圆柱滑块的铣平面专用夹具设计及加工工艺规程装备制定含4张CAD图.zip
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圆柱
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装备
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圆柱滑块的铣平面专用夹具设计及加工工艺规程装备制定含4张CAD图.zip,圆柱,平面,专用,夹具,设计,加工,工艺,规程,装备,制定,CAD
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任 务 书一、设计题目:圆柱滑块加工工艺规程制定及铣平面专用夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图（A0或A1） 1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。（约5000-8000字） 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，绘制零件图。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具装配图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天21天，完成图纸和说明书的输出打印。答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计算 ，设计方案 ，图纸表达 ，说明书撰写 ，答辩表现 。综合评定成绩： 指导教师日期摘要本次课程设计研究的是圆柱滑块的工艺规程及对于铣平面工序的夹具设计。本次课程设计通过对圆柱滑块进行零件分析、工艺路线、定位与夹紧方案的确定来独自设计夹具满足圆柱滑块定位的需求。本次课程设计完成后，我们可以学到如何对某一零件进行工艺规程的设计和对某一零件进行夹具设计，很大程度地增加了我自主设计的经验和信心。机械制造技术基础是本专业十分重要的基础课程，本次课程设计也能充分体现我们对于课程知识的掌握程度及自主设计夹具的能力。AbstractThis course is designed to study the process specification of cylindrical slider and the fixture design for plane milling process. In this course design, the fixture is designed independently to meet the requirements of positioning the cylindrical slider by analyzing the parts, determining the process route, positioning and clamping scheme of the cylindrical slider. After the design of this course is completed, we can learn how to design a process specification for a part and a fixture for a part, greatly increasing our experience and confidence in independent design. Fundamentals of Mechanical Manufacturing Technology is a very important basic course for this major. This course design can also fully reflect our mastery of course knowledge and our ability to independently design jigs.目录1零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析12确定生产类型13确定毛坯23.1确定毛坯种类23.2确定铸件加工余量及形状：23.3绘制铸件零件图34机械加工工艺规程设计34.1定位基准的选择34.1.1基准面的选择34.1.1.1精基准的选择44.1.1.2粗基准的选择44.2拟定工艺路线44.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定54.3.1圆柱表面工序尺寸5表1-1工序尺寸64.3.2确定切削用量及时间定额：7（1）切削用量的计算7（2）时间定额的计算85夹具设计95.1问题的提出95.1.2确定夹具的结构方案91）两个v形块限制四个自由度（x平、转，y平、转）102）挡板（z平）。105.1.3夹紧力的计算116参考文献121零件的分析1.1零件的作用所谓滑块是在模具的开模动作中能够按垂直于开合模方向或与开合模方向成一定角度滑的模具组件。当产品结构使得模具在不采用滑块不能正常脱模的情况下就得使用滑块了。材料本身具备适当的硬度，耐磨性，足够承受运动的摩擦。滑块上的型腔部分或型芯部分硬度要与模腔模芯其它部分同一级别。模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展，以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求也越来越高，传统的模具设计方法已无法适应当今的要求。