机油泵传动轴支架的夹具设计Word格式文档下载.docx
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32H7轴线对A面的不平行度在100长度上不大于0.01
(2)©
32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05
(3)©
32H7轴线和一个©
8H7(;
0.015)距离54±
0.12mm。
由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面,并且保证它们之间的位置精度
、工艺规程设计
2.1确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200,灰铸铁抗拉强度不低于150MPa,抗弯强度不低于
330MPa,根据材料性质,因此应该选用铸件,由于该零件年产量为5000件,已达
大批生产的的水平,而且零件的轮廓尺寸也不大,故可铸造成型。
这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。
2.2基准面的选择
基面选择是工艺规程设计中德重要工作之一,基面选择得正确与否,可以使
加工质量得到保证,生产率得以提高,否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。
(1)粗基准的选择
对于一般的支架类零件而言,以支架底面的相对面作为粗基准是完全合理
的。
但对于本零件来说,如果以支架底面的相对面作为粗基准,则可能造成B-B
面基准无法保证,因此,按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作为粗基准;
若零件有若干个不加工表面,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准)现选取以下图所示C面
为粗基准。
选取C面为粗基准,利用四块压板压紧中间的筋板,不完全定位以消除和‘。
为
下一步加工打下基础。
(2)精基准的选择
主要考虑基准重合问题。
当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。
2.3制定工艺路线
制定加工工艺路线的出发点,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。
在生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外,还应当考虑经济效益,以便使生产成本尽量下降。
面A、B、C、D、E即为上图所示面,以下不再说明。
1.工艺路线方案一
工序05铣A面
工序10钻3-©
11mm孔
工序15钻、扩、铰孔2-©
8mm,并锪倒角1X45°
工序20铣©
32mmD向端面
工序25钻、扩、铰孔©
32mm,并锪倒角1.5X45
工序30铣©
32mmC向端面,并锪倒角1.5X45°
工序35钻30°
方向©
工序40检验
2.工艺路线方案二
工序05铣©
工序10钻、扩、铰孔©
32mm,并锪倒角1.5X45°
工序15铣©
工序20铣A面
工序25钻3-©
工序30钻、扩、铰孔2-©
3.工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于:
方案一先以E面为基准直接加工出A面,然
后以A面为基准进行3-©
11mm和2-©
8mm的加工,然后再处理C、D面和©
32mm孑L;
而方案二刚好相反,先处理C、D面和©
32mm孔,再加工A面和3-©
8mm,两相比较可以看出,方案一工序非常集中,定位、加工和装夹都非常方便,但方案一无法保证与B-B面的相关尺寸的精度,即10—0.05mm
和26_0.2mm在方案二中,与B-B面的相关尺寸的精度得到保证,但54±
0.12mm和©
32H7轴线对A面的不平行度在100长度上不大于0.01,©
32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05,平行度和垂直度又难以保证,因此这两个方案都不太合适,综合考虑,虽然图纸并未要求对C面和D面进行加工,但加工C面和D面有利于保证垂直度和平行度,而且CD面的加工量并不大,因此修改加工工艺如下:
工序05
铣D面
工序10
铣©
工序15
钻、扩、铰孔©
工序20
铣C面
工序25
工序30
铣A面
工序35
钻3-©
11mm孔
工序40
钻、扩、铰孔2-©
8mm,并锪倒角1X45°
工序45
钻30°
11mm孑L
工序50检验
以上方案大致看起来还是合理的,但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,主要表现在工序5和工序6之间的衔接上,主要是难以保证©
32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05和©
32H7轴线对A面的不平行度在100长度上不大于0.01,对于平行度,保证在加工时,A面和©
32孔工序相邻不更换夹具即可,当不平行度符合要求,加工垂直度时,只要要保证A面和C、D面的不垂直度100长度上不大于0.04,就能保证©
32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05,这样就将©
32H7轴线对B-B面的不垂直度转化为A面对CD面的垂直度,保证了加工要求,同时也兼顾了装夹方便和工序集中。
因此,最后确定的加工工艺路线确定如下:
工序05
粗铣A面,留精加工量0.5mm
工序10
工序15
