角板的机械加工工艺规程及典型夹具

机 械 制 造机 械 制 造机 械 制 造机 械 制 造课 程 设 计课 程 设 计课 程 设 计课 程 设 计 (论 文 论 文 论 文 论 文 )题 题 题 题 目 目 目 目 : 角板的机 械加工工艺规程 及典型夹具 角板的机 械加工工艺规程 及典型夹具 角板的机 械加工工艺规程 及典型夹具 角板的机 械加工工艺规程 及典型夹具学生姓名 学生姓名 学生姓名 学生姓名 专业 专业 专业 专业 _学号 学号 学号 学号 _班级 班级 班级 班级 指导教师 指导教师 指导教师 指导教师2目 录1引言 .课程 设计的 目的 .产纲 领、确 定生产 类型 .件图 样的工 艺性 .坯 .程的 设计 .定位 基准的 选择 .零件 表面加 工方法 的选择 . 艺路 线 .械加 工余量 及毛坯 尺寸 .计 .选择 机床 .夹具 选择 .选择 刀具 .确定 工序尺 寸 .削用 量及基 本工时 .铣削 7415 的平 面 .镗孔 . 的加 工 .具设 计 .定位 基准的 选择 .工件 的夹紧 . 差分 析 .献 . 序 序 序 言 言 言 言角板 的加 工工艺 规程是在 学完了 机械制图 、机械 制造技术 基础、 机械设 计、机 械工程材 料等进 行课程设 计之后 的下一个 教学环 节。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，保 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。2计算生产纲领、确定生产类型课程 设计的 产品为 一个角 板零件 。 该产 品的年 产量 为 5000台 ， 其设 备品率 为 10%，机械 加工废 品率为 1%，现 制订该 角板零 件的机 械加工 工艺规 程。5550%)1%101(15000%)%1( =+=+= /年角板 零件的 年产量 为 5550件， 可确定 其生产 类型为 中批生 产。3审查零 件图样的工艺 性角板 零件图 样的视 图正确 、 完整 ， 尺寸 、 公差 及技术 要求齐 全 。 基准 孔 高 ， 可以 通过粗 镗 、 半精 镗 、 精镗 进行加 工 ； 本零 件各表 面要求 的加工精 度低 ， 加工 并不困 难 ； 角板 上的 4个沟 槽加工 精度不 高 ， 可以 直接用 立铣刀 铣出 ；角板 凸台的 螺纹孔 ， 需经 过钻底 孔 ， 再攻 丝 。 角板 加工表 面和 一 定的位置要 求，主 要是上 表面与 线 的平行 度为 过 以上的 分析 ， 我们 可以先 选定粗 基准 ， 加工 精基准 所在的 加工表 面 ， 然后 借助夹 具对其 他表面 进行加 工，从 而保证 相应的 位置精 度。2角板 (铸件 )图3角板 加工图4选择毛坯角板 有 轮廓 尺寸不 大 ， 形状 也不复 杂 ， 又属 成批生 产 ， 故毛 坯可以采用 铸造成 型 。 零件 的形状 不复杂 ， 因而 毛坯形 状可以 与零件 的形状 尽量接 近 ， 用砂型铸 造，上 下分模 铸造出 来。毛 坯的尺 寸通过 确定加 工余量 后决定 。准的 选择本零 件是带 孔的角 板，孔 是设计 基准， 为避免 由于基 准不重 合而产 生的误 差 ， 应选孔 为定位 基准， 即遵循 “ 基准 重合 ” 的原 则。由 于角板 除去下 底面不 需要加 工 ， 其他 均 需 要 加 工 ， 选 定 角 板 外 圆 52 端 面 为 粗 基 准 ， 加 工 孔 此 后 选 用 孔4精 基准， 加工其 余的表 面以及 铣槽。面加 工方法 的选择本零 件的的 加工面 有内孔 、上表 面、槽 及螺纹 孔等， 材料为 阅手册 ，其加 工方法 选择如 下：（ 1） 内 孔 ， 表面 的粗糙 度为 公差 等级为 需要 粗镗 、半精 镗、精 镗。（ 2）角 板端面 的粗糙 度为 ，只 需要粗 铣即可 达到要 求。（ 3）角 板上表 面的粗 糙度为 ，公 差等级 为 要经过 粗铣 、 半精铣 才能达 到要求 。