CA10B解放牌汽车前刹车调整臂加工工艺及铣端面夹具设计【含CAD图纸】
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CA10B解放牌汽车前刹车调整臂加工工艺及铣端面夹具设计【含CAD图纸】,含CAD图纸,CA10B,解放,汽车,刹车,调整,加工,工艺,端面,夹具,设计,CAD,图纸
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宁大学毕业设计(论文)前刹车调整臂外壳工艺夹具设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要本文是对前刹车调整臂外壳零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对前刹车调整臂外壳零件的两道工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计钻孔夹具和铣床夹具。关键词：前刹车调整臂外壳，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具IAbstractThis article is on the camshaft adjusting fork parts processing application and processing technology and analysis, including the spare parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing method, the rational design of machining process. In addition to the camshaft adjusting fork parts of the two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, designed for a certain workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design jig boring machine and milling fixture, the design of a test fixture.Key Words:Adjust the fork，Processing technology, processing method, process documentation, fixture目 录摘 要IAbstractII目 录1第1章 绪论21.1前言21.1.1设计的课题41.1.2课题的意义和目的41.2课题研究范围41.3 国内外的发展概况41.4 设计课题的指导思想61.5 本课题应解决的主要问题6第2章 工艺规程设计62.1零件的工艺分析62.1.1零件的作用62.1.2 零件的工艺分析62.1.3前刹车调整臂外壳的选材72.2基面的选择72.3制订工艺路线82.4 确定切削用量及基本工时15第章 铣床铣端面夹具设计夹具设计243.1研究原始质料243.2定位基准的选择243.3 切削力及夹紧分析计算253.4 误差分析与计算253.5 零、部件的设计与选用263.5.1定位销选用263.5.2夹紧装置的选用273.5.3 定向键与对刀装置设计273.6 夹具设计及操作的简要说明29总 结30致 谢31参 考 文 献32 第1章 绪论1.1前言毕业设计是大学三年的综合性实践环节，目的是通过课题的设计研究，培养综合运用各门毕业知识的能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。但是，高职学生的毕业设计不能完全等同于本科生，高职学生的毕业设计应密切与生产实际相结合，应与培养职业能力相结合，应体现高等职业教育的的特点和亮点。毕业设计是学生对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析问题和解决问题的能力，使学生学习并掌握科学研究、工程设计和撰写技术报告的基本方法。毕业设计主要涉及科研、技术设备的革新、改造等方面，强调设计的独创性和实用性。要求具备清晰的设计思路，具体的设计方案和步骤，准确的设计参数和计算分析，同时毕业设计也要求逻辑性强，条理清楚，语言精练。优秀的毕业设计可以使学生的设计思路和创新理念得到很好的展现，充分体现学生对知识掌握和运用的熟练程度。