扁叉制造工艺与夹具设计

扁叉制造工艺与夹具设计第1页共页xxxxxx大学毕业论文（设计）论文题目扁叉制造工艺与夹具设计姓名___xxxxx______学院系__xxxxxxx______专号___xxxxxx__xxxxxx称xxxxx业指导教师xxxx职中国合肥·二零一五年五月毕业论文成绩评定表扁叉制造工艺与夹具设计第2页共页1．评语：毕业论文（设计）答辩委员会于年月日审查了该生毕业2．成绩为：3．其他建议：毕业论文（设计）答辩领导小组组长（签字）年月日扁叉制造工艺与夹具设计第3页共页目录1引言……………41.1课程意义………………………41.2主要工作………………………42零件分析………………………62.1零件的作用……………………62.2零件的结构要求………………62.3零件的工艺分析………………63确定毛坯的尺寸公差及加工余量……………73.1确定毛培………………………73.23.3绘制扁叉毛坯简图……………114工艺规程设计…………………114.1定位基准的选择………………114.2拟订工艺路线…………………125切削用量的计算和基本时间的确定…………135.1工序1切削用量和工时的确定……………135.2工序2切削用量和工时的确定……………145.3工序3切削用量和工时的确定……………165.4工序4切削用量和工时的确定………………176专用夹具设计…………………186.1铣凸台铣床夹具………………186.2铣圆柱四侧面夹具……………216.3钻φ10孔夹具………………25结论……………27致谢…………………27参考文献……………28附件本文档是独立自主完成的毕业设计，只可用于图1图22零件分析扁叉制造工艺与夹具设计第7页共页机械加工，保证加工质量的同时，也要使劳动量达到最小。设计和工艺是密切相关的又是相辅相成的，所以设计者同时也要考虑加工工艺的问题。很高，对圆柱的四个端面也要一定的精度要求。该零件的两小孔有同轴度要求，且上端面的两侧面相对空轴线有对称度要求，上端面两侧面对两孔轴线也各自有平行度要求。因此，该零件的尺寸精度、质量，进而影响其性能与工作寿命，因此对他们的加工是非常关键的。2.3零件的工艺分析扁叉材料为HT15-32，零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构比较简单，生产类型属于大批量。该零件在加工过程中需要注意一些部210H7内壁要求粗糙度为Ra1.6，凸台两侧面及两边沿要求粗糙度为Ra3.2；其中钻孔φ10H7时要求以F面为基准同轴度φ0.01，以两孔轴线为基准，铣凸块还出来。由此可见，该零件的工艺性较好。3确定毛坯的尺寸、公差及加工余量3.1选择毛坯扁叉的零件材料为灰铸铁HT15-32,考虑零件在实际结构中运行过程中所受1可知应选择金属型浇注铸2选用铸件尺寸公差等级为CT-8。表11、求最大轮廓尺寸扁叉制造工艺与夹具设计4、机械加工余量表45、铸件毛坯的基本尺寸余量5-7mm，故取6mm。由上可算得：R=F+2RMA扁叉制造工艺与夹具设计R—铸件毛胚的基本尺寸3.3绘制扁叉毛坯简图由上面的结果，可以得到图3零件的毛坯图。扁叉制造工艺与夹具设计第页共页4.2拟订工艺路线工艺路线的拟订，包括加工方法的确定，加工阶段，加工顺序，以及安排热处理、检验及其他辅助工序。拟订工艺路线是制订工艺规程极为重要的一步，方案。1、加工方法的确定根据零件各部位的表面粗糙度和参考文献《机械制造工艺学》的表3-5、表3-6可知各工序的加工方法如下：凸台上端面：粗铣―精铣；凸台两侧面：粗铣―精铣；圆柱四侧面：粗铣―精铣；φ10H7孔：钻―粗铰―精铰。2、工序顺序的安排㈠、工艺路线方案一（4)、粗铣C圆柱两端面C1、C2㈡、工艺路线方案二面扁叉制造工艺与夹具设计第页共页通过比较得，第一种方案加工时间较短，加工精度合适，成本较合理；第5切削用量的计算和基本时间的确定5.1工序1切削用量和工时的确定工序1：粗铣A1、A2、B面本工序是粗铣上端面B和两侧面A1、A2，已知加工材料为HT15-32，σ直径d=200mm，齿数z=20。（1）确定每齿进给量f。根据《机械制造基础课程设计》表5-4知X6142z加工铸铁时，每齿进给量f=0.3—0.5mm/z。由于本工序背吃刀量asp=1—2mmz和上端面B切削宽度为12mm和两侧面A1、A2的切削宽度为10.7mm，故粗铣三个面f都选择每齿进给量=0.4mm/z。z（2）选择铣刀磨钝标准和耐用度。跟据《机械制造工艺学课程设计指导V（3）确定切削速度和工作台每分钟进给量f。由《机械制造基础课程设c计》表5-72续查得，整体铣刀切削铸铁的切削速度为V=29.7m/min，则所需铣床主轴转速范围是：n=1000V/∏d=47.3r/min。