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内容简介：

夹具装配图1张 夹具体1张 夹具计算说明书1部分 第一节 序言 本次课程设计的任务之一是针对生产实际中的一个零件 前刹车调整臂外壳，制定其机械加工工艺规程。该零件的工艺过程中包括了车端面，镗孔，铣端面，钻孔，拉槽，铣平面，攻螺纹等工序，工艺范围广，难易程度适合于工艺课程设计的需要。 第二节 零件分析 零件的功用分析 通过分析零件图以及该零件图所在部件或总成的装配图，即 确该零件的作用是对前刹车调整臂进行支撑和保护。 零件的工 艺分析 从零件图上可以看出，标有粗糙度符号的表面有平面，退刀槽，内孔等。表面粗糙度要求不太高，相对位置精度也很明确，对于直径为60 的孔，由于其所在的中心是其他孔的工艺基准，所以要求用专用的镗床进行镗孔。总之，该零件图视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全，加工要求合理，零件的结构工艺性较好。 第三节 工艺规程设计 （一） 确定毛坯的制造方式 零件的材料在产品设计时已经确定，在制定零件机械加工工艺规程时，毛坯的选择主要是选定毛坯的制造方式。 零件的材料为 虑毛坯制造质量 ，减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，根据零件承受的冲击载荷不是很大，且零件的轮廓尺寸较大，结构较为复杂，又为大批量生产，而且表面粗糙度质量要求也不是很高，故可采用铸件，以提高生产效率和效益，毛坯的铸造起模斜度不大于 2 度，未注明铸造半径为 3. （二） 选择定位基准 定位基准的选择是工艺规程制订中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理的选择定位基准，可以确保加工质量，缩短工艺过程，简化工艺装备结构与种类，提高生产率。 精基准的选择 粗加工进行后，以一端端面为精基准，加工另一侧端面。外圆用 加工一侧端面和内孔。主要 考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸的换算，这在以后还要进行专门的计算，此处不再重复。 （三） 选择加工方法 1 平面的加工 平面的加工方法很多，有车，刨，铣，磨，拉等。对于本设计，大端的两端面，其粗糙度的要求为 加工的面较大，所以采用粗车和半精车的加工方式。对于小端面的加工，由于加工的尺寸不大，粗糙度要求为 用粗铣加半精铣的加工方式。 2 孔和槽的加工 孔的加工方法有钻，扩，镗，拉，磨等。对于直径为 60 的孔，由于其 粗糙度要求为 为加工 基准，所以精度要求高，所以，采用镗孔的加工方式。对于小端面的直径为 12 的孔，其粗糙度为 于孔的直径较小，采用钻 铰的一次加工方式。再以直径为 60 和直径为 12 的孔为基准，采用钻 铰的加工方式，来加工直径为13,6 的孔，以保证其位置精度和加工精度。对于直径为 五个小孔，采用一面两销的定位方式，钻 于锥孔，采用钻 于方槽，其尺寸较大，粗糙度为 寸公差要求高，故采用铣削的加工方式。 3 螺纹加工 对于 螺纹，由于其有修整要求，采用钻 方式。 （四） 制定工艺路线 制定工艺路线是工艺员制定工艺规程时最重要的工作，也是体现工艺师水平的重要方面。其原则是，在合理保证零件的几何形状，尺寸精度，位置精度，表面质量的前提下，尽可能提高生产率，降低生产成本，取得较好的经济效益。 工艺路线尽量从最短路线出发，从经济性出发，以“先面后孔”“基面先行”的原则出发，以使用统一的定位基准，达到精度要求，尽量不产生过定位现象等多方面考虑，以及从具体情况出发，最终的工艺路线安排如下： 工序 1 粗铣大端两端面，半铣 车大端两端面，采用 床，使用专用夹具 工序 2 粗镗直径为 60 的孔，半精镗直径为 60 的孔，采用 床，使用专用夹具 工序 3 钻 铰直径为 12 的孔，采用立式钻床 序 4 粗铣小端两端面，精铣小端端面，使用铣床 两个表面同时加工。 