数控铣床进给机构联接座加工工艺及其专用夹具设计【两套夹具】【课程毕业设计说明书论文CAD图工艺卡片】.zip
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!【包含文件如下】【机械类设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat1.txt3D3D截图.jpg加工工艺流程图.dwg外文翻译-机械制造技术.doc夹具体A1.dwg工序卡一套工序图.dwg工艺过程卡片.doc毛坯图A0.dwg装配动画.avi装配图A0.dwg说明书.doc高速铣床左立柱.dwg目 录摘 要1Abstract2 第1章 绪论31.1引言31.2 机械加工工艺规程的作用31.3 研究方法及技术路线41.4 课题背景及发展趋势4第2章 工艺规程设计62.1毛坯的制造形式62.2 零件分析62.3 基面的选择62.3.1 粗基准的选择原则72.3.2精基准选择的原则72.4 机械加工余量的确定72.5制定工艺路线92.6 确定切削用量及基本工时10第3章 高速铣床左立柱专用夹具293.1 问题的提出293.2 定位基准的选择293.3 切削力及夹紧力计算293.4 定位误差分析303.5 夹具设计及操作简要说明31总 结32参 考 文 献33 摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。高速铣床左立柱零件的工艺规程及加工顶面上孔的工装夹具设计，包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具设计三部分。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：高速铣床左立柱、切削用量、定位误差AbstractThe design content of the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance matching and measurement of aspects of knowledge. High speed milling machine left column parts of process planning and process on the ceiling hole jig design, including the parts processing process design, process design and special fixture design three parts. Should first analyze the parts in the process design, understand parts of technology to design the structure of blank, and choose the good parts processing benchmark, design process of the parts; Then the parts size of each work step of the process, the key is to determine the process equipment for each process and cutting parameter; For the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; Calculated at the exit of fixture locating position error, analysis the rationality of the fixture structure and deficiency, and pay attention to the improvement in the later design. Keywords : The left column, cutting dosage, high speed milling machine positioning error 第1章 绪论1.1引言制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济的今天，它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造了石器以便于狩猎，此后，出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，剑，弓，箭等兵器，锅，壶，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程，主要围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展，制造技术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张，笔墨，活版，石雕，珠宝 ，钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现了大工业生产，使得人类的物质生活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要求，科学技术有了更快更新的发展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车和舰船，喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展，集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及空间工作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空 。 机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号03产品名称零件名称联接座工序名称铣材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度（HRC）铸件1HT250加工车间切 削 液设 备铣名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具数控铣床XK7150工步工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1铣工件顶面端面铣刀游标卡尺7743.013.00.257545.16.783设计者 指导教师 共 8 页第 1 页 机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号04产品名称零件名称联接座工序名称铣材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度（HRC）铸件1HT250加工车间切 削 液设 备铣名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具立式铣床X52K工步工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1粗铣工件底面端面铣刀游标卡尺2492.022.00.26001194.2172半精铣工件底面端面铣刀游标卡尺2490.820.80.167501484.1973精铣底面端面铣刀游标卡尺2490.220.20.129501884.407设计者 指导教师 共 8 页第 2 页 机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号05产品名称零件名称联接座工序名称铣 材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度（HRC）铸件1HT250加工车间切 削 液设 备铣名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具数控铣床XK7150工步工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1铣工件后端面端面铣刀游标卡尺9943.013.00.257554.28.696设计者 指导教师 共 8 页第 3 页 机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号06产品名称零件名称联接座工序名称铣材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度（HRC）铸件1HT250加工车间切 削 液设 