选取n=45r/min，则实际铣削速度为V=∏dn/1000=28.26m/minc铣刀每转工作台移动速度，即每转进给量f=fz扁叉制造工艺与夹具设计第页共页fV=fz给量为fzX6142合适。最后确定的切削用量为：aae1=aeA2aafaa荒铣的背吃刀量粗铣的背吃刀量=spA2spBsp1aa==zVc2.基本时间tmV/f工件铣削部分长度da22e——切入行程长度当主偏角为90时，（d—）+）L2——切出行程长度已知n=46r/min，Lw=142mm。由计算得L1+L2=8mm。所以，基本时间为：tt=ttt=+m5.2工序2切削用量和工时的确定工序2：精铣B面机床为X5042型立式铣床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀，其参数：直径d=200mm，齿数Z=20。粗铣时，为了提高切削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程铣完；精铣时一般为0.1-1mm或更小。扁叉制造工艺与夹具设计第页共页f（1）确定每齿进给量zaf铣刀加工铸铁时，每齿进给量=0.3-0.5mm/z。由于本工序背吃刀量=0.7zf和切削宽度为12mm，故选择每齿进给量=0.3mm/z。z2）选择铣刀磨钝标准和耐用度。跟据《机械制造工艺学课程设计指导值为2mm,查《机械制造基础课程设计》表5-72续知，铣刀合理耐用度时间V（3）确定切削速度和工作台每分钟进给量f。由《机械制造基础课程c设计》表5-72续查得，高速钢切削铸铁的切削速度为V=33.8m/min，则所需铣床主轴转速范围是：n=1000V/∏d=33.79r/min。选取n=34r/min，则实际铣削速度为V=∏dn/1000=21.35m/minc铣刀每转工作台移动速度，即每转进给量ff=z=0.3×20=6mmz工作台每分钟进给量为V=fn=n=0.3×20×34=204mm/minf给量为f=Vf/zn=180/(20×34)=0.265mm/zz5-32知，由铣削力Fz和铣削功率Pm得，故选X6142合适。最后确定的切削用量为：a==6mmea=0.7mmf=0.265mm/zzf=180m/minV=22m/minc2.基本时间tmtm=（Lw+L1+L2）/VfLW——工件铣削部分长度L1——切入行程长度da22e当主偏角为90时，L1=0.5（d—）+（1—3）扁叉制造工艺与夹具设计第页共页L2——切出行程长度L2=3—5mm已知n=34r/min，Lw=142mm。由计算得L1+L2=6mm。所以，基本时间为：tm=（142+8）/180=0.833mim5.3工序3切削用量和工时的确定工序3：精铣A1、A2面床为X6142型卧式铣床，所选刀具为高速钢镶齿套式面铣刀，其参数：直径d=200mm，齿数Z=20。粗铣时，为了提高切削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程铣完。f（1）确定每齿进给量。根据《机械制造基础课程设计》表5-4知X6142zfa刀加工铸铁时，每齿进给量=0.3—0.5mm/z。由于本工序背吃刀量=0—1mmspzf和切削宽度为7.4mm，故选择每齿进给量=0.3mm/z。z查《机械制造基础课程设计》表5-72续知，铣刀合理耐用度时间T=240min。V（3）确定切削速度和工作台每分钟进给量f。由《机械制造基础课程设c计》表5-72续查得，高速钢切削铸铁的切削速度为V=20m/min，则所需铣床主轴转速范围是：n=1000V/∏d=31.85r/min。选取n=35r/min，则实际铣削速度为V=∏dn/1000=21.98m/minc铣刀每转工作台移动速度，即每转进给量ff=z=0.3×20=6mmz工作台每分钟进给量为Vf=zn=0.3×20×35=210mm/minzf量为f=f/zn=150/(20×35)=0.214mm/zz知，由铣削力Fz和铣削功率Pm得，故选X6142合适。最后确定的切削用量为：asp=0.7mma==6mme扁叉制造工艺与夹具设计第页共页fz=0.214mm/zf=150m/minVc=22m/min2.基本时间tmtm=（Lw+L1+L2）/VfLW——工件铣削部分长度L1——切入行程长度）+（1—3）当主偏角为90时，L1=0.5（d—da22eL2——切出行程长度L2=3—5mm已知n=35r/min，Lw=142mm。由计算得L1+L2=8mm。所以，基本时间为：tm=（142+8）/150=1mim故，A1，A2两面的基本时间为：t=2×tm=2min5.4工序4切削用量和工时的确定工序4：粗铣圆柱C的两个端面C1、C2本工序是粗铣圆柱C=195Mpa，b铸件无外皮，机床为XQ6125型卧式铣床。