指导教师周密安排和精心指导下，我的这次毕业设计从确定设计课题、拟定设计方案、设计过程到毕业答辩都严格按照毕业设计工作计划进行。第一：贴合身边的实际情况，展开充分的调研，以确定应用型毕业设计课题。接到毕业设计任务后，我就根据我们高等职业教育毕业设计的特点开始在身边寻找适合的题材，发现身边的问题，从而引以为题。我广泛的搜集和查询关于毕业设计的一些参考书，后来决定用这个课题。由于加工的产品属于铜牌产品中的异性牌，原料的形状是各不相同的，而机床以及加工中心上的通用夹具无法对这些造型各异的原料进行合理有效的定位，必须要有专用夹具才能实现对产品的定位功能，而我们正面对着这样的问题。根据书上的需要求，我开始这一套专用夹具的设计。选好毕业设计题目是实现毕业设计目标、保证毕业设计质量的前提，我们的毕业设计的课题取自企业生产实际。这个课题能较全面地应用学生所学专业知识或者将来工作所需的专业技术，达到综合运用的目的，既能够解决企业急需解决的生产技术问题，又能够培养学生的职业岗位能力，难度不是很大，符合我们高职专科生的专业理论知识水平和实际设计能力，工作量恰当，能够在规定时间内完成。但是该课题是真题真做，虽然难度不是很大，但要使设计图纸能真接用于生产，满足使用要求，生产出合格的产品，这也不是一件简单的事情。第二，反复论证，确定产品设计方案。明确课题的性质、意义、设计内容、设计要达到的技术经济指标和完成时间，并确定好正确合理的设计方案是完成设计任务的保证，指导教师、同学们参与了我的设计方案的讨论，给我提了很多宝贵的意见和建议。改良了我的设计方案，使我的方案更加成熟，也使我对课题设计方案心中有数。第三，虚心求教，仔细认真地进行毕业设计。我们高职学生基础理论知识不够扎实，设计能力较差，为了使我们很快地进入工作状态，指导教师耐心向我们介绍机械产品设计方法、一般步骤和设计过程中应注意的事项。设计前带我们去图书馆查阅关于机加工生产的生产工艺、工装和生产设备，熟悉零件加工对设计的要求，使设计能用于生产。在设计中能主动请教指导老师，培养综合运用机械制图、工程材料与热处理、公差配合、计算机绘图、机械制造工艺等专业知识的能力，培养查阅技术资料和其它专业文献的能力。培养严谨的工作态度和踏实的工作作风。明确必须有高度责任心、严肃认真的工作习惯，才能做好设计工作，减少工作失误，避免给企业生产造成损失。充分发挥主观能动性，积极思考，大胆创新。第四，完善设计，准备毕业设计答辩完整的设计包括设计图纸和设计说明书等技术文件。根据设计任务书要求，全面的检查设计技术资料，按照指导教师的批改，认真修改图纸错误，认真修改设计说明书。在毕业设计指导教师的认真指导下，我基本完成了分离爪夹具的设计工作，通过这次设计，我学到了很多实用的知识和技术。由于本人设计水平有限，在设计中必然会存在很多缺点和错误，敬请老师们批评指正。1.1.1设计的课题前刹车调整臂外壳的工艺过程及工装设计1.1.2课题的意义和目的随着各行各业的迅速发展，数控机床在生产中的地位越来越重要，其设备要求不断提高和改进。通过合理的科学设计和改造解决机械制造中结构复杂、精密、批量大、多变零件的加工问题，以便能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。它被广泛应用到各个领域。1.2课题研究范围课题的研究范围包括：技术要求，工艺分析。给课题设计专门的夹具，提高课题的生产效率，尽可能的减少零件的成本，提高经济效率。1.3 国内外的发展概况数控机床是综合应用微电子，计算机自动控制，自动检测等先进技术的新型机床。它适宜加工小批量，高精度，形状复杂，生产周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效率等特点。随着现代工业的飞速发展，社会生产力取得了巨大的发展，要求制造技术向自动化及精密化前进，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高生产率的要求。数控机床成为机械工业重要的基础装备，其水平和拥有量已经成为衡量国家制造能力和综合国力强盛的重要标志之一，数控机床的发展态势相当不错。目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求。我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3%。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%。