铣©
32mmD向端面
工序20
工序25
精铣A面
工序30
工序35
工序40
铣E面
工序45
钻3-©
工序50
工序55
钻30°
方向©
工序60
检验
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”
O
三、确定加工余量及毛坯尺寸
“机油泵传动轴支架”零件材料为HT200,硬度硬度为HB163~229,毛坯重量约为5kg,生产类型为大批生产,采用铸造灰铸铁毛坯。
根据上述原始资料及加工工艺,分别确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.厚度55mm
考虑到©
32mm孔端面的加工方便性,故将©
32mm孔端铸造咼度跟C、D面
平齐,这样便于装夹和加工,
厚度方向的余量查《工艺手册》表2.2~2.5,其余量值为2.0~2.5mm,现取2mm。
故厚度毛坯值为59mm
2.©
32mm孔
考虑到铸模的简单方便,将©
32mm孔铸成实心,孔钻扩铰出
钻孔:
©
30mm
扩孔:
31.7mm
铰孔:
032H7(00.025)mm
3.A面和A面上3-©
11mm孔及2-©
8mm孔
按照《工艺手册》表2.2~2.5,加工面其余量值为2.0~2.5mm,考虑到A面要进行粗铣和精铣两道工序,故取加工量为2.5mm。
7mm
7.7mm
0.015)mm
4.30°
方向©
由上可知,此处铸成实心,不用考虑留加工量。
按照《工艺手册》表2.2-25,取加工精度F2,铸件复杂系数S3,铸件重5kg,
则单边加工余量为2.0~3.0mm,取为2.5mm,铸件的公差按《工艺手册》表2.2-14,材质系数取M1,复杂系数S3,则铸件的偏差为;
.5mm。
铣削公差:
现规定本工序(粗铣)的加工精度为IT11级,因此可知本工序加
工公差为-0.05mm(入体方向)。
由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。
实际上,加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本设计规定零件为大批生产,应该采用调整法加工,因此在计算最大、最小加工余量时,应按调整法加工方式予以确定。
A面分两次加工,因此加工余量和工序间余量及公差分布图如下:
由图可知:
毛坯名义尺寸:
铉名义尺寸9I.33+2.5-1MJ3
98.33+2.5=100.83mm
毛坯最大尺寸:
100.83+1.2=102.03mm
毛坯最小尺寸:
100.83-0.6=100.23mm
粗铣后最大尺寸:
Ml
加工方向
98.33+0.1=98.93mm
粗铣后最小尺寸:
98.33-0.05=98.28mm
四、确定切削用量及时间定额
4.1工序05:
粗铣A面,留精加工量0.5mm
本工序采用计算法确定切削用量。
1.加工条件
工件材料:
HT200正火,铸件
加工要求:
切削速度:
参考有关手册,确定v=0.45m/s即27m/min
采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm齿数z=20。
则
1000v100027“■
ns38r/min
二dw二225
现采用X63卧式铣床,根据机床使用说明书(见《工艺手册》表4.2-39),取
nw=37.5r/min,故实际切削速度为
二dwnw
二22537.5
1000
=26.5m/min
当nw=37.5r/min时,工作台的每分钟进给量fm应为:
fm=fzzrw=0.08x20x37.5=60mm/min
查机床说明书,刚好有fm=60mm/min故直接选用该值。
切削工时:
由于是粗铣,故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件,利用作图法,可得出铣刀的行程=250mm则机动工时为
tm
250
fm
60
二4.17min
4.2工序10:
铣D端面
采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=225mm齿数z=20。
1000v100027
兀dw兀225
■dw"
w
22537.5二26加/min
利用作图法,可得出铣刀的行程=250+225mm则机动工时为
425
=7.08min
4.3工序15:
铣©
采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=45mm齿数z=20。
1000v100027“.
ns190r/min
兀dw兀45
现采用X63卧式铣床,根据机床使用说明书(见《工艺手册》表4.2-39),取
八也j4537.5=5.3m/min
10001000
当nw=37.5r/min时,工作台的每分钟进给量fm应为:
fm=fzzru=0.08x20x37.5=60mm/min
4.4工序20钻、扩、铰孔©
32mm并锪倒角1.5x45
1.钻孔©
确定进给量f:
根据《切削手册》表2.7,当钢的匚b<
800MPa,d°
=©
30mm时,f=0.39~0.47mm/r。
由于本零件在加工©
30mm孔时属于低刚度零件,故进给量应乘系数0.75,则
f=(0.39~0.47)x0.75=0.29~0.35mm/r
(秫)
根据Z535机床说明书,现取f=0.25mm/r
根据《切削手册》表2.13及表2.14,查得切削速度v=18m/min
所以
ns
业丫_1£
£
0找9/min
二dw
二25
根据机床说明书,取nw=195r/min,故实际切削速度为
二dwnw
二25195
=15.3m/min
|=54mm
l54.
