目 录目录摘要I(一)机机械加工工工艺规程程设计11第一章手手柄座的的工艺分分析及生生产类型型的确定定11.1手手柄座的的用途111.2手手柄座的的技术要要求11.3审审查手柄柄座的工工艺性221.3..1孔的的加工221.3..2面的的加工331.3..3槽的的加工331.3..4螺纹纹孔的加加工31.4确确定手柄柄座生产产类型33第二章确确定毛坯坯、绘制制毛坯简简图42.1选选择毛坯坯42.2确确定毛坯坯的尺寸寸公差和和机械加加工余量量4第三章拟拟定手柄柄座工艺艺路线553.1定定位基准准的选择择53.1..1 精精基准的的选择553.1..2粗基基准的选选择53.2表表面加工工方法的的确定553.3加加工阶段段的划分分63.3..1粗加工工阶段663.3..2半精加加工阶段段73.3..3精加工工阶段773.4工工艺路线线方案的的比较773.4..1工艺路路线方案案一73.4..2工艺路路线方案案二83.4..3工艺方方案的比比较与分分析8第四章加加工余量量、工序序尺寸和和公差的的确定1104.1工工序8:钻—粗铰—精铰144mm孔孔的加工工余量、工工序尺寸寸和公差差的确定定10第五章切切削用量量、时间间定额的的计算1115.1切切削用量的计计算1115.1..1工序1:粗铣铣手柄座座左右两两端面1115.1..2工序2:半精精铣手柄柄座左端端面A(45mmm外圆圆凸台端端面)1115.1..3工序3:钻—粗铰—精铰255mm孔孔125.1..4工序4:拉键键槽1335.1..5 工序序5: 钻—粗铰—精铰100mm孔孔145.1..6 工序序6:粗铣铣—半精铣铣槽144mm1145.1..7 工序序7:粗铣铣14mmm孔端端面1665.1..8 工序序8: 钻—粗铰—精铰144mm孔孔165.1..9 工序序9:钻—攻螺纹纹孔M1101775.1..10 工序100:钻—配铰5mmm圆锥锥孔1885.1..11 工序111:钻—铰5.55mm孔孔195.2时时间定额额的计算算195.2..1基本时时间tj的计算算195.2..2 辅助助时间ttf的计算算275.2..3其他时时间的计计算2885.2..4 单件件时间ttdj的计计算300(二)专专用夹具的的设计332第六章夹夹具体的设计3226.1定定位方案案设计3326.1..1工件的的定位基基准及定定位基面面326.1..2定位元元件的选选用3226.2定定位误差差分析326.3导导向装置置的设计计336.3..1钻套的设计3336.3..2钻套高高度和排排屑间隙隙336.4夹夹紧装置置设计33总结344参考文献献35设计总说明摘要本次设计计是设计计CA661400车床手手柄座,内内容涉及及了机械械加工工工艺及机机床夹具具设计、金金属切削削机床、公公差配合合等多方方面的知知识,我们首首先对手手柄座的的结构特特征、用用途以及及其工艺艺规程进进行了详详细的分分析,在在工艺设设计中要要首先对对零件进进行分析析,了解解零件的的工艺再再设计出出毛坯的的结构,并并选择好好零件的的加工基基准,关关键是决决定出各各个工序序的工艺艺设备及及切削用用量,然后确确定了一一套合理理的加工工方案,加加工方案案要求简简单,并并能保证证加工质质量。
由由于手柄柄座各表表面的精精度要求求比较高高,所以以我们在在加工一一些主要要平面时时都要先先粗铣然然后半精精铣,加加工一些些孔时要要进行钻钻、粗铰铰然后还还要进行行精铰工工序,因因为手柄柄座的加加工质量量将直接接影响其其性能和和使用寿寿命,所所以每一一道工序序都必须须要达到到其加工工要求 此外外,本设设计的生生产类型型是单间间小批量量生产,为为了保证证加工质质量,需需设计专专用夹具具,本设设计是设设计加工工CA661400车床手手柄座φφ14HH7mmm孔工序序的夹具具1 序言言1.1 设计目目的机械制造造技术基基础课程程设计是是在学完完了机械械制造技技术基础础课程进进行了生生产实习习之后的的一个重重要的实实践教学学环节毕毕业之前前进行这这次设计计是为了了给我们们将要毕毕业的大大学生一一次进一一步学习习和锻炼炼的机会会,学生通通过设计计能获得得综合运运用过去去所学过过的全部部课程进进行机械械制造工工艺及结结构设计计的基本本能力,为为以后做做好毕业业设计、走走上工作作岗位进进行一次次综合训训练和准准备①培养学学生解决决机械加加工工艺艺问题的的能力通通过课程程设计,熟熟练运用用机械技技术基础础课程中中的基本本理论及及在生产产实习中中学到的的实践知知识,正正确地解解决一个个零件在在加工中中定位、加加紧以及及工艺路路线安排排、工艺艺尺寸确确定等问问题,保保证零件件的加工工质量,初初步具备备设计一一个中等等复杂程程度零件件的能力力。
