底板零件的机械加工工艺规程及铣床夹具设计毕业论文.doc

1 底板零件的机械加工工艺规程底板零件的机械加工工艺规程 及铣床夹具设计及铣床夹具设计 摘要 在生产过程中 使生产对象 原材料 毛坯 零件或总成等 的质和量的状态 发生直接变化的过程叫工艺过程 如毛坯制造 机械加工 热处理 装配等都称之 为工艺过程 在制定工艺过程中 要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步 加工该工序的机车及机床的进给量 切削深度 主轴转速和切削速度 该工序的夹 具 刀具及量具 还有走刀次数和走刀长度 最后计算该工序的基本时间 辅助时 间和工作地服务时间 机械工业是一种基本工业形式 对于我们国家来说 它关系到国计民生的方方 面面 近年来机械工业领域向着高精度 高质量 高效率 低成本方向发展 数字 化 自动化水平日益提高 同时由于机械工业的发展 其他各工业部门也向着高深 度迈进 机械工业的发展日趋重要 机械制造过程及检测 检验中 都要使用大量的夹具夹具是能够使产品按一定 的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置 它的主要用于保证产品的加工质量 减轻劳动强度 辅助产品检测 展示 运输等 因此 如何设计好机床夹具则成了 机械制造的一项重要任务 机床夹具是夹具中的一种 将其固定到机床上 可以使被加工件对刀具与机床 保持正确的相对位置 并克服切削力的影响 使加工顺利进行 机床夹具分为通用 夹具和专用夹具两种 此次论文 主要是对普通卧式铣床上槽类零件的专用夹具进行研究 分析 关键词 工序 工艺 定位方案 专用夹具 卧式铣床 2 MachiningMachining processprocess planningplanning ofof thethe bottombottom partsparts andand millingmilling fixturefixture designdesign Abstract Enable producing the target in process of production raw materials the blank st ate of quality and quantity on part become always take place direct course of change ask craft course if the blank is made machining heat treatment assemble etc and cal l it the craft course In the course of making the craft is it confirm every erector locati on and worker step that process need this of process to want the locomotive of process ing this process and the entering the giving amount of the lathe cut depth the rotati onal speed of the main shaft and speed of cutting the jig of this process the cutter and measuring tool a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves calculate basic time of this process auxiliary time and service time of place of working finally Machinery industry is a basic industry for our country it is related to aspects of b eneficial to the people s livelihood In recent years the field of machinery industry tow ards high precision high quality high efficiency low cost development digitalization automatization level is improved At the same time as the development of machinery industry other industries are also facing high depth for ward the development of mechanical industry is becoming more and more important Mechanical manufacturing process and testing inspection will use a lot of fixture Th e fixture is to be able to make products according to the technical requirements of accu rate positioning and tight clamping technology device it is mainly used to ensure the p roduct processing quality reduce