机械制造技术课程设计-接头零件加工工艺及铣宽12mm的2端面夹具设计

1、设 计 说 明 书 题 目：接头零件加工工艺规程及 铣宽 12mm 的 2 端面夹具设计 班级： 姓名： 指导教师 ： 完成日期 ： 1 摘摘 要要 这次设计的是 接头 。包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加 工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。根据零件的性质和零件图上各 端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。最后拟定顶杆帽的工 艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术 基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对 所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训 练,因此 ,它在我们四年的

2、大学生活中占有重要的地位 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工 作进行一次实际 的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。 由于能力 所限，设计 尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 全套图纸加扣 3346389411 或 3012250582 2 Abstract What this design is the roof bar hat. Including detail drawing, semifinished materials chart, assembly drawing each, machine-finishing technological pr

3、ocess card and with operation card each one. According to components nature and detail drawing various end surfaces roughness determination semifinished materials size and machining allowance. Finally draws up the roof bar hats craft road map, works out this work piece clamp plan, draws the jig asse

4、mbly drawing. Machinery Manufacturing Technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the University, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conducting the various courses of study by an in-depth comprehensive revi

5、ew of the total, is also a Theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important position For me personally, I hope that through the curriculum design of their future will be engaged in the work of one of training, which tempered his analysis, problem-so

6、lving abilities. As capacity constraints, there are still many deficiencies in the design, ask teachers to give guidance. 3 目目录录 摘摘 要要 .1 1、接接头头的的工工艺艺分分析析及及生生产产类类型型的的确确定定.4 1.1 接头的用途 .4 1.2 接头的技术要求 .4 1.3 审核接头的工艺性.4 1.4 确定接头的生产类型.5 2、确确定定毛毛坯坯、绘绘制制毛毛坯坯简简图图.5 2.1 选择毛坯 .5 2.2 确定毛坯的尺寸公差和加工余量.5 2.2.1 公差等

7、级.5 2.2.2 锻件重量.5 2.2.3锻件形状复杂系数.5 2.2.4 铸件的材质系数.5 2.2.5锻件分模线形状.6 2.2.6零件表面粗糙度.6 3、拟拟定定接接头头工工艺艺路路线线.6 3.1 选择定位基准.6 3.2 表面加工方法的确定.6 3.3 加工阶段的划分 .7 3.4 工序的集中与分散.7 3.5 工序顺序的安排 .7 3.6 确定工艺路线.8 4、机机床床设设备备及及工工艺艺装装备备的的选选用用.8 4.1 机床设备选用.8 4.2 工艺设备 .8 4 5、工工时时和和削削用用量量的的计计算算.9 6、铣铣宽宽 12MM 的的 2 端端面面夹夹具具设设计计 .12

8、6.1 问题的提出 .12 6.2 确定夹具结构方案.12 6.3 分析计算定位误差.12 6.4 确定接头零件的夹紧装置.13 6.5 简要操作说明.14 7、体体会会与与展展望望.15 参参考考文文献献 .16 1、接接头头的的工工艺艺分分析析及及生生产产类类型型的的确确定定 1.1 接接头头的的用用途途 该接头的用途，待查 零件图如下 1.2 接接头头的的技技术术要要求求 接头 的全部技术要求列表中 12 的孔，精度为7 级粗糙度要求为0.8，需要钻，扩， 铰，精 5 铰 宽 20 的槽，精度等级为11 级，相对于基准A 的垂直度为 0.05， 16 的外圆 精度等级为 7 级粗糙度要求

9、为1.6 需要精车， 加工方 能满足要求。 1.3 审审核核接接头头的的工工艺艺性性 分析零件图可知 ，该零件除 主要工作表面加工精度均较低，不需 要高竣工度机床加工，通过铣削、车床的粗加工就可以达到加工要求； 而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下， 采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较 好。 1.4 确确定定接接头头的的生生产产类类型型 大批量生产。 2、确确定定毛毛坯坯、绘绘制制毛毛坯坯简简图图 2.1 选选择择毛毛坯坯 由于该 接头的材料为45，又是大批量生产，因此我们采用锻造， 为提高生产率和锻 件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。 2.