②培养学学生熟悉悉并运用用有关手手册、规规范、图图表等技技术资料料的能力力③进一步步培养学学生识图图、制图图、运用用和编写写技术文文件等基基本技能能1.2 设计意意义我设计的的课题是是CA661400车床手手柄座的的工艺规规程及夹夹具设计计,设计计的意义义就在于于,在设设计过程程中了解解该零件件存在的的问题,找找出解决决这些问问题的方方法,通通过自己己的设计计对该零零件的结结构进行行进一步步改进,以以达到改改善零件件工作性性能,提提高零件件工作效效率的目目的对夹具创创新设计计的研究究,对国国内机械械制造有有着重要要意义::(1) 保证加加工精度度采用夹具具安装,可可以准确确地确定定工件与与机床、刀刀具之间间的相互互位置,工工件的位位置精度度由夹具具保证,不不受工人人技术水水平的影影响,其其加工精精度高且且稳定2) 提高生生产率、降降低成本本用夹具装装夹工件件,无需需找正便便能使工工件迅速速地定位位和夹紧紧,显著著地减少少了辅助助工时;;用夹具具装夹工工件提高高了工件件的刚性性,因此此可加大大切削用用量;可可以使用用多件、多多工位夹夹具装夹夹工件,并并采用高高效夹紧紧机构,这这些因素素均有利利于提高高劳动生生产率。
另另外,采采用夹具具后,产产品质量量稳定,废废品率下下降,可可以安排排技术等等级较低低的工人人,明显显地降低低了生产产成本3) 扩大机机床的工工艺范围围使用专用用夹具可可以改变变原机床床的用途途和扩大大机床的的使用范范围,实实现一机机多能例例如,在在车床或或摇臂钻钻床上安安装镗模模夹具后后,就可可以对箱箱体孔系系进行镗镗削加工工;通过过专用夹夹具还可可将车床床改为拉拉床使用用,以充充分发挥挥通用机机床的作作用4) 减轻工工人的劳劳动强度度用夹具装装夹工件件方便、快快速,当当采用气气动、液液压等夹夹紧装置置时,可可减轻工工人的劳劳动强度度1.3 现状分分析手柄座已已经广泛泛被用到到各个技技术领域域,它的的存在使使机床的的操作很很方便,大大大提高高了工业业领域生生产的效效率,随随着技术术的不断断进步,生生产都向向着自动动化、专专业化和和大批量量化的方方向发展展这就就要求企企业提高高生产率率,提高高利用率率减少少浪费,降降低成本本现阶阶段国内内手柄座座的设计计和制造造还存在在一些问问题,设设计水平平不是很很高,在在零件的的加工技技术方面面,国内内技术水水平还不不及西方方发达国国家那么么先进,这这些问题题急需得得到解决决。
设计中包包含机床床夹具的的设计,国国内外机机床夹具具的发展展现状分分析:国国际生产产研究协协会的统统计表明明,目前前中、小小批多品品种生产产的工件件品种已已占工件件种类总总数的885%左左右现现代生产产要求企企业所制制造的产产品品种种经常更更新换代代,以适适应市场场的需求求与竞争争然而而,一般般企业都都仍习惯惯于大量量采用传传统的专专用夹具具,一般般在具有有中等生生产能力力的工厂厂里,约约有数千千甚至近近万套专专用夹具具;另一一方面,在在多品种种生产的的企业中中,每隔隔3-44年就要要更新550%--80%%左右的的专用夹夹具,而而夹具的的实际磨磨损量仅仅为100%-220%左左右特特别是近近年来,数数控机床床、加工工中心、成成组技术术、柔性性制造系系统等新新加工技技术的应应用,对对机床夹夹具提出出了如下下新的要要求:(1) 能迅速速而方便便地装备备新产品品的投产产,以缩缩短生产产准备周周期,降降低生产产成本;;(2) 能装夹夹一组具具有相似似性特征征的工件件;(3) 能适用用于精密密加工的的高精度度机床夹夹具;(4) 能适用用于各种种现代化化制造技技术的新新型机床床夹具;;(5) 采用以以液压站站等为动动力源的的高效夹夹紧装置置,以进进一步减减轻劳动动强度和和提高劳劳动生产产率;(6) 提高机机床夹具具的标准准化程度度。
1.4 发展前前景机床夹具具是机械械加工不不可缺少少的部件件,机床床技术向向高速、高高效、精精密、复复合、智智能、环环保方向向发展,在在其带动动下,夹夹具技术术正朝着着高精、高高效、模模块、组组合、通通用、经经济方向向研究1) 高精化化:高精精机床加加工精度度提高,降降低定位位误差,提提高加工工精度对对夹具制制造精度度要求,机机床夹具具精度已已提高到到微米级级,世界界知名夹夹具制造造公司都都是精密密机械制制造企业业诚然然,适应应不同行行业需求求和经济济性,夹夹具有不不同型号号,以及及不同档档次精度度标准供供选择2) 高效化化:提高高机床生生产效率率,双面面、四面面和多件件装夹夹夹具产品品越来越越多减减少工件件安装时时间,各各种自动动定心夹夹紧、精精密平口口钳、杠杠杆夹紧紧、凸轮轮夹紧、气气动和液液压夹紧紧等,快快速夹紧紧功能部部件不断断推陈出出新新新型电控控永磁夹夹具,夹夹紧和松松开工件件只需11-2秒秒,夹具具结构简简化,为为机床进进行多工工位、多多面和多多件加工工创造了了条件3) 模块、组组合化::夹具元元件模块块化是实实现组合合化的基基础利利用模块块化设计计系列化化、标准准化夹具具元件,快快速组装装成各种种夹具已已成为夹夹具技术术开发基基点。
