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工装 夹具 ca6140 车床 刀架 工艺 规程 以及 铣上顶面 设计 卡片 图纸

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【工装夹具类】CA6140车床刀架的工艺规程和铣上顶面工装设计【卡片】【4张图纸】【课设】,工装,夹具,ca6140,车床,刀架,工艺,规程,以及,铣上顶面,设计,卡片,图纸

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四川理工学院 机械加工工序卡片 产品型号 零（部）件图号 设计者： 魏金芾 产品名称 零（部）件名称 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 1 粗铣上端面 45 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 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 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工艺装备 （含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/ 切削速度 m/给量 mm/r 切削深度 给次数 工 步 工 时 1 精铣上端面 端铣刀、卡尺子 210 1 11 2 精铣下端面 端铣刀、卡尺子 210 1 11 3 4 5 6 7 四川理工学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零（部）件图号 共 1 页 产品名称 架 零（部）件名称 刀架 第 1 页 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外型尺寸 每毛坯可件数 每 台 件 数 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 0 铸 铸造 铸造 1 铸 时效处理 铸造 2 铣 粗 铣上下平面 机加 用夹具、 端铣刀 3 铣 钻扩绞 48孔 机加 用夹具、麻花钻，扩孔钻，铰刀 4 钻 精铣上下平面 机加 5 钻 锪孔 60 深 51 机加 用夹具，锪孔钻， 6 铣 铣 18 的槽深 45 机加 用夹具、圆柱铣刀 7 钻 钻扩绞 16孔 机加 用夹具、麻花钻，扩孔钻，丝锥 8 钻 钻 2孔攻丝 加 用夹具、麻花钻，丝锥 9 钻 磨 132面 机加 用夹具，砂轮 10 钻 钻 2纹底孔锪孔 20， 锪孔 48加 用夹具 麻花钻 ，锪孔钻 11 钻 攻丝 机加 用夹具 麻花钻，丝锥 12 铣 钻 8纹低孔，攻丝 加 用夹具，麻花钻，丝锥 13 磨 铣四周各面至 132加 用夹具，端铣刀 14 铣 铣床 4 周 82槽 机加 面刃铣刀 15 检 检查 设计（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文 件名 签字 日期 四 川 理 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书 题目： 床刀架的工艺规程和铣上顶面工装设计 学生： 专业：机械制造及自动化 班级： 指导教师： 学号： 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 3 二 . 工艺规程设计 4 4 5 8 序尺寸及毛坯尺寸的确定 11 14 三 夹具设计 16 题的提出 16 具设计 17 削力及夹紧力计算 18 位误差分析 19 紧误差 20 具设计及操作简要说明 21 总 结 23 参考文献 24 第 1 页 共 25 页 一， 零件的分析 零件的作用 刀架的作用，待查 零件的工艺分析 支架有 2 组加工面他们没有位置度要求。 这 2 组加工面的分别为 1，以底面为基准的加工面，这组加工面包括， 48， 60 16孔， 2：以 48， 16 孔为基准的加工面，这组加工面主要包括 各个螺纹孔 的端面， 螺纹孔， 11 孔和 3各个槽 二 . 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件的材料为 33，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。 基面的选择的选择 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，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对刀架这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的上 端的不加工平面作为粗基准。 第 2 页 共 25 页 精基准的选择：根据基准重合原则，选取 48 孔及一端面作为精基准。 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案： 方案一 工序 ：铸造。 工序 ：时效处理 工序： 粗铣上下平面 工序： 钻扩绞 48孔 工序： 精铣上下平面 工序： 锪孔 60 深 51 工序： 铣直径为 18槽深 45 工序： 钻扩绞 16孔 工 序： 钻 2孔攻丝 序 X: 磨 132工序 20， 锪孔 48序 丝 工序 8纹低孔，攻丝 序 铣四周各面至 132序 铣床 4 周 82槽 工序 终检，入库。 