说明书制定光杆零件的加工工艺,设计铣键槽的铣床夹具.doc

哈尔滨理工大学课程设计说明书不要删除行尾的分节符，此行不会被打印目录摘要I第1章 零件的分析1第2章 工艺规程的设计22.1 确定毛坯的的制造形式22.2 基准的选择22.3 制订工艺路线2第3章 专用夹具的设计123.1 问题的提出123.2 定位基准的选择123.3 切削力及夹紧力计算123.4 定向键与对刀装置设计133.5 夹具设计及操作简要说明15结论17参考文献18致谢19千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 零件的分析光杆共有三组加工表面，它们相互之间没有要求。现分述如下：1、工件外圆面2、工件端面3、键槽技术要求：1.调质HRC2832。2.锐边倒钝。3.两端倒角C2。4.材料:45。第2章 工艺规程的设计2.1 确定毛坯的的制造形式零件材料为45钢。光杆在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。2.2 基准的选择（1）、粗基准的的选择 根据粗基准的选择原则，要亦非加工表面为粗基准，且粗基准只能使用一次，对本回转类工件来说选择外圆面作为粗基准是非常合理的。（2）、精基准的选择 主要考虑的是基准的重合问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。以中心孔作为精基准。2.3 制订工艺路线工序01：棒料461606工序02：调质HRC2832工序03：车46端面；钻中心孔工序04：粗车、半精车46外圆至43工序05：掉头车另一端46端面；钻中心孔工序06：粗车、半精车46外圆至43工序07：精车43外圆至42工序08：粗铣、半精铣键槽工序09：磨42外圆面工序10：检验至图纸要求并入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“光杆”零件材料为45钢，毛坯的重量约为3.5Kg，生产类型为中大批量生产，采用棒料，根据机械制造工艺简明手册表2.2-25知，光杆端面的单边加工余量Z=3.0mm，光杆直径方向的单边加工余量Z=2.0mm。所以光杆的毛坯棒料尺寸为46mm1606mm，图形如下图所示：2.5确定切削用量及基本工时工序1：铸造工序01：棒料461606工序02：调质HRC2832工序03：车46端面；钻中心孔工步一：车46端面1） 车削深度， ap=3.0mm。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=3.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(23+3+0)/（4750.16）min=0.342min。工步二：钻中心孔工序04：粗车、半精车46外圆至43工步一：粗车46外圆至441） 车削深度， ap=1.0mm。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14801000/1000=251.2m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=1000/(30010)=0.33mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=1000r/min,Vfc=1000mm/s，V c=251.2m/min，f z=0.33mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(800+1+5)/（10000.33）min=2.442min。工步二：半精车44孔至431） 车削深度， ap=0.5mm。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14801000/1000=251.2m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=1000/(30010)=0.33mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=0.5mm，nc=1000r/min,Vfc=1000mm/s，V c=251.2m/min，f z=0.33mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(800+0.5+5)/（10000.33）min=2.441min。工序05：掉头车另一端46端面；钻中心孔工步一：掉头车另一端46端面1） 车削深度， ap=3.0mm。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=3.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(23+3+0)/（4750.16）min=0.342min。工步二：钻中心孔工序06：粗车、半精车46外圆至43工步一：粗车46外圆至441） 车削深度， ap=1.0mm。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14801000/1000=251.2m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=1000/(30010)=0.33mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=1000r/min,Vfc=1000mm/s，V c=251.2m/min，f z=0.33mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(800+1+5)/（10000.33）min=2.442min。工步二：半精车44孔至431） 车削深度， ap=0.5mm。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14801000/1000=251.2m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=1000/(30010)=0.33mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=0.5mm，nc=1000r/min,Vfc=1000mm/s，V c=251.2m/min，f z=0.33mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(800+0.5+5)/（10000.33）min=2.441min。工序07：精车43外圆至421） 车削深度， ap=0.5mm。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14801000/1000=251.2m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=1000/(30010)=0.33mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=0.5mm，nc=1000r/min,Vfc=1000mm/s，V c=251.2m/min，f z=0.33mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(1600+0.5+5)/（10000.33）min=4.865min。工序08：粗铣、半精铣键槽工步一：粗铣键槽1. 选择刀具刀具选取月牙键槽铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度2） 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取8003） 计算工时切削工时：，则机动工时为工步二：半精铣键槽1. 选择刀具刀具选取月牙键槽铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度2） 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取8003） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序09：磨42外圆面机床M114W万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深0.0157mm/st 3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量5.512(min)工序10：检验至图纸要求并入库。第3章 专用夹具的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。有老师分配的任务，我被要求设计工序08：铣键槽，选用机床：X52立式铣床3.1 问题的提出本夹具主要用于铣键槽，属于工序08，键槽两侧边与基准A的对称度公差为0.04，表面粗糙度Ra6.3，设计夹具时这些要考虑在内。3.2 定位基准的选择以42外圆面及其左端面作为定位基准，对应的零件分别为：固定V型块，挡块。3.3 切削力及夹紧力计算（1）刀具： 采用月牙键槽铣刀20mm 机床： X52立式铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 （2）夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉：公称直径d=10m，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，3.4 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，本套设计采用三个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使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GB220780定向键结构如图所示： 夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度 a=12mm 定向键的结构尺寸如下：表 3.1 定向键数据表 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D12-0.011-0.0272085105.712+0.0234对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示： 平塞尺图塞尺尺寸为：表 3.2 平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC1-0.0060.253.5 夹具设计及操作简要说明本工件采用三个固定V型块、一个挡块来定位（三固定V型块与工件42外圆面相配合限制四个自由度，挡块与工件左端面相配合限制一个自由度，工件共限制五个自由度，属于不完全定位，本零件为回转类零件，在此情况下，不完全定位是合理的）， 夹紧则是由钩形压板来实现，这样操作简单，迅速，特别适合大批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求。夹具装配图如下结论课程设计即将结束了，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AUTOCAD等制图软件，为我们踏入毕业设计打下了好的基础。课程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课程设计的机会，它将是我们踏入社会的关键一步。参考文献1， 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004，8 2， 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984，23， 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002，12 4， 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990，125， 邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 20006， 黄茂林 主编 机械原理