我过机床年龄10年以上的占60%以上，10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20%，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60%以上）。自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切屑机床年产量达到36000多台。但是，由于进口机床的大量涌入，国产金属切屑数控机床在国内市场的占有率却明显下降。2003年，我国国内机床总消费为67.3亿美元，其中进口机床41.3亿美元，已经连续3年成为世界最大的机床进口国。要是我们能改进自己的机床的技术含量，发展数控机床改造，可见节省不小的一笔消费，所以我国的数控机床的市场前景很乐观。面临着前所未有的发展机遇。首先，世界制造业开始向中国转移，中国已经成为吸引外资最多的国家。据有关报道，截至2004年10月底，全国累计引进外资合同金额101亿美元，实际使用外资5553亿美元，机床行业三资企业已有300多家，约占全行业企业总数的14%。2004年，中国外贸总额可达11000亿美元，在全球贸易座次排定中直超日本，成为仅次于美国、德国的全球第三贸易国，其中机电产品进出口可望达6000亿美元。前年111月， 金属加工机床出口4.8亿美元，同比增长41.47%。其次，国内金属加工机床市场需求持续高速增长。由于受固定资产投资连续几年快速上升的拉动，国内机电装备市场需求持续以30%左右的速度增长，振兴装备制造业带动了机床市场需求30%以上的增长。我国汽车工业、高新技术产业、国防军工、民营企业成为机床的需求大户。中西部开发、东北等老工业基地振兴、东南沿海的快速发展，为机床工业打开新的市场。自2002年以来，我国已经成为世界第一机床消费大国。第三，经济全球化为我国机床工业发展提供了国际合作、引进技术、资源重组的机遇。当前，我国有实力的机床集团已走出国门，进入世界机床产业舞台。大连、沈阳、秦川、上海等机床集团已经兼并收购了7家美国、德国世界一流的机床企业，壮大了中国机床工业的实力。第四，中国机床工业经过多年发展，特别是近几年快速发展，已经积累了一定的产业和技术基础。目前，机床行业重点企业大都生产任务超负荷，一线工人继续上班，甚至节假日加班，有的企业用户订货合同已远远超过生产能力，我国机床行业的供销形势反映了加快发展的紧迫性。目前数控机床改造具有广阔的市场。此项技术在国外已经发展成一个新兴的工业部门，早在60年代已经开始迅速发展，并有专门企业经营等工业化国家的经验看，机床的数控改造是必要的，迫切的，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新行业。此类改造机床所占比例还不小，如日本的大企业中有26%的机床经过数控改造，中小企业则是74%。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控改造业务。1.4 设计课题的指导思想同一零件有不同的结构形状，不同的结构性质可采用不同的加工方法，形成不同的生产率，不同的生产成本。零件的结构与工艺有着密切的关系，零件结构工艺性是在保证使用要求的前提下，是否能以较高的生产率，最低的成本，方便地制造出来的特性。以减少加工劳动量，简化工艺装备，降低成本为先。1.5 本课题应解决的主要问题应解决的主要问题有：分析分离爪的加工工艺，用数控机床加工分离爪的程序编制，专用夹具的设计 第2章 工艺规程设计2.1零件的工艺分析2.1.1零件的作用题目所给定的零件是解放牌汽车前刹车调整臂外壳,2.1.2 零件的工艺分析前刹车臂调整外壳共有3组加工表面,它们之间有一定的位置要求.现分述如下:1. 以R41mm中心孔为中心的加工这一组加工表面包括: (1)两个65mm的孔及其周围平面,2个表面之间的垂直距离32mm.(2) 这一组加工表面还有5个4.3mm孔,其中4个孔分别相距在R41 mm圈上以90相距分开,1孔位于R41 mm孔中心正上方66 mm处. (3) 30两圆表面垂直距离,左边距R41mm中心孔47 mm,右边距R41mm中心孔37mm.2. 以13.8mm孔为中心孔的加工这一组加工表面包括:13.8mm通孔,13倒角 (1) 13.8mm通孔的尺寸公差+0.12;(2) 以13.8mm孔为中心直径13的圆,深度0.8mm.3. 以30右圆表面为基准的加工这组加工包括11倒角,M10螺纹孔(1) 以30右圆表面为基准向左偏移70mm打钻一个M10的螺纹孔与13.8的通孔相通.(2) 以M10为中心基准做11深度0.5mm的倒角.