方案二 工序 ：铸造。 工序 ：时效处理 工序： 粗铣上下平面 第 3 页 共 25 页 工序： 精铣上下平面 工序： 钻扩绞 48孔 工序： 锪孔 60 深 51 工序： 铣直径为 18槽深 45 工序 ： 钻扩绞 16孔 工序： 钻 2孔攻丝 序 X: 磨 132工序 20， 锪孔 48序 丝 工序 8纹低孔，攻丝 序 铣四周各面至 132序 铣床 4 周 82槽 工序 终检，入库。 工艺方案一和方案二的区别在于工序一把先粗铣上面，然后开始钻 48 孔 ，因为上面与 48 孔有跳动要求，因此我们要以 48 孔定位精铣上端面以保证加工精度，而方案二则把 他们放颠倒了不利于保证加工精度，方案一省了夹具的制造成本，减少了我们的工时同时保证了加工精度，能更好地适应大批量生产， 具体的加工路线如下 工序 ：铸造。 工序 ：时效处理 工序： 粗铣上下平面 工序： 钻扩绞 48孔 工序： 精铣上下平面 工序： 锪孔 60 深 51 工序： 铣直径为 18槽深 45 工序： 钻扩绞 16孔 工序： 钻 2孔攻丝 序 X: 磨 132工序 20， 锪孔 48第 4 页 共 25 页 工序 丝 工序 8纹低孔，攻丝 序 铣四周各面至 132序 铣床 4 周 82槽 工序 终检，入库。 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 刀架零件材料为 产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1：刀架各个面的余量 由于刀架的四周各个面要不与其他接触面接触，即加工一刀就行，因此余量为 2面要要与工作台连接粗糙度要求 要磨才能达到，按机械切削手册，粗铣，精铣，磨加工余量为 3面要与其他部分连接，加工 精度不高，粗铣，精铣一下就可以其余量为 坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于 间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为 钻 ，扩，绞 48 孔 钻孔： 扩： 铰： 748H 1、 孔端面 采用铣一次走刀完表面加工，表面粗糙度为 据参考文献，其余量为 Z=第 5 页 共 25 页 确定切削用量及基本工时 工序 ：粗铣刀架上下端面 工步一：铣 铣刀架 上端面 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 p ， 50 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取1450 r m 450351000 w 当1450r/ 1 1 6 01 4 5 按机床标准选取 11603） 计 算工时 第 6 页 共 25 页 切削工时： 0132 ， 051 ， 032 ，则机动工时为 m i 5 30501 3 2 021 fn 刀架下端面 铣刀架下端面的切削用量及基本工时和铣上端面完全相同，在此不在累述。 工序 钻，扩，绞 48 孔 工步一钻孔至 47 钻孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 70 时， 。由于本零件在加工 47 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 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75471000 第 7 页 共 25 页 切削工时： 4 ， 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 i n/461231213121 钻则主轴转速为 m 4 ，并按车床说明书取 8 ，实际切削速度为 m 切削工时： 4 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m ：铰 48 孔 根据 参考文献 表 2 ， 第 8 页 共 25 页 28 ，得 m 4 9 查参考文献 表 机床实际进给量和实际转速，取 ， 98 ， 实 际 切 削 速 度3.9 。 切削工时： 4 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 3 8393421 精铣上下平面的切削用量及基本工时 工序一：精铣上端面 铣削深度2wa 齿进给量据机械加工工艺师手册表 300 /fa m m Z 铣削速度 V ：参照机械加工工艺师手册表 30( 2 0 4 0 ) / m i ， 取 V =30, 0d=63 代入公式（ 2： 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 3 0 (1 0 1 2 0 1 ) / m i 1 4 6 3 ，根据机械加工工艺师手册表 11 210 / m 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 6 3 2 1 0 4 1 . 5 / m i 0 0 1 0 0 0 取， 6Z ，210n 代入公式（ 2： 第 9 页 共 25 页 工 作 台 每 分 进 给 量 . 