接头零件加工工艺及铣槽夹具设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
零件加工工艺及铣
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CAD图纸】
加工工艺及铣槽夹具
CAD图纸
加工工艺及铣
夹具设计【CAD图纸】
夹具设计【CAD图纸
槽夹具设计【含CAD图纸
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机械加工工艺卡片工件名称接头工序号 VI零件名称接头零件号零件重量同时加工件数1材料毛坯牌号硬度型号重量45锻件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具车床CA6140安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1车右端面车刀卡尺16121.82粗精车16的外圆车刀卡尺28121.83车退刀槽车刀卡尺设计者 指导老师共 1 页第 1 页 机械加工工艺卡片工件名称接头工序号 VI零件名称接头零件号零件重量同时加工件数1材料毛坯牌号硬度型号重量45锻件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具卧式铣床X62安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1铣左端面端铣刀卡尺401设计者 指导老师共 1 页第 1 页 机械加工工艺卡片工件名称接头工序号 VI零件名称接头零件号零件重量同时加工件数1材料毛坯牌号硬度型号重量45锻件设备夹具辅助工具名称型号专用夹具卧式铣床X62安装工步安装及工步说明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1铣宽12mm槽三面刃铣刀卡尺401设计者 指导老师共 1 页第 1 页 机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称接头零件名称接头共2页第1页材 料 牌 号45毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件5铸造锻造10时效处理退火处理15车车右端端面和外圆 退刀CA6140通用夹具，YG6车刀，切槽刀，游标卡尺20铣铣左端面X51专用夹具，端铣刀，游标卡尺25铣铣宽12mm的2端面X62专用夹具，三面刃铣刀，游标卡尺30车精车右端端面CA6140通用夹具，YG6车刀，游标卡尺35铣精铣12mm槽面X62专用夹具，三面刃铣刀，游标卡尺40铣铣2端7mm斜面X51专用夹具，立铣刀，游标卡尺50钳去毛刺55检验检验65入库入库70设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期 设 计 说 明 书 题 目：接头零件加工工艺规程及铣夹具设计 班 级： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 摘摘 要要 这次设计的是接头。包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工 工艺过程卡片和与工序卡片各一张。根据零件的性质和零件图上各端面的 粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。最后拟定顶杆帽的工艺路线图， 制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术 基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对 所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训 练,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作 进行一次实际的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于能 力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 2 Abstract What this design is the roof bar hat. Including detail drawing, semifinished materials chart, assembly drawing each, machine- finishing technological process card and with operation card each one. According to components nature and detail drawing various end surfaces roughness determination semifinished materials size and machining allowance. Finally draws up the roof bar hats craft road map, works out this work piece clamp plan, draws the jig assembly drawing. Machinery Manufacturing Technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the University, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conducting the various courses of study by an in-depth comprehensive review of the total, is also a Theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important position For me personally, I hope that through the curriculum design of their future will be engaged in the work of one of training, which tempered his analysis, problem-solving abilities. As capacity constraints, there are still many deficiencies in the design, ask teachers to give guidance. 3 目目录录 1. 接接头头的的工工艺艺分分析析及及生生产产类类型型的的确确定定.4 1.1 接头的用途 .4 1.2接头的技术要求4 1.3审核接头的工艺性.4 1.4. 确定接头的生产类型5 2 确确定定毛毛坯坯、绘绘制制毛毛坯坯简简图图5 2.1选择毛坯5 2.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量5 2.2.1 公差等级 .5 2.2.2 锻件重量 5 2.2.3 锻件形状复杂系数.5 2.2.4 铸件的材质系数 6 2.2.5 锻件分模线形状6 2.2.6 零件表面粗糙度6 3拟拟定定接接头头工工艺艺路路线线.6 3.1.选择定位基准：6 3.2表面加工方法的确定.7 3.3加工阶段的划分7 3.4. 工序的集中与分散.7 3.5. 工序顺序的安排.8 3.6. 确定工艺路线8 4.机机床床设设备备及及工工艺艺装装备备的的选选用用.9 4.1 机床设备选用9 4.2 工艺设备 .9 5 工工时时和和削削用用量量的的计计算算9 6 夹夹具具设设计计 12 6.1 问题的提出 .12 6.2 夹具设计 14 6.1.1 定位基准的选择 .14 6.1.2 切削力和夹紧力的计算14 7 体体会会与与展展望望 16 8 参参考考文文献献 17 4 1. 