labor intensity auxiliary products detection display t ransportation etc Therefore how to design the fixture has become an important task o f mechanical manufacturing Machine tool fixture fixture in a be fixed to the machine can be processing tool a nd the tool to maintain the correct relative position and to overcome the effect of the c utting force smooth processing Machine tool fixture for universal jig and fixture two This paper mainly on the general vertical milling machine slot parts of the special fixt ure for research analysis Key words The process worker one orient the scheme Special fixture vertical milling machine 目录 1 目录目录 第一章 绪论 1 1 1 本课题研究的内容 1 1 2 夹具发展现状及发展方向 1 1 2 1 夹具发展现状 1 1 2 2 现代机床夹具发展方向 1 1 3 工艺规程 2 1 3 1 工艺规程简介 2 1 3 2 工艺规程主要内容 2 1 4 研究的目的及意义 2 第二章 零件图工艺分析 4 2 1 普通铣床上铣削顺序安排 4 2 2 铣床上加工分析 6 第三章 工件定位与装夹 8 3 1 工件定位 8 3 2 工件的装夹与夹具 8 第四章 加工工序与工步的划分 9 第五章 刀具选择 10 第六章 铣削用量的选择 11 6 1 选择铣削用量的原则 11 6 1 1 铣削层深度的选择 11 6 1 2 进给量的选择 11 6 1 3 铣削速度的选择 11 6 2 切削用量的计算 11 6 3 机械加工工艺卡片 13 第七章 夹具的概述 22 7 1 夹具的一般概念 22 7 2 夹具设计的基本要求 22 7 3 机床夹具的分类 22 7 4 柔性夹具 22 第八章 夹紧装置的组成及其设计原则 23 8 1 夹紧装置的组成 23 8 2 夹紧装置的设计原则 23 8 3 确定夹紧力的基本原则 23 8 3 1 夹紧力三要素 23 目录 2 8 3 2 减小夹紧变形的措施 24 8 4 夹紧机构的设计要求 25 第九章 铣床夹具设计 26 9 1 定位方案 27 9 1 1 六点定位原理 27 9 1 2 应用定位原理几种情况 27 9 1 3 确定要限制的自由度 28 9 1 4 定位方案选择 28 9 1 5 计算定位误差 29 9 2 夹紧方案 31 9 3 对刀方案 32 9 4 夹具体与定位键 32 9 5 夹具的三维示意图 32 结束语 34 致谢 35 参考文献 36 附录一 英文资料原文 37 附录二 英文资料译文 42 附录三 底板零件工程图 45 目录 1 第一章第一章 绪论绪论 1 11 1 本课题研究的内容本课题研究的内容 本课题主要是根据国内目前的机械制造行业的技术力量 结合现实工作中普通 卧式铣床在加工多样化的批量产品中所遇到的困难与不足 进行研究 分析 设计 零件加工工艺规程并寻找最优良的铣床专业夹具 1 21 2 夹具发展现状及发展方向夹具发展现状及发展方向 1 2 1 夹具发展现状 夹具最早出现在 18 世纪后期 随着科学技术的不断进步 夹具已从一种辅助工 具发展成为门类齐全的工艺装备 据有关部门统计表明 目前的中 小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85 左右 现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代 以适应市场的需求与 竞争 然而 一般企业都仍习惯于大量采用传统的专业夹具 一般在具有中等生产 能力的工厂里 约拥有数以千计的专用夹具 另一方面 在多品种生产企业中 每 隔 2 3 年就要更新 50 80 左右的专用夹具 而夹具的实际磨损量仅为 10 20 左右 特别是近年来 数控机床 加工中心 柔性制造系统 FMS 等新加工技术 的应用 对机床夹具提出新的要求 1 能迅速 方便的促进新产品的投产 以缩短生产周期 降低生产成本 2 能装夹一组具有相似特征的工件 3 能适用于精密加工的高精密机床夹具 4 能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具 5 采用气动 液压等为动力源的高效夹紧装置 以进一步减轻劳动强度 提高劳动 效率 6 提高机床夹具的标准化程度 1 2 2 现代机床夹具发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化 精密化 高效化和柔性化等四个 方面 1 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面 目前我国已有夹具 西安文理学院本科毕业设计 论文 1 零件及部件的国家标准 GB T2148 T2259 91 以及各类通用夹具 组合夹具标准 等 机床夹具的标准化 有利于夹具的商品化生产 有利于缩短生产准备周期 降 低生产总成本 