KCSJ-06 角板工藝與夾具設(shè)計(jì)-銑角板夾具上表面60X74夾具設(shè)計(jì)

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言角板的加工工藝規(guī)程是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。2 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為一個(gè)角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺(tái)，其設(shè)備品率為10%，機(jī)械加工廢品率為1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機(jī)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(shù)要求齊全?；鶞?zhǔn)孔要求較高，可以通過(guò)粗鏜、半精鏜、精鏜進(jìn)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(gè)溝槽加工精度不高，可以直接用立銑刀銑出；角板凸臺(tái)的螺紋孔，需經(jīng)過(guò)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(guò)以上的分析，我們可以先選定粗基準(zhǔn)，加工精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助夾具對(duì)其他表面進(jìn)行加工，從而保證相應(yīng)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(fù)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(fù)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(lái)。毛坯的尺寸通過(guò)確定加工余量后決定。5 工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是帶孔的角板，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)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(zhǔn)，加工孔，此后選用孔為精基準(zhǔn)，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(cè)，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(jí)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(dá)到要求。（3）角板上表面的粗糙度為，公差等級(jí)為IT10，需要經(jīng)過(guò)粗銑、半精銑才能達(dá)到要求。（4）角板上的槽的內(nèi)表面的粗糙度為，公差等級(jí)為IT10，需要經(jīng)過(guò)粗銑、半精銑才能達(dá)到要求。（5）凸臺(tái)粗糙度為，只需要粗銑即可達(dá)到要求。（6）螺紋孔需要經(jīng)過(guò)鉆孔、攻絲。5.3 制訂工藝路線銑削加工在排列加工工序時(shí)，一般遵循基準(zhǔn)先行、先主后次、先粗后細(xì)、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(diǎn)，角板的加工可按下述工藝路線進(jìn)行：010：以處外圓及上端面定位，粗銑外圓的另外一個(gè)端面，粗鏜孔。020：以外圓及粗銑后的端面定位，粗銑另外一個(gè)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(gè)表面。050：以的孔及端面定位，粗銑角板的另一表面以及凸臺(tái)。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(jī)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28102.5333113603及2.565.5角板毛坯尺寸允許公差數(shù)據(jù)表鑄件尺寸公差1.8311365.51.81.62.27 工序設(shè)計(jì)7.1 選擇機(jī)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(pán)，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(tái)時(shí)，選用高速鋼鑲齒圓柱銑刀，直徑。（2）銑削槽時(shí)，選用直柄鍵槽銑刀，直徑。（3）鉆孔時(shí)，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(jí)，得；粗鏜取IT12級(jí)，得；毛坯公差取。工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)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010020040050060070080090100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5.55.533331010102.532211101010110槽10108 確定切削用量及基本工時(shí)工序一：鑄造工序二：時(shí)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?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取750當(dāng)750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為.工步二銑60mm下端面的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算如上在此不再累述：工序四：鉆，擴(kuò)，絞40孔工步一鉆孔至39確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工31孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：擴(kuò)孔利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說(shuō)明書(shū)取，實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步3：鉸孔根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-25，得查參考文獻(xiàn)表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序五：銑2個(gè)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?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取750當(dāng)750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取6） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為.工步二：銑74x60右端面的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算如上，在此不再累述工序六：銑長(zhǎng)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?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完，則8） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1450當(dāng)1450r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取9） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)： ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為銑削其余機(jī)床的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算，如上在此不再累述。工序VII:15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?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則11） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1450當(dāng)1450r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取12） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序VIII：鉆M8螺紋孔的切削用量及基本工時(shí)的確定：選用Z525立式鉆床，選用d=6.8的麻花鉆，M8的機(jī)用絲錐 選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： min攻螺紋M8mm： 選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 9 專用夾具設(shè)計(jì)由于大批量加工,為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)銑床專用夾具。由于對(duì)加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。本夾具是銑角板夾具上表面60X74夾具設(shè)計(jì)9.1定位基準(zhǔn)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(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。根據(jù)本道工序，選側(cè)面為定位基準(zhǔn)。9.2 定位方案和元件設(shè)計(jì)根據(jù)工序圖及對(duì)零件的結(jié)構(gòu)的分析，本道工序需限制4個(gè)自由度，為了增加定位的可靠行，實(shí)際限制了其6個(gè)自由度。本夾具采用6點(diǎn)定位原則，用兩個(gè)固定的支撐板作為一大平面，限制了工件的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度；用一個(gè)側(cè)向支撐板作為一小平面，限制了工件的一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度；用一個(gè)支撐釘作為止推點(diǎn)，本夾具的止推點(diǎn)采用了自位支撐的方式。9.3 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本夾具采用壓板夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求。9.4 定位誤差的計(jì)算本夾具的定位表面為工序所要求的基準(zhǔn)面，所以基準(zhǔn)不重合誤差JB=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(zhǔn)位移誤差Jw=0.025。總定位誤差dw=JB+Jw=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(shè)計(jì)說(shuō)明在本章是對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析其精確度的階段。重點(diǎn)在于選擇基準(zhǔn)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(shí)，分別用了移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)壓板。最后設(shè)計(jì)出夾具體，參考有關(guān)資料計(jì)算夾具的定位誤差。 參考文獻(xiàn)1 李 洪機(jī)械加工工藝手冊(cè)M 北京出版社，199612 陳宏鈞實(shí)用金屬切削手冊(cè)M 機(jī)械工業(yè)出版社，200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)金屬切削手冊(cè)M上海科學(xué)技術(shù)出版社，20024 楊叔子機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M機(jī)械工業(yè)出版社，20005 徐鴻本機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003106 都克勤機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M 貴州人民出版社，198347 胡建新機(jī)床夾具M(jìn) 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，200158 馮 道機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)M機(jī)械工業(yè)出版社，200010 馬賢智機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)M中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，19941211 劉文劍夾具工程師手冊(cè)M黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，198712 王光斗機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M上海科學(xué)技術(shù)出版社，20028致 謝非常感謝XXX老師對(duì)我機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，他給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。在此我向她們表示我誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來(lái)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！通過(guò)這一階段的努力，我的課程設(shè)計(jì)終于完成了，經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。從接觸這次課程設(shè)計(jì)論文的題目到完成，我對(duì)自己大學(xué)幾年的知識(shí)進(jìn)行了重新的學(xué)習(xí)與鞏固，使自己的專業(yè)知識(shí)更加牢固可靠，從而也更加明確了自己的努力方向，找到了自身的不足，在以后的學(xué)習(xí)和工作中，我會(huì)更加努力。23