机械制造工艺学课程设计-左支架工艺工装及铣横槽夹具设计.doc

目 录 前言1.工艺设计1.1.零件图21.2.零件的分析2 1.2.1.零件的作用2 1.2.2.零件的工艺分析2 1.2.3.确定毛坯、画毛坯31.3.工艺规程设计41.3.1.定位基准的选择41.3.2选择加工设备及刀、夹量具 41.4.加工工序设计 51.4.1.工序铣竖槽52.夹具设计2.1. 选择定位方案，确定要限制的自由度 52.2 夹紧方案62.3对刀方案 62.4夹具体与定位键 72.5 夹具总图上的尺寸，公差和技术要求73.心得体会4.参考文献1.工艺设计1.1.零件图图1 左支架1.2.零件的分析 1.2.1.零件的作用 图3-14所示是机床上的一左支座，它用螺钉通过4-13mm孔连接于机架上，该零件纵横两方向上5 mm的槽使80mm 耳孔部分有一定弹性，利用一端带m20螺纹（穿过于20mm孔）一端于25h7配合的杆件通过旋紧，便装在80h9孔内的心轴定位并夹牢。 1.2.2.零件的工艺分析 由图3-14得知，其材料为ht200，球墨铸铁，该材料具有较高的强度，耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大压力，要求耐磨的零件。 该零件上的主要加工面为车其底面140 mm，镗孔80h9mm钻4x20mm的孔，孔中12mm 的通孔以及割槽5mm ,由参考文献1中有关面和孔加工的经济精度及机床达到的位置精度所知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可得的。 1.2.3.确定毛坯、画毛坯 根据毛坯零件材料确定毛坯为铸件，又零件生产类型为批量生产，毛坯的铸造方法选用砂型手工造型，此外消除残余应力，铸造后应安排人工时效。参考文献1表2.3-6，该种铸件的尺寸公差等级为810级，故去尺寸公差等级取8级。（1）查看毛胚余量；其中零件长度100mm（2）零件内孔为80 h9mm查灰铸铁机械加工余量表（3）零件的顶面和底面的加工余量分别为2.5mm 2mm。零件内孔机械加工余量为2mm（4）工序余量；查表5-27平面加工余量半精加工余量1.5mm（5）粗加工余量3mm查表 5-68得内孔的半精加工余量0.1mm精加工余量1.5mm。图2 毛胚图1.3.工艺规程设计 1.3.1.定位基准的选择精基准的选择：左支座长140 mm正方形底面，中间80的孔及四边4-13的孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现和左支座零件“一面二孔”的类型定位方式。此外底面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单可靠，操作方便。粗基准的选择，考虑到以下几点要求：第一，选择零件上那些平整的足够大的表面作为粗基准，第二，选择零件上重要表面作粗基准。此外还应能保证定位准确，夹紧可靠。讨论后修改的拟订的加工工艺路线，如下表：序号工序名称工序内容设备型号夹具1铸造毛坯2时效3车粗车,精车底面a面 ；扩孔80mm三角卡盘4钻钻孔4-13mm，扩孔4-20mmz35专用钻夹具5车钻孔21mm 扩孔43mm，ck6136专用夹具车钻25h7mm，扩28mm孔ck6136专用夹具6铣铣横槽 (5mm) 铣竖槽(5mm)x53k专用铣夹具7钻钻孔21mm m8-7h的螺纹底孔；钻m10-7h的螺纹底孔z35专用钻夹具8攻丝m10-7hmm的孔 攻丝m8-7hmm专用攻夹具9检验10入库1.3.2选择加工设备及刀、夹量具由于生产类型为批量生产，故加工设备宜以适用机床为主， 以少量专用机床，其生产方式以常用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流程生产线，工件在个机床上的装卸及各机床间的传送均由它完成。铣中间槽，考虑工件的定位夹紧方案，及夹具结构设计等问题，采用卧铣，选择xa6132卧式铣床（参考文献1表8-15），选择直径d为200的高速钢三面刃圆盘铣刀（参考文献1表10-40）专用夹具和游标卡尺。1.4.加工工序设计1.4.1.工序铣竖槽。参考文献【1】表2.4 3.8并参考xa6132机床说明书。取铣槽进给量f0.3mm/r参考文献【1】表244，用插入法求得铣槽的削速度v=27.7m/min.由此算出转速为 n=1000v/3.14d=(1000*27.7)/(3.14*5)=320r|min按机床实际转速取n=450r/min.则实际切削速度v=(3.14*5*450)/1000=31.3n2.夹具设计2.1. 选择定位方案，确定要限制的自由度按照加工要求，钻通孔时应限制六个自由度，即应该实现完全定位。