由以上分析可知,对于这三组加工而言,可以先加工其中一组,然后借助于专用夹具加工另外两组,并且保证它们之间的位置精度要求.2.1.3前刹车调整臂外壳的选材(一) 确定毛坯的制造形式零件材料为KT350.考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反行驶、刹车减速等,零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠.由于零件生产2件,生产数量少,故可采用摸缎成型.这可以节省工步,提高加工精度.1）零件的使用性能是机械零件，构件等在正常情况下材料应具备的性能。它包括力学性能和物理化学性能等，对一般机械零件，构件工具来说，则主要考虑力学性能。而力学性能一般是在分析零件工作条件和失效形式的基础上提出来的。2）材料的工艺性能是指在一定条件下将材料加工成优质零件或毛坯的难易程度，它将直接影响零件的质量、生产率和成本。绝大多数零件的毛坯要经过切削加工过程。因此，材料的切削加工性直接影响零件的质量和加工成本。硬度在170230HBS范围内的材料具有良好的切削加工性。为此，可通过热处理调整硬度，以改善切削加工性。3）材料的经济性，在保证零件使用性能的前提下，应尽量选用价格低廉、加工费用低、资源丰富、质量稳定、购买容易、运输方便、品种规格少、便于采购和管理的材料。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一.基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率提高.(1) 粗基准的选择. 于一般的零件而言,以外面作为粗基准是完全合理的.但对本零件来说,必须以R41mm孔为基准才可起到工序集中,基准统一.(2) 精基准的选择. 主要应该考虑基准重合的问题.当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复.工序集中和分散工序集中是零件的加工工步内容集中在少数工序内完成，整个工艺路线中工序数较少。工序分散是零件的加工工步内容分散在各个工序内完成，整个工艺路线中工序数较多。本零件的工艺简单，所以选择工序分散的原则。定位基准的选择是工艺规程制定中的一项十分重要的任务，它直接影响到各表面加工顺序的先后，影响到工序数目的多少，夹具的结构及零件的精度是否易于保证等问题。1） 粗基准的选择采用怎样的毛坯表面来用作定位基准，会影响到各加工表面的加工余量的分配，影响到加工表面与不加工表面间位置关系。因此粗基准的选择是：所有端面的加工：现选取有R41mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这R41mm的外轮廓作主要定位面，以消除xz四个自由度，再用紧固螺钉，顶住底面，挡销，定住底面，用以消除yy两个自由度，达到完全定位。5个小孔的加工：现选取有个R41mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这个R41mm的外轮廓作主要定位面，以消除yyzz四个自由度，再用四个紧固螺钉，顶住支承肋的四面，用以消除xx两个自由度，达到完全定位。2） 精基准的选择主要应该考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，此零件不使用。2.3制订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.在生产纲领已确定为小批量产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高尺寸精度和位置精度.除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降.1. 工艺路线方案一：工序：铣左侧端面 （以62mm孔，12mm孔外轮廓为基准）工序：扩，镗62mm孔 （以左侧端面为定位基准）工序：粗铣，精铣上下端面 （以左侧端面和62mm中心孔为基准）工序：钻12mm孔，钻4.3mm孔。工序：铣30mm的右端面工序：钻，扩13.8mm孔，13mm孔，16mm孔，钻M10螺纹孔，钻Rc1/8孔工序：修整R11的端面工序：粗铣，精铣键槽工序：攻M10螺纹孔，攻Rc1/8孔工序：检查。2.工艺路线方案二：工序:粗铣，精铣62mm孔，12mm二孔的两个端面。工序：钻，扩，精扩62mm孔，12mm。工序：钻4.3mm孔。工序：粗铣13.8mm孔和13mm孔的端面。工序：钻，扩13.8mm孔，13mm孔，16mm孔。工序：修整R11端面。工序：钳工去毛刺，倒角。