KCSJ-06 角板的机械加工工艺规程及典型铣床夹具

机械制造工艺学课程设计任务书  题目： 设计“ 角板 ”零件的机械加工工艺规程及夹具设计                         年     月     日   言  . 3 2 计算生产纲领、确定生产类型  . 3 3 审查零件图样的工艺性  . 3 4 选择毛坯  . 5 5 工艺过程的设计  . 5 位基准的选择  . 5 件表面加工方法的选择  . 6 订工艺路线  . 6 6 确定机械加工余量及毛坯尺寸  . 7 7 工序设计  . 7 择机床  . 7 具选择  . 7 择刀具  . 8 定工序尺寸  . 8 8 确定切削用量及基本工时  . 9 9 专用夹具设计  . 10 位基准的选择  . 11 位方案和元件设计  . 11 紧机构的设计  . 11 位误差的计算  . 11 具设计说明  . 11 参考文献  . 12    言  角板 的加工工艺规程是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力 。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。  2 计算生产纲领、确定生产类型  课程设计的产品为一个角板零件。该产品的年产量为 5000 台，其设备品率为10%，机械加工废品率为 1%，现制订该角板零件的机械加工工艺规程。  5 5 5 0%)1%101(15 0 0 0%)%1( /年  角板零件的年产量为 5550件，可确定其生产类型为中批生 产。  3 审查零件图样的工艺性  角板零件图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。基准孔要求 高，可以通过粗镗、半精镗、精镗进行加工；本零件各表面要求的加工精度低，加工并不困难；角板上的 4 个沟槽加工精度不高，可以直接用立铣刀铣出；角板凸台的螺纹孔，需经过钻底孔，再攻丝。角板加工表面和有一定的位置要求，主要是上表面与 轴线的 平行度为  经过以上的分析，我们可以先选定粗基准，加工精基准所在的加工表面，然后借助夹具对其他表面进行加工，从而保证相应的位置精度。   4 图 3铸件 )  5 图 34 选择毛坯  角板有 造，轮廓尺寸不大，形状也不复杂，又属成批生产，故毛坯可以采用铸造成型。零件的形状不复杂，因而毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，用砂型铸造，上下分模铸造出来。毛坯 的尺寸通过确定加工余量后决定。  5 工艺过程的设计   位基准的选择  本零件是带孔的角板，孔是设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，选定角板外圆 52 端面为粗基准，加工孔 ，此后选 6 用孔 为精基准，加工其余的表面以及铣槽。  件表面加工方法的选择  本零件的的加工面有 内孔、上表面、槽及螺纹孔等，材料为 阅手册，其加工方法选择如下：  （ 1） 的内孔，表面的粗糙度为 差等级为 要粗镗、半精镗、精镗。  （ 2）角板端面的粗糙度为 只需要粗铣即可达到要求。  （ 3）角板上表面的粗糙度为 公差等级为 要经过粗铣、半精铣才能达到要求。  （ 4）角板上的槽的内表面的粗糙度为 公差等级为 要经过粗铣、半精铣才能达到要求。  （ 5）凸台 16 粗糙度为 只需要粗铣即可达到要求。  （ 6）螺纹孔 8M 需要经过钻孔、攻丝。  订工艺路线  铣削加工在排列加工工序时，一般遵循基准先行、先主后次、先粗后细、先面后孔的原则，因而角板的加工工艺路线先加工角板端面，再加工孔 ，最后加工角板的上表面。按照上述的原则以及工序集中的特点，角板的加工可按下述工艺路线进行：  01： 铸造   铸造毛坯  02： 时效   自然时效  03： 铣 60 10两端面  04： 粗铣 76 60 面，半精铣 76 60面  05： 钻 39孔到工序尺寸 , 扩  铰孔 40孔到工序尺寸  06： 铣 07： 钻  7 08： 攻丝  09： 去毛刺  10： 检验入库  6 确定机械加工余量及毛坯尺寸  角板毛坯尺寸数据表  零件尺寸   单面加工余量  铸件尺寸    28 10  3 35  31 13 60  3 及 板毛坯尺寸允许公差数据表  铸件尺寸   公差   35   31 13  工序设计  择机床  （ 1）工序 04是粗加工。各工序额工步数不多，成批生不要求很高的生产率，选用立式钻 床就能满足要求。本零件的外形轮廓不大，精度要求不是很高，选用要求。  具选择  本零件角板出铣角板表面及铣槽需要专用的夹具外，其他的用通用夹具即可。镗孔和铣端面选用三爪自定心卡盘，钻孔和攻丝选用短销固定即可。   8 择刀具  （ 1）铣削角板表面、端面和凸台时，选用高速钢镶齿圆柱铣刀，直径 80 。  （ 2）铣削槽时，选用直柄键槽铣刀，直径 8 。  （ 3）钻孔 时，选用直柄麻花钻，直径 。  