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分度盘机械加工工艺规程及3-钻4-7mm孔夹具内附有图纸,分度,机械,加工,工艺,规程,mm,妹妹,夹具,附有,图纸

内容简介：

机械制造技术课程设计说明书设计题目： 制定分度盘加工工艺，设计钻 4-7 孔的钻床夹具 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 机械制造技术基础课程设计目录序言4第一章 零件的分析5 （一）零件的作用5 （二）零件的工艺分析5第二章 工艺规程设计6 （一）确定毛坯形式6 （二）基面的选择7 （三）制定工艺路线7 （四）机械加工余量.，工序尺寸及尺寸的确定8 （五）确定切削用量级基本工时8第三章 专用夹具设计10 （一）设计主旨10（二）夹具设计10（三）定位基准的选择10（四）切削力和夹紧力的计算11 （五）定位误差分析12（六）夹具设计及操作的简要说明13参考文献15序言大学临近尾声，我们很多的基础课，比如机械原理机械设计机械制造基础工装设计都已经结束了。机械制造工艺学课程设计就是我们学完了这些基础课，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的各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此。它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。对我个人而言，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适应性的训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于知识范围的限制和能力的欠缺，在整个设计过程中我存在很多的不足，但是在老师的知道下我真的学到了很多以前没有接触到的知识和能力。一 零件的分析（1） 零件的作用题目所给定的零件是分度盘(见图)，其主要作用，分度盘是将工件夹持在卡盘上或两顶尖间，并使其旋转、分度和定位的机床附件。按其传动、分度形式可分为蜗杆副分度盘、度盘分度盘、孔盘分度盘、槽盘分度盘、端齿盘分度盘和其它分度盘(包括电感分度盘和光栅分度盘)。按其功能可分为万能分度盘、半万能分度盘、等分分度盘。按其结构形式又有立卧分度盘、可倾分度盘、悬梁分度盘。分度盘作为通用型机床附件其结构主要由夹持部分、分度定位部分、传动部分组成。分度盘主要用于铣床，也常用于钻床和平面磨床，还可放置在平台上供钳工划线用。分度盘主要有通用分度头和光学分度头两类。（2） 零件的工艺分析 1）该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。 2）工序安排以台阶面和206的外圆表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。3）分度盘大端面对56H6孔中心线有垂直度要求；A平面的平面度公差为0.005mm，148对56H6孔的同轴度公差为0.005mm，外圆台阶面对90mm外圆轴心线有垂直度要求；206mm外圆与56h6mm孔有同轴度要求；8X12.5和16XM6有位置度要求可在偏摆仪上用百分表检查同轴度及垂直度。 图1-1二 工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 根据材料40Cr，生产类型为大批大量生产及零件形状要求，可选择模锻件。毛坯的拔模斜度5。2）分度盘206mm外圆与56H6mm孔有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。3）主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来。 （二）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，可以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺路线问题百出，严重的还会造成零件大批报废，试生产无法进行。 1.粗基准的选择选择206为粗基准 2.精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算。（三）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，使工序集中来提高生产效率。除此之外还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线方案工序号工序名称工 序 内 容1正火2车粗车端面，外圆，台阶面3车粗车左端面4车半精车端面外圆，台阶面5车精车左端面6车精车端面，外圆，台阶面7钻钻孔7108插插键槽9钻钻3.5孔10钻钻4-11mm孔11钻钻 6mm、7mm孔13攻攻M8螺纹14锪锪 16mm孔15磨去毛刺、倒角（四）机械加工余量、工序及毛坯尺寸的确定根据机械加工后零件的形状及零件材料，估算锻件毛坯重量为=7.50kg。1.外圆表面（206 90 154 148） 毛胚加工表面直径为为220，206 90的表面粗糙度为3.2um，154 148表面粗糙度为2um，粗车余量1.6mm，查表工艺手册表2.3-2，精车余量0.2mm，查工艺手册表2.3-32. 