备铣名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具数控铣床XK7150工步工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1粗铣120端面端面铣刀游标卡尺376.82.012.00.257557.80.7932半精铣120端面端面铣刀游标卡尺376.80.510.50.1685585.90.6553粗铣前端面端面铣刀游标卡尺5202.012.00.257590.34.5654半精铣前端面端面铣刀游标卡尺5200.810.80.168551343.8295精铣前端面端面铣刀游标卡尺5200.210.20.1211801853.695设计者 指导教师 共 8 页第 4 页 机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号07产品名称零件名称联接座工序名称镗材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度（HRC）铸件1HT250加工车间切 削 液设 备镗名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具卧式铣镗床T68工步工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1镗59孔至62圆角镗刀内径百分尺941.511.50.276301170.5852粗镗62孔至70圆角镗刀内径百分尺782.041.50.275001172.3703半精镗70孔至71.8圆角镗刀内径百分尺780.910.90.196301300.6594精镗71.8孔至72H6圆角镗刀内径百分尺780.110.10.158001800.6515粗镗126孔至129圆角镗刀内径百分尺201.511.50.276302340.2386半精镗129孔至129.8圆角镗刀内径百分尺200.410.40.198003120.1477精镗129.8孔至130H7圆角镗刀内径百分尺200.110.10.1510004500.147设计者 指导教师 共 8 页第 4 页 机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号08产品名称零件名称联接座工序名称钻材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度（HRC）铸件1HT250加工车间切 削 液设 备镗名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具立式钻床Z525工步工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1钻6-13.5孔麻花钻锥柄圆柱塞规286.7566.750.2568028.81.3321锪6-20沉孔锪孔钻锥柄圆柱塞规123.2563.250.2254537.50.763设计者 指导教师 共 8 页第 6 页 机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号09产品名称零件名称联接座工序名称钻材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度（HRC）铸件1HT250加工车间切 削 液设 备镗名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具加工中心工步工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1钻120端面上6-M10-6H螺纹底孔8.5麻花钻锥柄圆柱塞规254.2564.250.2868018.10.9222钻前端面上4-M10-6H螺纹底孔8.5锪孔钻锥柄圆柱塞规204.2544.250.2868018.10.5513攻120端面上6-M10-6H螺纹丝锥螺纹塞规200.7560.750.75680200.2444攻前端面上4-M10-6H螺纹丝锥螺纹塞规200.7560.750.75680200.178设计者 指导教师 共 8 页第 7 页 机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号10产品名称零件名称联接座工序名称钻材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度（HRC）铸件1HT250加工车间切 削 液设 备镗名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具立式钻床Z525工步工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（mm/r）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1钻孔至9.8麻花钻锥柄圆柱塞规284.924.90.2868020.90.3672铰10锥销孔铰刀锥柄圆柱塞规280.120.10.1696030.10.392设计者 指导教师 共 8 页第 8 页机械加工工艺过程卡片产 品 代 号零 （部） 件 名 称零 （部） 件 代 号 联接座材料HT250毛 坯 种 类铸 件毛 坯 尺 寸每一毛坯可制零件数 1序号名称工序内容设备夹具名称刀具名称规格量具名称及规格01备料金属型浇注02热处理人工时效处理以消除内应力03铣铣顶面数控铣床XK7150专用夹具端面铣刀游标卡尺04铣粗铣、半精铣、精铣底面立式铣床X52K专用夹具端面车刀游标卡尺05铣铣工件后端面数控铣床XK7150专用夹具端面铣刀游标卡尺06铣粗铣、半精铣120端面、粗铣、半精铣、精铣前端面数控铣床XK7150专用夹具端面铣刀游标卡尺07镗镗59孔至62、粗镗62孔至70、半精镗70孔至71.8、精镗71.8孔至72H6、粗镗126孔至129、半精镗129孔至129.8、精镗129.8孔至130H7卧式铣镗床T68专用夹具圆角镗刀内径百分尺08钻钻6-13.5孔、锪6-20沉孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻、锪孔钻锥柄圆柱塞规09钻钻120端面上6-M10-6H螺纹底孔8.5、钻前端面上4-M10-6H螺纹底孔8.5、攻120端面上6-M10-6H螺纹、攻前端面上4-M10-6H螺纹 加工中心专用夹具麻花钻、丝锥锥柄圆柱塞规、螺纹塞规10配作钻孔至9.8、铰10锥销孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻、铰刀锥柄圆柱塞规11去毛刺去毛刺12质检检验至图纸要求13入库包装、入库编制学号审查共 1 张第 1 张目 录摘 要1Abstract2第1章 绪论31.1引言31.2机械加工工艺规程的作用31.3研究方法及技术路线41.4课题背景及发展趋势5第2章 工艺规程设计72.1毛坯的制造形式72. 2零件分析72.3 基面的选择72.3.1 粗基准的选择原则72.3.2精基准选择的原则82.4制定工艺路线82.5 确定各工序的加工余量92.6确定切削用量及基本工时11第3章 铣顶面夹具303.1定位基准的选择303.2切削力及夹紧力的计算303.3 误差分析313.4 夹具工作原理32第4章 钻床夹具334.1 工件自由度分析334.2 夹紧机构334.3定位误差计算354.2 绘制夹具装配图35致 谢38参 考 文 献39摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。数控铣床进给机构联接座零件的工艺规程及其铣顶面；钻6-13.5孔、锪6-20沉孔的工装夹具，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：数控铣床进给机构联接座、夹具设计AbstractThe design content of the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance matching and measurement of aspects of knowledge. CNC milling machine feeding mechanism connecting parts of the process planning and milling top surface; 6-13.5 holes, economic 6- 20 sink hole jig, including parts processing process design, process design and special fixture design three parts. Should first analyze the parts in the process design, understand parts of technology to design the structure