0 6 1 0 2 1 0 1 2 6 / m i nm z wf f z n m m 根据机械加工工艺师手册 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l=132具切入长度 1l ： 1051 刀具切出长度 2l ：取 032 走刀次数为 1 取 1320l ， 501 l ， 02 代入公式（ 2： 机动时间1 2 021 以上为铣一个上端面的机动时间， 工步二：精铣下端面工时和上端面相同，故本工序机动工时为在此不再累 述。 工序 V：锪孔 60深 51的切削用量及基本工时，机床 具：锪孔钻 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 00 时， 。由于本零件在加工 60 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 第 10 页 共 25 页 m 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75471000 切削 工时： 1 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m I：铣 18 槽深 54 的切削用量及基本工时。机床选 具：圆柱铣刀 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金圆柱铣刀，刀片采用 p ， 80 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 5） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取1450 r 第 11 页 共 25 页 m 450181000 w 当1450r/ 1 1 6 01 4 5 按机床标准选取 11606） 计算工时 切削工时： ， 532 ，则机动工时为 m 钻扩绞 16H 7 孔切削用量及基本工时，机床 具麻花钻， 扩孔钻，铰刀 钻孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 50 时， 。由于本零件在加工 47 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 81 0 0 01 0 0 0 rd 第 12 页 共 25 页 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75151000 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 i n/461231213121 钻则主轴转速为 m 4 ，并按车床说明书取 8 ，实际切削速度为 m 3 0 0 0 0 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 第 13 页 共 25 页 m ：铰 16 孔 根据 参考文献 表 2 ，28 ，得 m 4 9 查参考文献 表 机床实际进给量和实际转速，取 ， 98 ， 实 际 切 削 速 度3.9 。 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 8394021 钻 床： 具，麻花钻，丝锥 钻 孔 选用 速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 由切削表 工艺表 16 查得 0 /f m m r机1 6 / m i （切削表 m i n )/ 6 4 5 / m 14551000 5450 . 2 n 14 页 共 25 页 基 本 工 时 ：12 1 0 3 3 0 . 1 0 ( m i n )5 4 5 0 . 2 8l l lt 机 5 33265 4 5 21 攻螺纹 选择 速钢机用丝锥 f 等于工件螺纹的螺距 p，即 1 /f m m r 7 . 5 / m i 1000 1 0 0 0 7 . 5 2 9 8 ( / m i n )8 查1 9 0 0 0 0 按机床选取 2 7 2 / m 6 . 8 / m i 基本工时： 5 33205 4 5 21 磨底面的切削用量及基本工时。机床，外圆磨床，刀具砂轮 磨底面 （ 1） 选择砂轮。见工艺手册第三章中磨料选择各表，结果为 12740350646 第 15 页 共 25 页 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46# ，硬度为中软 1级 ， 陶 瓷 结 合 剂 ， 6 号 组 织 ， 平 型 砂 轮 ， 其 尺 寸 为 12740350 。 （ 2） 切削用量的选择。砂轮转速 500 砂（见机车说明书）， 。 轴向进给量 （双行程） 工件转速 0 径向进给量 双行程/015.0 r （ 3） 切削工时。