与传统的模具设计相比，计算机辅助工程（CAE）技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面，还是在降低成本、减轻劳动强度方面，有极大的优越性。1.2零件的工艺分析通过对该零件图的绘制，知道该图的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。圆柱滑块属于异形件，材料为45钢。所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。以端面为基准确定长度100，以端面确定20中心孔的位置，以40的外圆为基准确定29.959与中心孔的同轴度及侧平面的平行度，以中心孔确定4孔的位置，以侧平面确定各中心孔、环形槽位置及4孔位置。通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。2确定生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。此零件的生产类型为中批或大批大量。3确定毛坯3.1确定毛坯种类毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，本零件生产批量为中批量或大批大量，该零件材料为45号钢，应选锻件。根据零件形状，采用棒料便于加工。3.2确定铸件加工余量及形状：为保证零件质量，一般都要从毛坯上切除一层材料。毛坯上用作加工用的材料层，称为加工余量。零件毛坯为棒料，只需确定端面及外圆的机械加工余量、毛坯尺寸和公差。零件外圆及端面的表面粗糙度均为3.2，外圆直径的公差为IT7，长度的公差为IT8。根据零件的基本尺寸、公差及表面粗糙度，查表得到表面加工方法加工表面粗糙度要求加工方法右端面3.2粗车-半精车左端面3.2粗车-半精车外圆3.2粗车-半精车-精车根据查表，由各加工表面的工艺路线、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度确定毛坯尺寸。圆柱滑块的材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢。所以该锻件的材质系数属于M级。公用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。根据已知要求可知工件质量1.5kg。项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注厚度1001.52.0 (取2.0)1.4表2-11表2-13宽度481.52.0 (取2.0)1.6表2-11表2-13所以先确定毛坯总长为104mm，外圆52mm。3.3绘制铸件零件图4机械加工工艺规程设计4.1定位基准的选择4.1.1基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。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。4.1.1.1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。4.1.1.2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4.2拟定工艺路线拟定工艺路线的第一步是选择定位基准，为保证整个机械加工工艺过程顺利进行，通常应先考虑如何选择精基准来加工各个表面，然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来。圆柱滑块基本上是圆柱体，根据表面粗糙度要求和精度要求，先粗车右端面以得到的右端面为粗基准，粗车左端面。然后以粗车得到的左端面为基准再半粗车右端面，再以半粗车得到的右端面为基准半粗车左端面，以保证工件长度的尺寸要求。外圆经过粗车、半精车、精车达到尺寸要求。加工侧平面时以外圆为基准，经过粗铣、精铣、磨，来达到尺寸要求。内孔加工以外圆为基准保证同轴度的精度要求，以中心轴线为基准达到尺寸要求。端面4孔以侧平面为基准达到位置要求。具体而言，即选外圆及一端面作为精基准。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作为精基准，应先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。工序01 粗车圆柱滑块右端面 采用CM6125卧式车床加高速钢车刀、游标卡尺工序02 以工序01加工的右端面为粗基准粗车圆柱滑块左端面采用CM6125卧式车床加高速钢车刀、游标卡尺工序03 以工序02加工得到的左端面为基准半粗车圆柱滑块右端面 采用CM6125卧式车床加高速钢车刀、游标卡尺工序04 以工序03半粗车得到的右端面为基准半粗车圆柱滑块左端面 采用CM6125卧式车床加高速钢车刀、游标卡尺工序05 粗车、半粗车、精车圆柱滑块外圆面 采用CM6125卧式车床加高速钢车刀、游标卡尺工序06 以外圆为基准粗铣圆柱滑块侧平面采用X51立式铣床加高速钢套式面铣刀、游标卡尺工序07 以外圆为基准精铣圆柱滑块侧平面采用X51立式铣床加高速钢套式面铣刀、游标卡尺工序08 以外圆为基准磨圆柱滑块侧平面 采用W313M磨床加砂轮、游标卡尺工序09 以外圆为基准保证同轴度的精度要求，以中心轴线为基准达到尺寸要求钻孔20 采用Z525型立式钻床加麻花钻、卡尺、塞规工序10 以外圆为基准保证同轴度的精度要求，以中心轴线为基准达到尺寸要求钻孔30 采用Z525型立式钻床加麻花钻、卡尺、塞规工序11 攻螺纹Z525型立式钻床高速钢车刀工序12 铣环形槽X51立式铣床高速钢套式面铣刀、卡尺、塞规工序13 加工倒角Z525型立式钻床高速钢车刀工序14 以侧平面为基准钻外圆通孔4采用Z525型立式钻床加麻花钻工序15 钻端面孔4Z525型立式钻床麻花钻工序16 钳工去毛刺4.