省省工、省省时,节节材、节节能,体体现各种种先进夹夹具系统统创新之之中模模块化设设计为夹夹具计算算机辅助助设计与与组装打打下了基基础,应应用CAAD技术术,可建建立元件件库、典典型夹具具库、标标准和用用户使用用档案库库,进行行夹具优优化设计计,为用用户三维维实体组组装夹具具4) 通用、经经济化::夹具通通用性直直接影响响其经济济性采采用模块块、组合合式夹具具系统,一一次性投投资比较较大,夹夹具系统统可重组组性、可可重构性性及可扩扩展性功功能强,应应用范围围广,通通用性好好,夹具具利用率率高,收收回投资资快,才才能体现现出经济济性好德德国戴美美乐公司司孔系列列组合焊焊接夹具具,仅用用品种、规规格很少少的配套套元件,即即能组装装成多种种多样焊焊接夹具具元件件功能强强,使夹夹具通用用性好,元元件少而而精,配配套费用用低,经经济实用用,很有有推广应应用价值值IV(一)机机械加工工工艺规规程设计计第一章 手柄座座的工艺艺分析及及生产类类型的确确定1.1手手柄座的的用途题目所给给的零件件是CAA61440车床床的手柄柄座它它位于车车床操作作机构中中,可同同时操纵纵离合器器和制动动器,即即同时控控制主轴轴的开、停停、换向向和制动动。
操作作过程如如下:当当手把控控制手柄柄座向上上扳动时时,车床床内部的的拉杆往往外移,则则齿扇向向顺时针针方向转转动,带带动齿条条轴往右右移动,通通过拨叉叉使滑套套向右移移,压下下羊角形形摆块的的右角,从从而使推推拉杆向向左移动动,于是是左离合合器接合合,主轴轴正转;;同理,当当手把控控制手柄柄座向下下扳动时时,推拉拉杆右移移,右离离合器接接合,主主轴反转转当手手把在中中间位置置时,推推拉杆处处于中间间位置,左左、右离离合器均均不接合合,主轴轴的传动动断开,此此时齿条条轴上的的凸起部部分正压压在制动动器杠杆杆的下端端,制动动带被拉拉紧,使使主铀制制动零件的分分析2.2 零件的的工艺分分析CA61140车车床手柄柄座有多多处加工工表面,其其间有一一定位置置要求,,分述如如下:1.3审审查手柄柄座的工工艺性分析零件件图可知知,手柄柄座左右右两端面面和孔端端面均有有要求切切削加工工,孔端端面、孔孔端面、孔端面和孔凸台端面均为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度,而螺纹孔M10和圆锥孔的端面均为圆柱面保证孔的加工精度较困难;另外在轴向方向上的孔凸台端面作为定位基准加工要求较其他端面高。
主要工作表面虽然加工精度也相对较高,但也可以在正常生产条件下,采用较经济的方法保质保量地加工出来由此可见该零件的工艺性较好现将主要要加工面面分述如如下:1.3..1孔的的加工1.以为为中心的的加工表表面这一组的的加工表表面有的的孔,以以及上下下端面,下下端面为为的圆柱柱端面;;孔壁上上有距下下端面111mmm、与孔孔中心轴轴所在前前视面呈呈角的螺螺纹孔,尺尺寸为MM10,另另外还有有一个尺尺寸为66H9mmm的键键槽,孔孔与键槽槽的总宽宽度为227.33H111mm2.以为为中心的的加工表表面该组的加加工表面面有的孔孔(有位位置要求求),加加工时测测量深度度为255mm,钻钻孔深度度为288mm上上孔壁有有一个配配铰的锥锥销通孔孔,该通通孔有位位置要求求以及及孔的端端面3.以为为中心的的加工表表面本组的加加工表面面有的孔孔(两个个),及及其两个个内端面面(对称称),两两端面均均有位置置要求,端端面之间间的距离离为mmm,孔除除了有位位置要求求以外还还有平行行度的形形状公差差要求((与孔壁壁之间的的平行度度公差为为)4.以为为中心的的加工表表面这组的加加工表面面有的孔孔,该孔孔通至上上的槽,并并有位置置要求。
由上面的的分析可可知,加加工时应应先加工工完一组组表面,再再以这组组加工后后的表面面为基准准加工另另外一组组综上所述述,该零零件共有有5个孔孔要加工工:φ445mmm外圆凸凸台端面面(孔凸凸台端面面)是零零件的主主要加工工面,其其他的面面、孔与与其有位位置尺寸寸度要求求,因而而是后续续工序的的主要精精基准面面,需精精加工出出来;φφ10mmm孔与孔孔有平行行度要求求,也需需要精加加工;φφ14mmm是不通通孔,特特别注意意该孔的的加工深深度;φφ5mmm圆锥孔孔虽是小小孔,但但由于表表面粗糙糙度要求求高,仍仍需精铰铰φ55.5mmm油孔表面粗粗糙度有有Ra33.2μμm的要要求,因因此对其其也应该该要进行行精铰1.3..2面的的加工该零件共共有4个端面面要加工工:φ445mmm外圆凸凸台端面面精度要要求较高高,同时时也是配配合φ225mmm孔作为为后续工工序的精精基准面面,需精精加工;;φ455mm圆圆柱大端端面、φ25mmm孔端面面以及φ14mmm孔端面面粗铣既既可1.3..3槽的的加工该零件仅仅有2个个槽需加加工:φφ25mmm孔上键键槽两侧侧面粗糙糙度为RRa1..6mmm,需精精加工,底底面加工工精度要要求不高高,加工工键槽时时很难以以φ45mmm外圆端端面为定定位基准准,因而而工序尺寸寸的计算较复杂杂;而槽槽14mmm两侧侧面粗糙糙度均为Raa6.33mm,半半精铣即即可。
1.3..4螺纹纹孔的加加工M10mmm螺纹纹孔的加加工,它它与φ110mmm孔和φφ25mmm孔连心线有有30°角度要要求,同同时螺纹纹孔中心心线与φφ45mmm圆柱柱端面有有11mmm的尺尺寸位置置要求由以上分分析可知知,该零零件的加加工应先先加工φφ45mmm圆柱柱两端面面,再以以端面为为基准加加工作为为后续工工序主要要精基准准的φ225mmm孔,进进而以该该孔为精精基准加加工出所所有的孔孔,面,槽槽,螺纹纹孔等1.4确确定手柄柄座生产产类型依设计题题目知::该手柄柄座类型型为单件件小批量量生产56第二章 确定毛毛坯、绘绘制毛坯坯简图2.1选选择毛坯坯选择毛坯坯应考虑虑的因素素有:零零件的力力学性能能要求、零零件的结结构形状状和外廓廓尺寸、生生产纲领领和批量量、现场场生产条条件和发发展等我此次设设计的CCA61140车车床手柄柄座零件件的材料料为HTT15——33,重重量为00.733kg手手柄座在在使用过过程中不不经常的的变动,它它只起支支撑的作作用,受受到的冲冲击不是是很大,只只是在纵纵向上受受到很大大的压力力在加加工过程程中的精精度保证证很重要要,它对对工件的的定位有有一定的的保证作作用。