工序 5 一面两销，拉方槽，使用 床 工序 6 使用方槽倒角 工序 7 以直径为 60 和直径为 12 的孔与端面一面两销，铣三个凸台 工序 8 一面两销，钻 铰直径为 13,6 的孔 工序 9 钻 10 的螺纹 工序 10 一面两销，钻 孔 5 个 工序 11 钻 的锥孔 工序 12 去毛刺，校验。 第四节 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 刹车调整臂外壳的零件材料为 度 207241坯重量为 产类型为大批量生产。 （一） 确定加工余量 由表 1，可锻铸铁采用金属型铸造，其公差等级为 8 10，此处采用 表 5 3 选择加工余量为 F 级，根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸由表 1查得各加工表面加工余量，如下 车直径为 60 的两端面毛坯的加工余量均为 车 2，半精车 2，表面粗糙度 镗直径为 60 的孔的加工余量为 镗 2，半精镗 到直径 60,表面粗糙度 铣小端两端面加工余量为 铣 2，精铣 端面距离达到 12，表面粗糙度 铣直径为 30 的右凸台端面，加工余量为 铣为 2，半精铣为 离中心线 37，表面粗糙度 铣直径为 30 左凸台端面，加工余量为 铣为 2 ，半精铣为 离中心线 47，表面去毛刺。 铣半径为 11 上凸台端面，加工余量为 铣为 2,半精铣为 离中心线 面修整。 槽两侧 表面加工余量为 削槽到 26，表面粗糙度为 端面距直径为 13,6 中心线 15，表面粗糙度为 50. 钻孔时要求先加工一半，其于装配时精铰。 （二） 确定毛坯基本尺寸 加工表面的毛坯尺寸只需将零件尺寸加上查取的相应加工余量即可，所得毛坯尺寸如下表 零件尺寸 (单边加工余量 (毛坯尺寸（ 2 2 7 7 6 三 )确定毛坯尺寸公差 由表 5得各尺寸公差为 毛坯尺寸（ 公差 (按对称标注 结果 ( +1 +1 四 )绘制毛坯简图 第四节 切削用量及机床的确定 工序 1 1 加工材料： 密铸造 机床 :刀具：高速钢端面车刀 量具：游标卡尺 2 切削用量 A 粗车大端两端面 f=r, v=80m/ 半精车大端两端面 f=r, v=120m/ 粗车直径为 60 的孔 f=r, v=20m/序 2 镗直径为 60 的孔 1 机床： 粗镗 : f=r, v=20m/ 半精镗 f=r, v=30m/序 3 铣小端两端面 1 机床：卧式铣床 械制造工艺 设计简明手册 2 刀具：采用盘型刀面立铣刀，同时铣两端面 3 量具：游标卡尺 4 粗铣切削用量： f=r, v=30m/ 精铣切削用量： f=r, v=45m/序 4 钻 铰直径为 12 的孔 1 机床： 麻花钻，扩孔钻，铰刀 3 量具 : 卡尺和塞规 4 钻削切削用量： f=r, v= 扩孔切削用量： f=r, v= 铰孔切削用量： v=序 5 拉削方槽 机床： 序 6 铣方槽倒角 机床： 序 7 铣三个凸台 1 机床：立式铣床 刀具：立铣刀 3 量具：游标卡尺 4 铣直径为 30 的右凸台： 粗铣铣削用量： f=r, v=38m/精铣铣削用量： f=r, v=42m/ 铣直径为 30 的左凸台： 粗铣铣削用量： f=r, v=38m/精铣铣削用量： f=r, v=42m/ 铣半径为 11 的上凸台： 粗铣铣削用量： f=r, v=38m/精铣铣削用量： f=r, v=42m/序 8 钻直径为 13,6 的孔 1 机床 ：立式钻床 刀具：麻花钻 3 钻削用量： f=r, v=12m/ 直径为 16 的孔： f=r, v=12m/序 9 钻 0 的螺纹 1 机床： 床 2 切削用量： f=r, v=序 10 钻 5*直径为 孔 1 机床： 使用钻模版加工孔 2 钻削用量： f=r, v=16m/序 11 攻 锥孔 机床： 将工作台旋转 15 度，钻孔后攻螺纹 第五节 部分工序基本时间的确定 工序 1 粗车半精车大端两端面 1 粗车大端两端面 背吃刀量的确定 ：由于该工序有五个工部，工部一二分别是粗车两个面，工部三四是半精车两面，工部五是以一端面定位，粗车直径为 60 的内孔。