工序：钻M10螺纹内孔。工序：粗铣，精铣26+0.28 +0.14键槽。工序：攻M10螺纹孔，攻Rc1/8孔工序XI：检查。3.工艺路线的分析和比较。 方案一以62mm孔的外轮廓为粗基准加工左侧端面，再以左侧端面为精基准加工62mm中心孔，再以62mm中心孔和端面为定位基准加工其它表面。选择这种基准定位方式考虑的是互为基准的原则这种加工方法容易保证加工表面之间的位置精度，但是由于左侧端面面积小，铸造时可能也会存在缺陷，造成支撑面积不够，工件定位不稳，夹紧不可靠等问题。因此我们废除了这个方案。方案二基本是合理的，基准的选择和加工顺序也基本能达到生产的要求，但也有些地方要改正。如工序加工以62mm孔的外轮廓为粗基准，不符合粗基准一般不重复使用的原则，因此端面的粗，精铣应分开，以保证端面和其它表面之间的位置要求。工序将加工两个孔的工位分开，分别成为一个工序，对设备要求就会降低而且生产效率也会提高。经过以上的分析和讨论确定的最优方案为：工序：粗铣62mm，12mm二孔上下两个端面。以62mm，12mm二孔的外轮廓为基准，选用X53型立式铣床。工序：钻，扩，精扩62mm孔； 以62mm孔的外轮廓和端面为基准。以端面为主要定位基准，限制三个自由度X，Y， Z，有以62mm孔外轮廓为定位基准，限制两个自由度X，Y，加上用V型块配合夹紧12mm孔外轮廓限制一个自由度Z，从而实现完全定位。选用Z575立式钻床钻床。工序：钻，扩，精扩12mm孔和钻4.3mm孔。 以62mm孔的外轮廓和端面为基准，Z2518立式钻床。工序：半精铣上下两端面。 以62mm，12mm二孔和端面（一面两销）为基准。以62mm中心孔和端面为定位基准，短销和大支撑端面组合，定位以大支撑端面为主，限制三个自由度X， Y，Z。短销限制两个自由度X，Y，而挡销装在12mm孔内限制一个自由度Z，达到完全定位。选用X53型立式铣床。工序：铣左右两个端面 。以62mm，12mm二孔为基准，保证两端面的对称度，选用X63型卧式铣床。工序：钻，扩，精扩通孔13.8mm，13mm和台阶孔16mm孔，钻锥螺纹Rc1/8底孔。 以62mm，12mm二孔和端面（一面两销）为基准，选用Z3025摇臂钻床。工序：修整R11端面。 以13.8mm，13mm二孔为基准，端面磨床。工序：钳工去毛刺，倒角。工序：钻M10螺纹内孔。 以右端面和62mm孔端面为基准，选用Z525立式钻床及专用夹具加工。工序：粗铣，精铣26+0.28 +0.14键槽。 以62mm, 12mm二孔及端面和13.8孔为基准，选用X53型立式铣床。工序XI：攻M10螺纹孔，攻Rc1/8孔。工序X：检查。（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定。“前刹车调整臂外壳”的零件材料为KT350，硬度小于150HB,毛坯重量为2.5KG，生产类型为大批量生产，采用金属型浇铸方法铸造该毛坯。根据上述原始资料和加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1加工62mm，mm二个孔的上下两个端面。加工余量的计算长度为mm，mm，表面粗糙度要求为Ra6.3.（1）.按照机械加工余量手册表4-1，的铸件尺寸公差等级为IT7-IT9，取加工余量等级为F级，公差等级为IT9，则62mm孔的外端面加工余量为2.0-2.5mm，取Z2mm。mm的铸件尺寸公差等级为IT7-IT9，按照机械加工余量手册表4-1取加工余量等级为F级，公差等级为IT9，则mm孔的外端面单边加工余量为2.0-2.5mm，取Z=2mm。（）铣削余量：半精铣单边余量查金属切削手册Z=0.5-1.0 mm，取Z=0.5mm。公差即为零件公差-0.17mm或-0.24mm。粗铣余量：粗铣的单边公称余量为Z=2-0.5=1.5mm。粗铣公差：现规定本工序的精度等级为IT13，因此可知本工序的加工公差为-0.39mm（mm端面）和-0.27mm（mm端面）。由于本设计规定的零件为大批量生产应该采用调整加工，因此在计算最大，最小加工余量时，应调整加工方式予以确定。62mm，12mm二孔的外端面加工余量工序间余量和公差分布如下：由图1可知12mm孔的部分：毛坯名义尺寸为：122216mm毛坯最大尺寸为mm毛坯最小尺寸为mm粗铣后最大尺寸：120.5213mm粗铣后最小尺寸：半精铣后尺寸为mm由图2可知62mm孔台阶端面部分：毛坯名义尺寸：毛坯最大尺寸：毛坯最小尺寸：粗铣后最大尺寸：32+0.5233mm粗铣后最小尺寸：半精铣后尺寸为mm。