of blank, and choose the good parts processing benchmark, design process of the parts; Then the parts size of each work step of the process, the key is to determine the process equipment for each process and cutting parameter; For the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; Calculated at the exit of fixture locating position error, analysis the rationality of the fixture structure and deficiency, and pay attention to the improvement in the later design. Key words: CNC milling machine feeding mechanism, fixture design 39第1章 绪论1.1引言制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济的今天，它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造了石器以便于狩猎，此后，出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，剑，弓，箭等兵器，锅，壶，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程，主要围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展，制造技术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张，笔墨，活版，石雕，珠宝 ，钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现了大工业生产，使得人类的物质生活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要求，科学技术有了更快更新的发展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车和舰船，喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展，集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及空间工作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空 。1.2机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。制订工艺规程的程序：1、 计算生产纲领，确定生产类型2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度4、 制订工艺路线5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。）1.3研究方法及技术路线1. 深入生产实践调查研究 在深入生产实践调查研究中，应当掌握下面一些资料：工程图纸，工艺文件，生产纲领，制造与使用夹具情况等。2. 制订工艺工艺规程的程序计算生产纲领，确定生产类型，分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查，确定毛坯的种类，形状，尺寸及精度，拟定工艺路线（划分工艺规程的组成，选择的定位基准，选择零件表面的加工方法，安排加工顺序，选择机床设备等），进行工序设计（确定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，选择工艺装备，计算时间定额等），确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。3. 确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算，以确定加紧元件和传动装置的主要尺寸。4. 确定夹具其他部分的结构形式如分度装置，对刀元件和夹具体等5. 绘制夹具总装配图在绘制总装配图时，尽量采用1：1比例，主视图应选取面对操作者的工作位置。绘图时，先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面，如定位表面，夹紧表面和被加工表面等。其中，被加工表面用网纹线或粗实线画出加工余量。工件在夹具上可看成是一个假想的透明体，按定位元件，导向元件，夹紧机构，传动装置等顺序， 画出具体结构。6. 标注各部分主要尺寸，公差配合，和技术要求7. 标注零件编号及编制零件明细表在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注明夹具名称，编号，序号，零件名称及材料，数量等。8. 绘制家具零件图拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。1.4课题背景及发展趋势机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的重要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，冲锋发挥和扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具的设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项技术措施。我们在设计中也应该注意一些重要方法，我们必须深入生产实践调查研究，因为，这样有利于我们掌握一些重要资料，例如： （1）工件的图纸详细阅读图纸，了解工件被加工表面的技术要求，该件在机械中的位置和作用，以及装配中的特殊要求。（2）工艺文件了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的状况，基准面的选择状况，可用的机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。（3）生产纲领夹具的结构形式应与工件批量大小相适应，做到经济合理。（4）制造与使用夹具的状况等。我深刻明白要想做好这次夹具设计，我也要了解并注意设计夹具出现的问题，对夹具最基本的要求是：工件的定位准确，定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夹具中的定位精度，主要是定为基准是否与工序基准重合，定位基准的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差，可以通过数学计算求得。在采取提高定位精度的措施时，要注意到夹具制造上的可能性。在总的定位精度满足加工要求的条件下，不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在机床上的定位精度，和刀具在夹具上的导向精度也不应忽视。夹具在机床上的定位精度，主要与定位元件表面与机床配合处的位置精度。夹具与机床连接处的配合间隙等因素有关。因此，提高夹具制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通过提高夹具制造精度的措施已不可能或不合理时，应采用调整法或就地加工法解决，即在安装夹具时找正定位表面的准确位置，或在夹具安装后加工定位表面，使夹具在机床上获得高精度定位。刀具在夹具上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证。因此影响刀具在夹具上的导向精度的因素有：导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时，可通过撤销多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。第2章 工艺规程设计2.1毛坯的制造形式零件材料为HT200，属于中大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用金属型浇铸，铸造精度为8级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2. 2零件分析数控铣床进给机构联接座共有以下几组加工表面，现分述如下：1、 工件顶面2、 工件底面3、 工件后端面4、 工件前端面、120端面5、 工件62孔、72H6孔、130H7孔6、 工件6-M10-6H螺纹、4-M10-6H螺纹7、 工件6-13.5孔、6-20沉孔8、 工件2-10锥销孔技术要求：1.