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定4.3.1圆柱表面工序尺寸前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定铣平面加工工序的加工余量如下：表1-1工序尺寸加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大圆柱滑块右端面粗车0.7IT111036.300.5圆柱滑块左端面粗车0.7IT111026.300.5圆柱滑块右端面半粗车1IT81013.200.18圆柱滑块左端面半粗车1.6IT81003.200.16圆柱滑块外圆面粗车2IT8506.300.14圆柱滑块外圆面半精车-精车2IT8481.600.14圆柱滑块侧平面粗铣精铣磨3IT6450.800.144.3.2确定切削用量及时间定额：（1）切削用量的计算铣平面工步：工序06 以外圆为基准粗铣圆柱滑块侧平面采用X51立式铣床加高速钢套式面铣刀、游标卡尺该工步的进给量f为0.018-0.025mm/z，取f=0.025mm/z，即f=12.25mm/min，粗铣工步的加工余量为1.5mm，则其背吃刀量=1.5mm。由参考文献查得，切削速度为14-20mm/min，取v=15mm/min，铣刀直径d=10mm，由公式可求得n=477.71r/min，参照参考文献所列X51立式铣床的主轴转速，取n=490r/min，再将此转速代入转速公式，可求得该工序的实际速度v=15.36mm/min。工序07 以外圆为基准精铣圆柱滑块侧平面采用X51立式铣床加高速钢套式面铣刀、游标卡尺精铣工步的加工余量为0.9mm，则其背吃刀量=0.9mm。由参考文献查得，刀具直径d=18mm，每齿进给量0.04-0.025mm/z，即f=10.2mm/min切削速度为11-15，取12mm/min，由公式可求得n=212.31r/min，参照参考文献所列X51立式铣床的主轴转速，取n=255r/min，再将此转速代入转速公式，可求得该工序的实际速度v=14.41mm/min。工序08 以外圆为基准磨圆柱滑块侧平面 采用W313M磨床加砂轮、游标卡尺磨工步的加工余量为0.5mm，则其背吃刀量=0.5mm。由参考文献查得，v取25-35m/min，取切削速度为v=25m/min，取砂轮直径d=25mm，由公式可求得n=318.47r/min，f=0.2-0.3mm/r=63.69mm/min。（2）时间定额的计算1)基本时间 粗铣的基本时间按公式按tj=(1+11+12)i/Vf(min)计算，(11+12)=d0/(34)(mm)，v=15.36mm/min，求得tj=0.15s。精铣的基本时间按公式按tj=(1+11+12)i/Vf(min)计算，v=14.41mm/min，求得tj=0.11s。磨工步的基本时间按公式 tj=2LbhK/(1000VWFBftZ)(min) （注：L=11+20(mm)fB=平均15(mm) ，ft=0.003-0.085(mm)VW=5-20(m/min）计算，求得tj=0.06s。2）辅助时间。辅助时间与基本时间tj之间的关系为=(15%20%)tj，工步的辅助时间取=20%tj，则粗铣工步的辅助时间=0.2*0.15s=0.03s。精铣工步的辅助时间=0.2*0.11s=0.022s。磨工步的辅助时间=0.2*0.06s=0.012s。基本时间与辅助时间之和称为作业时间。 3）布置工作地时间。布置工作地时间又称为工作地点服务时间，如检查润、润滑机床，更换或修磨刀具，校对量具、检具，清理切削等消耗时间。一般按作业时间的2%7%估算，取4%，则： 粗铣工步=0.04*(0.15+0.03)s=0.0072s。精铣工步=0.04*(0.11+0.02)s=0.0052s。磨削工步=0.04*(0.06+0.01)s=0.0028s。4）休息和生理需要时间。工人在工作班内为恢复体力（如工间休息)和满足生理上需要(如抽烟、喝水、上厕所等)所需消耗的时间。一般按作业时间的2%4%估算，取3%,则:粗铣工步=0.03*(0.15+0.03)s=0.0054s。精铣工步=0.03*(0.11+0.02)s=0.0039s。磨工步=0.03*(0.06+0.01)s=0.0021s。5）准备与终结时间。工人为生产一批工件进行准备和结束工作所消耗的时间。如加工一批工件前熟悉工件文件，领取毛坯材料，领取和安装刀具和夹具，调整机床及工艺装备等；在加工一批工件终了时，拆下和归还工艺装备，送交成品等。这部分时间应平均分摊到同一批中每件产品或零件的时间定额中去。一般在单件生产和大批大量生产的情况下都不考虑这项时间，只有在中小批量生产时才考虑，本例中忽略不计。 6)单件时间。单件时间为以上各项时间之和，则粗铣工步=(0.15+0.03+0.0072+0.0054)s=0.19s。精铣工步=(0.11+0.022+0.0052+0.0039)s=0.14s磨工步=(0.06+0.012+0.0028+0.0021)s=0.08s。单件时间为粗铣、精铣和磨3个工步的单件时间之和,即=(0.19+0.14+0.08)=0.41s。将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。5夹具设计5.1问题的提出本夹具主要用来铣右端面，粗糙度值为0.8应该保证，粗糙度的精度是主要问题。5.1.2确定夹具的结构方案（1）确定定位元件 选择圆柱外圆面和圆柱
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