.7=
0.42〜
0.49加%/r,则按机床阐明书取f=
0.482/r切削速度由《机械加工工艺师手册》表28-32得u=27m/min,再乘以修正系数口,=
0.88,k=
1.04根据生:16・5—15+2=Q75,则口=27x
0.88x
1.04=
24.7m/min因分斯1此根据机床阐明书取〃停=545〃/min,故实际切削速度为3切削工时l=16mm,L=5mm,/=2mm;则rr14v
93、钱
①17”孔1钱刀和机床
①17根机原则高速钢钱刀2确定切削用量进给量由《机械加工工艺师手册》表28-35得/=
1.0〜2・0皿%/〃,按该表注4取小值再根据机床阐明书取了=
0.81〃2m/八切削速度由《机械加工工艺师手册》表28-38V=
12.8m/min,再乘以修正系数k=
0.88,Mvk=
0.93得u=
12.8x
0.88x
0.93=
10.5w/min因此根据机床阐明书取〃.=195〃/min,故实际切削速度为⑶切削工时=16mm,I】=9mm,L=2mm;则vv1Z•对于孔中22根〃
21、钻孔^20mm1钻头和机床采用高速钢麻花钻,直径4=20机机,机床采用Z525立式钻2计算切削用量进给量根据《切削加工简要实用手册》表8-69查得了=
0.43〜
0.53mm/r根据Z525机床闸明书,现取f=
0.48〃2z/ro切削速度根据《切削加工简要实用手册》表8-71查得切削速度u=
0.35m/s,即21m/min则根据机床阐明书,取卬=272r/min,故实际切削速度为钻削力轴向力尸=Cd^FfYFK=0-8xl.2=7853NF F扭矩M尸WK,”x10-3=
225.63x2019x
0.48°8x
1.2x10-3=
44.6N-m切削功率P=ZjiMnx10-3=2x x
44.6x272*60x10-3=
1.3AWm由以上计算成果与机床容许值相比,均容许,确定采用切削用量3切削工时<=T6mm,l=6mm,/=2mm;贝ij}
22、扩孔
021.7mm1采用刀具采用中
21.7根机原则高速钢扩孔钻2计算切削用量进给量查《机械加工工艺师手册》表28-30,修正系数
0.7,f=
0.7〜
0.8x
0.7=
0.49〜
0.56mm/r,按机床阐明书取f=
0.48mm/r切削速度由《机械加工工艺师手册》表28-32u=
28.6〃z/min,再乘以修正系数修正系数,.1八c apR
21.7—20+2k=o.88,k=
1.02根据------------------=---------------------------=
0.85,则7a1pv=
28.6x
0.88x
1.02=
25.7m/min因此o根据机床阐明书取〃卬=392〃/min,故实际切削速度为3切削工时l=16mm,l=1mm,I=2mm;贝1Jw x
3、钱
①22根根孔1皎刀和机床
①22根机原则高速钢钱刀;Z525型立式钻床2确定切削用量进给量由《机械加工工艺师手册》表28-35得/=
1.3〜
2.6加/〃,按该表注4取小值根据机床阐明书取/=
0.81/77/77/ro切削速度由《机械加工工艺师手册》表28-38得U=
12.5根/min,再乘以修正系数k=
0.88,k=
0.99根据氾=3-
21.7+2=12得Mv u工a
0.125pv=
12.5x
0.88x
0.99=
10.89m/min因此o根据机床阐明书取〃卬=140r/min,故实际切削速度为3切削工时/“,=16mm,I】=9mm,/=2mm;则vvIN9工序3磨
①177n根和
①22根根两孔端面,保持尺寸不变1选择砂轮见《工艺手册》第三章中磨料选择各表,成果为WA46KV6P350X40X127其含义为砂轮磨料为白刚玉,粒度为46号,硬度为中软1级,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,其尺寸为350x40xl27ZxBxd2切削用量的选择砂轮转速〃砂=1500〃/min见机床阐明书,u砂=
27.5%/s轴向进给量力=
0.55=20w加双行程工件速度匕I,=10771/min径向进给量f=
0.015根根/双行程r3切削工时当加工一种表面时2LbZkht=---------------见《工艺手册》表