分度盘的毛坯图 图1-2（5） 确定切削用量及基本工时 (1)粗车端面，外圆，台阶面 （1）确定端面最大加工尺寸，一直毛坯尺寸方向的加工余量为8mm，则毛坯长度尺寸方向的加工余量最大为5mm,留有3个加工余量给另一端，且同时倒圆角R3，分两次加工，a =2.5mm （2）确定进给量f，根据切削用量简明手册表1.4当刀杆尺寸为16mm25mm，a =2.5mm，工件直径为87mm时，f=0.61.2mmr按CA6140车床说明书取f=0.81mmr（参考书1表3.9） （3）切削速度：按切削手册表1.27，切削速度的切削公式为（寿命选T=60min）则 v=k式中，C=242，x=0.15，y=0.35，m=0.2。k见切削手册表1.28，即k=1.44，k=0.8，k=1.04，k=0.81，k=0.97所以 v=1.440.81.040.810.97m/min=97.15m/min 4）确定主轴转速 n= =r/min=325r/min 按机床说明书，与328r/min相接近的机床转速为280r/min和330r/min.。按加工要求，闲选取560r/min。所以实际切削速度为98.49m/min。5）计算切削工时，按工艺手册表6.2-1，取L=mm=27.5mm，L=2，L=0，L=0t=i=min=0.22min（2）粗车左端面 1）背吃刀量：单边余量Z=4mm，可用二次切除。 2）进给量 ：根据切削手册表1.4，选用f=0.7mm/r 3)计算切削速度：见切削手册表1.27，可得 v=98.62m/min 4）确定主轴转速n=r/min=331r/min 按机床选取n=450r/min。所以实际切削速度为 V=r/min=134.3r/min 5）检验机床功率：主切削力F按切削手册表1.29所示公式计算F=Cafvk 式中，C=2795，x=1.0，y=0.75，n=-0.15 可计算得： k=0.67min 所以F=279520.798.490.89N=1915,06N 故切削时所耗功率P=kw=3.14kw 由CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为7.8kw，当主轴转速为450r/min时，主轴传递的最大功率为5.5kw，所以机床功率足够，可以正常加工。6）切削工时t=；式中，L=17mm，L=4mm，L=0t=0.67min(3)车87mm外圆倒角 取a=1mm，f=0.81mm/r见切削手册表1.6，R=12.5，刀尖圆弧半径r=3.0mm 切削速度 v= 式中C=242，m=2，T=60，x=0.15，y=0.45，K=1.44，K=0.81，代入数据，可计算得： v=113.6m/min有 n=416r/min 按机床说明书选取 n=450r/min 则此时 v=123mm/min 切削工时 t= 式中L=12mm，L=12mm，L=0 则可得 ： t=0.044min 钻12.5孔：通过1中表10.4-1可得：进给量：f =(0.14-0.18)mm/r又l/d=4.5，取修正系数为0.95，则f=(0.14-0.18)0.95=(0.0665-0.171)mm/r根据Z5125A钻床说明书，选择f=0.0855mm/r. 通过1中表10.4-9并结合表10.4-16可得： 切削速度： 其中：，, 通过1中表10.4-8查得：钻头的耐用度T=15min，修正系数为1则可得出：结合1中表10.4-16取综上可得：机床主轴转速取 故实际切削速度为： 钻孔工时： 通过1中表10.4-43可得： 轴向力、扭矩及功率的计算 通过1中表10.4-11并结合表10.4-16可得：轴向力 其中， 则，扭矩 其中， 则， 功率钻4-7孔钻4-7孔选用机床为Z525摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻，机械加工工艺手册第2卷。根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-2查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.200.35。 则取确定切削速度，根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-9切削速度计算公式为 （3-20）查得参数为，刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =72选取 所以实际切削速度为=2.64确定切削时间（一个孔） = （三）专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常要设计专用夹具6.1研究原始质料利用本夹具主要用来钻圆周面上4个7的孔，加工时要满足粗糙度要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高产品生产率和降低劳动强度，提高企业经济效益。6.2定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔12.5和90为定位基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用卡紧机构进行卡紧。