（ 4） 角板 上的槽 的内表 面的粗 糙度为 ， 公差 等级为 需要 经过粗铣 、半精 铣才能 达到要 求。（ 5）凸 台 16 粗糙 度为 ，只 需要粗 铣即可 达到要 求。（ 6）螺 纹孔 8过钻 孔、攻 丝。艺路 线铣削 加工在 排列加 工工序 时 ， 一般 遵循基 准先行 、 先主 后次 、 先粗 后细 、 先面 后孔的 原则 ， 因而 角板的 加工工 艺路线 先加工 角板端 面 ， 再加 工孔 最后 加工角 板的上 表面 。 按照 上述的 原则以 及工序 集中的 特点 ， 角板 的加工 可按下 述工艺 路线进 行：010： 以 外 圆 及 上 端 面 定 位 ， 粗 铣 外 圆 的 另 外 一 个 端 面 ， 粗 镗 孔020： 以 圆 及 粗 铣 后 的 端 面 定 位 ， 粗 铣 另 外 一 个 端 面 ， 半 精 镗 孔030：以 圆 及端面 定位， 精镗孔 5040：以 孔 及端面 定位， 粗铣角 板的一 个表面 。050：以 孔 及端面 定位， 粗铣角 板的另 一表面 以及凸 台。060：以 孔 及端面 定位， 半精铣 角板的 一表面 。070：以 孔 及端面 定位， 半精铣 角板的 另一表 面。080：以 孔 及端面 定位， 粗铣角 板的一 表面的 槽。090：以 孔 及端面 定位， 粗铣角 板的另 一表面 的槽。100：以 孔 及端面 定位， 半精铣 铣角板 的一表 面的槽 。110：以 孔 及端面 定位， 半精铣 铣角板 的另一 表面的 槽。120：以 外圆端 面定位 ，钻底 孔。130：以 外圆端 面定位 ，攻丝 8M。140：钳 工去毛 刺。150：终 检。6确定机械加工余量及毛坯尺寸角板毛坯 尺寸数据表零件 尺寸 单面 加工余 量 铸件 及 寸允许公差数 据表铸件 尺寸 公差35 床（ 1） 工 序 010、 020、 040、 050、 080、 090是 粗 铣， 060、 070、 100、 110是 半精铣 。 各工 序额工 步数不 多 ， 成批 生不要 求很高 的生产 率 ， 选用 卧式铣 床就能 满足要求。 本零件 的外形 轮廓不 大，精 度要求 不是很 高，选 用 足要 求。（ 2） 工序 030是精 镗 ， 表面 粗造的 6.1= 加工 精度要 求高 ， 选用 求。（ 3）工 序 120是钻 孔后攻 丝，可 选用 钻床 。择本零 件角板 出铣角 板表面 及铣槽 需要专 用的夹 具外， 其他的 用通用 夹具即 可 。 镗孔和 铣端面 选用三 爪自定 心卡盘 ，钻孔 和攻丝 选用短 销固定 即可。具（ 1）铣 削角板 表面、 端面和 凸台时 ，选用 高速钢 镶齿圆 柱铣刀 ，直径 80 。（ 2）铣 削槽时 ，选用 直柄键 槽铣刀 ，直径 8 。（ 3）钻 孔 ， 选用直 柄麻花 钻，直 径 序尺 寸（ 1） 740工 序尺寸 及公差用查 表确定 各道工 序的加 工余量 及毛坯 余量总 余量如 下：精 镗加工 余量 精 镗加工 余量 镗加工 余量 毛坯的 总余量 为 5 工 序 的 尺 寸 的 基 本 尺 寸 如 下 ： 半 精 镗 尺 寸 ； 粗 镗 尺 ；毛 坯的尺 寸 。工序 尺寸的 公差及 其偏差 ：精镗 前的半 精镗取 得 ；粗 镗取 得 ；毛 坯公差 取 = 。工序 尺寸偏 差按 “ 入体 原则 ” 标注 ：精镗 ；半 精镗 ；粗镗 ；毛 坯 。（ 2）确 定各加 工表面 的工序 加工余 量工序 加工 表面 总加 工余量 工序 加工余 量010020040050060070080090100下端 面 上端 面角板 表面 角板 表面角板 表面 角板 表面槽 10 415 的平 面铣削 宽度 ，直 径 0= ，选 用高速 钢镶齿 圆柱铣 刀，齿 数 Z=6。（ 1）铣 削宽度 = ，加 工余量 不大， 可以分 两次走 到完成 。（ 2）决 定每齿 的进给 量 说明 ， 主电 机功 率 中等 系统刚 度 ， = ，取 3）选 择铣刀 磨钝标 准及刀 具寿命8查表 可以知 道，铣 刀刀齿 后刀面 最大磨 损量为 具寿命 180 4）决 定切削 速度钟进 给量 知：1= 9= 73= 76= m 19 = m 73 =m 76 =选择 m 5 ， 80=因此 实际切 削速度 和每齿 的进给 量为m 1000 =查表 可知， ， 故 实际切 削功率 = 。