6.2-8x1火力式中L——加工长度,L=107mm;b——加工宽度,6mm;Z--------单边加工余量,
0.bk------系数,
1.io;v——工作台移动速度加/min f——工作台来回一次砂轮轴向进给量{mmaf——工作台来回一次砂轮径向进给量mmr,2x107x6x
1.1x
0.5^.、o/则A=--------------------------=
0.28min11000x10x20x
0.015当加工两端面时工序4钻上结合平面五个5-M6螺纹底孔以和2-锥销孔
1、钻螺纹底孔1刀具和机床采用原则高速钢麻花钻
①5〃〃%和Z525立式钻床2确定切削用量进给量查《机械加工工艺师手册》表28-10得/=
0.18^
0.22mm/r,再乘以修正系数
0.5得/=
0.18〜
0.22x
0.5=
0.09〜人按机床阐明书,取f r切削速度根据《机械加工工艺师手册》表28-15v=26m/min,修正系数%的=
0.88,k=
1.0,得u=26x
0.88xl.0=23m/min,则lv按机床取,=1360r/min,故实际切削速度为轴向力/根据《机械加工工艺师手册》表28-15,得F=449N,修正系数勺=.94,则尸=
0.94x449=422M转矩7根据《机械加工工艺师手册》表28-15,得7=
0.83N,修正系数=
0.94,则T=
0.83x
0.94=
0.78N・m切削功率办根据《机械加工工艺师手册》表28-15,得力=
0.14ZW o校验机床功率P,“=2%^=
0.14x136%46,x
0.94=
0.12kW X
0.81=
2.8X
0.81=
2.23W,故切削用量可用确定切削用量如下3切削工时5个孔4=18相机,I、=3mm,=0,贝I VV1L
2、钻2-锥销孔1刀具采用原则高速钢麻花钻
①
3.9根相2确定切削量进给量查《机械加工工艺师手册》表28-10得/=
0.1广
0.13〃僧/〃,再乘以修正系数
0.5并按机床阐明书取f=QA0mm/ro切削速度查《机械加工工艺师手册》表28-15得v=24m/min,则按机床阐明书取〃=1360r/min,故实际切削速度为轴向力/根据《机械加工工艺师手册》表28T5,得月二357N,修正系数=・94,则尸=
0.94x357=
335.6M转矩T根据《机械加工工艺师手册》表28-15,得T=
0.53N•m,修正系数
⑥7=.94,则T=
0.53x
0.94=
0.50N-m切削功率匕;根据《机械加工工艺师手册》表2815,得只;二.10攵卬校验机床功率P=2»MM=
0.10X136%960x
0.94=O.OlkW mX
0.81=
2.8X
0.81=
2.23W,故切削用量可用确定切削用量如下:3切削工时<=22mm,l=3mm,/=0,则2x工序5精较2-锥销孔1刀具采用原则高速钢麻花钻
①4相机2确定切削用量进给量由《机械加工工艺师手册》表28-35注1得/=0・2〜0・5加加//,再根据注3以和机床阐明书得了=
0.36mm/ro切削速度由《机械加工工艺师手册》表28-38u=4m/min,因此根据机床阐明书取%,=272z7min,故实际切削速度为切削工时l=22mm,L=3mm,L=0,则w工序6攻螺纹5-M61刀具:M6丝锥2确定切削用量进给量/=1mm/r参照《工艺手册》切削速度v=
0.1m/s=6m/min,则按机床阐明书选用n=272r/min,故实际切削速度为w⑶切削工时/,=\5mm,L=3mm,L=0,则VV14工序7终检重要检查以上各工序加工后的尺寸,重点检测各相对位置公差最终,将以上各工序切削用量、工时定额日勺计算成果,连同其他加工数据,一起填入机械加工工艺过程综合卡片中,见附录23专用夹具设计加工时刀具进给方向有与之垂直日勺刚性卡爪阻挡固定,夹紧力重要为卡爪日勺切应力,其他分力可忽视,此时,茨紧力N=F’,可以使之略不小于/’,取其值为IOOON定位基准的J选择此夹具为三爪自定心夹具,对工件的定位没有特殊规定但考虑到工件为非圆形回转零件,因此需设计一种辅助定位块来协助工件日勺定位夹紧该定位块可与夹详细连接为一体,其两面形成日勺夹角与工件一端夹角一致,在装夹工件时,只需将工件两端靠向定位块,此时转动回转夹紧块,三块卡爪同步向心运动,将工件夹紧同步定位挡块支撑工件底面使工件水平,因此在此选择定位挡块和辅助定位块为定位基准
3.