根根据选择择毛坯应应考虑的的因素,该该零件体体积较小小,形状状较复杂杂,外表表面采用用不去除除材料方方法获得得粗糙度度请求,由由于零件件生产类类型为小小批量生产,而而砂型铸铸造生产产成本低低,设备备简略,故故本零件件毛坯采采用砂型型铸造由由于零件件上孔都都较小,且且都有严严格的表表面精度度请求,故故都不铸铸出,留留后续机机械加工工反而经经济实用用2.2确确定毛坯坯的尺寸寸公差和和机械加加工余量量毛坯总余余量的确确定:由由参考文文献【11】表22-1和和2-55,对于于大批量量生产砂砂型机器器造型,取取尺寸公公差等级级为100级,加加工余量量等级为为G级;;再由参参考文献献【1】表表2-44查得每每侧加工工余量数数值为11.4mmm;故故取凸台台端面的的毛坯总总加工余余量为::粗铣余量量:外圆凸台台端面毛毛坯加工工总余量量为:半精铣余余量:;;粗铣余量量:;手柄座大大端面毛毛坯加工工总余量量为:粗铣余量量:毛坯简图图见图纸纸:(MMPT--A4)第三章 拟定手手柄座工工艺路线线3.1定定位基准准的选择择3.2 基面的的选择基面选择择是工艺艺设计中中的重要要工作之之一基基面选择择正确与与合理,可可以使加加工质量量得到保保证,生生产率得得以提高高。
否则则,加工工工艺过过程中会会问题百百出,更更有甚者者,还会会造成零零件大批批报废,使使生产无无法正常常进行3.1..2粗基基准的选选择对于零件件而言,尽尽可能选选择不加加工表面面为粗基基准而而对有若若干个不不加工表表面的工工件,则则应以与与加工表表面要求求相对位位置精度度较高的的不加工工表面作作粗基准准粗基基准选择择应为后后续加工工提供精精基准故该手柄柄座加工工时选用用孔两端端面采用用互为基基准的方方法进行行加工出出精基准准表面3.1..1 精精基准的的选择根据该手手柄座零零件的技技术要求求和装配配要求,选选择手柄柄座孔及及外圆凸凸台端面面作为精精基准零零件上的的很多表表面都可可以采用用它们作作基准进进行加工工,遵循循了“基准统统一”原则又又轴孔的的轴线是是设计基基准,选选用其作作为精基基准定位位加工手手柄座脚脚上孔和和孔以及及其他的的孔和表表面,实实现了设设计基准准和工艺艺基准重重合,保保证了被被加工表表面的位位置度要要求及孔孔轴线和和孔轴线线的平行行度要求求选用用手柄座座外圆凸凸台端面面作为精精基准同同样是遵遵循了“基准重重合”原则,因因为该手手柄座上上的尺寸寸多以该该端面作作为设计计基准。
选选用孔及及外圆凸凸台端面面作为精精基准,夹夹紧力可可作用在在手柄座座孔的大大端面上上,夹紧紧稳定可可靠3.2表表面加工工方法的的确定根据手柄柄座零件件图上各各加工尺尺寸精度度和表面面粗糙度度,确定定加工零零件各表表面的加加工方法法,如表表3-11所示表3-11零件表表面的加加工方法法加工表面面公差及精精度等级级表面粗糙糙度值RRA(mmm)加工方案案机床设备备凸台端面面IT1113.2粗铣—半半精铣立式铣床床孔大端面面IT12212.55粗铣卧式铣床床孔IT81.6钻—粗铰铰—精铰摇臂钻床床孔IT71.6钻—粗铰铰—精铰立式钻床床孔IT71.6钻—粗铰铰—精铰立式钻床床圆锥孔IT71.6钻—铰立式钻床床孔IT83.2钻—粗铰铰—精铰立式钻床床螺纹孔IT73.2钻—攻螺螺纹摇臂钻床床键槽IT1001.6拉拉床孔端面IT12212.55粗铣卧式铣床床槽14mmmIT1116.3粗铣—半半精铣卧式铣床床3.3加加工阶段段的划分分零件的加加工质量量要求较较高时,常常把整个个加工过过程划分分为几个个阶段::3.3..1粗加加工阶段段粗加工的的目的是是切去绝绝大部分分多余的的金属,为为以后的的精加工工创造较较好的条条件,并并为半精精加工,精精加工提提供定位位基准,粗粗加工时时能及早早发现毛毛坯的缺缺陷,予予以报废废或修补补,以免免浪费工工时。
粗加工可可采用功功率大,刚刚性好,精精度低的的机床,选选用大的的切前用用量,以以提高生生产率、粗粗加工时时,切削削力大,切切削热量量多,所所需夹紧紧力大,使使得工件件产生的的内应力力和变形形大,所所以加工工精度低低,粗糙糙度值大大一般般粗加工工的公差差等级为为IT111~IIT122粗糙糙度为RRa800~1000μm3.3..2半精精加工阶阶段半精加工工阶段是是完成一一些次要要面的加加工并为为主要表表面的精精加工做做好准备备,保证证合适的的加工余余量半半精加工工的公差差等级为为IT99~ITT10表表面粗糙糙度为RRa100~1..25μμm3.3..3精加加工阶段段精加工阶阶段切除除剩余的的少量加加工余量量,主要要目的是是保证零零件的形形状位置置几精度度,尺寸寸精度及及表面粗粗糙度,,使各主主要表面面达到图图纸要求求.另外外精加工工工序安安排在最最后,可可防止或或减少工工件精加加工表面面损伤精加工应应采用高高精度的的机床小小的切前前用量,工工序变形形小,有有利于提提高加工工精度..精加工工的加工工精度一一般为IIT6~~IT77,表面面粗糙度度为Raa10~~1.225μm3.4工工艺路线线方案的的比较拟定工艺艺路线的的内容除除选择定定位基准准外,还还要选择择各加工工表面的的加工方方法,安安排工序序的先后后顺序,确确定加工工设备,工工艺装备备等。
