推动架零件工艺规程及铣Φ27凸台端面夹具设计.pdf

1课程设计(论文)推动架零件工艺规程及铣27凸台端面夹具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日2摘要本文是有关推动架工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。全套图纸加 4013398283目录第1章 引言. .机械加工工艺规程的种类.制订机械加工工艺规程的原始资料.件的分析. .零件的工艺分析.定毛坯尺寸，设计毛坯图. 6第4章选择加工方法，制定工艺路线. .制定机械加工工艺路线.工艺方案的比较与分析.确定工艺过程方案.具、量具. .据不同的工序选择机床.据不同的工序选择刀具.确定工序尺寸.有面）. 序切削用量及基本时间的确定. 工序切削用量及基本时间的确定.工序切削用量及基本时间的确定.工序切削用量及基本时间的确定.工序切削用量及基本时间的确定.工序的切削用量及基本时间的确定.工序的切削用量及基本时间的确定.工序的切削用量及基本时间的确定.工序的切削用量及基本时间的确定. .切削力和夹紧力计算.定位误差分析.夹具设计及操作的简要说明. 25致 谢. 26参考文献. 275第1章 引 言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。须具备下列原始资料：括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。7第2章 知该零件是推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32近32棘轮上方即1616从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。材料为材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：32161686角2两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。第3章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级0级，加工余量等级0级，本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 说明27的端面 92 H 面降一级，单侧加工16的孔 16 H 面，孔降一级，双侧加工50的外圆端面 45 G 侧加工（取下行值）32的孔 32 H 降一级，双侧加工35的两端面 20 G 侧加工（取下行值）16的孔 16 H 降一级，件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差2 6 16 6 10 5 5 50 32 26 0 5 25 16 6 10 25 ?50?3527 件毛坯图10第4章 选择加工方法，面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择32的孔和16的孔作为精基准。3216321010精铰、精铰16角45。用序、扩、铰32角45。选用半、精铰、精铰16角45。选用钻螺纹孔6丝用钻6120的倒角。选用32163210、扩、铰32角45。选用10精铰、精铰16角45。用半、精铰、精铰16角45。选用钻螺纹孔6丝用钻6120的倒角。选用个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工钻10精铰、精铰16后以孔的中心线为基准距离12、铰32角45，而方案二则与此相反，先钻、扩、铰32角45，然后以孔的中心线为基准距离12时的垂直度容易保证，并且定位和装夹都很方便，择方案二是比较合理的。 定工艺过程工序号 工序内容 简要说明12010 一箱多件沙型铸造020 进行人工时效处理 消除内应力030 涂漆 防止生锈040 铣32加工面050 铣163210、扩、铰32角450100 钻10精铰、精铰16角450110 钻半、精铰、精铰16角450120 钻螺纹孔6丝6120的倒角 后加工孔0140 拉沟槽验0180 入库13第5章 选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为中小批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，择机床，根据不同的工序选择机床工序040、050铣32定为基准相同。工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择序060铣32采用卧铣。选择6于定位基准的转换。宜采用卧铣，选择序080车10孔10孔16口倒角。宜选用机床序090 钻、扩、铰32角45。选用序0100钻10精铰、精铰16角45。用序0110钻半、精铰、精铰16角45。选用序0120钻螺纹孔6丝用序0130钻6120的倒角。选用序0140 拉沟槽用专用拉床。择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。择刀具，0数z=10，及直径为d=50数z=8及切槽刀直径d=6精铰16角45，选用专用刀具。具：选择高速钢麻花钻，10头采用双头刃磨法，后角 0 120，45度车刀。锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。 选择量具本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：25量范围5025精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为精铣时，槽宽为深为50有面）根据加工长度的为50坯的余量为4加工的量为2据机械工艺手册工的宽度为50精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。孔，孔内要求精度介于机械工艺手册孔：312z=z=z=32冲孔，孔内要求精度介于机械工艺手册孔：152z=z=z=1616冲出孔，孔内要求精度介于机械工艺手册孔：15z=z=冲出孔，孔内要求精度介于机械工艺手册孔：z=冲出孔，孔内要求精度介于机械工艺手册孔：z=6序削用量本工序为铣32知工件材料为择高速钢圆柱铣刀直径d=60数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r n =10，a 0 =12，=45已知铣削宽度a e =削深度a P =50根据资料所知，艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f Z =z、现取f Z =z。