BKTM零件的铣72后端面夹具设计及加工工艺含非标8张CAD图
BKTM零件的铣72后端面夹具设计及加工工艺含非标8张CAD图,bktm,零件,72,端面,夹具,设计,加工,工艺,非标,cad
工 艺 规 程 产品型号 产品名称 BKTM零件 零组件号 零组名称 指导教师 总 页 数 19 班 级 编 制 20XX 年 12月XXXX机械加工工艺路线卡产品型号零件图号产品名称零件名称BKTM零件共1页第1页材料牌号40Cr毛坯种类锻造毛坯外形尺寸285X285X77每毛坯件数1每台件数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1锻造2热处理3粗铣粗铣72前端面;金工XK5032专用夹具,三面刃铣刀,卡尺4粗铣粗铣72后端面;金工XK5032专用夹具,三面刃铣刀,卡尺5粗铣粗铣280X280周边;金工XK5032专用夹具,三面刃铣刀,卡尺6线切割线切割242X240周边;金工DK7735专用夹具,切割丝,卡尺7精铣精铣72前端面;金工XK5032专用夹具,三面刃铣刀,卡尺8精铣精铣72后端面;金工XK5032专用夹具,三面刃铣刀,卡尺9精铣精铣280X280周边;金工XK5032专用夹具,三面刃铣刀,卡尺10钻钻4-23通孔;金工Z3040专用夹具,合金钻头,卡尺11钻钻2-23通孔;金工Z3040专用夹具,合金钻头,卡尺12钻钻2-M12螺纹孔;金工Z3040专用夹具,合金钻头,量规13钻钻4-22通孔;金工Z3040专用夹具,合金钻头,卡尺14磨磨72前端面;金工M7140专用夹具,砂轮,千分尺15清洗16终检17入库设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号锻造1锻造40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1按毛坯图锻造毛坯;设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 2 页车间工序号工序名称材料牌号热处理2热处理40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1对锻造毛坯进行热处理;设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 3 页车间工序号工序名称材料牌号金工3粗铣40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XK50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣72前端面;三面刃铣刀,游标卡尺30056.50.2214.750.1设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 4 页车间工序号工序名称材料牌号金工4粗铣40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XK50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣72后端面;三面刃铣刀,游标卡尺30056.50.2214.750.1设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 5 页车间工序号工序名称材料牌号金工5粗铣40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XK50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣280X280周边;三面刃铣刀,游标卡尺30056.50.22118.70.1设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 6 页车间工序号工序名称材料牌号金工6线切割40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数线切割机DK77351夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1线切割242X240周边;切割丝,游标卡尺2804.40.22.518.640.11设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 7 页车间工序号工序名称材料牌号金工7精铣40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XK50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1精铣72前端面;三面刃铣刀,游标卡尺47589.50.30.511.970.04设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 8 页车间工序号工序名称材料牌号金工8精铣40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XK50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1精铣72后端面;三面刃铣刀,游标卡尺47589.50.30.511.970.04设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 9 页车间工序号工序名称材料牌号金工9精铣40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床XK50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1精铣280X280周边;三面刃铣刀,游标卡尺47589.50.30.517.860.04设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 10 页车间工序号工序名称材料牌号金工10钻40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻4-23通孔的底孔;麻花钻,游标卡尺42313.30.1540.450.142扩4-23通孔;扩孔钻,游标卡尺26719.10.16.440.710.223铰4-23通孔;铰孔钻,游标卡尺33123.90.10.140.570.18设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 11 页车间工序号工序名称材料牌号金工11钻40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻2-23通孔的底孔;麻花钻,游标卡尺42313.30.1520.470.142扩2-23通孔;扩孔钻,游标卡尺26719.10.16.420.750.223铰2-23通孔;铰孔钻,游标卡尺33123.90.10.120.60.18设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 12 