2 精密化 随着机械产品精度的日益提高 势必相应提高了对夹具的精度要求 精 密化夹具的结构类型很多 例如用于精密分度的多齿盘 其分度精度可达 0 1 用 于精密车削的高精度三爪自定心卡盘 其定心精度为 5 m 3 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间 以提高劳动 生产率 减轻工人的劳动强度 常见的高效化夹具有自动化夹具 高速化夹具和具 有夹紧力装置的夹具等 例如 在铣床上使用电动虎钳装夹工件 效率可提高 5 倍 左右 在车床上使用高速三爪自定心卡盘 可保证卡爪在试验转速为 9000r min 的条 件下仍能牢固地夹紧工件 从而使切削速度大幅度提高 目前 除了在生产流水线 自动线配置相应的高效 自动化夹具外 在数控机床上 尤其在加工中心上出现了 各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置 充分发挥了数控机床的效率 4 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似 它是指机床夹具通过调整 组 合等方式 以适应工艺可变因素的能力 工艺的可变因素主要有 工序特征 生产 批量 工件的形状和尺寸等 具有柔性化特征的新型夹具种类主要有 组合夹具 通用可调夹具 成组夹具 模块化夹具 数控夹具等 为适应现代机械工业多品种 中小批量生产的需要 扩大夹具的柔性化程度 改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构 发展可调夹具结构 将是当前夹具发展的 主要方向 1 31 3 工艺规程工艺规程 1 3 1 工艺规程简介 一个同样要求的零件 可以采用几种不同的工艺过程来加工 但其中总有一种工艺 过程在给定的条件下是最合理的 人们把工艺过程的有关内容用文件的形式固定下 来 用以指导生产 这个文件称为 工艺规程 工艺规程是组成技术文件的主要部 分 是工艺装备 材料定额 工时定额设计与计算的主要依据 是直接指导工人操 作的生产法规 它对产品成本 劳动生产率 原材料消耗有直接关系 工艺规程编 制的质量高低 对保证产质量第一起着重要作用 1 3 2 工艺规程主要内容 1 产品特征 质量标准 2 原材料 辅助原料特征及用于生产应符合的质量标准 3 生产工艺流程 4 主要工艺技术条件 半成品质量标准 5 生产工艺主要工作要点 6 主要技术经济指标和成品质量指标的检查项目及次数 7 工艺技术指标的检查项目及次数 8 专用器材特征及质量标准 1 41 4 研究的目的及意义研究的目的及意义 夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置 它的主 要用于保证产品的加工质量 减轻劳动强度 辅助产品检测 展示 运输等 优良 西安文理学院本科毕业设计 论文 2 的专用机床夹具在保证工件各项加工精度要求 改善工人劳动条件 提高劳动生产 率 降低生产成本 扩大机床工艺范围 有效的安全生产 缩短新产品试制周期等 方面有着显著的经济效益 槽类 孔类工件是常见的工程结构 提高槽类 孔类工 件铣床夹具设计能力对加工行业具有重要的现实意义 一个优良的机床专用夹具和工艺规程必须具备以下几个主要特征 1 机床装用夹具 1 保证工件加工精度 对于专用夹具本身来讲 要确保工件的加工精度 首先要正确地选择定位基准 定位方法和定位元件 必要时还需进行精度分析 另外还要注意夹具中其他零部件 的结构对加工精度的影响 确保夹具能满足工件的加工精度要求 2 提高生产效率 专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应 应尽量采用各种快速高效的装夹机 构 保证操作简单 方便 缩短加工辅助时间 有效的提高生产效率 3 工艺性好 专用夹具的结构应力求简单 合理 便于加工 检验 装配及维修等 专用夹具的制造属于单件生产 当最终精度由调整或修配来保证时 夹具应设计成 可以调整或修配的结构 4 使用性好 专用夹具的操作应简便 省力 安全可靠 在条件允许的前提下 可以采用气 动 液压等机械化夹紧装置 以减轻操作者的劳动强度 提供劳动效率 必要时 专用夹具还需要有排屑装置 以防止切屑破坏工件的定位精度 损坏刀具 或者因 切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形 5 经济性好 专用夹具应尽可能采用标准元器件 精简化的结构 保证夹具本身低廉的制造 成本 因此 设计时应根据生产纲领对夹具制作方案进行必要的技术和经济分析 以增大夹具在生产中所产生的经济效益 2 工艺规程 1 所设计的工艺规程必须保证机器零件的加工质量和机器的装配质量 达到设计图 样上规定的各项技术要求 2 工艺过程应具有较高的生产效率 使产品能尽快投放市场 3 尽量降低制造成本 4 注意减轻工人的劳动强度 保证生产安全 设计工艺规程必须具备以下原始资料 1 产品装配图 零件图 2 产品验收质量标准 3 产品的年生产纲领 4 毛坯材料与毛坯生产条件 5 制造厂的生产条件 包括机床设备和工艺装备的规格 性能和当前的技术状态 工人的技术水平 工厂自制工艺装备的能力以及工厂供电 供气的能力等有关资料 6 工艺规程设计 工艺装备设计所用设计手册和有关标准 7 国内外有关制造技术资料等 西安文理学院本科毕业设计 论文 3 第二章第二章 零件图工艺分析零件图工艺分析 2 12 1 普通铣床上铣削顺序安排普通铣床上铣削顺序安排 用专用夹具装夹 在卧式铣床上用圆柱铣刀铣削 如下图所示 图 2 1 为铣削示意图 图 2 2 为毛坯尺寸图 1 面 1 面 1 