铸件不允许存丰疏松、气孔等铸造缺陷。2.未注铸造圆角R3R5。3.时效处理。2.3 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。2.3.1 粗基准的选择原则1、如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2、如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3、如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4、选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5、粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由以上及零件知，选用工件底面、左端面和后端面作为定位粗基准。2.3.2精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1、用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2、当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3、当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4、为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5、有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。2.4制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。最终工艺方案如下：工序01：金属型浇注工序02：人工时效处理以消除内应力工序03：铣工件顶面工序04：粗铣、半精铣、精铣底面工序05：铣工件后端面工序06：粗铣、半精铣120端面、粗铣、半精铣、精铣前端面工序07：镗59孔至62、粗镗62孔至70、半精镗70孔至71.8、精镗71.8孔至72H6、粗镗126孔至129、半精镗129孔至129.8、精镗129.8孔至130H7工序08：钻6-13.5孔、锪6-20沉孔工序09：钻120端面上6-M10-6H螺纹底孔8.5、钻前端面上4-M10-6H螺纹底孔8.5、攻120端面上6-M10-6H螺纹、攻前端面上4-M10-6H螺纹工序10：钻孔至9.8、铰10锥销孔工序11：去毛刺工序12：检验至图纸要求工序13：包装、入库2.5 确定各工序的加工余量数控铣床进给机构联接座材料为HT250，查机械制造工艺设计简明手册表1.3-1知，精度等级CT79，加工余量等级MA-F，再根据表2.2-4知，各加工表面余量如下：1. 工件底面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra1.6，加工余量为MA-F级。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，三步铣削即粗铣半精铣精铣方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=2.0半精铣 单边余量Z=0.8精铣 单边余量Z=0.22. 工件顶面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=3.0mm, 铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra6.3，加工余量为MA-F级。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。3.工件后端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=3.0mm, 铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra6.3，加工余量为MA-F级。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。4. 工件前端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra1.6，加工余量为MA-F级。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，三步铣削即粗铣半精铣精铣方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=2.0半精铣 单边余量Z=0.8精铣 单边余量Z=0.25. 工件120端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2，加工余量为MA-F级。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步铣削即粗铣半精铣，方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=2.0mm半精铣 单边余量Z=0.5mm6. 工件62孔系的加工余量工件62孔系，尺寸相差不多，为了简化模具，降低生产成本，故采用同一毛坯孔，即59，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7，粗镗59孔至62，接着粗镗62孔至70、半精镗70孔至71.8、精镗71.8孔至72H6。7. 工件130H7孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra1.6，加工余量为MA-F级。查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7，三步镗削即粗镗半精镗精镗，方可满足其精度要求。粗镗 单边余量Z=1.5mm半精镗 单边余量Z=0.4mm 精镗 单边余量Z=0.1mm 8.工件6-13.5孔、6-20沉孔的加工余量因孔尺寸不大，故采用实心铸造，表面粗糙度Rz50，首先钻6-13.5孔，再锪6-20沉孔。9. 工件6-M10-6H螺纹的加工余量因螺纹的尺寸不大，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-20知，首先钻6-M10-6H螺纹底孔8.5，深20，攻6-M10-6H螺纹。10. 工件4-M10-6H的加工余量因螺纹的尺寸不大，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-20知，首先钻4-M10-6H螺纹底孔8.5，攻4-M10-6H螺纹。 11. 工件2-10锥销孔因孔尺寸不大，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，首先钻孔至9.8，再铰9.8至10。12其他不加工表面，铸造即可满足其精度要求。2.6确定切削用量及基本工时工序01：金属型浇注工序02：人工时效处理以消除内应力工序03：铣工件顶面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据XK7150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 按机床标准选取575 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工序04：粗铣、半精铣、精铣底面工步一：粗铣底面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K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 按机床标准选取600 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工步二：半精铣底面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K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 按机床标准选取750 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工步三：精铣底面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K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 按机床标准选取950 