工工艺路线线的拟定定要考虑虑使工件件的几何何形状精精度,尺尺寸精度度及位置置精度等等技术要要求得到到合理保保证,成成批生产产还应考考虑采用用组合机机床,专专用夹具具,工序序集中,以以提高效效率,还还应考虑虑加工的的经济性性,以便便使生产产成本尽尽量下降降3.4..1工艺艺路线方方案一工序一::备料工序二::铸造毛毛坯1) 粗铣手柄柄座φ445mmm圆柱左左右两端端面;2) 半精铣φφ45mmm圆柱柱凸台端面面,保证证尺寸443mmm;3) 钻—粗铰铰—精铰φ225H88mm孔孔;4) 拉键槽,,保证尺尺寸277.3HH11;;5) 钻—粗铰铰—精铰φ110H77mm孔孔;6) 铣槽,保保证尺寸寸14mmm,深深度433mm;;7) 粗铣φ114H77mm孔孔端面,保保证尺寸寸43mmm;8) 钻—粗铰铰—精铰φ114H77mm孔孔;9) 钻—攻MM10mmm螺纹纹孔;10) 钻—铰φφ5mmm圆锥孔孔;11) 钻—铰φφ5.55mm孔孔;12) 去锐边,,毛刺;;13) 清洗;14) 终检,入入库; 3.4..2工艺艺路线方方案二工序一::备料工序二::铸造毛毛坯1) 粗铣手柄柄座φ445mmm圆大端端面;2) 粗铣—半半精铣φφ45mmm圆柱柱小端面面,保证证尺寸443mmm;3) 钻—粗铰铰—精铰φ225H88mm孔孔;4) 钻—粗铰铰—精铰φ110H77mm孔孔;5) 钻—粗铰铰—精铰φ114H77mm孔孔;6) 粗铣—半半精铣槽槽保证尺尺寸144mm,,深度443mmm;7) 拉键槽,,保证尺尺寸277.3HH11mmm;8) 钻—攻MM10螺螺纹孔;;9) 钻—铰φφ5.55mm孔孔;10) 钻—铰φφ5mmm圆锥孔孔;11) 去锐边,,毛刺;;12) 清洗;13) 终检,入入库;3.4..3工艺艺方案的的比较与与分析上述两个个方案区区别在::一是方方案一以以手柄座座φ455mm圆圆柱左右右两端面面互为基基准加工工两端面面,然后加加工的孔孔,再以以的孔的的孔为基基准加工工的孔;;方案二二先粗铣铣φ455mm圆圆柱大端端面,再再粗铣——半精铣铣φ455mm圆圆柱小端端面;二二是方案案二没有铣铣φ144mm孔孔端面,,但由于于φ144mm孔孔有严格格深度要要求,故故最好还还是粗铣铣一遍。
在综合考考虑上述述工序顺顺序安排排原则的的基础上上,选取取工艺方方案一手手柄座工工艺路线线及设备备,工装装的选用用如下表表3-22:1、工艺艺路线方方案一::Ⅰ.铣φφ45mmm圆柱柱小端面面;Ⅱ.粗铣铣φ455mm圆圆柱大端端面,保保证尺寸寸43mmm;Ⅲ.钻、扩、铰φ225H88mm孔孔;Ⅳ.钻、粗粗铰、精铰铰φ100H7mmm孔;;Ⅴ.钻、粗粗铰、精铰铰φ144H7mmm孔;;Ⅵ.钻、攻M110mmm螺纹孔孔;Ⅶ. 拉拉键槽66H9mmm,保保证尺寸寸27..3H110mmm;Ⅷ.钻、铰φ55mm圆圆锥孔;;Ⅸ.铣114433mm槽槽,保证证尺寸114mmm,深度度43mmm;Ⅹ.钻、铰φ55.5mmm孔;;Ⅺ.去锐锐边、毛刺;;Ⅻ.终检检,入库库2、工艺艺路线方方案二Ⅰ.粗铣铣φ455mm圆圆柱大端端面;Ⅱ.半精精铣φ445mmm圆柱小小端面,,保证尺尺寸433mm;;Ⅲ.钻、扩、铰φ225H88mm孔孔;Ⅳ.粗铣铣φ144H7mmm孔端端面;Ⅴ.钻、粗粗铰、精精铰φ114H77mm孔孔;Ⅵ.钻、铰φ55mm圆圆锥孔,,钻、粗粗铰、精铰铰φ100H7mmm孔;;Ⅶ.钻、攻M110螺纹纹孔;Ⅷ. 拉拉键槽66H9mmm,保保证尺寸寸27..3H110mmⅨ.铣114433mm槽槽,保证证尺寸114mmm,深度度43mmm;Ⅹ.钻、铰φ55.5mmm孔;;Ⅺ.去锐锐边、毛刺;;Ⅻ.终检检,入库库。
3、工艺艺方案的的比较与与分析上述两个个方案差差别在两两点:一一是方案案一先加加工有RRa3..2mmm表面精精度请求求的小端端面,再再加工大端端面,而而方案二二是先粗粗铣大端端面,再再加工小小端面;;二是方方案一将将φ5mmm圆锥锥孔和φφ10mmm孔按按部就班班次序加加工,而而方案二二显得更更机动聪聪慧,看看出这两两个孔的的定位方方法,夹夹紧方法法雷同,,故而在在一台机机床上同同时加工工出来..另外,,方案一一没有铣铣φ144mm孔孔端面,,但由于于φ144mm孔孔有严格格深度请请求,故故最好还还是粗铣铣一遍两套方案案显然方方案二更更简洁更更契合请请求,但但正如前前面所分分析的,,方案二二将φ55mm圆圆锥孔和和φ100mm孔孔的加工工合并在在一道工工序中,虽虽然减少少了装夹夹次数,,简化了了工艺设设计 ,,但在一一道工序序中完成成这两个个钻孔,,由于两两孔的加加工深度度,加工工刀具尺尺寸,加加工时产产生的轴轴向力等等等都相相差较大大,且两两孔的加加工精度度请求都都较高,显显然组合合机床不不实用如如果采用用摇臂钻钻床,对对于大批批量生产产,则要要频繁调调换钻头头刀具,大大大增长长了劳动动强度,降降低了生生产效率率,因此此,决定定还是将将两个孔孔离开加加工。