tm1.11min
nwf1950.25
2•扩孔:
采用刀具:
31.7mm专用扩孔钻
进给量:
f=(1.2~1.8)Xf钻=(1.2~1.8)X0.65X0.75=0.585~0.87mm/r(《切
削手册》表2.10)
查机床说明书,取
f=0.57mm/r。
1—112=6m4
.23
/min
实际切削速度为
二3768
=7.9m/min
则机床主轴转速为:
n=51.6~34r/min,并按机床说明书取nw=68r/min
切削工时l=54mm
tm1.39min
佩f680.57
3.铰孔:
32H7(;
0.025)mm
*32H7(;
0.025)mm专用铰孔钻。
f=(0.9~1.2)X0.7=0.63~0.84mm/r(《切削手册》表2.10)
查机床说明书,取f=0.72mm/r。
机床主轴转速:
取n=68r/min,则其切削速度v=8.26m/min
机动工时l=54mm
l54
tm1.10min
nwf680.72
4.锪倒角1.5X45
采用90°
锪钻。
为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与扩孔时相同:
nw=68r/min
手动进给。
4.5工序25精铣A面
二26.5m/min
切削工时:
铣刀的行程=250+225mm则机动工时为
7.92min
4.6工序30铣C面
足二吗JOO。
27,8r/min兀dw兀225
当nw=37.5r/min时,工作台的每分钟进给量臨应为:
m
ID
J
■:
dw
二7.08min
4.7工序35铣©
32mmC向端面
“「gwJ4537.5=如伽
米用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=45mm齿数z=20。
1000v
二45
100027-190r/min
锪倒角1.5X45°
手动进给
4.8工序40铣E面
采用高速钢镶齿三面刃铣刀,dw=45mm齿数z=20。
1000v100027“,■
现采用X63卧式铣床,根据机床使用说明书(见《工艺手册》表4.2-39),取
=5.3m/min
二dwnw二4537.5
v=
当n^=37.5r/min时,工作台的每分钟进给量fm应为:
fm=fzzrw=0.08X20X37.5=60mm/min
利用作图法,可得出铣刀的行程=250+45mm则机动工时为
295
二4.92min
4.9工序45钻3-©
11mmfL
确定进给量f:
根据《切削手册》表2.7,当钢的二b<
800MPa,d0:
f=0.39~0.47mm/r。
由于本零件在加工©
11mm孔时属于低刚度零件,乘系数0.75,则
11mm时,
故进给量应
根据Z535机床说明书,现取f=0.25mm/r。
根据《切削手册》表2.13及表2.14,查得切削速度
v=18m/min。
1000v
1000
=21夕9
:
.dwnw
底泊25195
l=12X3mm=36mm
l
360
1950.25
二7.4min
4.10工序50钻、扩、铰孔2-©
8mm,并锪倒角1X45
1.钻孑L©
800MPa,d。
7mm时,f=0.39~0.47mm/r。
7mm孔时属于低刚度零件,故进给量应乘系数0.75,则
f=(0.39~0.47)X0.75=0.29~0.35mm/r
根据《切削手册》表2.13及表2.14,查得切削速度v=18m/min。
=2122**59
l=12*2mm=24mm
55
5
2
4+
9
nW
n=51.6~34r/min,并按机床说明书取nw=68r/min
二7.9m/min
切削工时l=24mm
l24
5.62min
nwf680.57
8H70°
15mm
8H7(;
0.015)mm专用铰孔钻。
f=(0.9~1.2)x0.7=0.63~0.84mm/r(《切削手册》表2.10)
机动工时l=24mm
tm5.49min
4.锪倒角1X45°
为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与扩孔时相同:
4.11工序55钻30°
800MPa,do=©
7mm时,
f=0.39~0.47mm/r。
7mm孔时属于低刚度零件,故进给量应
乘系数0.75,则
根据Z535机床说明书,现取f
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