最后将上述计算的工序间尺寸和公差整理成下表： 工序 加工尺寸及公差 62mm孔外端面12mm孔外端面毛坯粗铣半精铣毛坯粗铣半精铣加工前尺寸最大37.83317.613最小34.232.6114.412.73加工后尺寸最大37.8333217.61312最小34.232.6131.83144.412.7311.76加 工 余 量 （单边）（mm）2最大2.40.522.30.5最小0.7950.390.8050.485加工公差（单边）(mm)该“前刹车调整臂外壳”零件的铸件毛坯图见后面附图3。 2 62mm孔。62mm孔公差虽无标出，而由表面粗糙度为Ra6.3可考虑其精度等级为IT8-IT9，取 IT9则其尺寸为。毛坯中62mm孔铸出，由金属型铸造铸件。查简明机械加工工艺手册（简称工艺手册）可知该铸件精度界于IT7-IT9之间，查机械加工余量与公差手册表10-8得铸件机械加工余量为5.0-7.0mm，取2Z=5.0mm，确定工序尺寸及余量为：扩钻孔：60mm 2Z60mm-（62-5）mm3mm扩孔：61.5mm 2Z1.5mm精扩孔： 2Z0.5mm3. 12mm孔。 12mm孔不铸出，毛坯为实心。精度等级界于IT11-IT12之间，参照机械加工余量与公差手册表4-23确定工序尺寸及余量为：钻孔：11.0扩孔：11.85mm 2Z0.85mm精扩孔： 2Z0.15mm4. 13.8mm和13mm两通孔的端面.由两端面的表面粗糙度为25，设其精度等级为IT10查机械加工余量与公差手册表5-47知，两通孔端面的单边加工余量为Z=1mm。因此铣削余量2Z=2mm。一次铣削 即可满足要求。5. 13.8mm孔，13mm孔和16mm孔。毛坯为实心，通孔13.8mm孔，13mm孔不铸出，精度等级介于IT11-IT12之间，参照机械加工余量与公差手册表4-23确定工序尺寸和余量为：钻孔：13mm扩钻孔：13.5mm 2Z=0.5mm精扩： 2Z0.3mm钻孔：12mm扩钻孔：12.85mm 2Z=0.85mm精扩： 2Z0.15mm钻孔15mm扩钻孔：15.85mm 2Z0.85mm精扩： 2Z0.15mm6.键槽。.键槽的精度等级介于IT11IT12之间，查机械加工余量与公差手册表4-19得键槽宽加工余量为2Z2.0mm。（1）精铣余量：单边0.1mm，公差为.（2）粗铣余量：2Z2mm-2x0.1mm1.8mm.2.4 确定切削用量及基本工时工序：粗铣62mm，12mm二孔的两个端面，保证尺寸和。加工条件：毛坯材料是KT350，硬度小于150HB，.铣床：X53型立式铣床。刀具:采用高速钢镶齿三面刃铣刀。查金属切削手册表9-12得进给量0.08mm齿。铣削深度t1.5mm。查金属切削手册表9-14得切削速度V=45m/min，铣刀外径dw225mm,齿数Z=20，一次铣削即可达到尺寸要求。则铣刀每分钟转速： 现采用X53型立式铣床，根据机械制造工艺设计手册附表4-16-1取，则实际切削速度为工作台每分钟进给量由附表4-16-2得：切削工时：因为铣刀的行程为，所为机动切削工时 ，由于铣削两个端面故工序：钻，扩，精扩mm孔.62mm铸出，根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削量与切 速度与钻同样尺寸的实心孔时的关系为：进给量：f（1.21.8），切削速度：V= 1.扩钻孔60mm.利用60mm的钻头对铸件孔进行扩钻。因加工本孔时属于低刚度零件，故进给量要乘以系数0.75，根据机械制造工艺设计手册(简称设计手册)表3-38查得1.01.2mmr，取1.0mmr，由设计手册表3-4查得0.7ms42mmin。则f（1.21.8）（1.21.8）x1.0x0.750.91.35（mmr）Vx422114（mmin）.根据设计手册附表4-5-2，取f1.09mmr,根据机床说明书取64rmin。故实际切削速度为：切削工时：L32mm，2.扩孔61.5mm用套式扩孔钻来加工61.5mm孔。查简明机械加工工艺手册（简称工艺手册）表1115得：f（2.22.4），查切削用量简明手册表2-10得2.02.4mmr，取2.0 mmr，故f4.44.8mm，根据设计手册附表4-5-2取f4.8mmr。由上步骤知V2114mmmin。根据机床说明书取主轴转速n122rmin，则实际转速为：切削工时：l32mm，3mm，3mm3.精扩孔孔.同步骤2取f4.8mmr，取n172rmin则转速为切削工时：工序：钻，扩，精扩mm孔。 mm孔不铸出。1.钻11mm孔。进给量：查设计手册表3-38得f0.52-0.64mmr，查设计手册表4-5，Z2018机床说明书，取f0.2mmr切削速度：由设计手册表3-42查得V=0.7ms42mmin，所以 根据机床说明书表4-5取1200rmin故实际切削速度为切削工时：l12 4t2.