6.3钻削力及夹紧力的计算 钻该孔时选用：钻床Z525，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得：钻削力公式： Ff=210DfKp 式中 D=7mm ，f=0.2mm/r查表得：Kp= 其中：HB=229 则Kp=1.118即：Ff=3942.4（N)实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 所以 Wa=KxF=880.7x1.56=1373.892(N) 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。取，查参考文献51226可知压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：式中参数由参考文献5可查得： 其中：L=76.5mm 螺旋夹紧力：W0 =4952.32(N)由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削轴向力 ：扭矩 卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=24.1N使用快速定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。6.4误差分析与计算该夹具以底面、孔为定位基准，要求保证被加工和孔粗糙度为1.6。由参考文献5可得： 圆柱位销的定位误差 ：由于是孔的误差引起取=0.03mm 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取 （5）分度误差1.直线分度误差查机床夹具设计知Smin=S-(+X1+X2+e） Smax=S+(+X1+X2+e） 所以F=2(+X1+X2+e）2.回转分度误差查机床夹具设计知a=4artcg( f/4+2X3)/4R误差总和：0.070mm满足要求。6.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。为了减少辅助时间采用可换钻套，以来满足达到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040钻模板选用翻转钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。6.6 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。6.7 夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在钻床上加工孔。工件以端面、一孔、一销为定位基准，在定位环上实现完全定位，采用手动螺旋压板机构夹紧工件，该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。拧紧开口垫圈旁的螺母，可以使工件与分度机构贴紧，拧紧另一个螺母整个装配体就夹紧了，这样就可以开动机床进行第一个孔的加工，先钻孔然后换刀具进行铰孔，这样一个孔就加工好了，旋转螺套，使分度盘与加具体之间有空隙，这样拔出对位销就可以旋转分度盘，旋转到下一个孔，松开对位销反转螺套直到不能再转，这样就可以进行加工第二个孔. 此次设计是对零件的加工工艺和夹具设计，其零件为铸造，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，特别的对于加工10孔工序中，选一面销的定位方式，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。 课程设计心得体会整个课程设计的过程让我真的学到了太多，而且不仅仅限于有限的知识。当我快要完成老师下达给我的任务的时候,我仿佛经过了一次翻山越岭,登上了高山之颠,顿感心旷神怡,眼前豁然开朗.课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,这是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不可少的过程.“千里之行始于足下”,通过这次课程设计,学会脚踏实地地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。说实话,课程设计真实有点累。然而,当我一着手清理自己的设计成果,仔细回味这两周的心路历程,一种少有的成功喜悦即刻是我倦意全消。虽然这是我刚学会走完的第一步,使我人生中的一点小小的胜利,然而它令我感到自己成熟许多,这个痛并快乐的过程让我很满足。通过课程设计,使我深深体会到,做任何事都必须耐心、细致。课程设计过程中,许多计算有时不免令我感觉心烦意乱,有几次因为不小心我算计出错,只能毫不情愿地重来。但一想起老师平时对我们耐心的教导,想到今后自己应当承担的社会责任,想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故,我不禁时刻提醒自己,一定要养成一种高度责任、一丝不苟的良好的习惯。这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。最后，我要衷心的感谢老师,是您的严厉批评唤醒了我,是您的敬业精神感动了我,是您的教诲启发了我,是您的殷切期望鼓舞了我。