KCSJ-06 角板加工工藝與銑74×60的面[保證尺寸22]夾具設計課程設計

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機械制造 課程設計(論文) 題 目:角板的機械加工工藝規(guī)程及典型夾具 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 目 錄 目 錄 2 1.序 言 1 2 計算生產(chǎn)綱領、確定生產(chǎn)類型 1 3 審查零件圖樣的工藝性 1 4 選擇毛坯 3 5 工藝過程的設計 3 5.1 定位基準的選擇 3 5.2 零件表面加工方法的選擇 4 5.3 制訂工藝路線 4 6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 5 7 工序設計 6 7.1 選擇機床 6 7.2 夾具選擇 6 7.3 選擇刀具 6 7.4 確定工序尺寸 6 8 確定切削用量及基本工時 7 9 專用夾具設計 13 9.1定位基準的選擇 14 9.2 定位方案和元件設計 14 9.3 夾緊機構(gòu)的設計 14 9.4 定位誤差的計算 14 9.5夾具設計說明 14 參考文獻 15 角板的機械加工工藝規(guī)程及典型夾具 1.序 言 角板的加工工藝規(guī)程是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 2 計算生產(chǎn)綱領、確定生產(chǎn)類型 課程設計的產(chǎn)品為一個角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺，其設備品率為10%，機械加工廢品率為1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機械加工工藝規(guī)程。 件/年 角板零件的年產(chǎn)量為5550件，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 3 審查零件圖樣的工藝性 角板零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全?；鶞士滓筝^高，可以通過粗鏜、半精鏜、精鏜進行加工；本零件各表面要求的加工精度低，加工并不困難；角板上的4個溝槽加工精度不高，可以直接用立銑刀銑出；角板凸臺的螺紋孔，需經(jīng)過鉆底孔，再攻絲。角板加工表面和有一定的位置要求，主要是上表面與軸線的平行度為0.06。 經(jīng)過以上的分析，我們可以先選定粗基準，加工精基準所在的加工表面，然后借助夾具對其他表面進行加工，從而保證相應的位置精度。 角板(鑄件)圖 角板加工圖 4 選擇毛坯 角板有HT250鑄造，輪廓尺寸不大，形狀也不復雜，又屬成批生產(chǎn)，故毛坯可以采用鑄造成型。零件的形狀不復雜，因而毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，用砂型鑄造，上下分模鑄造出來。毛坯的尺寸通過確定加工余量后決定。 5 工藝過程的設計 5.1 定位基準的選擇 本零件是帶孔的角板，孔是設計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，選定角板外圓端面為粗基準，加工孔，此后選用孔為精基準，加工其余的表面以及銑槽。 5.2 零件表面加工方法的選擇 本零件的的加工面有內(nèi)孔、上表面、槽及螺紋孔等，材料為HT250。參閱手冊，其加工方法選擇如下： （1）的內(nèi)孔，表面的粗糙度為，公差等級為IT7，需要粗鏜、半精鏜、精鏜。 （2）角板端面的粗糙度為，只需要粗銑即可達到要求。 （3）角板上表面的粗糙度為，公差等級為IT10，需要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達到要求。 （4）角板上的槽的內(nèi)表面的粗糙度為，公差等級為IT10，需要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達到要求。 （5）凸臺粗糙度為，只需要粗銑即可達到要求。 （6）螺紋孔需要經(jīng)過鉆孔、攻絲。 5.3 制訂工藝路線 銑削加工在排列加工工序時，一般遵循基準先行、先主后次、先粗后細、先面后孔的原則，因而角板的加工工藝路線先加工角板端面，再加工孔，最后加工角板的上表面。按照上述的原則以及工序集中的特點，角板的加工可按下述工藝路線進行： 010：以處外圓及上端面定位，粗銑外圓的另外一個端面，粗鏜孔。 020：以外圓及粗銑后的端面定位，粗銑另外一個端面，半精鏜孔。 030：以外圓及端面定位，精鏜孔。 040：以的孔及端面定位，粗銑角板的一個表面。 050：以的孔及端面定位，粗銑角板的另一表面以及凸臺。 060：以的孔及端面定位，半精銑角板的一表面。 070：以的孔及端面定位，半精銑角板的另一表面。 080：以的孔及端面定位，粗銑角板的一表面的槽。 090：以的孔及端面定位，粗銑角板的另一表面的槽。 100：以的孔及端面定位，半精銑銑角板的一表面的槽。 110：以的孔及端面定位，半精銑銑角板的另一表面的槽。 120：以外圓端面定位，鉆底孔。 130：以外圓端面定位，攻絲。 140：鉗工去毛刺。 150：終檢。 6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 角板毛坯尺寸數(shù)據(jù)表 零件尺寸 單面加工余量 鑄件尺寸 28 10 2.5 3 3 31 13 60 3及2.5 65.5 角板毛坯尺寸允許公差數(shù)據(jù)表 鑄件尺寸 公差 1.8 31 13 65.5 1.8 1.6 2.2 7 工序設計 7.1 選擇機床 （1）工序010、020、040、050、080、090是粗銑，060、070、100、110是半精銑。各工序額工步數(shù)不多，成批生不要求很高的生產(chǎn)率，選用臥式銑床就能滿足要求。本零件的外形輪廓不大，精度要求不是很高，選用X61W即可滿足要求。 （2）工序030是精鏜，表面粗造的，加工精度要求高，選用T740K即可滿足要求。 （3）工序120是鉆孔后攻絲，可選用Z525型立式鉆床。 7.2 夾具選擇 本零件角板出銑角板表面及銑槽需要專用的夾具外，其他的用通用夾具即可。鏜孔和銑端面選用三爪自定心卡盤，鉆孔和攻絲選用短銷固定即可。 7.3 選擇刀具 （1）銑削角板表面、端面和凸臺時，選用高速鋼鑲齒圓柱銑刀，直徑。 （2）銑削槽時，選用直柄鍵槽銑刀，直徑。 （3）鉆孔時，選用直柄麻花鉆，直徑。 7.4 確定工序尺寸 （1）的工序尺寸及公差 用查表確定各道工序的加工余量及毛坯余量總余量如下：精鏜加工余量0.5mm；半精鏜加工余量1.0mm；粗鏜加工余量3.5mm，則毛坯的總余量為5mm。 各工序的尺寸的基本尺寸如下：半精鏜尺寸；粗鏜尺寸；毛坯的尺寸。 工序尺寸的公差及其偏差：精鏜前的半精鏜取IT11級，得；粗鏜取IT12級，得；毛坯公差取。 工序尺寸偏差按“入體原則”標注：精鏜 ；半精鏜 ； 粗鏜 ；毛坯 。 （2）確定各加工表面的工序加工余量 工序 加工表面 總加工余量 工序加工余量 010 020 040 050 060 070 080 090 100 下端面 上端面 角板表面 角板表面 角板表面 角板表面 槽 槽 槽 5.5 5.5 3 3 3 3 10 10 10 2.5 3 2 2 1 1 10 10 10 110 槽 10 10 8 確定切削用量及基本工時 工序一：鑄造 工序二：時效處理 工序三：銑寬60mm2端面，60mm2端面粗糙度要求為12.5.一次粗銑加工即可滿足要求，我們選用X51立式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一：銑60mm上端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 工步二銑60mm下端面的切削用量及基本工時的計算如上在此不再累述： 工序四：鉆，擴，絞Φ40孔 工步一鉆孔至φ39 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ31孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：擴孔 利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步3：鉸孔 根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 工序五：銑2個74x60mm端面，60mm2端面粗糙度要求為6.3一次粗銑加工即可滿足要求，我們選用X51立式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一：銑74x60上端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 工步二：銑74x60右端面的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述 工序六：銑長為12的R4的半圓槽 選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝1450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 9） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 銑削其余機床的切削用量及基本工時的計算，如上在此不再累述。 工序VII:Φ15端面. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 11） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 12） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序VIII：鉆M8螺紋孔的切削用量及基本工時的確定： 選用Z525立式鉆床，選用d=Φ6.8的麻花鉆，M8的機用絲錐 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： min ⑵攻螺紋M8mm： 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 9 專用夾具設計 由于大批量加工,為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計銑床專用夾具。由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。 本夾具是銑角板夾具上表面60X74夾具設計 9.1定位基準的選擇 在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準，稱為定位基準。據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。根據(jù)本道工序，選側(cè)面為定位基準。 9.2 定位方案和元件設計 根據(jù)工序圖及對零件的結(jié)構(gòu)的分析，本道工序需限制4個自由度，為了增加定位的可靠行，實際限制了其6個自由度。本夾具采用6點定位原則，用兩個固定的支撐板作為一大平面，限制了工件的兩個旋轉(zhuǎn)自由度和一個移動自由度；用一個側(cè)向支撐板作為一小平面，限制了工件的一個旋轉(zhuǎn)自由度和一個移動自由度；用一個支撐釘作為止推點，本夾具的止推點采用了自位支撐的方式。 9.3 夾緊機構(gòu)的設計 本夾具采用壓板夾緊機構(gòu)進行夾緊，同時保證了夾緊可靠和動作迅速的要求。 9.4 定位誤差的計算 本夾具的定位表面為工序所要求的基準面，所以基準不重合誤差ΔJB=0；由于G面是非加工表面，根據(jù)其制造方式，其表面粗糙度為Ra25，基準位移誤差ΔJw=0.025。 總定位誤差Δdw=ΔJB+ΔJw=0.025＜=0.1（尺寸自由公差），因此該夾具滿足精度要求。 9.5夾具設計說明 在本章是對夾具結(jié)構(gòu)的設計和分析其精確度的階段。重點在于選擇基準面將零件如何定位、夾緊在夾具體上，再由中心孔的一面定位，就使零件在夾具體上完全定位了。選用壓緊件時，分別用了移動和轉(zhuǎn)動壓板。最后設計出夾具體，參考有關資料計算夾具的定位誤差。 參考文獻 [1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，1996．1． [2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上海科學技術出版社，2002． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． 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