10、2 确确定定毛毛坯坯的的尺尺寸寸公公差差和和加加工工余余量量 要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 2.2.1 公差等级 由于 接头 的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级。 2.2.2 锻件重量 根据顶杆帽的 体积和密度估算 机械加工后顶杆帽 的重量为 0.37kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.430kg。 6 2.2.3 锻件形状复杂系数 对接头 的零件图进行分析计算，可计算该接头 锻件的形状复杂系 数 S=0.259kg/0.450kg0.58 N /mmt 由于 0.58 介于 0.32 和 0.63 之间，故 接头 的形状复杂系数属 级

11、2 S 2.2.4 铸件的材质系数 由于该 接头 材料 45 是碳 的质量分数大于0.65%的钢，该锻件的材 质系数属级。 2 M 2.2.5 锻件分模线形状 根据锻件的形 位特点，选择零件轴线方向为分模面。此分模面是对 称的，分模线属平直分模线。 2.2.6 零件表面粗糙度 由零件图可知，各表面的粗糙度。查表确定该锻件的尺寸公差和机 械加工余量 。 3、拟拟定定接接头头工工艺艺路路线线 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，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中 会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进 行。 定位基准有粗基

12、准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定 粗基准。 3.1 选选择择定定位位基基准准 （1）粗基准的选择： 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗 基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位 置精度较高的不加工表面作粗基准。因此， 对于本 零件 选择零件的 7 外圆柱端面 为主要的定位粗基准 。 （2）精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方 便，依据 “基准重合 ”原则和 “基准统一 ”原则，以粗加工后零件轴 线为主要的定位精基准。 3.2 表表面面加加工工方方法法的的确确定定 根据 接头 零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件 各表面的加工方

13、法如表 加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案 车右端端面和 外圆 退刀 6.3粗车 铣左端面IT70.8粗铣 铣宽 12mm 的 2 端面 IT8粗铣 精车右端端面IT70.8钻，扩，铰，精铰 精铣 12mm 槽面IT81.6粗铣 -精铣 铣 2 端 7mm 斜面 IT113.2粗铣 半精铣 3.3 加加工工阶阶段段的的划划分分 该接头 加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工 和精加工几个阶段。 在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用 精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车接头 16 外圆柱 面及其 端面、 然后铣 27 的端面 。 3.4 工工序序的

14、的集集中中与与分分散散 选用工序集中原则安排接头 的加工工序。该 接头 的生产类型为 大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而 且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而 且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的 相对位置精度要求。 8 3.5 工工序序顺顺序序的的安安排排 （1）遵循 “先基准后其他 ”原则，首先加工基准 顶杆帽 外圆 柱端面。 （2）遵循 “先粗后精 ”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工 序。 （3）遵循 “先主后次 ”原则，先加工主要表面顶杆帽 外圆柱 端面、 外圆柱表 面、内孔 表面和 顶杆帽 环形 孔

15、槽表 面，后加工次要表 面。 （4）遵循 “先面后孔 ”原则，先加工 顶杆帽 外圆柱面，再加工 内 孔和 环形 孔槽 。 3.6 确确定定工工艺艺路路线线 制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下, 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生 产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了接头 的工艺 路线。 5铸造锻造 10 时效处 理 退火处理 15车车右端端面和外圆 退刀 20铣铣左端面 25铣铣宽 12mm 的 2 端面 30车

16、精车右端端面 35铣精铣 12mm 槽面 40铣铣 2 端 7mm 斜面 50钳去毛刺 55检验检验 65入库入库 9 4、机机床床设设备备及及工工艺艺装装备备的的选选用用 4.1 机机床床设设备备选选用用 选用 X62 卧式 式铣床、 4.2 工工艺艺设设备备 包括刀具、量具、夹具 5、工工时时和和 削削用用量量的的计计算算 （1） 粗车 16 的端面 和外圆 确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为1.5mm， 则毛坯长度方向的最大加工余量为1.5mm,分两次加工 ,a=0.75mm 计。 p 长度加工方向取IT12 级，取mm。确定进给量f:根据 切削用量04 . 0 简明手册

17、（第三版）（以下简称 切削手册 表 1.4,当刀杆 16mmX25mm, a=2mm 时,以及工件直径为30 时。 p f=0.50.7mm/r 按 C6201 车床说明书（见 切削手册 表 1.30）取 f=0.5 mm/r 计算切削速度 : 按切削手册 表 1.27,切削速度的 计算公式为 V =(m/min)2.1 cv yx p m v k faT c v v 式中 , =1.58, =0.15, y =0.4,m=0.2。修正系数v cx v v k 见切削手册 表 1.28,即v k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97 mvsvkvkrvBV 所

18、以 10 V = c 97 . 0 81 . 0 04 . 1 8 . 044 . 1 5 . 0260 58. 1 4 . 015 . 0 2 . 0 =66.7(m/min) 确定机床主轴转速 n =253(r/min) s d VC1000 8414 . 3 7 . 661000 按机床说明书（见 工艺手册 表 4.28）与 253r/min 相近的机床 转速有 230r/min 及 305r/min。现选取 305r/min。如果选 230m/min， 则速度损失较大。所以实际切削速度 V=80m/min 计算切削工时，按 工艺手册 表 6.2-1,取 L=33mm, L =3mm,

19、L =0mm, L =0mm 123 t=0.236(min) m 5 . 0305 333 工序二： 铣左端面的切削用量及基本工时的计算 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8, ，。mmap5 . 1mmd35 0 min/125mv 4z 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 mmap5 . 1 2）决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz min/39.1137 35 12510001000 r d v ns 按机床标准选取