由于一二工部是在一台机床上经过一次走刀加工完成的，因此他们所选用的切削速度和进给量是一样的，只有背吃刀量不同；工部三四同理。 工部 1 的背吃刀 是毛坯的总余量减去精加工的余量；而工部 2 的背吃刀量 进给量的确定：由切削加工简明实用手册， 表 9床功率在5 10，装夹系统一般的情况下，该工件的每齿进给量为 铣削深度 t 由切削加工简明实用手册，查表 8s，取 V=s，铣刀外径由表 8 25齿数 z=20，一次铣削可以完成。 查表 8刀面磨损极限值为 机械制造工艺学课程设计手册，表 5插值法得铣刀合理耐用度 T=150表 5速钢铣刀铣削速度为 15需铣床主轴转速范围是 n=1000v/据 立式铣床的说明书， 在机械制造简明工艺手册 主轴转速为 56r/工作台每分钟进给量 2*Z*0*56=在机械制造简明工艺手册 ,，表 工作台纵向进给量，选取00mm/则 实 际 的 每 齿 进 给 量 为f/00/20*56=z 校验 机床的功率 由切削用量简明手册 87表 = 39 = = = = 0 = mm/z 4 z=20 v=000=22mm/ d=125 n=56r/以，切削力为 铣削的功率为 以， 床的主电动机功率为 所选切削用量合适。 基本时间 机械制造工艺设计简明手册表 查切削用量简明手册，表 3， 得 序 4 钻 铰直径为 12 的孔 由于 12 的孔不能铸出。 1 钻 11孔。 2 钻头的的直径初选为 12钻头的几何参数由表 表 进给量：按加工要求决定进给量， 查切削用量简明手册，当加工要求为 精度，由表 取f=r,由于 l/d=12/12=1,不需要采用修正系数。 由机床机床参数 ，使用机械加工工艺手册，表 6表 6 f=表 得 v=19m/切削用量简明手册中，由表 得的寿命为 T=60以，n=1000v/50r/据机床说明书， 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配，决定设计第 4 道工序 铣小端两端面 的铣床夹具。 1 问题的提出 本夹具主要用于铣小端两端面 ，精度要求 不 高，为此， 只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。我们要以已加工的 62 孔及其端面作为定位主基准，两 30端面作为辅助基准。 2 定位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理 ，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 以已加工的 62 孔及其端面作为定位主基准，两 30端面作为辅助基准。 3 切削力和夹紧力的计算 由于本道工序主要完成小端两端面的铣加工，铣削力。由切削手册得： 铣削力 式（ 5 铣削力矩 式（ 5 式中： m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m 本道工序加工小端两端面时，夹紧力方向与铣削力方向相同。 因此进行夹紧力计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 4 定位误差分析 本工序选用的工件以圆孔在心轴上定位，心轴为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在向下。 0 . 0 1 2 0 . 0 2 3 0 . 0 3 2 0 . 0 6 72 T d 式中 定位副间的最小配合间隙（ 工件圆孔直径公差（ 定位销外圆直径公差（ 5 定向键与对刀装置设计 定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。 根据 80定向键结构如图所示： 根据 a=16 向键的结构尺寸如下： 表 定向键 数据表 B L H h D 1h 夹具体槽形尺寸 2B 2h 公称尺寸 允差 d 允差 4d 公称尺寸 允差 D 16 5 10 4 12