综综上所述述,零件件的最后后加工路路线如下下:4、 工艺方案案的断定定Ⅰ.粗铣铣φ455mm圆圆柱大端端面,以以φ455mm圆圆柱小端端面为定定位基准准;Ⅱ.粗铣铣、半精精铣φ445mmm圆柱小小端面,,以φ445mmm大端面面为定位位基准;;Ⅲ.钻、扩、铰φ225H88mm孔孔,以φφ45mmm圆柱柱大端面面为定位位基准;;Ⅳ.钻、粗粗铰、精精铰φ110H77mm,,以φ225H88mm孔孔和φ445mmm圆柱小小端面为为基准;;Ⅴ.粗铣铣φ144mm孔孔端面,,利用φφ45mmm圆柱柱小端面面, φφ25HH8mmm孔和φφ10HH7mmm孔定位位,保证证尺寸443mmm;Ⅵ.钻、粗粗铰、精精铰φ114H77mm孔孔,定位位与Ⅴ工序雷雷同,保保证孔深深度255mm;;Ⅶ.钻、攻M110mmm螺纹孔孔,定位位与Ⅴ工序雷雷同;Ⅷ.钻、铰φ55mm圆圆锥孔,,定位与与Ⅴ工序雷雷同;Ⅸ.拉键键槽6HH9mmm,为便便于加工工,以φφ45mmm圆柱柱小端面面, φφ10HH7mmm孔和φφ14HH7mmm孔端面面定位,,同时要要保证尺尺寸277.3HH10mm;;Ⅹ.铣114433mm槽槽,定位位与Ⅴ工序雷雷同,保保证尺寸寸43mmm;Ⅺ.钻,,铰φ55.5mmm孔,,定位与与Ⅴ工序雷雷同;Ⅻ.去锐锐边,毛毛刺,尤尤其注意意φ255H8mmm孔表表面可能能因为钻钻M100mm螺螺纹孔以以及插槽槽带来的的表面鳞鳞次损伤伤;ⅩⅢ.终终检,入入库。
表3-22手柄座座工艺路路线及设设备,工工装的选选用工序号工序名称称机床设备备刀具量具1粗铣φ445mmm圆柱两两端面;;立式铣床床X511高速钢套套式面铣铣刀游标卡尺尺2精铣φ445mmm圆柱小小端面立式铣床床X511高速钢套套式面铣铣刀游标卡尺尺3钻,倒角角,粗铰铰,精铰铰φ255mm孔孔摇臂钻床床Z377硬质合金金锥柄麻麻花钻、铰铰刀游标卡尺尺、内径径千分尺尺、塞规规4拉键槽拉床拉刀游标卡尺尺5钻,倒角角,粗铰铰 ,精铰φ110mmm孔立式钻床床Z5225复合麻花花钻、铰铰刀游标卡尺尺、内径径千分尺尺、塞规规6粗、精铣铣槽144mm卧式铣床床X622高速钢镶镶齿三面面刃铣刀刀游标卡尺尺、塞规规7粗铣144mm孔孔端面立式铣床床X511高速钢套套式面铣铣刀游标卡尺尺8钻 ,倒倒角,粗粗铰,精铰铰φ144mm孔孔立式钻床床Z5225复合麻花花钻、铰铰刀游标卡尺尺、内径径千分尺尺、塞规规9钻,倒角角,攻MM10mmm螺纹纹孔摇臂钻床床Z377莫氏锥柄柄阶梯麻麻花钻、丝丝锥卡尺 螺螺纹塞规规10钻,铰φφ5mm圆锥锥孔立式钻床床Z5225麻花钻、锥锥柄机用用1:550锥度度销子铰铰刀内径千分分尺、塞塞规11钻,倒角角,铰φφ5.55mm孔孔立式钻床床Z5225麻花钻、铰铰刀内径千分分尺、塞塞规12去锐边,,毛刺钳工台平锉13清洗清洗机14终检游标卡尺尺、内径径千分尺尺、塞规规、螺纹纹塞规3.4 机械加加工余量量、工序序尺寸及及毛坯尺尺寸的确确定“手柄座座”零件材材料为铸铸铁HTT15--33,硬硬度为HHBS1165~~1877,毛坯坯的重量量约为11Kg,生生产类型型为大批批量生产产,采用用砂型铸铸造。
相相关数据据参见零零件图据据以上原原始资料料及加工工路线,分分别确定定各加工工表面的的机械加加工余量量、工序尺尺寸及毛毛坯尺寸寸如下::由于所有有孔均有有精度请请求,且且尺寸小小,均不不铸出故故仅断定定三个端端面的相相干尺寸寸查表断定定加工余余量:砂型铸造造,材料料为灰铸铸铁,机机器造型型,公差差等级为为CT88-12,,取CTT10,加加工余量量等级EE-G,取取G.切削余量量:查[[4]表表2—4,基础础尺寸小小于1000mmm,加工工余量为为1.44mm;;基础尺尺寸小于于63mmm,加加工余量量为0..7mmm铸件公差差等级::查[44],22—3表,基基础尺寸寸小于1100mmm,取取3.22mm;;基础尺尺寸小于于63mmm,取取2.88mm1、φ445mmm圆柱两两端面毛毛坯尺寸寸及加工工余量根据工序序要求,φφ45mmm圆柱柱两端面面经过两两道工序序,先粗粗铣φ445mmm圆柱大大端面,再再粗、半半精铣φφ45mmm圆柱柱小端面面,各步步余量如如下:粗铣:查查[3]]表5-445,其其余量值值规定,对对于小端端面(≤≤50mmm)为为1.00~2.00mm,现现取1..8mmm。