接接头头的的工工艺艺分分析析及及生生产产类类型型的的确确定定 1.1 接接头头的的用用途途 该接头的用途，待查 零件图如下 1.2接接头头的的技技术术要要求求 接头的全部技术要求列表中 12 的孔，精度为7 级粗糙度要求为0.8，需要钻，扩，铰，精铰 宽 20 的槽，精度等级为11 级，相对于基准A 的垂直度为 0.05， 16 的外圆精度等级为7 级粗糙度要求为1.6 需要精车，加工方能满 足要求。 1.3审审核核接接头头的的工工艺艺性性 分析零件图可知，该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要 高竣工度机床加工，通过铣削、车床的粗加工就可以达到加工要求；而 5 主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下， 采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较 好。 1.4. 确确定定接接头头的的生生产产类类型型 大批量生产。 2 确确定定毛毛坯坯、绘绘制制毛毛坯坯简简图图 2.1选选择择毛毛坯坯 由于该接头的材料为45，又是大批量生产，因此我们采用锻造， 为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。 2.2确确定定毛毛坯坯的的尺尺寸寸公公差差和和加加工工余余量量 要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 2.2.1 公公差差等等级级 由于接头的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级。 2 2. .2 2. .2 2 锻锻件件重重量量 根据顶杆帽的体积和密度估算机械加工后顶杆帽的重量为 0.37kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.430kg。 2 2. .2 2. .3 3 锻锻件件形形状状复复杂杂系系数数 对接头的零件图进行分析计算，可计算该接头锻件的形状复杂系数 S=0.259kg/0.450kg0.58 N /mmt 由于 0.58 介于 0.32 和 0.63 之间，故接头的形状复杂系数属 6 级 2 S 2 2. .2 2. .4 4 铸铸件件的的材材质质系系数数 由于该接头材料45 是碳的质量分数大于0.65%的钢，该锻件的材 质系数属级。 2 M 2 2. .2 2. .5 5 锻锻件件分分模模线线形形状状 根据锻件的形位特点，选择零件轴线方向为分模面。此分模面是对 称的，分模线属平直分模线。 2 2. .2 2. .6 6 零零件件表表面面粗粗糙糙度度 由零件图可知，各表面的粗糙度。查表确定该锻件的尺寸公差和机 械加工余量。 3拟拟定定接接头头工工艺艺路路线线 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合 理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，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进 行。定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定 粗基准。 3.1.选选择择定定位位基基准准： （1） 粗基准的选择： 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为 粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，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粗基准。因此，对于本零件选择零件的 7 外圆柱端面为主要的定位粗基准。 （2）精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便， 依据 “基准重合 ”原则和 “基准统一 ”原则，以粗加工后零件轴线为 主要的定位精基准。 3.2表表面面加加工工方方法法的的确确定定 根据接头零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定 加工件各表面的加工方法如表 加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案 车右端端面和外 圆 退刀 6.3粗车 铣左端面IT70.8粗铣 铣宽 12mm 的 2 端面 IT8粗铣 精车右端端面IT70.8钻，扩，铰，精铰 精铣 12mm 槽面IT81.6粗铣 -精铣 铣 2 端 7mm 斜面 IT113.2粗铣 半精铣 3.3加加工工阶阶段段的的划划分分 该接头加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工 和精加工几个阶段。 在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基 准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车接头16 外圆柱面及其端面、然后铣27 的端面 3.4. 工工序序的的集集中中与与分分散散 选用工序集中原则安排接头的加工工序。该接头的生产类型为大批 生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运 用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由 8 于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对 位置精度要求。 3.5. 工工序序顺顺序序的的安安排排 （1）遵循 “先基准后其他 ”原则，首先加工基准 顶杆帽外 圆柱端面。 （2）遵循 “先粗后精 ”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工 工序。 （3）遵循 “先主后次 ”原则，先加工主要表面顶杆帽外圆 柱端面、外圆柱表面、内孔表面和顶杆帽环形孔槽表面，后加工次要表 面。 （4）遵循 “先面后孔 ”原则，先加工顶杆帽外圆柱面，再加工内 孔和环形孔槽。 3.6. 确确定定工工艺艺路路线线 制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下, 可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生 产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了接头的工艺路线。 5铸造锻造 10 时效处 理 退火处理 15车车右端端面和外圆 退刀 20铣铣左端面 9 25铣铣宽 12mm 的 2 端面 30车精车右端端面 35铣精铣 12mm 槽面 40铣铣 2 端 7mm 斜面 50钳去毛刺 55检验检验 65入库入库 4.机机床床设设备备及及工工艺艺装装备备的的选选用用 4.1 机机床床设设备备选选用用 选用 X62 卧式式铣床、 4.2 工工艺艺设设备备 包括刀具、量具、夹具 5 工工时时和和削削用用量量的的计计算算 （1） 粗车 16 的端面和外圆 确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为1.5mm， 则毛坯长度方向的最大加工余量为1.5mm,分两次加工 ,a=0.75mm 计。 p 长度加工方向取IT12 级，取mm。确定进给量f:根据 切削用量04 . 0 简明手册 （第三版）（以下简称 切削手册 表 1.4,当刀杆 16mmX25mm, a=2mm 时,以及工件直径为30 时。 