扩钻孔11.85mm。查设计手册表4-5机床说明书得f0.2mmr。由上工序步骤2知， V=2114m/min取V=18m/min，则3.精扩孔根据机床说明书取f0.2mmr，n484rminV4钻54mm孔。 同本工序步骤1取进给量f0.2mmr，n1200rmin，V41.4m/min，5扩钻5mm孔查工艺手册表11-15得f（1.2-1.8），V=，根据机床说明书0.2mmr，V42mmin故f0.240.36（mmr），V2114（mmin）,取f0.3mmr,取n1200rmin，故实际切削速度16.2mmin0.53(min)工序：半精铣62mm，12mm二孔的两个端面，保证尺寸mm和mm（1） 切削深度：半精铣的的单边切削余量等于切削深度为t0.5mm，一次走刀即可满足要求。（2） 进给量：查金属切削手册表9-12取进给量0.10mm齿，查金属切削手册表9-14铣削速度推荐范围得，取铣刀外径为100mm，齿数Z=14，则每分钟转速根据X53型立式铣床说明书，取故实际切削速度工作台每分钟进给量0.114150210（mmmin）查设计手册附表4-16-2取200mmmin（3） 切削工时：工序：铣左右两端面（1） 切削深度：两端的单边切削深度t1mm。采用高速钢镶齿三面刃铣刀。（2） 进给量和切削速度：查金属切削手册表9-12取进给量0.10mm齿。查金属切削手册表330取铣削速度V18mmin|，查金属切削手册表97取32mm，Z8，则根据X63型卧式铣床说明书取190rmin故实际切削速度mmin工作台每分钟进给量Z0.108190152（mmmin），查设计手册附表4-17-2取150mmmin（3） 切削工时：l30， 工序：钻、扩、精扩通孔，和台阶孔孔。钻Rc1/8孔。采用Z3025摇臂钻床，高速钢钻头钻孔。1加工孔。（1）钻13mm孔。采用Z3025摇臂钻床，高速钢钻头钻孔。查设计手册表3-38得f0.520.64mmr，因孔深与孔径之比小于3，因此不用乘于修正系数。查设计手册附表4-4-2，Z3052摇臂钻床说明书取f0.63mmmin，查设计手册表3-42得V42mmin故1028.9（rmin）根据Z3025摇臂钻床说明书（设计手册附表4-4-1）取1000rmin， 故实际切削速度切削加工时：l，3mm。0.112（min）（2）扩钻13.5mm孔。查工艺手册表1115得f（1.21.8），切削速度：V= ，查设计手册表3-117得0.20.4mmr，取0.3mmr，0.2660.4ms15.9624 mmin ，故f（1.21.8）0.30.360.54（mmr），取18mmin，V= 96mmin，查设计手册附表4-4-2取f0.4mmr故666.7444.4（rmin）查Z3025摇臂钻床说明书（附表4-4-1）取500rmin则实际切削速度为： 21.2mmin机动工时：0.355min（3）精扩孔。同上取进给量f0.4mmr,n630rmin则 机动工时：2.加工孔（1）钻孔12mm.步骤同本工序1-（1）取f0.63mmr，V42mmin故 取1000rmin故实际切削速度 切削工时：l2（37-262）48mm，3mm（2）扩钻12.85mm孔步骤同本工序1-（2）取f0.4mmr，V96mmin故,取200rmin，则实际切削速度为机动工时：（3）精扩 同上取f0.4mmr，n200rmin，故机动工时：3.加工的孔（1）扩钻15mm孔。 由本工序1-（2）得f（1.21.8），取0.3mmr，18mmin故f（1.21.8）0.30.360.54mmr，96mmin取f0.5mmr ，查Z3025摇臂钻床说明书取200rmin故实际切削速度机动工时：l224mm，3mm（2）扩钻15.85mm孔 步骤同上取f0.5mmr，n200rmin。（3）精扩孔步骤同上，取f0.25mmr，n200rmin，4.钻Re18孔（8.8mm）。用Z3025摇臂钻床及专用钻模查设计手册表3-38得f0.470.57mmr，查Z3025摇臂钻床说明书（设计手册表4-4-2）取f0.5mmr查切削用量简明手册表2-17取V=20mmin故查机床说明书取630rmin，故实际切削速度切削工时：工序：去毛刺，倒角 手动进给取与扩孔时转速相同。n200rmin工序：钻螺纹内孔8.8mm，选用Z525立式钻床及专用夹具加工。 步骤同上，取f0.5mmr，630rmin V17.4mmin 切削工时：工序：粗铣，精铣mm键槽。