我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀.参考文献1吴 拓主编机械制造工艺与机床夹具课程设计指导.北京：机械工业出版社，20102艾兴、肖诗纲主编切削用量简明手册M.北京：机械工业出版社.3李益民主编.机械制造工艺设计简明手册M .北京：机械工业出版社，19934孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，19915王 栋主编.机械制造工艺课程设计指导书M.北京：机械工业出版社6梅 伶主编.模具课程设计指导北京：机械工业出版社，20107王卫卫主编.材料成形设备北京：机械工业出版社，20108甘永立主编.几何公差与检测上海：上海科学技术出版社，20089孙 桓、陈作模、葛文杰主编.机械原理北京：高等教育出版社，200610崇 凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，1993哈尔滨理工大学机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称分度盘共1页第 1页车间工序号工序名材料牌号25钻、扩7mm孔45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5501夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件0281.16工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量/进给次数工步工时/s机动辅助描图1钻孔至4.004.15mm、Ra12.5m麻花钻、卡尺、塞规73523.10.24.0110.382.08王帅2扩孔至4.204.31mm、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规99636.000.120.3112.902.58描校3扩孔至4.504.63mm、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规99640.660.120.3112.902.584扩孔至5.005.13mm 、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规50039.250.150.5119.443.895扩孔至5.505.63mm 、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规50042.390.150.5115.543.116扩孔至6.006.13mm 、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规50045.530.150.5115.543.11底图号7扩孔至6.506.63mm 、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规50048.670.150.5115.543.118扩孔至7.007.16mm 、Ra6.3m扩孔钻、卡尺、塞规50050.240.150.5115.513.11设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）装订号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2013/11/17.机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号831007共 6页产品名称零（部）件名称分度盘第1 页车 间工序号工序名称材料牌号金工02粗车端面，外圆，台阶面40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车刀夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具三爪卡盘工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助010粗车端面，外圆，台阶面专用夹具400113.040.4811编制（日期）审核（日期）会签（日期）2015.11.20周建国机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号831007共 6页产品名称零（部）件名称分度盘第1 页车 间工序号工序名称材料牌号金工03粗车左端面40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车刀夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具三爪卡盘工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助010粗车左端面专用夹具400113.040.4811编制（日期）审核（日期）会签（日期）2015.11.20周建国机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号831007共 6页产品名称零（部）件名称分度盘第1 页车 