圆柱C的C1、C2两个端面尺寸一样，先铣C1面，再C2铣面。1、刀具的选择aap≤70mm。但是根据零件的构造条件和装夹工艺，选择d0=160mm。由于采用的刀具为高速钢镶齿圆柱铣刀，故齿数Z=10。2、选择切削用量a1）决定切削用量由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则asp=h=2mmf2）确定每齿进给量z统刚性中等、高速钢镶齿圆柱铣刀加工铸铁时，每齿进给量ff=0.12~0.2mm/z。现选择每齿进给量=0.15mm/z。zz寿命T=180min。扁叉制造工艺与夹具设计第页共页V4）确定切削速度和工作台每分钟进给量fZ。由《切削用量简明手册》表3.11c查得：aaf当d0=160mm，Z=10，=40~70mm，=2.8mm，=0.15mm/z时，Vt=30m/min，ezK=K=Knt=60r/min，Vft=57mm/min。各修正系数为：KKK1.0=1.0，Mnf。fVVKK故=30×1.0×1.0m/min=30m/minCtnnKK=60×1.0×1.0r/min=60r/mintVVKK=57×1.0×1.0mm/min=57mm/minfff根据铣床XQ6125型的说明书，选择nc=60r/min,Vfc=95mm/min。Vf因此实际切削.1416060齿进给量为：dnVczV0cf10001000nZc95m/min=30m/minZ=6010mm/min=0.158mm/znPK1.00.8kW，PP0.8kW，故实际切削功率为根据XQ6125型铣床说明书，机床允许的主轴功率为P2.22×0.75kW=1.665kWPP故，因此所决定的切削用量可以采用，即ae=2mm，n=60r/min,fVVf=95mm/min，=30m/min，=0.15mm/z。czL3、计算基本工时tmVf则L=l+y+Δ=（24+21）mm=45mm，故tm45min0.474min95因为粗铣C圆柱C1、C2两端面的工步相同，所以两个工步所用的时间相同，即粗铣圆柱C的C1、C2两个端面所需要的基本工时为：t2t20.4740.948nm6专用夹具设计6.1铣凸台铣床夹具1、定位基准的选择选择凸台的上端面为该夹具的定位基准。2、定位方式本铣床夹具是为了铣凸台上表面及两侧面的，由V型块和压板固定圆柱自扁叉制造工艺与夹具设计扁叉制造工艺与夹具设计图6图7扁叉制造工艺与夹具设计图8扁叉制造工艺与夹具设计图9图扁叉制造工艺与夹具设计扁叉制造工艺与夹具设计图6.3钻Φ10孔钻床夹具扁叉制造工艺与夹具设计图扁叉制造工艺与夹具设计图图扁叉制造工艺与夹具设计图结论扁叉制造工艺与夹具设计第页共页本文的完成是在方梁菲老师的悉心指导下进行的，从毕业论文的选题到所师的细心指导与认真、详细、精确的解析。在朴实无华、宽以待人的方梁菲老师会有许多欠缺考虑的地方，希望各位老师批评指正。参考文献1出版社，201423哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学（Ⅰ）.第七版.北京：高等教育出版社，20094刘鸿文.材料力学Ⅰ.第五版.北京：高等教育出版社，20105社6杨长骙.金属结构.北京：机械工业出版社7大连理工大学工程图学教研室.机械制图.北京：高等教育出版社，20078冯辛安.机械制造装配设计.北京：机械工业出版社，2004flatforkmanufacturingtechnologyandfixturedesignTitleAbstract:Insucharapiddevelopmentofsociety,peopleontheefficiencyoftheproductionandprocessingofevenmoreemphasisonthecomponentsoftheprocessingaccuracyrequirementsarehigherandhigher,butmaintainhighprocessingefficiency,butalsoneedtoensureprecisionmachining,Thusintheprocessamongtherelevantrequirementsofthefixtureisgettinghigher.Intheproductionprocess,theclamphastheseeffects:toensureastableandreliablecompletionofthemachiningaccuracy;shortermachiningtimeandeffortrequiredtoimprovelabo