表55-499粗铣平平面的厚厚度偏差差(≤330mmm)为——0.225~—0.339mmm,现取取—0.330mmm半精铣::由[33]表55-477,其余余量规定定值为11.0mmm故铸造毛毛坯的基基础尺寸寸为433+1..2+11.8++1.00=477mm 又根根据前面面铸件尺尺寸公差差标准值值,取尺尺寸公差差为2..8mmm故::毛坯的名名义尺寸寸:433+1..2+11.8++1.00=477mm;;毛坯的最最小尺寸寸:477-1..4=445.66mm;;毛坯的最最大尺寸寸:477+1..4=448.44mm;;粗铣大端端面后的的最大尺尺寸:443+11.0++1.22=45.22mm;;粗铣大端端面后的的最小尺尺寸:445.22-0..30==44..9mmm;粗铣小端端面后的的最大尺尺寸:::43++1.00=444mm;;粗铣小端端面后的的最小尺尺寸:::44--0.330=443.77mm精铣后尺尺寸与零零件尺寸寸雷同,但但由于设设计零件件图纸并并未给出出具体的的公差等等级,现现按[11]表55.299,粗铣铣→精铣铣所能达达到的经经济精度度取ITT8=00.0339,按按入体原原则取值值,故精铣铣后尺寸寸为433-0..0399=422.9661mmm。
2、φ114H77mm孔孔端面毛毛坯尺寸寸及加工工余量根据工序序请求,φφ14HH7mmm孔端面面仅由粗粗铣得到到,故φφ14HH7mmm孔端面面距φ225H88mm孔孔中心线线的毛坯坯基础尺尺寸为443+11.2==44..2mmm,故::毛坯的名名义尺寸寸:433+1..2=444.22mm;;毛坯的最最大尺寸寸:444.2++1.44=455.6mmm;毛坯的最最小尺寸寸:444.2--1.44=422.8mmm粗铣后尺尺寸应于于零件图图尺寸雷雷同,但但由于零零件图纸纸并未给给出具体体的公差差等级,现现按前面面粗铣平平面厚度度偏差取取-0..28mmm故故粗铣后后的尺寸寸为433.922mm其他毛毛坯尺寸寸由于零零件图纸纸未做具具体的工工序尺寸寸请求,且且对后面面诸孔,槽槽的加工工影响不不大,仅仅荒铣即即可,故故不再一一一赘述述分析3、其他他尺寸及及其加工工余量的的断定其他工序序尺寸包包含5个个孔,22个槽,11个螺纹纹孔的基基础尺寸寸,现仅仅分析重重要的55个孔的的加工余余量及尺尺寸偏差差5个个孔均不不铸出,机机械加工工出来,根根据[11],由由于5个个孔的表表面粗糙糙度请求求均较高高,所以以都要经经过精铰铰工序,具具体工序序尺寸和和加工余余量为::(1)φφ25HH8mmm孔,RRa=11.6mmm;根据[11]表33.2--10,加加工该孔孔的工艺艺为:钻→扩→→铰钻孔:φφ23mmm;扩孔:φφ24..8mmm 2Z==1.88mm(ZZ为单边边加工余余量);; 铰孔:φφ25HH8mmm。
表2-11 工序序尺寸表表(Prroceedurre ssizees ttablle)工序名称称 基基本尺寸寸 加工余余量 工序尺尺寸钻 223 00 223扩 223 1..8 224.88铰 224.88 0..2 225(2)φφ10HH7mmm孔,RRa=11.6mmm;根据[11]表33.2--9,加加工该孔孔的工艺艺为:钻→粗铰铰→精铰铰钻孔:φφ9.88mm;;粗铰:φφ9.996mmm;精铰:φφ10HH7mmm表2-22 工序序尺寸表表(Prroceedurre ssizees ttablle)工序名称称 基基本尺寸寸 加工余余量 工序尺尺寸钻 99.8 00 9..8粗铰 9..8 1.88 9.996精铰 9..96 0.22 10(3)φφ14HH7mmm孔,RRa=11.6mmm;根据[11]表33.2--9,加加工该孔孔的工艺艺为:钻→扩→→粗铰→→精铰钻孔:φφ13..0mmm;扩孔:φφ13..85mmm; 22Z=00.855mm(ZZ为单边边加工余余量);;粗铰:φφ13..95mmm;精铰:φφ14HH7mmm。
表2-33 工序序尺寸表表(Prroceedurre ssizees ttablle)工序名称称 基基本尺寸寸 加工余余量 工序尺尺寸钻 113 00 113扩 113 0..85 113.885粗铰 133.855 0.11 133.955精铰 133.955 0.005 144(4)φφ5mmm圆锥孔孔,Raa=1..6mmm;由于零件件图纸未未给出具具体的公公差等级级,现也也按H77公差等等级加工工,按[[1]表表3.22-9,加加工该孔孔的工艺艺为:钻→精铰铰钻孔:φφ4.88mm;;精铰:φφ5H77mm。
表2-44 工序序尺寸表表(Prroceedurre ssizees ttablle)工序名称称 基基本尺寸寸 加工余余量 工序尺尺寸钻 4..8 0 4..8精铰 4.88 0.22 5(5)φφ5.55mm孔孔,Raa=3..2mmm由于也未未给出公公差等级级,现同同样按φφ5mmm圆锥孔孔加工方方法:钻→精铰铰钻孔:φφ4.88mm;;精铰:φφ5.55H7mmm表2-55 工序序尺寸表表(Prroceedurre ssizees ttablle)工序名称称 基基本尺寸寸 加工余余量 工序尺尺寸钻 4..8 0 4..8精铰 4.88 0.77 5.55(6)外外圆表面面延轴线线方向长长度方向向的加工工余量及及公差(端面)。