2.5定位误差分析本次设计的夹具为自定心夹具,定位误差非常小,重要出现欧I误差为辅助定位块的自身形状位置误差引起W、J,因此只需分析辅助定位块的定位误差即可满足误差规定对辅助定位块U勺误差规定为其相对于零件中心线的对称度和其在回转面内H勺位置度现设其误差值为
0.5,辅助定位块内表面与回转中心的距离为
57.24,则两者实际距离在此误差值下工件仍能精确装夹,因此误差满足精度规定
3.
2.6夹具设计和操作的简要阐明如前所述,在设计夹具时,为了提高劳动生产率,本工序三爪自定心夹具,在加工时丁三爪自定心夹具运用定心夹紧元件的均匀弹性变形的方式,来消除定位尺寸偏差对工件定心的不利影响夹具装配图和有关零件图件附图4设计总结本次毕业设计以齿轮泵箱盖为设计对象,重要设计任务有两项第一项箱盖零件加工工艺规程日勺设计;第二项是箱盖零件的工装夹具的设计在箱盖零件加工工艺规程口勺设计中,首先对零件进行分析,根据零件的材料,生产大纲和其他来确定毛坯的制造形式,另一方面进行加工基面W、J选择与工艺路线的制定,最终进行加工余量、工序尺寸和切削用量等的计算与确定在工装夹具部分的设计中,首先是定位基准的选择,根据各自工序日勺不一样特点来进行定位基准的选择,另一方面进行切削力和夹紧力的计算,最终进行误差分此毕业设计让我学到了许多知识,在设计过程中也碰到了诸多困难通过不懈的在图书馆以和在网上查找搜集资料r诸多问题我都克服了本次毕业设计让我意识到了团体合作日勺重要性,学会了怎样使工件愈加美观,精度更高,当然,更重要H勺是产品H勺实用性,在此基础上使其愈加富有创意才是我们的目的通过本次毕业设计,使我在大学四年里的知识有了更深入的巩固与提高,同步,也增强了自己分析问题的能力,从而为此后更好地工作与学习打下坚实了基础因此我很感谢学校和院里的领导给了我这样个机会,我坚信我会很努力日勺做好,不辜负学校领导的期望
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[12]杨叔子.机械加工工艺师手册,机械工艺出版社,2023
[13]孙丽媛.机械制造工艺与专用夹具设计指导.冶金工业出版社,2023
[14]曾志新、吕明、张福润.机械制造技术基础.武汉理工大学出版社,2023H勺切削力和工艺系统H勺弹性变形也就比较均匀,不易发生振动,同步能保留毛坯制造时获得H勺很好的表面力学性能,有助于获得规定的形状精度和表面粗糙度在开始加工时就应当选择这些规定加工余量均匀H勺重要表面为粗基准,以保证加工面与定位基准面之间有一对日勺日勺位置,在后来加工该表面时,余量就能均匀保证不加工面位置对时的原则・工件上若有某些不加工的表面,它们与加工面之间也规定有一种对时日勺位置关系,这些位置关系有时并不直接标注在图样上,不过通过度析从图面上可以看出来,假如不注意它们,将会影响到零件的J美观甚至零件口勺使用性能例如零件外形上口勺对称、孔口勺壁厚均匀、箱体零件内腔尺寸等都是这方面常见的例子用不加工面作为粗基准,就是保证不加工面与加工面之间的位置比较对日勺粗基准只能有效使用一次日勺原则・由于粗基准自身都是未经机械加工日勺毛坯表面,其精度和表面粗糙度都较差,假如在某一种或几种自由度上反复使用粗基准,则不能保证两次装夹的工件与机床、刀具的相对位置一致,因而使得两次装夹加工出来的表面之间位置度减少
2.精基准日勺选择•基准重叠原则应当尽量使定位基准与设计基准重叠,以防止基准不重叠而引起的定位误差必须注意,基准重叠原则是针对一种工序的重要加工规定而言的当工序中加工规定较多时,对于其他附加工规定并不一定都要基准重叠的,这时应当根据保证这些加工规定必须限制的自由度,找出对应日勺定位基准,并对基准不重叠误差进行进行分析和计算,使之符合加工规定才行•基准统一原则在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽量采用同一种定位基准来定位,称为基准统一原则采用基准统一原则,可以简化