铣端面夹具装配图A1.dwg
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k307-拨叉工艺及铣Φ40的上端面夹具设计【含CAD高清图纸和文档】

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内容简介:
XX学校机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页 车间工序号工序名称材料牌号1铣毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X521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 (分)准终单件工步号工 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mm进给次数工步工时机动辅助1铣40的上端面专用夹具,面铣刀750117.150.2210.182铣40的下端面专用夹具,面铣刀750117.150.2210.18设计(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XX大学机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品型号零件图号 零件名称 材料 供应状态毛坯种类毛坯重量每一毛坯可制零件数零件重量(kg) 工序号工 序 内 容设备主要工艺装备名称及规格名称型号夹具刀具量具辅具 1铣40的上、下端面立式铣床X52专用夹具面铣刀游标卡尺2钻、扩、铰25的孔立式钻床Z535专用夹具麻花钻,扩孔钻,铰刀游标卡尺3铣拨叉两端面立式铣床X52专用夹具面铣刀游标卡尺4铣拨叉R30面立式铣床X52专用夹具立铣刀游标卡尺-5钻M8螺纹底孔,攻丝M8立式钻床Z535专用夹具麻花钻,丝锥游标卡尺6检验 设计共1页 校核第1页标记处数文件号签字日期标记处数文件号签字日期 课程设计说明书题 目 拨叉零件机械加工工艺设计及铣面专用夹具设计 课 程 名 称 二 级 学 院 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 指 导 教 师 设计起止时间: 年 月 日至 年 月 日 目 录摘要:31 前言12 零件的分析22.1 零件的作用22.2 零件的工艺分析22.3 毛坯的制造形式及结构的确定23 零件工艺规程设计43.1 基准的选择43.2 加工工艺路线的确定53.3 主要工序的加工余量和工序尺寸的确定63.4 切削用量及切削时间的确定64 夹具设计74.1 问题的提出74.2 设计类型及机床选择74.3 定位基准的确定74.4 夹紧方案的确定84.5 切削力和夹紧力计算84.6 夹具体设计84.7 夹具设计简要操作说明95 结论106 参考文献117 致谢12拨叉零件机械加工工艺设计及铣面专用夹具设计摘要:零件的加工工艺编制,在机械加工中占有非常重要的地位,零件工艺编制得合不合理,这直接关系到零件最终能否达到质量要求;夹具的设计也是不可缺少的一部分,它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。题目给定零件的机械加工工艺规程和夹具设计包括零件加工的工艺设计、工序设计、夹具设计。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,设计出零件的加工工艺路线;再对零件各工序进行必要计算,制作零件加工工艺过程卡和工序卡片。最后选取其中一个加工工序设计专用夹具,绘制夹具装配图和夹具零件图。关键词:切削用量;夹紧;定位;误差;1 前言根据数据的研究和分析显示,现在生产当中,小批量生产的工件占据生产加工总数量的85%,所以,要满足不断发展的市场行情,增强企业自身的竞争力,需要提升产品的品质和质量。然而,大多数企业还是习惯使用老式的加工设备,只有在生产能力中等的工厂里,才能有大多数的专业夹具。许多工厂每过几年就会更新一部分的夹具,但是实际的生产情况是只更新了一小部分夹具。为此,随着新型加工技术的开发和应用,要提高生产率,对夹具提出了更新要求。综上所述,机床夹具的主要方向是朝以下几个方面发展:标准化、加工精度、生产效率和适用性灵活性。(1)机床夹具的标准化和对夹具的推广是离不开的方面。我们国家有国家标准的零部件:,标准化夹具,能缩短夹具的生产周期和制造周期,降低了生产成本。(2)社会发展越来越快,要求越来越高,精度的要求已经成为重中之重,所以对夹具的精度要求也会提高。(3)我们使用夹具就是为了提高生产效率,降低生产的基本用时,从而降低生产成本,给企业带来更高的利润。