查[1]]表2..2~22.5,取取端面长长度余量量均为22.5mmm(均均为双边边加工)铣削加工工余量为为:粗铣 11mm精铣 00.2mmm(7)其其他尺寸寸直接铸铸造得到到由于本设设计规定定的零件件为大批批量生产产,应该该采用调调整加工工因此此在计算算最大、最小加加工余量量时应按按调整法法加工方方式予以以确认第四章 加工余余量、工工序尺寸寸和公差差的确定定根据设计计题目要要求只对对指定工工序进行行加工余余量、工工序尺寸寸和公差差的计算算4.1工工序8::钻—粗铰—精铰144mm孔孔的加工工余量、工工序尺寸寸和公差差的确定定由参考文文献【11】表22-288可查得得,精铰铰余量ZZ精铰=00.055mm;;粗铰余余量Z粗粗铰=00.955mm;;钻孔余余量Z钻钻=133.0mmm参参考文献献【1】表表1-220可依依次确定定各工序序尺寸的的加工精精度等级级为,精精铰:IIT7;;粗铰::IT110;钻钻:ITT12根根据上述述结果,再再标准公公差数值值表可确确定各工工步的公公差分别别为,精精铰:00.0118mmm;粗铰铰:0..0700mm;;钻:00.1880mmm综上所述述,该工工序各工工步的工工序尺寸寸及公差差分别为为,精铰铰:;粗铰::;钻::,它们们的相互互关系如如图4--1所示示。
图4-11 钻——粗铰—精铰144MM孔孔的加工工余量、工工序尺寸寸和公差差相互关关系图第五章 切削用用量、时时间定额额的计算算5.1切切削用量量的计算算5.1..1工序序1:粗粗铣手柄柄座左右右两端面面该工序分分为两个个工步,工工步1是是以如图图5-11所示BB面定位位,粗铣铣A面;;工步22是以如如图5--1所示示A面定定位,粗粗铣B面面这两两个工步步是在同同一台机机床上经经一次走走刀加工工完成的的,它们们所选用用的切削削速度vv和进给给量f是是一样的的,而背背吃刀量量ap不同图5-11(1) 背吃刀刀量的确确定 工工步1的的背吃刀刀量app1取值值为A面面的毛坯坯总余量量减去工工序2的的余量,即即ap11=0..4mmm;而工工步2的的背吃刀刀量取值值为app2=11.4mmm (2) 进给量量的确定定 由参参考文献献【1】表表5-77机床功功率£5kkw,工工件—夹具系系统刚度度为中等等条件选选取该工工序的每每齿进给给量fzz=0..15~~0.33mm//z,则则每分钟钟进给量量为:ffMz=ffz´z´n=((0.115~00.3)) ´100´1600 mmm/miin=2240~~4800mm//minn参照参考考文献【11】表44-166所列xx51型型立式铣铣床的横横向进给给量取::fMzz=3220mmm/miin。
3) 切削速速度的计计算 由由参考文文献【11】表55-9按按镶齿铣铣刀,dd/z==80//10的的条件选选取切削削速度vv=400m/mmin由由参考文文献【11】公式式(5--1),,可求得得该工序序铣刀转转速为::n=10000vv/pd==10000´400/(p´880) r/mmin==1599r/mmin参照参考考文献【11】表44-155所列xx51型型立式铣铣床的主主轴转速速取转速速n=1160rr/miin再再将此转转速代入入参考文文献【11】公式式(5--1),可可求出该该工序的的实际铣铣削速度度:v=npdd/10000==1600´p´80//10000 ((m/mmin))=400.199 m//minn5.1..2工序序2:半半精铣手手柄座左左端面AA(455mm外外圆凸台台端面)(1) 背吃刀刀量的确确定 ap=1..4mmm (2) 进给量量的确定定 由参参考文献献【2】表表2.11-733按表面面粗糙度度Ra33.2mmm的条件件选取该该工序的的每转进进给量ff=0..5~11.2mmm/rr,则每每分钟进进给量为为:fMz==fz´z´n=ff´ n==(0..5~11.2)) ´100´2100 mmm/miin=1105~~2522mm//minn参照参考考文献【11】表44-166所列xx51型型立式铣铣床的纵纵向进给给量取::fMzz=1005mmm/miin。
3) 切削速速度的计计算 由由参考文文献【22】表22.1--77中中公式::可计算得得切削速速度式中,dd0为刀具具尺寸((mm));app背吃刀刀量(mmm);;af为每齿齿进给量量(mmm/r));aww为切削削深度((mm));z为为齿数由参考文文献【22】表22.1--76查查得:刀刀具寿命命T=1180mmin;;由参考文文献【33】表22.1--77查查得:CCv =223;v=0..2;mm=0..15;;xv=0..1;yyv=0..4;uuv=0..1;ppv=0..1;kkv=1计算得切切削速度度为:vv=500.477m/mmin由参考文文献【11】公式式(5--1),,可求得得该工序序铣刀转转速为::n=10000vv/pd==10000´500.477/(p´880) r/mmin==2000r/mmin参照参考考文献【11】表44-155所列xx51型型立式铣铣床的主主轴转速速取转速速n=2210rr/miin再再将此转转速代入入参考文文献【11】公式式(5--1),可可求出该该工序的的实际铣铣削速度度:v=npdd/10000==2100´p´80//10000 ((m/mmi。