间工序号工序名称材料牌号金工04精车端面，外圆，台阶面40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车刀夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具三爪卡盘工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助010精车端面，外圆，台阶面专用夹具400155.560.480.31编制（日期）审核（日期）会签（日期）2015.11.20周建国机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号831007共 6页产品名称零（部）件名称分度盘第1 页车 间工序号工序名称材料牌号金工05精车左端面40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车刀夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具三爪卡盘工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助010精车左端面专用夹具400155.560.480.31编制（日期）审核（日期）会签（日期）2015.11.20周建国哈尔滨理工大学机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称分度盘共1页第 1页车间工序号工序名材料牌号7钻、扩12.5mm孔45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5501夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件0281.16工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量/进给次数工步工时/s机动辅助描图1钻孔至4.004.15mm、Ra12.5m麻花钻、卡尺、塞规73523.10.24.0110.382.08周建国2扩孔至4.204.31mm、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规99636.000.120.3112.902.58描校3扩孔至4.504.63mm、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规99640.660.120.3112.902.584扩孔至5.005.13mm 、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规50039.250.150.5119.443.895扩孔至5.505.63mm 、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规50042.390.150.5115.543.116扩孔至6.006.13mm 、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规50045.530.150.5115.543.11底图号7扩孔至6.506.63mm 、Ra12.5m扩孔钻、卡尺、塞规50048.670.150.5115.543.11设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）装订号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2015/11/20. 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品型号零（部）件图号第 页产品名称零（部）件名称分度盘共 页材料牌号毛坯种类40Cr毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工艺装备工时准终单件1正火锻造2车粗车端面，外圆，台阶面金工C6140三爪卡盘3车粗车左端面金工C6140三爪卡盘4车半精车端面外圆，台阶面金工C6140三爪卡盘5车精车左端面金工C6140三爪卡盘6车精车端面，外圆，台阶面金工C6140三爪卡盘7钻钻孔710金工立式钻床三爪卡盘8插插键槽金工插床钻床专用夹具9钻钻3.5孔机加立式钻床钻床专用夹具10钻钻4-11mm孔金工立式钻床钻床专用夹具11钻钻 6mm、7mm孔金工立式钻床钻床专用夹具13攻攻M8螺纹金工立式钻床钻床专用夹具14锪锪 16mm孔金工立式钻床钻床专用夹具15磨去毛刺、倒角金工钳工台钻床专用夹具编制 （日期）审核 （日期）会签 （日期）周建国 、处 数更改文件签字日期标记处数更改文件号签字日期哈尔滨理工大学专科生毕业论文分度盘工艺规程制订和工装设计摘要很多加工零件的工人都非常熟悉分度盘，分度盘是将工件夹持在卡盘上或两顶尖间，并使其旋转、分度和定位的机床附件。分度盘主要用于铣床，也常用于钻床和平面磨床，还可放置在平台上供钳工划线用。所以分度盘是一个重要的机床零件，设计分度盘必需可靠，耐用，精度高，分度盘的工艺规程必需严谨。