例如,我们在铣床上安装了电动虎钳夹具,工作效率可以增加,甚至提高5倍之多;再比如,对比普通的车床,如果使用高速三爪,除了确保爪仍然可以夹工件牢固的情况下的测试速度9000 r / min,切割速度大大提高,除了在生产线,自动配置。数控机床应采用高效、自动化的夹具,特别是在加工中心。(4)夹具的灵活性在加工过程中很重要,它指的夹具自身要能进行调整,可以适应不同的机床和不同的工作环境,工艺过程的变化有很多,尺寸、形状、环境等都可能会影响加工的质量,所以,为了适应不同的情况需求,需要夹具具有灵活性,变得可以随时改变和调整,结构变为可拆卸结构,能方便的调整和调节,这一点,是当前夹具研究的主要发展方向。2 零件的分析2.1 零件的作用拨叉的作用主要起固定支撑作用,各部分尺寸结构详细图如下:图2.1 零件图2.2 零件的工艺分析该零件为大量生产的小型零件,在生产时要注意零件的:(1)便于装夹 零件的结构应便于加工时的定位和夹紧,装夹次数要少。(2)便于加工 零件的结构应尽量采用标准化数值,以便使用标准化刀具和量具。同时还注意退刀和进刀,易于保证加工精度要求,减少加工面积及难加工表面等。零件的工艺有以下加工表面。以下是描述:1:铣零件40的上下端面,拨叉两端面的加工;2:25的内孔;3:M8的螺纹孔;2.3 毛坯的制造形式及结构的确定根据上面的分析数据显示,表面处理的流程安排应该是一组,然后表面为基准,处理特殊夹具,和要求确保定位精度,和结束括号的一部分,没有复杂的表面和深沟,根据上面的数据,需要使用最传统的加工过程,可以满足的要求。确定毛坯包括选择毛坯类型及其制造方法。毛坯类型有铸、锻、压制、冲压、焊接、型材和板材等。在确定毛坯的形状和尺寸时,应当考虑加工余量和加工方式等因素,尽量减少加工量,降低劳动力的前提,还可以节约成本。正常来说,如果铸造技术足够完善的话,铸造出来的零件应该与要求几乎相近,但是由于现在的技术还没有这么成熟,加上现在对工件的粗糙度要求越来越高,所以,毛坯的表面还是有一定的加工余量,需要通过后续的机床加工达到零件的要求。毛坯形状与实际需求零件形状之间的尺寸差距称为毛坯余量。我们查手册和参考文献,并进行工艺分析,分别确定各个尺寸的加工余量数据,对零件的毛坯图进行整体设计。毛坯图设计如下图:图2.2 毛坯图3 零件工艺规程设计3.1 基准的选择制作零件的工艺加工过程有一个重要的工作内容,同时也是零件加工精度要求的关键保证,那就是选择合适的定位基准。所谓的零件定位基准又可以分为三个类型:粗基准定位,精基准定位以及辅助基准定位。最原始的加工开始时,我们只能用零件毛坯尺寸进行定位,这个基准叫做粗基准;在后续的加工过程中,就可以使用已经加工好的尺寸作为基准,这个基准叫做精基准。选取粗基准的原则零件要求必须保证的某一加工面的加工量,那么首先选取这个面为粗基准。 如果没有第一条的要求,零件的所有尺寸都有加工的话,那么我们应当选取加工量最小的那个面作为粗基准,这样的话,可以保证其表面不会存在由于加工量不足,造成加工的尺寸不合格,致使工件报废。 如果零件中有某个面不需要加工时,那边尽量先选择这个面作为粗基准,应以不用加工的表面的位置要求较高的面为粗基准。例如某一加工面与不加工面的位置记得要求最高的话,那么选择这个面为粗基准。 选择粗基准时,应当尽量选择平整的平面,最好是不要有飞边、毛刺等其他缺陷,光洁的平面方便装夹和定位。一般情况下,在加工某一尺寸时,同方向的尺寸粗基准只允许出现一次,否则的话会出现误差较大的现象,但是,如果是精密铸造的毛坯件,质量高,加工的精度要求也不高时,可以选择重复使用同一粗基准。选择合适的粗基准,对后续的精加工很重要的影响,关系到后续的加工精度和粗糙度。通过零件的分析,我们可以知道,本次给的类零件相对简单,安装粗基准的选择原则来选择即可,没有什么特殊的地方。选择精基准的原则尽量选择已经加工好的表面,选择设计的基准,即“基准重合”的原则。避免出现由于这个的不重合而出现误差。 精基准选择时尽量多考虑几个工序,选择同一个基准可以加工多个表面,即“基准统一”的原则。这种方式的话,可以保证加工面间的项目位置度的精度,同一基准,则尺寸精度也相对同一,并且设计夹具时也方便。有时候会遇到两个面的相互精度要求较高,那么可采用这两个面互为基准,进行多次加工,这个就是“互为基准”的原则。加工量小,而且均匀度要求精度高,这个时候可以选择加工面的自身作为基准,这个也叫做“自为基准”。需要注意的时,以上所说的四条原则,在某些情况下,他们之间是相互矛盾的,为了保证基准的统一,那么可能就不能符合基准重合,这个需要根据实际的情况进行不同的选择。还有,精基准的选择还有考虑工件的装夹方式,夹具的结构形式等多方面原因,最终的目的是达到设计的精度要求,但选择的基准可合理的变化。精基准的选择,主要考虑的是重合基准的问题,保证位置的精度,最终要完成对零件的加工精度要求。