为悬空面 2 面 2 面 2 为定位面 用来限制 X 方向的位移 3 面 3 面 3 为铣削面 4 面 4 面 4 为定位面 用来限制 Y 方向的位移以及 Z 方向的旋转 5 面 5 面 5 为加紧面 6 面 6 面 6 为定位面 用来限制 Z 方向的位移以及 X Y 方向的旋转 图图 2 12 1 铣削示意图铣削示意图 西安文理学院本科毕业设计 论文 4 图图 2 22 2 毛坯尺寸图毛坯尺寸图 图 2 3 图 2 5 为铣削加工过程示意图 图图 2 32 3 加工过程图加工过程图 西安文理学院本科毕业设计 论文 5 图图 2 42 4 加工过程图加工过程图 图图 2 52 5 加工过程图加工过程图 西安文理学院本科毕业设计 论文 6 2 22 2 铣床上加工分析铣床上加工分析 零件图的分析 该工件材料为 45 锻件 切削性能较好 毛坯选择 90mm 65mm 25mm 已完成 六面的粗加工以及中孔的冲压 模锻 锻钢件的质量比铸钢件高 能承受大的冲击力作用 塑性 韧性和其他方面的 力学性能也都比铸件高 所以凡是一些重要的机械零件都应当采锻钢件 该零件分为六面面的铣削 挖槽加工和孔的加工 1 上表面的加工要求尺寸保证 85 60 粗糙度为 1 6 2 凸台轮廓外轮廓加工部分尺寸精度要求较高 表面粗糙度要求为 1 6 切与面 6 有垂直度和平行度要求 在铣床上需通过粗精加工来保证 3 挖槽加工轮廓有一处是需要铣掉一个封闭区域内的材料 该区域尺寸为 60 18 10 在普通车床上进行三次行程来保证 1 6 的粗糙度以及 H9 的精度 零件中心的封闭槽挖槽时 刀具垂直下刀不可避免的首先要碰到工件材料 由 于圆柱形车刀垂直切削时受力情况不好一般可选用双刃的键槽车刀 并注意下刀方 式 可选择斜向下刀或螺旋形下刀 以改善下刀切削时刀具的受力情况 在敞开边界区域内挖槽加工时 既可选择键槽车刀 也可选择圆柱车刀 切出 选择在工件实体外边界的切向延长线上 4 孔加工分析 孔加工特点是 刀具的刀心在 XY 平面内定位到孔的中心 然后在 Z 方向做一定 的切削运动 根据实际选用刀具和编程指令不同可实现钻孔 铰孔 镗孔等加工形 式 一般对精度要求不高 孔径较小的孔可以用钻头一次加工完成 较大的孔可以 先钻孔在扩孔或用镗刀进行镗孔 也可用铣刀按轮廓加工的方法铣出相应的孔 通常孔径 D 小于等于 20mm 的采用钻 扩 铰 孔径在 20mm 80mm 之间 或位置精度要求较高的孔 采用钻 扩 镗或钻 铣 镗 设计课题中有直径为 mm 直径为mm 直径为mm 的通孔 孔的 0 015 0 10 0 018 0 12 表面粗糙度要求为 Ra1 6um 孔中心位置尺寸有一定要求 钻孔时由于孔深尺寸较大 采用深孔钻削循环指令编程 以使刀具在钻削过程中适当退刀以利于排屑 通常 用麻花钻钻头 孔的尺寸经济精度可达 IT12 IT11 孔的表面粗糙度 Ra 值可达 12 5 6 3um 铰孔是应用较普遍的孔精加工方法之一 尺寸经济精度可达 IT9 IT7 表面粗 糙度 Ra 值可达 1 6 0 4um 在铣床上镗孔 孔径尺寸经济精度可达 IT9 IT7 表面粗糙度 Ra 值可达 3 2 0 8um 孔距精度可控制在 0 05 左右 5 精度及技术要求分析 设计课题图样上位置精度要求有四处平行度 0 03A 0 05A 0 04A 0 05B 可在一次装夹中加工来保证 西安文理学院本科毕业设计 论文 7 表面粗糙度要求较高的为 Ra0 8um 其次 Ra1 6um 其余的为 Ra6 4um 第三章第三章 工件定位与装夹工件定位与装夹 3 13 1 工件定位工件定位 合理选择定位基准对保证加工精度 提高生产效率有着重要的作用 确定零件的 定位基准 应遵循以下原则 1 尽量使定位基准与设计基准重合 2 保证零件在一次装夹中完成尽可能多的加工内容 3 工件坐标原点的确定 工件坐标原点的确定主要应考虑编程和测量 确定定位基准时 不必与其原点 重合 但应考虑坐标原点能否通过定位基准得到准确的测量 即得到准确的集合关 系 同时兼顾到测量方法 设计课题中的工件坐标系原点选在工件上表面的左下角 与编程原点重合 便 于计算和编程 3 23 2 工件的装夹与夹具工件的装夹与夹具 为了保证加工的精度 提高生产效率 一般要求夹具具有结构紧凑 简单 夹 紧动作迅速 准确 操作方便 省力 安全 并有足够的刚性 经分析 设计课题中 以已加工过的底面和侧面作为定位基准 其中底面为主定 位面 面 2 与面 4 为辅定位面 西安文理学院本科毕业设计 论文 8 第四章第四章 加工工序与工步的划分加工工序与工步的划分 加工方法的选择原则 保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求 由于获 得同一级精度和表面粗糙度的方法很多 因而在实际选择时 要结合零件的形状 尺寸 大小 热处理要求等全面考虑 一般小尺寸的孔采用较孔 孔径较大时则应 选择镗孔 此外还应考虑生产效率和经济性要求 在安排加工顺序时应遵循 先面后孔 先集基准后其他 先主后次 粗精分开 等原则 1 粗铣六面 使毛坯呈 0 40 10 2 0 30 40 2 876222 2 钻孔 35 至 38 最后粗精镗至30 35 0 04 0 40 3 钻孔 扩孔至 最后精铰至 0 02 0 6 0 018 0 8 0 015 0 107 H 4 钻孔 扩孔至 最后半精铰至 0 022 0 6 0 02 0 10 0 018 0 128 H 西安文理学院本科毕业设计 论文 9 5 精铣六面 使毛坯呈 0 200 1 0 20 030 1 856020 6 粗铣 C 面至 16 精铣 C 面至 18 进给量为 14 7 