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工序05：铣工件后端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据XK7150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 按机床标准选取575 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工序06：粗铣、半精铣120端面、粗铣、半精铣、精铣前端面工步一：粗铣120端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据XK7150型数控铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则 按机床标准选取575 按机械制造工艺设计简明手册表4.2-37，数控铣床XK7150标准选取 3）计算工时 = 0.793min工步二：半精铣120端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据XK7150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 按机床标准选取855 按机械制造工艺设计简明手册表4.2-37，数控铣床XK7150标准选取 3）计算工时 = 0.655min工步三：粗铣前端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据XK7150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 按机床标准选取575 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工步四：半精铣前端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据XK7150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 按机床标准选取855 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工步五：精铣前端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据XK7150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 按机床标准选取1180 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工序07：镗59孔至62、粗镗62孔至70、半精镗70孔至71.8、精镗71.8孔至72H6、粗镗127孔至129、半精镗129孔至129.8、精镗129.8孔至130H7工步一：镗59孔至62所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。1） 确定切削深度 2） 确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为94mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.27mm/r3） 确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 117m/min 601r/min 按T68机床上的转速，选择 4） 基本时间选镗刀的主偏角=45，则=94mm，=1.5mm，=4mm，=0，=0.27mm/r,， 工步二：粗镗62孔至70所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。1）确定切削深度 2）确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为34mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.27mm/r3）确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 117m/min 532r/min 按T68机床上的转速，选择 4）基本时间选镗刀的主偏角=45，则=78mm，=2.0mm，=0mm，=0，=0.27mm/r,， 工步三：半精镗70孔至71.8所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。 1）确定切削深度 2）确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为78mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.19mm/r 3）确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 130m/min =577r/min 按T68机床上的转速，选择 4）基本时间选镗刀的主偏角=45，则=78mm，=0.9mm，=0mm，=0，=0.19mm/r,， 工步四：精镗71.8孔至72H6所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。 1）确定切削深度 2）确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为78mm时，=0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.15mm/r 3）确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =600，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 180m/min 796r/min 按T68机床上的转速，选择 4）基本时间选镗刀的主偏角=45，则=78mm，=0.1mm，=0mm，=0，=0.15mm/r,， 工步五：粗镗126孔至129所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。1）确定切削深度 2）确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为20mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.27mm/r3）确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =1000，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 234m/min 578r/min 按T68机床上的转速，选择 4）基本时间选镗刀的主偏角=45，则=20mm，=1.5mm，=2mm，=0，=0.27mm/r,， 工步六：半精镗129孔至129.8所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。 1）确定切削深度 2）确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为20mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.19mm/r 3）确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =1200，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 312m/min =766r/min 按T68机床上的转速，选择 4）基本时间选镗刀的主偏角=45，则=20mm，=0.4mm，=2mm，=0，=0.19mm/r,， 工步七：精镗129.8孔至130H7所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。 