3.2 加工工艺路线的确定制定工艺路线的出发点,考虑必须能保证零件的形状和尺寸精度,要能具备在加工设备上加工的调节,最终要能使零件达到使用要求,在这些前提条件下,我们应该注重过程,缩短工作时间,并考虑经济效益,尽可能降低成本,实现处理的最佳方式。根据零件的结构、坯料的状态和夹紧的情况,对工艺的布置进行综合考虑。(1)先进行内部处理,然后进行轮廓处理。(2)相同的定位、夹紧或机加工的过程,最好是同时进行,以减少重复定位和节省工具时间。(3)在同一夹具上的多步过程首先应安排对工件不太严格的损伤过程。加工工艺路线如下:表3.1工序号 工序名称 工 序 内 容1铣铣40的上、下端面2钻钻、扩、铰25的孔3铣铣拨叉两端面4铣铣拨叉R30面5钻钻M8螺纹底孔,攻丝M86检验检验3.3 主要工序的加工余量和工序尺寸的确定表3.2序号加工表面加工内容加工余量毛坯尺寸备注140端面402mm442拨叉两端端面202mm243孔25内孔12.5mm实心铸造4孔M84实心铸造3.4 切削用量及切削时间的确定工序:铣40的上、下端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量(1) 决定铣削深度 因为加工余量不大,一次加工完成(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 ,则按机床标准选取750(3) 计算工时切削工时为: 加工两端面,总工时为4 夹具设计4.1 问题的提出本次设计的目的也是为了确保加工的精度,提高生产效率,选择设计铣40端面的专用铣床夹具。4.2 设计类型及机床选择根据课题,选择了最重要的工序之一的铣面进行夹具设计。根据工艺规程可知,铣削加工采用立式铣床。如图立式铣床是一种常见的机械加工装备,立式铣床的主轴是垂直布置的,决定了他的加工方向是工作台水平移动。在夹具设计时,要考虑到机床工作台的进给方向和进给行程。图4.1 立式铣床4.3 定位基准的确定选择的基准必须要合理,符合选取得相关原则,如果不合理那就会影响最终加工出来的零件质量和精度了,基准如果选择错误,可能会导致加工过程的路线不合理,增加不必要的工序,或者使夹具设计更加困难甚至达不到零件的图纸要求。因此,定位基准的选择,我们应该以零件的技术要求为前提,保证加工的精度为依据,合理的进行选择。设计这道工序时,零件还没有加工,采用零件未加工的表面做定位基准,零件的定位通常采用外圆、内孔等要素。夹具体的端面限制一个移动自由度和两个旋转自由度,V型块限制两个移动自由度,定位块限制一个旋转自由度,这样就限制了空间的六个自由度,完成零件的定位。加工两个端面使用同一个夹具,加工端面时用定位块支撑拨叉处端面,加工另外一个端面时将定位块去掉,调转零件,进行另外一个端面的加工。4.4 夹紧方案的确定夹紧力的大小要适当,一批工件的夹紧力要稳定不变。既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变,振动小,又要是工件不产生过大的夹紧变形。夹紧力稳定可减小夹紧误差。通过夹具装配图可以看出,我们在零件的圆柱外圆上,使用V型块进行夹紧,六角头螺栓带动V型块移动,夹紧零件。夹紧元件有:活动V型块,六角头压紧螺钉。图4.2 夹紧机构4.5 切削力和夹紧力计算根据机械加工工艺师手册表30-19中公式,查加工钢时端铣刀的切削力计算公式为:公式中各参数含义如下:各种铣刀加工不同材料的切削参数,对于端面铣刀加工钢取:高速钢铣刀切削力的修正系数,对于40Cr取1.0:铣削时各分力与圆周力的比值,对于对称端铣取:其余参数根据机械加工工艺数值带入计算得:4.6 夹具体设计夹具的主要基础零件是夹具体,他是整个夹具的基础部件,和支撑部件,他作为夹紧的主要部件,在夹具体上面还要连接定位销、螺栓、支撑板等部件,方便组成夹具整体,夹具体的加工精度是否能够达到要求直接关系到工件的加工质量。如夹具体底面与顶面的平行度直接关系到钻孔加工中孔的垂直度。该夹具体结构较为简单,一般这种情况,我们会选择灰铸铁,方便铸造和加工。夹具体可以说是整个夹具设计的基础,没有夹具体,就谈不上组装其他的夹紧零件等,夹具体的结构相对要复杂的多。4.7 夹具设计简要操作说明由于该夹具使用时固定在工作台上,且对工件的定位精度高,所以加工一批零件只需一次装夹。装夹时只需松开螺钉,V型块松动的时候,将工件取出即可;再次更换另一个工件,再次使用V型块压紧。图4.3 夹具装配图5 结论 这一次的设计是我们在大学学习中最重要的一门科目,它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来,进行理论联系实际的总体考虑,需要把金属的切削原理及刀具、机床概念、公差与配合、机械加工质
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