粗铣 D 面至 16 精铣 D 面至 18 进给量为 22 8 精铣 F 面至 0 05 0 16 9 精铣 E 面至 0 02 0 05 24 10 三次行程车槽 0 036 0 60 18 109 H 11 将所有边都磨成 1 1 的倒角 12 将 60 85 的一个面抛光 13 检验 14 入库 第五章第五章 刀具选择刀具选择 铣刀的几何参数对铣削金属的变形 铣削力 切削温度和铣刀的磨损都有显著 的影响 并由此影响加工质量 铣刀的使用寿命和生产效率 为了充分发挥铣刀的 切削性能 除了正确选择铣刀的材料外 还应根据具体铣削条件 合理地选择铣刀的 几何参教 刀具材料 高速钢强度高 韧性好 具有良好的工艺 刀具具有较好的切削性能 硬质合金韧性差 能承受冲击和振动能力差 刀刃不易磨得非常锐利 切削性能差 加工工艺性较差 铣刀直径的选择原则 铣刀直径大 散热条件好 铣刀刚性好 所允许的铣削速度和切削量大 但铣 刀直径大时 铣削时铣刀的切入长度增加 工作时间长 铣削力矩大 刀具材料消 耗也大 一般面铣刀的直径应比宽大 20 50 立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工 西安文理学院本科毕业设计 论文 10 尺寸的要求 并保证刀具所需功率在机车额定功率范围以内 第六章第六章 铣削用量的选择铣削用量的选择 6 16 1 选择铣削用量的原则选择铣削用量的原则 选择铣削用量的原则是在保证加工质量 降低加工成本和提高生产效率的前题 下 使铣削宽度 或铣削深度 进给量 铣削速度的乘积最大 这时的工时最少 粗铣时按铣削铣削宽度 或铣削深度 进给量 铣削速度的次序 选择和确定 铣削用量 精铣时为了保证加工精度和表面粗糙度要求 工件的切削层宽度应尽量 在一次铣出 切削层深度一般在 0 5mm 左右 再根据表面粗糙度要求选择合适的每齿进给量 最 后根据铣刀的耐用度确定铣削速度 6 1 1 铣削层深度的选择 端铣时的铣削深度 ap 圆周铣削时的铣削宽度 ae即是被切金属层的深度 当精 度要求较高或加工表面的粗糙度 Ra 植小于 6 3um 时 应分粗 精加工 粗铣时应留 精铣余量 0 5 2 0mm 西安文理学院本科毕业设计 论文 11 6 1 2 进给量的选择 进给量有三种表示和度量方式 每转进给量 f mm r 每齿进给量 fz mm z 进给速度 vf mm min 三种进给量的关系为 fz fn fzzn 其中 n 为主轴转速 z 为铣 刀齿数 粗铣时 限制进给量提高的主要因素是铣削力 精铣时 限制进给量提高的主 要因素是加工表面粗糙度 进给量越大 表面粗糙度值也越大 为了减小工艺系统 的弹性变形 减小已加工表面残留面积的高度 一般采用较小的进给量 6 1 3 铣削速度的选择 在铣削深度 ap 铣削宽度 ae 进给量 f 确定后 最后选择铣削速度 vc 铣削速 度 vc是在保证加工质量和铣刀耐用度的前提下确定的 粗铣时 由于金属切除量大 产生热量多 切削温度高 为了保证合理的铣刀 耐用度 铣削速度要比精铣时低一些 6 26 2 切削用量的计算切削用量的计算 公式 n 1000vc d 6 1 vf fzzn 6 2 1 铣面 查表得铣削速度 vc 100 180m min 每齿进给量 fz 0 05 0 2mm z 铣削 深度 0 5 1 0mm 根据 6 1 6 2 参考文献 6 7 取 n 1000 150 3 14 150 320n min vf 280mm min 2 铣凸台轮廓 查表得铣削速度 vc 20 m min 每齿进给量 fz 0 15 mm z 根据 6 1 6 2 参考文献 6 7 粗 n 1000 20 3 14 30 210r min vf 6 0 15 210 190mm min 精 vc 20 1 30 26 m min n 1000 26 3 14 30 270r min vf 6 0 15 270 240mm min 粗加工每层最大切深 5 mm 3 铣通槽 查表得铣削速度 vc 20 m min 进给量 f 0 08 mm r 根据 6 1 6 2 参考文献 6 7 粗 n 1000 20 3 14 18 320r min vf 320 0 08 26mm min 西安文理学院本科毕业设计 论文 12 精 vc 20 1 30 26 m min n 1000 26 3 14 12 700r min vf 700 0 08 56mm min 4 铣通槽 查表得铣削速度 vc 20 m min 进给量 f 0 08 mm r 根据 6 1 6 2 参考文献 6 7 粗 n 1000 20 3 14 18 320r min vf 320 0 08 26mm min 精 vc 20 1 30 26 m min n 1000 26 3 14 12 700r min vf 700 0 08 56mm min 5 打 10mm 12 mm 40mm 的中心孔 根据 6 1 6 2 参考文献 6 7 取 n 1000r min vf 100mm min 6 钻 10mm 12mm 的通孔 查表得铣削速度 vc 20 m min 进给量 f 0 15 mm r 根据 6 1 6 2 参考文献 6 7 n 1000 20 3 14 11 600r min vf 600 0 15 90mm min 7 铰 10mm 12mm 的通孔 查表得 铣削速度 vc 10 20 m min 进给量 f 0 12 0 20mm r 根据 6 1 6 2 参考文献 6 7 n 1000 20 3 14 12 530r min vf 530 0 2 106mm min 8 钻 40mm 的孔 查表得铣削速度 