夹具的设计和制造工作,减少工件在加工过程中的翻转次数,在流水作业和自动化生产中应用十分广泛应当指出,基准统一原则是针对整个工艺过程或几道工序而言日勺,对于其中某些工序或某些加工规定,常会带来基准不重叠的问题,必须针对详细状况认真分析•便于装夹原则所选择的精基准应能保证定位精确可靠,夹紧机构简朴,操作以便注上述定位基准选择原则在详细使用时常常有互相矛盾日勺地方,必须结合详细日勺生产条件进行分析,抓住重要矛盾,兼顾其他规定,灵活运用这些原则在箱盖零件加工工艺过程中,箱盖时下表面是不加工欧I,以此表面为粗基准,满足加工条件制定工艺路线由于生产类型为大批量,故采用万能机床配以专用夹具,并且尽量使工序集中起来提高生产率除此之外,还应减少生产成本1工艺路线方案一工序1粗铳箱盖上结合面,保证尺寸42;°3工序2粗铳
①17机加以和中22根加二孔端面工序3钻、扩
①17根机和
①22根根两孔工序4较
①17根加利
①22根根两孔工序5磨和中两孔端面,保持尺寸不变工序6钻上结合平面五个5-M6螺纹底孔工序7钻上结合平面2-锥销孔工序8精较2-锥销孔工序9攻螺纹5-M6工序10终检2工艺路线方案二工序1钻、扩中17和中22相机两孔工序2钱
①17根根和中22根根两孔工序3粗铳
①17根加以和中22根根二孔端面工序4磨
①17根根和
①22根加两孔端面,保持尺寸不变工序5钻上结合平面五个5-M6螺纹底孔工序6钻上结合平面2-锥销孔工序7精较2-锥销孔工序8攻螺纹5-M6工序9粗铳箱盖上结合面,保证尺寸427°32工序10终检3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于发案一是先加工箱盖的上结合平面以和两轴孔端面,然后再先后加工轴孔和螺纹孔以和两锥销孔;方案二则与其相反,先加工两轴孔,然后再以此两孔定位加工5716螺纹孔以和锥销孔,最终再加工箱盖的上结合平面和两轴孔端面经比较可见,先加工上结合平面再先后加工轴孔和螺纹孔,这时H勺各尺寸精度较易保证,并且方案一中H勺工序
1、2比方案2中的工序
3、9减少了装夹次数,因此本设计选择方案一很好,确定加工工艺路线如下工序1粗铳箱盖上结合面,保证尺寸42廿°32根〃2,以箱盖W、J不加工底面为粗基准,选用XA6132型万能铳床和专用夹具加工工序2粗铳
①17根加以和
①22根根二孔端面,选用XA6132型万能铳床工序3钻、扩
①17根根和
①22根根两孔,选用Z525立式钻床加工工序4钱
①17根根和
①22根根两孔,选用Z525立式钻床和专用夹具加工工序5磨
①和中22根加两孔端面,保持尺寸不变,以中17/%加和cD22〃九两孔定位,选用M7130平面磨床和通用夹具工序6钻上结合平面五个5-M6螺纹底孔,以
①17根根和
①22相机两孔定位,选用Z525立式钻床和通用夹具加工具加工工序8精较2-锥销孔工序9攻螺纹5-M6工序10终检由以上工艺路线可知,详细加工内容如工序
1、2可以集中为一种工序,工序
3、4可以集中为一种工序,工序
6、7也可以集中为一种工序因此最终的加工工艺路线确定如下工序1粗铳箱盖上结合面以和两轴孔端面,保持尺寸42;°032,选用XA6132型万能铳床和专用夹具加工工序2钻、扩、钱
①177n根和
①22相机两孔,选用Z525立式钻床工序3磨
①17根根和
①22根根两孔端面,保持尺寸
①分别以
①17根根和
①22根根两孔定位,选用M7130平面磨床和通用夹具加工工序4钻上结合平面五个5-M6螺纹底孔以和2-锥销孔,以cD17mm和中22mm两孔定位,选用Z525立式钻床和通用夹具加工工序5精较2-锥销孔工序6攻螺纹5-M6o工序7终检以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片机械加工余量、工艺尺寸和毛坯尺寸确实定箱盖零件材料为灰铸铁,型号为HT200,硬度HBS为187〜255,毛坯重量约为6kg,生产类型为大批。