设计JK12平面凸轮零件的机械加工工艺规程和夹具【铣床夹具】（全套含CAD图纸）

买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 I 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 要 包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定 位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 全套图纸加 Q 401339828 买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 of In of to be to of of of of to of a is to of of of as to in of 文档就 送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 录 摘 要 1 章 绪论 1 第 2 章 加工工艺规程设计 2 件的分析 2 件的作用 2 件的工艺分析 2 件加工主要工序安排 3 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 4 定切削用量及基本工时（机动时间） 4 第 3 章 铣削凸轮槽夹具设计 18 计要求 18 具设计 18 定位基准的选择 18 切削力及夹紧力的计算 18 位误差 的分析 19 具设计及操作的简要说明 20 结 论 21 参考文献 22 致 谢 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 1 第 1 章 绪论 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直 接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。买文档就 送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 2 第 2 章 加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目给出的零件是 件。 件的主要作用是保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此 件零件的加工质量，不但直接影响的装配精度 和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 图 2件图 件的工艺分析 由 的外表面上有 4 个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （ 1）以 100 外圆及端面 为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 100外圆及端面 加工；其中底面有表面粗糙度要求为 （ 2）以 20 的孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 2个前后端面； 20 的孔。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 3 （ 3）以 凸轮槽 为主要加工平面的加工面，包括 凸轮槽 件加工主要工序安排 工艺路线一： 10 锻 锻造毛坯 20 退火 退火（消除内应力） 30 车 粗车 100 外圆及端面 40 车 精车 100 外圆及端面 50 车 翻面，粗车 32 外圆及端面 60 车 精车 32 外圆及端面 70 钻扩铰孔 钻 扩铰孔 20 及倒角 80 钻扩铰孔 钻扩铰孔 12 及倒角 90 铣削 铣削凸轮槽 100 钳工 去毛刺 110 检验 检验 工艺路线二： 10 锻 锻造毛坯 20 退火 退火（消除内应力） 30 车 粗车 100 外圆及端面 40 车 精车 100 外圆及端面 50 铣 翻面，粗铣 32 外圆及端面 60 铣 精铣 32 外圆及端面 70 钻扩铰孔 钻扩铰孔 20 及倒角 80 钻扩铰孔 钻扩铰孔 12 及倒角 90 铣削 铣削凸轮槽 100 钳工 去毛刺 110 检验 检验 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统 一的基准。综合选择方案一： 10 锻 锻造毛坯 20 退火 退火（消除内应力） 30 车 粗车 100 外圆及端面 40 车 精车 100 外圆及端面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 4 50 车 翻面，粗车 32 外圆及端面 60 车 精车 32 外圆及端面 70 钻扩铰孔 钻扩铰孔 20 及倒角 80 钻扩铰孔 钻扩铰孔 12 及倒角 90 铣削 铣削凸轮槽 100 钳工 去毛刺 110 检验 检验 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 件”零件材料采用 为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求： （ 2）前后端面加工余量。 根据工 艺要求，前后端面分为粗铣、精铣加工。各工序余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 加工余量规定为 现取 精车：参照机械加工工艺手册，其加工余量取为 铸件毛坯的基本尺寸为 ，根据机械加工工艺手册表 件尺寸公差等级选用 查表 得铸件尺寸公差为 毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表 确定螺孔加工余量为： 定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 30： 车 100外圆及端面 机床： 床 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册于 床的中心高为 200 表 故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 在一次走刀内完成，故 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 5 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 11）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚 需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 1150N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 150 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度200 2111铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 床说明书选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 6 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： =W （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量y + = 则 L =127 +1 = （ 3 工序 40 精车 100外圆及端面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 7 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册于 床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑 孔带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 车刀寿命 = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 8 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允 许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 工序 50： 翻面，粗车 32外圆及端面 机床： 床 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册于 床的中心高为 200 表 故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 在一次走刀内完成，故 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 9 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 11）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 1150N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 150 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度200 2111铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 床说明书选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 10 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： =W （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 工序 60 精车 32外圆及端面 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册于 床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 11 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 车刀寿命 = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 床说明书选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 12 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进 行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 工序 70：钻、扩、铰 20 孔。 