vc 10 20 m min 进给量 f 0 30 0 4 mm r 根 据 6 1 6 2 参考文献 6 7 n 1000 20 3 14 36 180r min vf 180 0 4 70mm min 9 粗镗 40mm 的通孔 查表得铣削速度 vc 30 m min 进给量 f 0 4 mm r 根据 6 1 6 2 参考文献 6 7 n 1000 30 3 14 37 8 250r min vf 250 0 4 100mm min 10 精镗 40mm 的通孔 查表得铣削速度 vc 120m min 进给量 f 0 12 m min 根据 6 1 6 2 参考文献 6 7 西安文理学院本科毕业设计 论文 13 n 1000 120 3 14 38 1000r min vf 1000 0 12 120mm min 6 36 3 机械加工工艺卡片机械加工工艺卡片 如下图所示 表 6 1 为机械加工工艺规程卡片 表 6 2 表 6 7 为机械加工工艺 过程中重要的步骤 14 表表 6 16 1 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 产品型号零部件图号 机械加工工艺过程卡 产品名称零部件名称底板共 2 页第 1 页 材料45 毛坯种类 锻造毛坯外形尺寸 90 65 25 每个毛坯可制件数1每台件数1备注 工时 h 工序号工序名称工序内容车间设备刀具夹具准 终 单 件 10锻造模锻机加工车间 20下料毛坯 90 65 25机加工车间 30铣粗铣六面 使毛坯呈 0 4 0 3 87 0 1 0 4 62 0 2 0 2 22 机加工车间TPX611B铣夹具 40钻扩孔 35 至 38 最后精铰至 0 04 0 40 机加工车间ZJ4016钻夹具 50 钻 钻孔 0 02 0 扩孔至 0 018 0 最后精6 8 铰至10H7 0 015 0 机加工车间ZJ4016钻夹具 60钻 钻孔 0 022 0 扩孔至 0 02 0 最后半6 10 精铰至H8 0 018 0 12 机加工车间ZJ4016钻夹具 70铣精铣六面 使毛坯呈 0 2 0 2 85 0 0 03 60 0 1 0 1 20 机加工车间TPX611B专用铣夹具 80铣粗铣 C 面至 16 精铣 C 面至 18 进给量为 14 机加工车间TPX611B专用铣夹具 90铣粗铣 D 面至 16 精铣 D 面至 18 进给量为 22 机加工车间TPX611B专用铣夹具 西安文理学院本科毕业设计 论文 15 100铣精铣 F 面至 0 05 0 16 机加工车间TPX611B专用铣夹具 产品型号零部件图号 机械加工工艺过程卡 产品名称零部件名称底板共 2 页第 2 页 材料45毛坯种类锻造毛坯外形尺寸 90 65 25 每个毛坯可制件数1每台件 数 1备注 工时 h 工序号工序名称工序内容车间设备刀具夹具准 终 单 件 110 铣 精铣 E 面至 0 02 0 05 24 机加工车间 TPX611B 专用铣夹具 120车 三次行程车槽 60 18 10H9 0 036 0 机加工车间LC 30G车夹具 130磨将所有边都磨成 1 1 的倒角机加工车间GD 900S磨夹具 140抛光将 60 85 的一个面抛光机加工车间SD 603抛光夹具 150检检验检验 160入库检验 设计 日期 审核 日期 标准化 日期 会签 日期 西安文理学院本科毕业设计 论文 16 标记处数 更 改 文 件 号 签 字 日期标记处数 更 改 文 件 号 签字 2013 3 28 表表 6 26 2 机械加工工艺流程图机械加工工艺流程图 西安文理学院本科毕业设计 论文 17 表表 6 36 3 机械加工工艺流程图机械加工工艺流程图 产品型号零部件图号02 机械加工工序卡 产品名称零部件名称底板共 7 页第 2 页 车间工序号工序名称材料牌号 机加工车间45 毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数 锻造 90 65 25 11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 铣床TPX611B1 夹具编号夹具名称切削液 铣床夹具 工序工时 20s工位器具编号工位器具名称 准终单件 工序 号 内容 刀具 主轴转速 r min 切削速度 m min 进给量 mm r 切削深 度 mm 铣削宽度 mm 进给 次数 工步 工时 30 粗铣六面 使毛坯呈 0 4 0 3 87 0 1 0 4 62 0 2 0 2 22 专用刀具1000150 12121 设计 日期 审核 日期 标准化会签 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013 3 28 西安文理学院本科毕业设计 论文 18 产品型号零部件图号02 机械加工工序卡 产品名称零部件名称底板共 7 页第 3 页 车间工序号工序名称材料牌号 机加工车间45 毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数 锻造 90 65 25 11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 钻床ZJ40163 夹具编号夹具名称切削液 钻床夹具 工序工时 1min工位器具编号工位器具名称 准终单件 工序 号 内容 刀具 主轴转速 r min 最大钻孔 直径 mm 主轴行程 mm 电机功 率 重量 进给 次数 工步 工时 40 扩孔 35 至 38 最后精铰至 0 04 0 40 外圆车刀120830 设计 日期 