1）确定切削深度 2）确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为20mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.15mm/r 3）确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =1500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 450m/min 1102r/min 按T68机床上的转速，选择 4）基本时间选镗刀的主偏角=45，则=20mm，=0.1mm，=2mm，=0，=0.15mm/r,， 工序08：钻6-13.5孔、锪6-20沉孔工步一：钻6-13.5孔确定进给量：根据机械制造工艺设计简明手册表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工13.5孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525立式钻床说明书，现取切削速度：根据机械制造工艺设计简明手册表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据立式钻床Z525说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步二：锪6-20沉孔1、加工条件加工材料: HT250，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：锪6-20沉孔，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用Z525立式钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢锪刀，其直径d=20mm 3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 时，。 切削速度的修正系数为：，故 根据Z525型立式钻床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择n=545r/mm。4计算基本工时根据公式 式中，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得工序09：钻120端面上6-M10-6H螺纹底孔8.5、钻前端面上4-M10-6H螺纹底孔8.5、攻120端面上6-M10-6H螺纹、攻前端面上4-M10-6H螺纹工步一：钻120端面上6-M10-6H螺纹底孔8.5 选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 708r/min 按机床选取n=680r/min 切削工时： ，走刀次数 则机动工时为 工步二：钻前端面上4-M10-6H螺纹底孔8.5 选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 708r/min 按机床选取n=680r/min 切削工时： ，走刀次数 则机动工时为 工步三：攻120端面上6-M10-6H螺纹选择M10mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即f=0.75mm/r 637r/min 按机床选取n=680r/min切削工时： ，走刀次数则机动工时为 工步四：攻前端面上4-M10-6H螺纹选择M10mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即f=0.75mm/r 637r/min 按机床选取n=680r/min切削工时： ，走刀次数则机动工时为 工序10：钻孔至9.8、铰10锥销孔工步一：钻孔至9.8选用9.8高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 650r/min 与650r/min相近的转速有545r/min和680r/min，在此选取n=680r/min 切削工时： ，则机动工时为 工步二：铰10锥销孔确定进给量：根据参考文献表2-7根据立式钻床Z525说明书，主轴进给量，根据参考文献表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献表4.2-12，取 故实际切削速度为切削工时：，走刀次数i=2 则机动工时为工序11：去毛刺工序12：检验至图纸要求工序13：包装、入库第3章 铣顶面夹具对于成批生产的零件，大多采用专用机床夹具。在保证加工质量、操作方便、满足高效的前提下，亦可部分采用通用夹具。本加工工艺规程中，所用夹具均为专用夹具，需专门设计、制造，这里对铣顶面的夹具进行分析。3.1定位基准的选择铣顶面加工工艺规程中为第03工序，以工件底面、左端面和后端面定位，对应的定位元件为：支承板、A型支承钉。3.2切削力及夹紧力的计算1、刀具： 采用端面铣刀机床： XK7150数控铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=2016N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 2、夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=10mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠3.3 误差分析一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个，一是由于定位基准 与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。根据零件图可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，。已知孔的形状公差为0.28，根据经验公式，易知此结果符合。3.4 夹具工作原理工件以底面、左端面和后端面定位，定位分析如下：1、 底面作为第一定位基准，与两支承板相配合，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2、 左端面作为第二定位基准，与两个A型支承钉相配合，限制两个自由度，即X轴移动和Z轴转动、3、 后端面作为第三定位基准，与一个A型支承钉相配合，限制一个自由度，即Y轴移动，工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了移动压板的夹紧方式。本工序为铣削余量小，铣削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求第4章 钻床夹具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。由指导老师的分配，决定设计工序08：钻6-13.5孔、锪6-20沉孔的钻床夹具。4.1 工件自由度分析 在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。由于该零件的加工是钻6-13.5孔、锪6-20沉孔，以工件顶面、前端面和右端面定位定位分析如下：1、 工件顶面作为第一定位基准，与支承板（代号8）相配合，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2、 工件前端面作为第二定位基准，与支承板（代号22）相配合，限制两个自由度，即X轴移动和Z轴转动。3、 工件右端面作为第三定位基准，与A型支承钉（代号10），限制一个自由度，即Y轴移动。工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。 4.2 夹紧机构1.夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。2 .夹紧力的方向的确定： 1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。 2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。 3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。3 .夹紧力的作用点的选择： 1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。 3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。4. 选择夹紧机构：设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。螺栓螺母夹紧机构的特点：结构简单，制造方便加紧可靠施力范围大；自锁性能好操；扩力比80以上，行程S不受限制；加紧工作慢，效力低。5、夹紧力的计算：选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 4.3定位误差计算一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个，一是由于定位基准 与设计基准不重合而造成。二是定位基准与
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