在设计分度盘时，因为分度盘的加工要求严格，零件复杂，涉及了机械制造工艺学，机床夹具设计及图册，金属切削有量手册及相关技术资料，对于一个在校的大学生，没有接触过工厂的生产模式，所以很多都是纸上谈兵，但没有一个系统的知识，想做好一个零件也是不可能的。而这次毕业论文实现了所学理论与生产实践的结合,让我们具有了制定工艺规程的能力，设计专用夹具的能力，进一步提高了查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力，培养了我独立思考和独立工作的能力。接下来我们一起去了解分度盘的设计专用夹具的工艺规程制订和工装设计吧。关键词 机加工艺；零件工艺性；分度盘 I 目 录 摘要I第1章 零件的分析11.1 零件的作用11.2 零件的工艺分析11.3 本章小结2第2章 工艺规程设计32.1 分度盘的工艺分析及生产类型的确定32.1.1 分度盘的用途32.1.2 确定分度盘的生产类型32.2 确定毛坯的制造形式32.3基准的选择32.3.1精基准的选择32.3.2粗基准的选择32.4本章小结4第3章 制定机械加工工艺路线53.1 制定工艺路线的依据53.1.1 表面加工方法的选定53.1.2 确定工序集中与分散53.1.3 设备与工艺装备的选择53.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定63.2.1 机械加工余量63.2.2 确定工序尺寸及其公差73.3 工艺过程的生产率73.3.1 时间定额73.3.2 提高生产率的措施73.4 两种工艺路线方案83.4.1 方案一、工艺路线83.4.2 方案二、工艺路线83.5 工艺方案分析比较93.6 本章小结9第4章 加工余量及工序尺寸的确定104.1确定加工余量104.2确定切削用量及基本工时104.3本章小结11第5章 工序卡125.1工序卡的制定125.2本章小结12第6章 专用夹具设计136.1 设计主旨136.2 夹具设计136.3 定位基准的选择136.4 刀具导向选择136.5 切削力和加紧力计算136.6 定位误差分析146.7 卡具设计及操作的简要说明146.8 本章小结14结论17参考文献18致谢19- III -第1章 零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是分度盘(见图)，其主要作用，分度盘是将工件夹持在卡盘上或两顶尖间，并使其旋转、分度和定位的机床附件。按其传动、分度形式可分为蜗杆副分度盘、度盘分度盘、孔盘分度盘、槽盘分度盘、端齿盘分度盘和其它分度盘(包括电感分度盘和光栅分度盘)。按其功能可分为万能分度盘、半万能分度盘、等分分度盘。按其结构形式又有立卧分度盘、可倾分度盘、悬梁分度盘。分度盘作为通用型机床附件其结构主要由夹持部分、分度定位部分、传动部分组成。分度盘主要用于铣床，也常用于钻床和平面磨床，还可放置在平台上供钳工划线用。分度盘主要有通用分度头和光学分度头两类。1.2 零件的工艺分析 1.该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后图1-1 分度盘进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。 2.工序安排以台阶面和206的外圆表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。 3.分度盘大端面对56H6孔中心线有垂直度要求；A平面的平面度公差为0.005mm，148对56H6孔的同轴度公差为0.005 mm，外圆台阶面对90 mm外圆轴心线有垂直度要求；206 mm外圆与56h6 mm孔有同轴度要求；812.5和16M6有位置度要求可在偏摆仪上用百分表检查同轴度垂直。1.3 本章小结本章主要介绍了零件的作用，其主作用是将工件夹持在卡盘上或两顶尖间，并使其旋转、分度和定位的机床附件。同时还介绍了零件的工艺分析。第2章 工艺规程设计2.1 分度盘的工艺分析及生产类型的确定2.1.1 分度盘的用途分度盘是一种高精度的分度定位元件，主要用于需要高精度分度的金属切削机床和专用夹具上。2.1.2 确定分度盘的生产类型依设计题目可知生产类型为：大批量生产2.2 确定毛坯的制造形式 1.根据材料40Cr，生产类型为大批大量生产及零件形状要求，可选择模锻件。毛坯的拔模斜度5。2.分度盘206mm外圆与56H6mm孔有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。3.主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来。2.3基准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，可以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺路线问题百出，严重的还会造成零件大批报废，试生产无法进行。 2.3.1精基准的选择应该根据分度盘零件的技术和装配要求，选择分度盘大端面为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。分度盘56H6的轴线是设计基准，选其作为精基准定位加工分度盘206外圆柱面和台阶面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度和同轴度要求。 