审核 日期 标准化会签 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013 3 28 西安文理学院本科毕业设计 论文 19 表表 6 46 4 机械加工工艺流程图机械加工工艺流程图 产品型号零部件图号02 机械加工工序卡 产品名称零部件名称底板共 7 页第 4 页 车间工序号工序名称材料牌号 机加工车间45 毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数 锻造 90 65 25 11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 钻床ZJ40161 夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工序工时 2min工位器具编号工位器具名称 准终单件 工序 号 内容 刀具 主轴转速 r min 最大钻孔 直径 mm 主轴行 程 mm 电机功 率 重量 进给 次数 工步 工时 50 钻孔 6 0 02 0 扩孔至 8 0 018 0 最后精铰至 10H7 0 015 0 120830 60 钻孔 6 0 022 0 扩孔至 10 0 02 0 最后半精铰 至 12H8 0 018 0 专用刀具 120830 设计 日期 审核 日期 标准化会签 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013 3 28 西安文理学院本科毕业设计 论文 20 6 5 机械加工工艺流程图机械加工工艺流程图 产品型号零部件图号02 机械加工工序卡 产品名称零部件名称底板共 7 页第 5 页 车间工序号工序名称材料牌号 机加工车间45 毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数 锻造 90 65 25 11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 铣床TPX611B5 夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工序工时 6min工位器具编号工位器具名称 准终单件 工序 号 内容 刀具 主轴转速 r min 铣削速度 m min 进给量 mm r 铣削深 度 mm 铣削宽度 mm 进给 次数 工步 工时 70 精铣六面 使毛坯呈 0 2 0 2 85 0 0 03 60 0 1 0 1 20 1201200 250 81 80粗铣 C 面至 16 精铣 C 面至 18 进给量为 14 901200 180 21 90粗铣 D 面至 16 精铣 D 面至 18 进给量为 22 YT15 盘形铣刀 刀盘直径 50mm 厚度 3mm 外圆车 刀1201200 250 81 设计 日期 审核 日期 标准化会签 西安文理学院本科毕业设计 论文 22 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013 3 28 西安文理学院本科毕业设计 论文 23 6 66 6 机械加工工艺流程图机械加工工艺流程图 产品型号零部件图号02 机械加工工序卡 产品名称零部件名称底板共 7 页第 6 页 车间工序号工序名称材料牌号 机加工车间45 毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数 锻造 90 65 25 11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 铣床TPX611B1 夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工序工时 20s工位器具编号工位器具名称 准终单件 工序 号 内容 刀具 主轴转速 r min 铣削速度 m min 进给量 mm r 铣削深 度 mm 铣削宽度 mm 进给 次数 工步 工时 100 精铣 F 面至 0 05 0 16 外圆车刀55012010 21 110 精铣 E 面至 0 02 0 05 24 镗刀 设计 日期 审核 日期 标准化会签 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013 3 28 西安文理学院本科毕业设计 论文 24 6 76 7 机械加工工艺流程图机械加工工艺流程图 产品型号零部件图号02 机械加工工序卡 产品名称零部件名称底板共 7 页第 7 页 车间工序号工序名称材料牌号 机加工车间45 毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数 锻造 90 65 25 11 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 车床LC 30G1 夹具编号夹具名称切削液 专用夹具 工序工时 20s工位器具编号工位器具名称 准终单件 工序 号 内容 刀具 主轴转速 r min 铣削速度 m min 进给量 mm r 铣削深 度 mm 铣削宽度 mm 进给 次数 工步 工时 120 三次行程车槽 60 18 10H9 0 036 0 外圆车刀5501201213 设计 日期 审核 日期 标准化会签 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013 3 28 西安文理学院本科毕业设计 论文 44 22 第七章第七章 夹具的概述夹具的概述 7 17 1 夹具的一般概念夹具的一般概念 