机床：立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9选高速钢锥柄 麻花钻头。 钻孔 20 钻孔 20 时先采取的是钻 17 孔，再扩到 ，所以 17D 。 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 38，取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 41，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 7 ， 按照参考文献 3表 31，取 630 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 13 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 扩孔 20 9H 刀具：根据参照参考文献 3表 31选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。 片型号： 钻孔 20 9H 时先采取的是先钻到 17 孔再扩到 ， 1 17d 切削深度 给量 f ：根据参考文献 3表 52，取 f mm r 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 53，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照参考文献 3表 31，取 500 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 ，取 2 走刀次数为 1 机动时间24 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0 铰孔 20 9H 刀具：根据参照参考文献 3表 54，选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度且 20D 。 进给量 f ：根据参考文献 3表 58， 取买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 14 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 60，取 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i 1 4 2 0 按照参考文献 3表 31取 315 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ， 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5 该工序的加工机动时间的总和是0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i 工序 80钻扩铰孔 12及倒角 表 3标准号 类型 直径范围（ 用途 柄麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 选用 臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表 头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 15 准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角 =300 ，锋交2 =1180 ，后角 00 ,横 刃斜角 =500 ， L=1117mm,116 表 3准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 径范围 直柄麻花钻 l 51 101 表 3用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 （ ） d ( 2 f 0 118 12 40 110 表 3头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 （ 1）后刀面最大磨损限度 具材料 加工材料 钻头 直径 20 高速钢 铸铁 2）单刃加工刀具耐用度 T 具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 11 20 钻头（钻孔及扩孔） 铸铁、铜合金及合金 高速钢 110 钻头后刀面最大磨损限度为 具耐用度 T = 110 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第 二卷表 速钢钻头钻孔的进给量为 f=根据表 中可知，进给量取f= 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 速钢钻头在球墨铸铁（ 1110钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 16 V=12 参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 V=12 = （ 3 则 n = =111 （ 3 查表 可知， 取 n = 150 则实际切削速度 = =11.8 工序 90：铣削凸轮槽 根据资料所知，铣床的功率为 艺系统刚性为中等。查得每齿进给量 z、现取 z。 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 铣刀直径 d=60耐用度 T=180 根据资料所知，依据铣刀直径 d=60齿数 z=10，铣削宽度削深度 50用度 T=180查取 8mm/s， n=439r/f=490mm/s。 根据 式铣床 主轴转速表查取， 00r/75mm/s。 则实际切削： 10000 c=1000 =际进给量： 0300475=z 1000 1000 1 5 0 3 51000买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 17 根据 资料所知 ，铣削时的功率（单位 :当 z, 5090mm/s 时由 切削功率的修正 系数 ，则 .8 根据 明书可知：机床主轴主电动机允许的功率 此机床功率能满足要求。 基本时间 根据 资料所知高速钢圆柱铣刀 铣面基本时间为： tm=zc 2 6050(2 =文档就 送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 18 第 3 章 铣削凸轮槽夹具设计 计要求 为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为 铣削凸轮槽 的专用夹具，本夹具将用于 本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。 具设计 定位基准的选择 为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。 由零件图可知：在对铣削凸轮槽进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有： 方案：选底平面、和侧面定位夹紧方式用操作简单，通 用性较强的移动压板来夹紧。 方案：选一面两销定位方式， 2 销，夹紧方式用操作简单，通用性较强的螺旋压板来夹紧。 为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。 切削力及夹紧力的计算 刀具： 8 立铣刀（硬质合金） 刀 具 有 关 几 何 参 数 ： 00 15 00 10 顶 刃0n 侧 刃 60010 15 30 22Z 0 /fa m m z p 由 参考文献 55表 1 2 9 可得铣削切削力的计算公式： 0 . 9 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12335 a f D B z n 有： 0 . 9 0 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12 3 3 5 2 . 0 0 . 0 8 2 8 2 0 . 5 2 2 2 . 4 8 3 6 . 2 4 ( ) 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