2.3.2粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。此处应选择206轴线作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。2.4本章小结本章主要介绍了分度盘的用途、确定分度盘的生产类型、确定毛坯的制造形式和基准的选择，其中针对基准的选择详细的说明精基准和粗基准的确定，通过基准的确定保证被加工表面的垂直度和同轴度要求。第3章 制定机械加工工艺路线3.1 制定工艺路线的依据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，在生产纲领已确定为大批生产的条件下，应尽可能的使工序集中来提高生产效率。除此之外还应考虑经济效果，以便降低生产成本。3.1.1 表面加工方法的选定零件各表面的加工方法，主要根据表面的形状，尺寸的大小，精度和粗糙度，零件的材料性质，生产类型以及具体生产条件等来确定。各种加工方法的经济加工精度和表面粗糙度是不同的，如：车、铣、镗、钻、刨等，因其用途不同，所能达到的精度和表面粗糙度也不一样，即使用同一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度是不一样的，这是在加工过程中，将有各种因素对精度和粗糙度产生影响，如工人技术水平，切削用量，刀具的刀磨质量和机床调整质量等等。3.1.2 确定工序集中与分散本零件由于是大量的生产类型，故采用工序分散。1. 工序集中与工序分散，工序集中是将工件的加工集中在少数几道工序中完成。每道工序的加工内容较多，而工序分散是指将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的加工内容很少。工序集中与工序分散是拟定工艺路线时确定工序数目及内容的两种不同的原则。它与生产批量的大小有密切关系。2. 工序分散特点（1） 适合于生产批量大、产品的品种规格固定（2） 设备与工艺装备比较简单，调整方便，容易掌握，生产准备工作量少，适应产品更换。（3） 便于采用最合理的切削用量，减少基本时间。（4） 对于重型和大型零件，为了减少工件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中，但对于刚性差且精度高的精密工件，工序应适当分散。3.1.3 设备与工艺装备的选择 1.设备选择：生产批量大，产品类型变化少，可采用高效自动加工设备。如多刀、多轴机床。若产品种类变化大或生产批量小时，可采用通用机床，选择设备时还应考虑： （1）机床能达到的加工精度与工件要求的加工精度相适应。 （2）机床规格与工件的外型尺寸相适应 （3）与现有的加工条件相适应，如设备、负荷的平和状况等。综合上述故本零件的加工选择了车床、铣床、钻床。 2.工艺装备的选择：工艺装备的选择要考虑生产类型、具体加工条件、工件结构特点和技术要求等因素： (1)夹具选择。单件小批量生产应首先采用各种通用夹具的机床附件，如卡盘分度头等。有条件的可采用组合夹具，大批量生产采用高效专用夹具。多品种的中小批量生产可采用可调夹具或成组夹具。综上所述对该零件的孔采用专用夹具。（2）刀具的选择。优先采用标准刀具，大批量生产中应采用各种高效的专用刀具，复合刀具和多刃刀具等。刀具的类型、规格和精度等级赢符合加工要求。综上所述，该零件采用高效的专用刀具。（3）量具的选择。单件小批量生产应采用通用量具，如游标卡尺，码表和千分表等。大批大量生产应采用极限量规和高效专用检具和量仪等，量具的精度必须与加工精度相适应。综上所述，加工该零件需采用通用量具。3.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定工艺路线制定后，在进一步安排各个工序的具体内容时应正确的确定工序尺寸即工序应保证的加工尺寸。工序尺寸的确定与工序的加工余量有着密切的关系。3.2.1 机械加工余量1. 加工余量是指加工过程中从加工表面切去的金属厚度。加工余量可分为工序加工余量和总加工余量。工序余量是相邻两个工序尺寸之差；加工总余量是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。由于工序尺寸有公差，故实际切除的余量大小不等。2. 加工余量的大小对零件的加工质量和生产率均有较大的影响。加工余量过大，不仅增加机械加工的劳动量、降低生产率，而且增加材料、工具和电力的消耗，提高成本，但加工余量过小，又不能保证消除前面工序的误差和表面缺陷，甚至生产废品，所以应该合理的确定加工余量，其原则是保证加工质量的前提下，越小越好。3. 确定加工余量的方法：查表法，经验估计法，分析计算法。本零件采用查表法。在确定加工余量时，要分别确定加工总余量和工序余量。加工总余量的大小与所选择的毛坯制造精度有关。用查表法确定工序余量时，粗加工工序余量不能用查表法得到，而是总余量减去其他工序余量得到。3.2.2 确定工序尺寸及其公差工件上的设计尺寸及其公差是经过各加工工序后得到的。每道工序的工序尺寸通常向设计尺寸接近，为了保证最终的设计尺寸，要规定各工序的工序尺寸及公差。工序余量确定之后，就可计算工序尺寸，工序尺寸公差的确定，则要依据工序基准或定位基准与设计基准是否重合，以采取不同的计算方法。当工序基准或定位基准与设计基准重合时，表面经过多次加工，此时计算工序尺寸的方法是：先确定各个工序的基本尺寸，再由后向前逐个工序推算，即由工件上的设计尺寸开始，由最后一道工序开始向前推算，知道毛坯尺寸，工序尺寸的公差的经济精度确定，并按“入体原则”确定上下偏差。