夹具广泛用于各种制造工序中 用以将工件定位并牢固地夹持在一定的位置 以便按照产品设计规定完成要求的制造过程 为了将工件可靠定位 经常用定位件 和支撑件与工件表面相接触 以限制工件包括移动和旋转在内的六个自由度 用夹 紧来抵消切削力 以保证工件牢固定位 传统夹具以专用夹具为代表主要有四种功 能 定位 夹紧 导向和对刀 7 27 2 夹具设计的基本要求夹具设计的基本要求 对夹具的基本要求就是将工件定位并牢固的夹持在一定位置 并在机床工作台 上有一定的方位 其次 还要满足其他要求 如保证夹具的生产率 容易装卸工件 采用自动或半自动夹紧装置 切屑容易排除 操作简单并安全 如对贵重工件采用 防误功能的元件 有效降低成本 考虑夹具材料和制造过程 优先选用标准件 因 此 夹具设计是一个复杂的过程 在传统夹具设计中 这些基本原理应用于具体夹 具设计中主要取决于设计者的经验 从夹具设计人员的经验中收集和表达这些知识 是开发计算机辅助夹具设计 CAFD 系统的关键 7 37 3 机床夹具的分类机床夹具的分类 单件小批生产一般选用通用夹具 可调整夹具和组合夹具等 使用这类夹具时 的调整和测量需要依赖经验 而且需花费大量时间 大批量生产使用以上夹具会使生产效率降低 对操作人员的操作技能要求提高 生产成本提高 为了提高加工效率和制件精度 降低对操作人员的要求 一般使用 多轴加工的专用机床加工 这种机床包含相应夹具或者设计专用夹具与通用机床配 合使用 这两种方法都涉及专用夹具的设计问题 计算机辅助制造技术的发展 制造业越来越多的使用数控机床和加工中心组成 柔性制造单元 在使用 CNC 机床修改产品设计时 只要变更 NC 程序 加工工艺就能 随之变化 而 NC 程序借助于计算机辅助编程系统只要花一天或数个小时就能完成修 改 刀具是标准化的 随时可以从市场上购买 如果还使用现有的夹具或不用柔性 夹具 FMS 就不能实现真正的柔性 所以在 FMS 和计算机集成制造系统中迫切需要能 适用产品变化的柔性夹具 7 47 4 柔性夹具柔性夹具 一般来说 柔性夹具是指用同一夹具系统装夹定位在形状与尺寸上有所变化的 多种工件 工件的变化可在小范围 即在相似形状和尺寸变动不大的范围内 也可 在大范围 即零件形状完全不同 尺寸变化也很大 所以柔性的概念是模糊的 笼 统的说是指与 NC 机床 加工中心配合使用的 具有加工多种不同工件能力的夹具 自 20 世纪 80 年代后柔性夹具的研究开发主要沿原理和结构均有创新和传统夹具创 新两大方向发展 在机械加工过程中 工件会受到切削力 离心力 惯性力等的作用 为了保证 在这些外力作用下 工件仍能在夹具中保持已由定位元件所确定的加工位置 而不 致发生振动和位移 在夹具结构中必须设置一定的夹紧装置将工件可靠地夹牢 西安文理学院本科毕业设计 论文 23 第八章第八章 夹紧装置的组成及其设计原则夹紧装置的组成及其设计原则 8 18 1 夹紧装置的组成夹紧装置的组成 夹紧装置的组成由以下三部分组成 1 动力源装置 它是产生夹紧作用力的装置 分为手动夹紧和机动夹紧两种 手动 夹紧的力源来自人力 用时比较费时费力 为了改善劳动条件和提高生产率 目前 在大批量生产中均采用机动夹紧 机动夹紧的力源来自气动 液压 气液联动 电 磁 真空等动力夹紧装置 2 传力机构 它是介于动力源和夹紧元件之间传递动力的机构 传力机构的作用是 改变作用力的方向 改变作用力的大小 具有一定的自锁性能 以便在夹紧力一旦 消失后 仍能保证整个夹紧系统处于可靠的夹紧状态 这一点在手动夹紧时尤为重 3 夹紧元件 它是直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件 8 28 2 夹紧装置的设计原则夹紧装置的设计原则 在夹紧工件的过程中 夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度 表面粗糙 度以及生产效率 因此 设计夹紧装置应遵循以下原则 1 工件不移动原则 夹紧过程中 应不改变工件定位后所占据的正确位置 2 工件不变形原则 夹紧力的大小要适当 既要保证夹紧可靠 又应使工件在夹紧 力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形 3 工件不振动原则 对刚性较差的工件 或者进行断续切削 以及不宜采用气缸直 接压紧的情况 应提高支承元件和夹紧元件的刚性 并使夹紧部位靠近加工表面 以避免工件和夹紧系统的振动 4 安全可靠原则 夹紧传力机构应有足够的夹紧行程 手动夹紧要有自锁性能 以保证夹紧可靠 5 经济实用原则 夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应 在保证生 产效率的前提下 其结构应力求简单 便于制造 维修 工艺性能好 操作方便 省力 使用性能好 8 38 3 确定夹紧力的基本原则确定夹紧力的基本原则 8 3 1 夹紧力三要素 设计夹紧装置时 夹紧力的确定包括夹紧力的方向 作用点和大小三个要素 1 夹紧力的方向 夹紧力的方向与工件定位的基本配置情况 以及工件所受外力的作用方向等有 关 选择时必须遵守以下准则 1 夹紧力的方向应有助于定位稳定 且主夹紧力应朝向主要定位基面 2 夹紧力的方向应有利于减小夹紧力 以减小工件的变形 减轻劳动强度 3 夹紧力的方向应是工件刚性较好的方向 由于工件在不同方向上刚度是不等的 不同的受力表面也因其接触面积大小而变形各异 尤其在夹压薄壁零件时 更需注 意使夹紧力的方向指向工件刚性最好的方向 2 夹紧力的作用点 夹紧力作用点是指夹紧件与工件接触的一小块面积 选择作用点的问题是指在 西安文理学院本科毕业设计 论文 24