1.设计的夹具为工序-铣竖槽。该夹具适用于xa6132卧式铣床，选择a面与加工的为定位基准。按照基准重合原则并考虑到目前有a面与孔加工，为避免重复使用粗机组基准，应以a面与孔定位.从对工件的结构形状分析，若工件以a面朝右放置在支撑板上，定位夹紧都比较可靠，也容易实现，待夹紧后就能满足加工要求。方案一：以孔为主要定位基面，用长销限制工件四个自由度，用支撑钉相知一个自由度，但由于x转由长销限制，定位基准与工序基本相同，有利于保证槽侧面与空轴线的垂直度。但是这种定位方式不利于工件的夹紧，因为辅助支撑钉不能起定位作用，当对辅助支撑钉施加夹紧力时，由于端面的面积太小，工件极易歪斜变形，夹紧也不可靠。方案二：在4-20的孔内斜插入一削边销限制一个移动自由度,再80h9的孔内插入一圆柱销,限制2个转动自由度, 通过旋转压板压住工件，限制3个自由度2.2. 夹紧方案根据工件夹紧的原则，如图3所示，用移动式压板将工件压在支撑钻台上图32.3.对刀方案将夹具体平稳放置在车床上，采用侧装直角对刀块（图4）.铣刀的距离则由铣刀间的轴套长度确定.因此,只需设置一个对刀块即能满足铣槽的加工要求.图42.4.夹具体与定位键为保证夹具在工作台上安装稳定，应按照夹具体的高宽比不大于1.25的原则，确定其宽度，并在底座下开台阶，方便加工且提高精度，方便固定。夹具在机床工作台的位置灵活，夹具体底面平整，并不需要定位键。2.5. 夹具总图上的尺寸，公差和技术要求 夹具图上的尺寸,公差和技术要求1)夹具最大轮廓尺寸为270mm.226mm,190mm.2)影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差为定位键与铣床工作台t形的配合尺寸18h8(t形槽为18h8)3)对刀块的位置尺寸10.82,24.955对刀块的位置尺寸h为限位基准到对刀块表面的距离.计算时应考虑定位基准在加工尺寸方向上的最小位移量,在本图中,由于工件定位基准面长度为140mm,槽宽为5mm,槽深控制尺寸66.8js12,所以对刀块水平反向的位置尺寸为 h1=21/2mm对刀块垂直方向的位置尺寸为 h2=(66.8-100.19/2)mm=15mm取工件的相应尺寸公差的1/21/54)影响对刀精度的尺寸和公差sr:塞尺的厚度尺寸为5h85）加工精度分析铣槽时对槽两侧面对轴线的对称度和平行度要求较高,应进行精度分析,其他加工要求未注公差或者公差很大,可不进行精度分析.a)、铣槽侧面对轴线的对称度的加工精度 定位误差d 由于对称度的工序基准是轴线,定位基准也是此轴线,故b=0,因此对称度的定位误差为零.安装误差a 定位键在t形槽中有两种位置,因此在两定位键之间 a=xmax=(0.027+0.027)mm=0.054mm若加工尺寸在两定位键之外,则 a=xmax+2ltga tga=xmax/lo对刀误差t 对称度的对刀误差等于尺塞厚度的公差,既t=0.018mm夹具误差j 影响对称度的误差有:对刀块的水平位置尺寸的公差,所以j=0.06m.b)、铣槽时对轴线平行度的加工误差定位误差d 定位误差d=0安装误差a 工件的轴线相对于工作台导轨平行时, a=0 工件的轴线相对于工作台导轨有转角误差,使得槽的侧面对轴线产生平行度误差,所以 a=tgal=(0.054/400*282)mm=0.038mm对刀误差t 由于平行度不受尺塞厚度的影响,所以t=0夹具误差j 影响平行度的制造误差是设计心轴轴线与定位键侧面b的平行度0.03mm,所以j=0.03mm.3.心得体会三周的时间很快过去，忙碌而又充实，这些天里让我认识到课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己的知识掌握的不够全面，要学习的东西还很多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低，通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。通过动手实践，我巩固了理论知识，提高了综合运用能力，学会利用所学知识去分析和解决实际设计中有关工艺方面的问题，掌握了有关的设计方法，为以后的工艺的设计打下了基础。 同时也了解了工艺设计的一般过程，掌握了夹具的设计方法，能针对具体的被加工对象，设计合适的夹具。 在这次课程设计中也使我们的同学有了更进一步的交流，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。在此更要感谢我的指导老师杨毅老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识