1. 粗铣26mm键槽保证尺寸25.8mm，切削余量为2Z1.8mm，选用粗齿圆柱立式铣刀，分两次走刀完成，可减少夹具的夹紧力减少载荷，对夹具设计有利。查金属切削手册表9-12取每齿进给量为0.25mm齿; 查工艺手册表11-28取V0.3m/s=18m/min，取铣刀外径20mm.查工艺手册表9-7取Z=3mm,则根据X53型立式铣床说明书（机械制造工艺设计手册附表4-16-1）取300rmin故实际切削速度：每分钟进给量0.253300225（mmmin）查设计手册附表4-16-2取200mmmin切削工时：2. 精铣键槽，保证尺寸mm单边切削深度0.1mm，选用细齿圆柱立式铣刀。 步骤同上取0.1mm齿，r0.35ms21mmin 20mm，Z6。故根据X53型铣床说明书取300rmin故实际切削速度为每分钟进给量0.1x6x300=180(mmmin)切削工时：工序：攻M10mm螺纹孔及Rc18孔.经查资料知钻孔后攻螺纹要乘以系数0.5查设计手册表3-38得f（0.470.57）0.50.2350.114（mmr），查机床说明书取f0.2mmr，0.25mmr，查机床说明书，取V20mmmin故查机床说明书，取630rmin故实际切削速度机动工时：攻M10mm螺纹 攻Rc1/8孔： 最后将以上各工序切削用量，工时定额的计算结果连同其它加工数据一并填入机械加工工艺过程综合卡片中。第章 铣床铣端面夹具设计夹具设计3.1研究原始质料利用本夹具主要用来铣端面夹具设计，在铣此铣端面夹具设计时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2定位基准的选择由零件图可知：在对进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔62进行了钻、扩、铰加工，进行了粗、精镗加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底平面、工艺孔和大头孔定位，即一面、心轴和棱形销定位，夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。方案：选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。分析比较上面二种方案：方案中的心轴夹紧、定位是不正确的，孔端是不加工的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。通过比较分析只有方案满足要求，孔62其加工轴线间有尺寸公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。3.3 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动夹紧机构。3.4 误差分析与计算该夹具以一面两销定位，两定位销孔尺寸公差为。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献5可得： 两定位销的定位误差 ： 其中：， 得 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的设计与选用3.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位，其参数如下表：表3.1 定位销dHD公称尺寸允差141816150.01122514M124 表3.2 定位棱销dHd公称尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.53.5.2夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板，其参数如表5.3：表3.3 移动压板公称直径L645208196.67M653.5.3 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。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示： 图3.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表3.4：表3.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D1
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