根据 P = 即 切削用 量可以 采用。（ 5）计 算基本 工时m += m +=镗孔 在车床 用刀具 金直 径为 20镗刀 。（ 1）粗 镗孔 的切 削用量=查表 可知： = ， = 选 8.0= 6.0=f则 m 81000 = 选择 ， （ 2）半 精镗 的切 削用量9 =查表 可知： = ， = 选 1= 2.0=f则 m 01000 = 选择 8= ， 3）精 镗 的切 削用量=查表 可知： = ， = 选 3.0= 2=f则 m 81000 = 选择 2= ， 的加 工钻孔 在 钻床 上进行 ，选择 高速钢 麻花钻 头，直 径为 1）选 择切削 用量按照 钻头决 定进给 量 ： 钻头 标准 =160 ， = 6040 ， =1182 ， =7021 。由 前 加 工 要 求 精 度 等 级 为 铸 铁 的 强 度 00 ， 选 择= 。据 =查 表可知 ：修正 系数 935.0=则 ：=按照 钻头 强度 决定 进给 量： 当 75= ， ，钻 头强 度允 许的 进给量 为 机 床进给 机构强 度决定 进给量 ： 查表 可知 ， 进给 量为 r。 根据 钻床的 说明书 ，选择 。（ 2）决 定钻头 寿命查表 可知： 当 0 ，取 最大磨 损量为 T=253）决 定切削 速度10查 表 知 ： m 5， 则 = n ， 根 据 钻 床 说 明 书 可 以 选 择m 60， 。（ 4）检 验机床 扭矩及 功率查表 可知： 当 ， d 时， = 而 查询 = 查阅 手册 ： = ， = ， 故 ， m 60，m 5。（ 5）计 算工时查表 可知： m 28 =+=9专用夹具设计经过 对零件 图的研 究与分 析 ， 该角 板零件 的只有 表面的 铣削以 及角板 上的槽 需要专用 夹具进 行定位 与加紧 。 本夹 具没有 具体的 技术要 求 ， 因而 考虑如 何提高 加工效 率以及 降低劳 动强度 成为主 要问题 。准的 选择根 据零 件 图可 以 知道 ， 角板 表 面与 740 轴线 有 位置 精 度要 求 ，因 而 可以 选择长 心轴进 行定位 ， 限制 4个自 由度 ； 水平 的角板 用支撑 钉进行 定位 ， 限制 1个自 由度 ； 零件 端面用 压板进 行定位 ， 限制 1个自 由度 。 最后 用夹具 的夹紧 机构 ， 夹紧 零件即可 。夹紧定位 方式确 定后 ， 选择 合适的 夹紧方 案把工 件的位 置固定 下来 。 选择 夹紧方 案的原则 是夹得 稳 、 夹得 牢 、 夹得 快 。 零件 固定后 ， 加工 角板的 水平的 那个表 面 ， 因而 夹11紧力 作用在 角板的 端面， 靠近加 工表。 压紧选 用压板 进行压 紧，采 用手动 压紧。差分 析夹具 的主要 定位元 件是心 轴 ， 所以 心轴的 尺寸公 差和孔 740尺 寸公差 相同 ，采用 过盈配 合。支承 钉的工 作表面 为上表 面 ， 因支 承钉需 要经常 更换 ， 因而 家衬套 ， 衬套 的外径与夹 具体孔 的配合 为 6/7内 径与支 承钉的 配合为 6/7 本夹 具的装 配图见 附图参考文献1王绍俊主 编 艺设计手册 械工业出版社， 19842孟少农主 编 艺手册 械工业出版社， 19923柯建宏主 编 术基础课程设 计 中科技大学出版 社4艾兴，肖 诗纲编 明手册 械工业出版社， 199312致谢词非常 感谢 我机 械制造 技术基 础课程 设计的 指导 ， 他给 了我耐 心的指 导和无 私的帮 助 。 在此 我向她 们表示 我诚挚 的谢意 。 同时 ， 感谢 所有任 课老师 和所有 同学在 这四年 来给自 己的指 导和帮 助，是 他们教 会了我 专业知 识，教 会了我 如何学 习 ，教会 了我如 何做人 。 正是 由于他 们 ， 我才 能在各 方面取 得显著 的进步 ， 在此 向他们 表示我 由衷的 谢意， 并祝所 有的老