当加工 1 个表面时 100021 （见工艺手册表 式中 L 加工长度 73b 加工宽度 68 单向加工余量， K 系数， 工作台移动速度 ； 工作台往返 一次砂轮轴向进给量 第 16 页 共 25 页 （ 工作台往返一次砂轮径向进给量（ m i t 其余工序的钻孔和攻丝工序如上所述在此不再累述 工序 132各个端面 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 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 7） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 8） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取975 r m 31 0 0 0 9 7 5301 0 0 0 w 当975r/ 第 17 页 共 25 页 7 8 09 7 按机床标准选取 7509） 计算工时 切削工时： 321 ， 2 ，则机动工时为 m 5 31 3 221 fn ：铣 38槽，卧式铣床 择刀具 刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 5 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 10） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 11） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 510001000 rd vn s 按机床 标准选取1450 r m 771000 1450501000 w 当1450r/ 1 1 6 01 4 5 第 18 页 共 25 页 按机床标准选取 116012） 计算工时 切削工时： 41 ， 2 ，则机动工时为 m 5 5 31421 fn 夹具设计 铣夹具的设计 定位基准的选择 我们采用 48 孔和 16 孔和底面为定位基准，即经典的一面2 销定位。 。 为了提高加工效率，现决定采用直径大于底面宽度的硬质合金端铣刀，一次走刀完成，同时为了减少加工成本采用手动夹紧。 切削力及夹紧力计算 刀具：硬质合金端铣刀， 4,40 0（见切削手册表 其中： 第 19 页 共 25 页 6,01,0,910在加工面上测量的近似 所以 7 140 水平分力： 实垂直分力： 实须把安全系数考虑在内。安全系数为4321 其中： 1K 为基本安全系数 2K 为加工性质系数 3 4K 为断续切削系数 人力操作疲劳系数 以 =N 由于选用手动夹紧，由 机械设计手册查得，并经计算螺栓水平可承受剪切力 垂直螺纹剪切力 33 由此可见，在工人合理操作夹紧情况下本夹具可以安全工作。 定位误差分析 （ 1）定位元件尺寸及公差的确定 夹具的主要定位元件 3 个面。 基准上个点的位移并不是彼此相等 第 20 页 共 25 页 的，它取决于基准与定位平面想接触的情况。 设工件定位基准的最大误差为 a,则在最坏的情况下，某一点的位移量即为 a，这个数值可认为是定位误差： y=a 但对于整个基准平面，由于基准上个点的位移不等，基准面发生倾斜后，定位误差 y 用倾斜角来表示就更为方便。 基准最大倾斜角 p（计算角度）是 y 产生于接触点间的最小可能距离 时候，其值为： m i nm i n / 由于基准可 以向任意方向倾斜，故其两极端的夹角为 2p。被加工表面上任一点 X 计算定位误差当基准倾斜时，可以认为 ： 2式中 基准极端位置两线的 交点 P 与点 X 的距离。 在研究上述两公式后，可以作出以下实际结论： a) 要 减小 p 的数值，应减小p，因此最好将定位平面各段的距离拉得大一些； b) 将加工表面最好直接位于基准之上，而不要偏在一边，以减少长度 c) 不宜以小的基准面来加工大的表面。 在实际中很少要计算平面的定位误差。其原因： 1）在一般情况下定位面就是规定的平面，定位件引起的误差很小； 2）当工件以未加工的平面定位时，通常不以严格的数值规定此平面的精度；3）如果以已经加工的 表面作为定位基准，当基准与定位表面很好接触时，所得误差很小，可以忽略。 本道工序的加工完全符合以上分析，当基准与定位表面很好 第 21 页 共 25 页 接触时，所得误差很小，可以忽略。不须计算数值。 再者，以柱销定位加工时，它只起限制零件左右移动，对平面的各项精度几乎没有影响，因此可以不考虑。 夹紧误差 夹紧误差与夹紧力大小，工件基准面光洁度，材料，工件和夹具的刚度等有关，计算极其复杂而且不准确，故通常不经过计算。 夹具设计及操作简要说明 如前所叙述，在设计夹具时，应注意提高劳动生 产率。为此，应首先着眼于快速夹紧而不用慢速夹紧。但所加工零件尺寸小壁厚小，夹紧力应较小，而且本工序加工，切削力较小，采用手动即可以满足夹紧需要，这样又可以简化机构减低成本，经过综合考虑，选取开口压板的手动螺旋夹紧机构。 由于夹具体结构简单多为板状部分，故采用焊接制造以减小加工量，又可以达到一定位置精度。 第 22 页 共 25 页 总 结 夹具设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论 知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。 这次夹具设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢田老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们设计完成的更出色的关键一步。 第 23 页 共 25 页 参 考 文 献 1. 切削用量简明手册 ,艾兴、肖诗纲主编 ,机械工业出版社出版，1994年 益民主编，机械工业出版社出版， 1994年 尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版， 1983年 北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版， 1990年 海科学