卡具设计说明书完整版.doc

北京信息科技大学机械制造技术基础项目报告题 目： 盘的加工工艺设计专业： 机械设计制造及其自动化班级： 机械1105学生姓名： 蔡强、锁克琪、高志宽指导老师： 张怀存完成日期： 2014-06-15目录一、 题目二、 零件的分析及毛坯选择三、 工艺设计1、 工艺路线制定2、 工艺卡四、 工艺设计1、机床的选择2、基准的选择3、加工余量和工序尺寸的确定五、 切削用量计算1、刀具选择2、切削用量选择六、 夹具选择及定位误差的计算1、钻10孔的夹具选择2、定位设计3、定位误差的计算七、 定位误差的计算 八、结语一、 题目设计下列零件的工艺规程和加工工序，要求自行选择毛坯、给出具体的工序尺寸和公差、选择设备、刀具和切削用量。并设计其中某个工序的夹具方案，分析其定位精度。零件的生产类型为中批生产。 二、 零件的分析及毛坯选择该零件材料为HT15（灰铁），由于其铸造性能良好，且为中批生产，可选择砂型铸造机器造型，铸件铸造后应安排时效处理，以消除残余的铸造应力，防止在机械加工过程中出现变形情况。法兰盘的最大直径为75，经粗车-精车-内外圆磨可完成加工，若单边粗车余量为23，单边精车余量20孔，厚度为10mm所以选用8015和中心孔17的铸件。三、 工艺设计1、工艺路线制定（按CA6140机床转速,取车床主轴转速n=480r/min。粗车实际切削速度v=110r/min,进给量取f=0.9mm/r;半粗车v=115m/min,f=0.5mm/r;精车v=115m/min,f=0.15mm/r)01 以中心孔17定位，使用外圆车刀粗车80外圆柱面，切削深度2mm（则外圆柱面为76）。选用卧式车床、床夹具选用可胀心轴。02 使用端面车刀粗车断面，切削深度2mm。 03 使用端面车刀半精车76的端面，切削深度0.5mm。 04 使用外圆车刀半精车76外圆柱面，切削深度0.5mm（则外圆柱面为75）。 05 使用端面车刀调头粗车75另一端面，切削深度2mm。工件长度为10.5mm。 06 使用半精车车刀调头半精车另一端面，切削深0.5mm。 07 以75圆柱面定位，在55的圆上用6的钻头均匀钻三个6的通孔，使用台式钻床，夹具为钻床专用夹具。08 用扩孔刀粗扩17的中心孔，切削深度1mm（则中心孔为19），使用台式钻床，夹具为钻床专用夹具。09 粗扩三个6的孔，切削深度1.5mm（则孔为9）。10 用扩孔刀精扩三个9的孔，切削深度为0.5mm（则孔为10），表面粗糙度为Ra1.6um。11 精扩19的中心孔，切削深度为0.5mm（则中心孔为20），表面粗糙度为Ra1.6um。12 用键槽插刀插削键槽宽度为6mm，高度距轴心14mm，使用插床，夹具为三爪卡盘。2、工艺卡北京信息科技大学机械加工工艺过程卡产品名称零件名称材 料毛 坯机电工程学院盘零件盘零件HT15铸造工序号工序名称工 序 内 容 及 要 求机 床夹 具刀 具量 具备 注1粗车1）粗车端面和外圆；2) 调头粗车端面和外圆车床可胀心轴外圆车刀、端面车刀游标卡尺2半精车1）半精车端面和外圆；2）调头半精车端面和外圆；车床可胀心轴1） 外圆精车刀2） 端面精车刀游标卡尺3钻孔划线、钻孔台钻钻模钻头内径千分尺4粗扩孔粗扩孔钻床专用夹具扩孔刀内径千分尺5精扩孔粗扩孔钻床专用夹具扩孔刀内径千分尺6插削键槽插削键槽插床三爪卡盘键槽插刀内径千分尺7检验8设计校对审核共页第页四、 工序设计1、 机床的选择根据小批量生产类型的工艺特性，选择通用机床和部分专用夹具来加工，因为被加工零件属于盘类零件的回转表面体，且生产类型为小批生产。所以选用台式钻床。2、基准的选择定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。1）粗基准的选择该零件为盘类零件，按照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以盘类零件的中心孔为粗基准，利用可胀心轴紧固20的内圆可同时削除五个自由度，再以75的左端面定位可削除自由度。2）精基准的选择选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和安装方便可靠。所以我们主要就考虑基准重合问题。由于此类零件为盘类零件，所以该零件的设计基准为此零件的中轴线，由图可知此零件的定位基准为中心孔内圆的面作为定位的基准面，所以设计基准与定位基准重合。3、加工余量和工序尺寸的确定 Z=5 Z=2z=5 Z=2z=3粗车左端面尺寸=15-2=13粗车右端面尺寸=13-2=11半精车左端面尺寸=11-0.5=10.5半精车右端面尺寸=10.5-0.5=10粗车外圆面尺寸=80-22=76半精车外圆面尺寸=76-20.5=75粗扩内圆面尺寸=17+21=19半精扩内圆面尺寸=19+20.5=20粗扩三个小孔内圆面尺寸=6+21.5=9半精扩三个小孔内圆面尺寸=9+20.5=10五、 钻10孔切削用量和工时定额的确定1、 刀具选择：查机械制造工艺设计简明手册选用10mm高速钢锥柄标准花钻。2、切削用量选择：查切削用量手册得：f=0.700.86mm/r,再由机械制造工艺设计简明手册CA4140车床进给量取f =0.76mm/r。查切削用量简明手册取V =0.33m/s=19.8m/minn =1000 V / D=100019.8/3.1410=630r/min 六、夹具选择及定位误差的计算1、钻10孔的夹具选择根据图（5）的盘零件图可知：钻10孔的夹具可选择为移动式钻模。 2、定位设计1）工件定位原理在机械加工中，必须使用工件、夹具、刀具和机床之间保持正确的相互位置，才能加工出合格的零件。夹具中的定位元件就是用来确定工件相对于夹具的位置的。任何一个工件在夹具中未定位前，都可看成为在空间直角坐标系中的自由物体，即有六个自由度：沿三个坐标轴移动的移动自由度，分别用X、Y、Z表示，绕三个坐标轴转动的转动自由度，分别用X、Y、Z表示。工件定位的实质就是用定位原件来阻止工件的移动或转动，从而限制工件的自由度。2）定位要求由零件图可知：只需对零件上下定位即可。3）定位方案根据零件图，在定位过程中，根据加工要求，没有必要限制工件的全部自由度，从而选择不完全定位。由于加工零件为环形零件，所以定位方式选择工件以圆柱孔定位；定位原件为心轴。七、定位误差的计算由于工件在夹具中定位不准确所引起的加工误差称为定位误差，用D表示。它包括基准不重合误差和基准位移误差。由于定位基准与工序基准不重合而引起的加工误差，称为基准不重合误差，用B表示。其大小等于工序基准相对于定位基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量。由于定位副的制造公差及最小配合间隙的影响，造成定位基准在加工尺寸方向上产生变动，导致一批工件的位置不一致，从而给加工尺寸造成误差，这个误差称为基准位移误差，用Y表示。其大小等于定位基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量。在本项目中，定位方式为：工件以圆孔在圆柱销（心轴）上定位。垂直放置时（任意边接触）： 定位基准偏移可以在任意方向上偏移；其最大偏移量即为定位副直径方向的最大间隙。定位误差为：D=Y+B=12D+d+12D=D+12d =0.012+0.003=0.015八、 结语这是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个初等复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我们个人而言，也希望通过