定工序尺寸  （ 1） 740H 的工序尺寸及公差  用查表确定各道工序的加工余量及毛坯余量总余量如下：精镗加工余量 镗加工余量 毛坯的总余量为 5 各工序的尺寸的基本尺寸如下：半精镗尺寸 ； ；毛坯的尺寸 。  工序尺寸的公差及其偏差：精镗前的半精镗取 ，得  ；粗镗取   ；毛坯公差取 。  工序尺寸偏差按“入体原则”标注：精镗  ；半精镗  ；  粗镗  ；毛坯   。  （ 2）确定各加工表面的工序加工余量  工序  加工表面  总加 工余量  工序加工余量  010 020 040 050 060 070 080 090 100 下端面  上端面  角板表面  角板表面  角板表面  角板表面  槽  槽  槽   3 3 3 10 10 10  2 2 1 1 10 10 10 110 槽  10 10  9 8 确定切削用量及基本工时  工序四：钻，扩，绞 40孔  工步一钻孔至 39 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的 00， 90 时， 。由于本零件在加工 31 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数    根据 床说明书，现取  切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以  m 5239 1810001000 rd                                                                             根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为  75391000 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为  m 孔  利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取   钻 根据机床说明书，选取  m 61231213121 钻 10 则主轴转速为 m 4 ，并按车床说明书取 8 ，实际切削速度为  m 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为  m ：铰 孔  根据 参考文献 表 2， 28  ，得  m 查参考文献 表 机床实际进给量和实际转速，取 ，98 rn w ，实际切削速度 3.9  。  切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为  m 用夹具设计  由于大批量加工 ,为了提高劳动生产率和降低生产成本 ，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计铣床专用夹具。由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。  本夹具是铣角板夹具上表面 60 74夹具设计   11 位基准的选择  在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准。据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。根据本道工序，选侧面为定位基准。  位方案和元件设计  根据工序图及对零件的结构的分析，本道工序需限制 4个自由度，为了增加定位的可靠行，实际限制了其 6个自由度。本夹具采用 6点定位原则，用两个固定的支撑板作为一大平面，限制了工件的两个旋转自由度和一个移动自由度；用一个侧向支撑板作为一小平面，限制了工件的一个旋转自由度和一个移动自由度；用一个支撑钉作为止推点，本夹具的止推点采用了自位支撑的方式。  紧机构的设计  本夹具采用压板夹紧机构进行夹紧，同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求。  位误差的计算  本夹具的定位表面为工序所要求的基准面，所以基准不重合误差 ；由于 据其制造方式，其表面粗糙度为 准位移误差  总定位误差   =寸自由公差），因此该夹具满足精度要求。  具设计说明  在本章是对夹具结构的设计和分析其精确度的阶段。重点在于选择基准面将零件如何定位、夹紧在夹具体上，再由中心孔的一面定位，就使零件在夹具体上完全定位了。选用压紧件时，分别用了移动和转动压板。最后设计出夹具体，参考有关资料计算夹具的定位误差。   12 参考文献  1 李  洪 机械加工工艺手册 M 北京出版社， 1996  2 陈宏钧 实用金属切削手册 M 机械工业出版社， 2005  3 上海市金属切削技术协会 金属切削手册 M 上海科学技术出版社， 2002  4 杨叔子 机械加工工艺师手册 M 机械工业出版社， 2000  5 徐鸿本 机床夹具设计手册 M 辽宁科学技术出版社， 2003  6 都克勤 机床夹具结构图册 M 贵