当基准不重合时，工序尺寸及其公差的计算比较复杂。需要用工艺尺寸链来进行分析计算。3.3 工艺过程的生产率3.3.1 时间定额时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需要消耗的时间。时间定额是计算产品成本和企业经济核算的依据之一，也是新建和扩建工厂时决定设备人员数量的重要依据。时间定额必须正确制定，应具有平均先进水平，过高或过低都不利于促进生产。3.3.2 提高生产率的措施1. 缩减基本时间2. 提高切削用量3. 合并工序4. 多件加工5. 减少切削行程6. 缩减辅助时间7. 采用新工艺和新方法8. 提高机械加工自动化程度3.4 两种工艺路线方案 3.4.1 方案一、工艺路线工序1：模锻工序2：热处理工序3：粗车左工序4：粗车右工序5:精车左工序6:精车右工序7:钻56孔工序8:插键工序9:去毛刺工序10:钻12.5工序11:钻-扩164工序12:钻87孔工序13：钻-攻16M6，2M10 工序14：清洗工序15：终检3.4.2 方案二、工艺路线工序1：模锻工序2：热处理工序3：粗车左工序4：粗车右工序5:精车左工序6:精车右工序7:钻12.5工序8:钻-扩164工序9:钻87孔工序10：钻-攻16M6，2M10工序11:钻56孔工序12:插键工序13:去毛刺 工序14：清洗 工序15：终检3.5 工艺方案分析比较由两工艺路线方案对比，得出工艺路线方案二中插键在最后的话定位不够精准，所以选择工艺路线方案一。3.6 本章小结本章主要制定机械加工工艺路线，并详细的说明了制定工艺路线的依据，机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定和工艺过程的生产率通过这些制定出两种工艺路线的方案，进行最后的比较得出方案一工艺路线。第4章 加工余量及工序尺寸的确定 4.1确定加工余量根据机械加工后零件的形状及零件材料，估算锻件毛坯重量为=7.50kg。1. 外圆表面（206 90 154 148） 毛胚加工表面直径为220，206 90的表面粗糙度为3.2um，154 148表面粗糙度为2um，粗车余量1.6mm，精车余量0.2mm。2. 分度盘的毛坯图图1-24.2确定切削用量及基本工时 钻12.5孔：通过1中表10.4-1可得：进给量：f =(0.14-0.18)mm/r又l/d=4.5，取修正系数为0.95，则f=(0.14-0.18)0.95=(0.0665-0.171)mm/r根据Z5125A钻床说明书，选择f=0.0855mm/r. 通过1中表10.4-9并结合表10.4-16可得： 切削速度： 其中：， , 通过1中表10.4-8查得：钻头的耐用度T=15min，修正系数为1则可得出：结合1中表10.4-16取综上可得：机床主轴转速取 故实际切削速度为： 钻孔工时： 通过1中表10.4-43可得：轴向力、扭矩及功率的计算 通过1中表10.4-11并结合表10.4-16可得：轴向力 其中， 则，扭矩 其中， 则，N.m 功率 KW4.3本章小结本章主要介绍加工余量及工序尺寸的确定，通过确定加工余量和确定切削用量及基本工时。 第5章 工序卡5.1工序卡的制定在综合考虑工序安排原则基础上，表31列出了分度盘的工艺路线。表31 分度盘工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1正火2粗车左端面CA614090偏刀游标卡尺3粗车右端面CA614090偏刀游标卡尺4中间检验塞规、百分表、卡尺等5调质处理硬度230250HB6精车左端面CA614090偏刀游标卡尺7精车右端面CA614090偏刀游标卡尺8钻12.5孔立式钻床 Z525麻花钻卡尺、塞规9钻90孔立式钻床 Z525麻花钻卡尺、塞规10钻攻M10螺纹立式钻床 Z525麻花钻、丝锥卡尺、塞规11插键槽B542512钻5.2mm孔立式钻床 Z525直柄麻花钻卡尺、塞规13钻 4mm锥销孔立式钻床 Z525直柄麻花钻卡尺、塞规14钻7mm孔立式钻床 Z525直柄麻花钻卡尺、塞规15钻攻M6螺纹立式钻床 Z525麻花钻、丝锥卡尺、塞规16去毛刺钳工台平锉17清洗清洗机18终检塞规、百分表、卡尺等5.2本章小结本章详细的介绍了工序的每个步骤，每道工序中所用的机床设备，道具，量具等。第6章 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常要设计专用夹具。经过与指导师协商，决定设计第12道工序钻7孔的钻床专用夹具。6.1 设计主旨本夹具主要用来钻7mm孔。6.2 夹具设计在给定的零件中，对本序加工的主要考虑同轴度相关要求。6.3 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔12.5和90为定位基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用卡紧机构进行卡紧。6.4 刀具导向选择为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件钻套。钻套一般安装在钻模板上，此处，采用钻模板与夹具体一体的结构，有利于提高夹具刚度。钻套与工件之间留有排削间隙。6.5 切削力和加紧