20、1450 w nmin/r min/35.159 1000 145035 1000 m dn v w 11 当1450r/min 时 w n rmmznff wzm /1160145042 . 0 按机床标准选取rmmfm/1160 3）计算工时 切削工时：，则机动工时为mml40mml5 1 mml3 2 min1010 . 0 475 3540 21 fn lll t w m 铣 12mm 槽 卧式铣床 X62 选择刀具 刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8, ，。mmap5 . 1 0 12dmmmin/75mv 4z 2. 决定铣削用量 4）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一

21、次走刀内铣完，则 mmap5 . 1 5）决定每次进给量及切削速度 根据 X62 型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz 10001000 75 1194.2 / min 12 s v nr d 按机床标准选取1450 w nmin/r 12 1450 477/ min 10001000 w dn vm 当1450r/min 时 w n rmmznff wzm /1160145042 . 0 按机床标准选取rmmfm/1160 6）计算工时 12 切削工时： ，则机动工时为mml40 1 mml3 2 min09 . 0 475 340 2

22、1 fn ll t w m 铣 40mm 槽的切削用量及基本工时的计算同上，在此不再累述 6、铣铣宽宽 12mm 的的 2 端端面面夹夹具具设设计计 6.1 问问题题的的提提出出 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺 装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代 化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一 直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加 工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩 大各种机床使用范围必不可少重要手段。 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

23、专用 夹具。 我们设计 铣宽 12mm 的 2 端面 的铣床 夹具。本夹具将用于X62 卧式铣床上 加工 。 6.2 确确定定夹夹具具结结构构方方案案 根据六点定位规则确定接头零件的定位方式，由定位方案可知，该工 序限制了接头零件的6 个自由度。现根据加工要求来分析其必须限制的 自由度数目的正确性。 采用一个圆柱销限制了一个方向的自由度，一个V 型块限制四 个自由度，一个夹具底面限制了一个自由度。 1）定位基准的选择 由接头零件图可知，16 加工时以底面来定位。 13 2）选择定位元件 设计定位装置，根据已确定的定位基准面的结 构形状，确定定位元件类型和结构尺寸。 1.选用 V 型块安装在 1

24、6mm 外圆定位； 6.3 分分析析计计算算定定位位误误差差 （1）加工 12mm 槽两端 面的 定位误差，由定位方案 DyB 可知定位基准与设计基准重合，所以=0。 B 基准位移误差等于定位 V 型块与定位外圆的最大间隙值， y max X 配合为 ， =（0.021-0.020）mm=0.001mm maxD X 因而 =0+0.041=0.041mm DyB 定位误差的允许值=1/30.020.0066mm D 允 1 3 c T =0.001=0.006 D D 允 因此， 定位方案能满足 加工要求。 6.4 确确定定接接头头零零件件的的夹夹紧紧装装置置 （1）确定夹具类型 由夹具结构

25、方案可知、本工序加工的侧面，在此采用螺旋夹紧结构。 （2）确定夹紧方式 根据生产的需要采用螺栓夹紧，参考类似夹具资料，在接头零件 的 面夹紧。 （3）夹紧力的计算。 由前面计算知： 切削力 =3654.8N 扭矩 T=15.97N.m X F 在以接头零件为受力体的平衡力体系中，铣削切削加工的轴向力 P 和夹紧力 W 由支承反力平衡，而铣削切削加工的扭矩有使接头零件产 14 生转动的趋势。根据力的平衡关系初步估算： 轴向力： P=2 k W 所以，=1827.4 N k W 2 p3654.8 2 径向力： T= x F l 所以， =532.33 N x T F l 15.97 0.03 夹

26、紧力 Q 为： 3 .(1) k L QWq H = 3 0.04 0.15 1827.4(1)23.4 0.075 =2289.4 N 式中 -实际所需夹紧力（ N）; k W L-夹压点到轴心线的距离（mm）; H-螺栓的导向长度（ mm）; -摩擦系数 0.10.15；: q-作用力（ N） 。 满足夹紧力要求！ 6.5 简简要要操操作作说说明明 对夹具进行设计过程中，要让生产的效率得到提高，防止出现互相干 涉现象。设计的夹具，构造不可复杂，要方便生产使用，同时费用不能过 高。这里夹紧选取转动压紧螺栓来完成。此工序中，铣削加工的余量不大， 铣削的力也较小，因此通过正常的人工夹紧即可符合要求。 15 7、体体会会与与展展望望 通过这次课程设计我学会了更多专业知识，培养了实际操作和创新的 能力。在过去的课程中，我们只是学习了一些重要的理论知识，而没有切 合实际的练习与测试。在这次课程设计 中我