刀刀齿后刀面的最大磨损量为 刀直径d=60用度T=180据铣刀直径d=60数z=10，铣削宽度削深度 a P =50用度 T=180查取 8mm/s，n=439r/f=490mm/s。根据00r/75mm/s。则实际切削： 10000 c= 1000 =f 10300475 =削时的功率（单位:当f Z =z, a P =50mm,f=490mm/1，则 70.8 据床主轴主电动机允许的功率 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：zc fn l26050(2 =序削用量本工序为铣16择高速钢圆柱铣刀直径d=50数z=8。已知铣削宽度a e =削深度a P =35根据资料所知，查得每齿进给量f Z =z、现取f Z =z。刀刀齿后刀面的最大磨损量为 用度T=180据上述参数，查取3mm/s，n=350r/f=390mm/s。根据50r/50mm/s。则实际切削： 10000 c= 1000 =f 10150350 =据资料所知，切削功率的修正系数k 1，则 0.8 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：zc fn l2203015(2 =选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=60数z=8。其他与上道工序类似。根据资料，查得每齿进给量z，现取z。用度T=180据上述参数，查取 85mm/s，n=425r/f=438mm/s。根据50r/00mm/s。则实际切削： 10000 c= 1000 =f 8250400 =据以上参数可知，切削功率的修正系数k 1，则 0.8 据上述校验方法可知机床功率能满足要求。本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：zc fn l2605035(2 =6选刀具为切槽铣刀，铣刀直径d=6据资料选择铣刀的基本形状r 0 =10，a 0 =20，已知铣削宽度3削深度a P =9切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量 f Z =z、现取f Z =z。切槽铣刀加工铸铁，用度T=60据铣刀直径d=6削宽度3削深度a P=9用度T=608mm/s，n=439r/f=490mm/s。根据00r/75mm/s。则实际切削： 10000 01000 =f 10300475 =削功率的修正系数k 1，则P 0.8 知机床功率能满足要求。本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：zc fn l2627(4 =削用量本工序为车端面、钻孔10、车孔16、孔口倒角，加工条件为：工件材料为用具选择：选择高速钢麻花钻，10头采用双头刃磨法，后角o120，45度车刀。削手册 以，按钻头强度选择 按机床强度选择，最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。刀面最大磨损限度（查切削手册）命 。21切削速度，查切削手册：10 修正系数 .10 15查切削手册机床实际转速为 52故实际的切削速度 3 所以 M 满足条件，校验成立。算工时 026 nf 削用量本工序为钻32具选用高速钢复合钻头，直径d=32用切削液 采用自动进给，r。用度T=50=670据表5给量f=r，由表5查得V=17m/n=1082r/本时间钻32削用量本工序为钻、半精铰，精铰16,铰孔扩削用量：1. 该表注释取较小进给量，按f=. 。 5 故= 01000 1000 表根据75r/= 0 75 000d n m 根据以上计算确定切削用量如下：钻孔：5mm,f=r,n=400r/v=18m/f=r,n=574r/v=f=r,n=275r/v=间计算：m = 1 2l l l 23式中，n=400,f=0.3,l=l1= 5 3. 半精铰基本工时：1(452 1(2 1 n=530r/f=m= 4 1(452 1(2 1 2 丝具选用锥柄阶梯麻花钻，直径d=6及机用丝锥。钻床选用用切削液。采用手动进给。用度T=20b =670据表5r；由表53m/n=1063r/据 基本时间钻6丝，切削用量及基本时间的确定本工序为钻6120倒角，削用量刀具采用高速钢复合钻头，直径d=6用切削液。用度为15b =670表5定进给量f=r。由表5查v=16m/据041r/ 基本时间钻一个627凸台端面夹具设计经过与老师协商，决定设计铣 27凸台端面夹具设计工装夹具，在给定的零件中，对本序价格的主要要求考虑尺寸41，由于公差要求较低，因此本步的重点应在加紧的方便与快速性上。择孔32面加定位销辅助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。铣刀（硬质合金）25刀具有关几何参数： 00 15 00 10 顶刃 0n 侧刃6 0 010 15 30 22Z fa mm z 参考文献55表129可得铣削切削力的计算公式：p zF a f D B 有： 8 2 )F N 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：安全系数543210 式中： 60 各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 1 2 34 5 K 由此可得： 所以 ) F N 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。查参考文献51226可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： )( 210 可查得： 901 0592 2 29 其中： 33( )L )(80 螺旋夹紧力： 0 )W N26该夹具采用螺旋夹紧机构，由上述计算易得： W 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差 j ，一般可用下式表示： 由参考文献5可得：定位误差： 1 1 1 D d 1 1 2 212D d D 其中： 1 ， 2 0D 1 ， 2 1 ， 2夹紧误差： 其中接触变形位移值：1( )( )y aZ k l 查5表1215有 C n 。j y 27磨损造成的加工误差： 通常不超过 具相对刀具位置误差： 取 w mm 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构本次设计中还按老师的要求画出了夹具体的零件图，具体结构可参见附图。28结论根据推动架工艺规程及夹具设计要求，在本设计中制定的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加