p f=0.50.7mm/r 按 C6201 车床说明书（见 切削手册 表 1.30）取 f=0.5 mm/r 计 算切削速度 : 按切削手册 表 1.27,切削速度的 计算公式为 V =(m/min)2.1 cv yx p m v k faT c v v 式中 , =1.58, =0.15, y =0.4,m=0.2。修正系v cx v v 10 数 k 见切削手册 表 1.28,即v k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97 mvsvkvkrvBV 所以 V = c 97 . 0 81 . 0 04 . 1 8 . 044 . 1 5 . 0260 58. 1 4 . 015 . 0 2 . 0 =66.7(m/min) 确定机床主轴转速 n =253(r/min) s d VC1000 8414 . 3 7 . 661000 按机床说明书（见 工艺手册 表 4.28）与 253r/min 相近的机床 转速有 230r/min 及 305r/min。现选取 305r/min。如果选 230m/min， 则速度损失较大。所以实际切削速度 V=80m/min 计算切削工时，按 工艺手册 表 6.2-1,取 L=33mm, L =3mm, L =0mm, L =0mm 123 t=0.236(min) m 5 . 0305 333 工序二： 铣左端面的切削用量及基本工时的计算 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8, ，。mmap5 . 1mmd35 0 min/125mv 4z 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 mmap5 . 1 2）决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz min/39.1137 35 12510001000 r d v ns 11 按机床标准选取1450 w nmin/r min/35.159 1000 145035 1000 m dn v w 当1450r/min 时 w n rmmznff wzm /1160145042 . 0 按机床标准选取rmmfm/1160 3）计算工时 切削工时：，则机动工时为mml40mml5 1 mml3 2 min1010 . 0 475 3540 21 fn lll t w m 铣 12mm 槽 卧式铣床 X62 选择刀具 刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8, ，。mmap5 . 1 0 12dmmmin/75mv 4z 2. 决定铣削用量 4）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 mmap5 . 1 5）决定每次进给量及切削速度 根据 X62 型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz 10001000 75 1194.2 / min 12 s v nr d 按机床标准选取1450 w nmin/r 12 1450 477/ min 10001000 w dn vm 当1450r/min 时 w n 12 rmmznff wzm /1160145042 . 0 按机床标准选取rmmfm/1160 6）计算工时 切削工时： ，则机动工时为mml40 1 mml3 2 min09 . 0 475 340 21 fn ll t w m 铣 40mm 槽的切削用量及基本工时的计算同上，在此不再累述 6 夹夹具具设设计计 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺 装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代 化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一 直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加 工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩 大各种机床使用范围必不可少重要手段。 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用 夹具。 我们设计铣 12 的两侧面的铣床夹具。本夹具将用于X62 卧式 铣床上加工。 6.1 问问题题的的提提出出 本夹具主要用来 加工宽 12 的两侧面 ，有一定的精度要求和公差要 求。宽 12 的两侧面相对基准A 垂直度为 0.05，在本工序加工时还应考 虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 怎样限制零件的自由度；因为我们加工的宽12 的两侧面相对于基 准 A 的垂直度为 0.05，因此我们可以采用已经加工好的基准A 的 13 16 圆柱外圆及其端面作为定位基准，其中端面限制3 个自由度， 16 限制 2 个自由度，这样空间的6 个自由度我们限制了5 个，还有 一个旋转方向的自由度没有限制，我们采用活动手柄定位30mm 的一 侧面来限制空间的最后一个方向的自由度，这样空间的6 个自由度都 已经限制完了，我们就可以开始加工工件。 怎样夹紧；因为我们设计的是大批量生产的，大批量生产就要求我们 提高生产效率，节约劳动时间，为了实现这个目的，我们采用2 个压 板组成的铰链压板压紧，因为我们工件压紧的部分距离底面比较高，为了 能更好的压紧工件，我们采用弯头移动压板，来缩短工件的压紧的距离。 压板结构具体附图如下 14 6.2 夹夹具具设设计计 6 6. .1 1. .1 1 定定位位基基准准的的选选择择 为了保证顶杆帽外圆柱表面和内孔的尺寸和公差要求，因此采用 16 外圆及其端面为定位基准。从而保证了加工部位的尺寸和位置要求。 6.1.2 切切削削力力和和夹夹紧紧力力的的计计算算 （1）刀具： 采用锯片铣刀 80mm z=12,三面刃铣刀 机床： x62 卧式铣床 由3 所列公式 得 F V FzF w q u e y z X pF nd zafaC F 0 查表 9.48 得其中： 修正系数0 . 1 v k 30 F C83 . 0 F q0 . 1 F X z=24 65 . 0 F y83 . 0 F u8 P a0 F w 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K= 4321 KKKK 其中：为基本安全系数1.5 1 K 为加工性质系数1.1 2 K 为刀具钝化系数1.1 3 K 为断续切削系数1.1 4 K 所以 NKFF7 .1775 （2）夹紧力的计算 15 选用夹紧螺钉夹紧机 由FKffN 21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取25 . 0 21 ff F=+G G 为工件自重 z P N ff F N 4 . 3551 21 夹紧螺钉： 公称直径 d=8mm，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级 MPa B 1006MPa B s 480 10 8 螺钉疲劳极限： MPa B 19260032 . 0 32 . 0 1 极限应力幅：MPa k kkm a 76.51 1lim 许用应力幅： MPa Sa a a 3 . 17 lim 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s s s=3.54 取s=4 得 MPa120 满足要求 8 . 2 2 4 2 c H d F MPa d N c 15 43 . 1 2 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可 指定可靠
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