页车间工序号工序名称材料牌号金工12钻40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻2-M12螺纹孔的底孔;麻花钻,游标卡尺42313.30.1520.470.142钻2-M12螺纹孔;丝锥钻,螺纹量规42315.90.1120.470.14设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 13 页车间工序号工序名称材料牌号金工13钻40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻4-22孔的底孔;麻花钻,游标卡尺42313.30.1541.70.142扩4-22通孔;扩孔钻,游标卡尺26718.30.12.942.70.223铰4-22通孔;铰孔钻,游标卡尺33122.90.10.142.180.18设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 14 页车间工序号工序名称材料牌号金工14磨40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数平面磨床M71401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1磨72前端面;砂轮,千分尺95029.80.30.0210.980.02设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 15 页车间工序号工序名称材料牌号清洗15清洗40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1对加工后的零件进行清洗;设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 16 页车间工序号工序名称材料牌号质检16终检40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1对清洗后的零件进行终检;设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称BKTM零件共 17 页第 17 页车间工序号工序名称材料牌号仓库17入库40Cr毛坯种类毛坯外形尺寸下料锻造285X285X77设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1对终检合格的零件进行入库;设计(日期)审核(日期)标准化会签标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期班级检 验 卡 片产 品 型 号工厂零组件图号车间质检共 1 页第 1 页材 料工序名称检 验名称BKTM零件牌号40Cr规格280X280X72一个毛坯制造之零件数1检验后交:1序号检验内容检验设备及工具1零件长度、宽度及高度;游标卡尺24-23、2-23、4-22孔径;游标卡尺32-M12螺纹孔;螺纹量规4零件各内孔、表面、端面的表面粗糙度;表面粗糙度仪5垂直度的形位公差垂直度检测仪6对称度的形位公差对称度检测仪 编制批准文件编号校对审核更改号文件号签字日期更改号文件号签字日期BKTM零件的加工工艺及铣夹具设计【摘要】现代化的机械行业结构变化很大,对于加工单位来说设计工艺水平对他们的影响是非常关键的。夹具行业的发展是非常快的,又因零件外形千变万化专用夹具在夹具中的作用也是非常重要的。本次研究的对象是BKTM零件,该零件形状规则外形方正,是机器或机构上重要的零件之一,为机构或机器的正常工作提供保障。零件上开设圆柱孔以及螺纹孔,零件相应表面加工精度较高。加工工艺设计的主要内容有零件的分析、生产类型的确定、制造方式的选择、设计零件的加工工艺路线,选择加工工艺装备等。绘制毛坯图以及工序图,完成相应的计算填写工艺卡和工序卡。本次专用夹具是为精铣72后端面而进行设计,选择的机床采用XK5032数控铣床。设计的主要内容有设计定位方案以及夹紧方案、选择定位元件以及夹紧元件、设计夹具体以及选择对刀块等。关键词:BKTM零件;加工工艺;专用夹具;精铣;72后端面Abstract:The structure of the modern machinery industry has changed a lot. For processing units, the impact of design technology on them is very critical. The development of the fixture industry is very fast, and the role of special fixtures in fixtures due to the ever-changing shape of parts is also very important. The object of this study is BKTM parts. The shape of the part is regular and square, and it is one of the important parts on the machine or mechanism, which guarantees the normal work of the mechanism or machine. Cylindrical holes and threaded holes are provided on the part, and the corresponding surface processing precision of the part is high.The main contents of processing technology design include analysis of parts, determination of production type, selection of manufacturing methods, design of processing route of parts, selection of processing equipment and so on. Draw the blank diagram and process diagram, complete the corresponding calculation and fill in the process card and process card.This special fixture is designed for precision milling of the rear face of 72. The machine tool selected is XK5032 CNC milling machine. The main contents of the design include designing positioning schemes and clamping schemes, selecting positioning elements and clamping elements, designing specific clamps, and selecting tool setting blocks.Keywords: BKTM parts; processing technology; special fixtures; precision milling; 72 rear faceI目 录1 绪论11.1 机床夹具的设计要求11.2 机床夹具的功用11.3 机床夹具在机械加工中的作用11.4 夹具夹紧装置及夹具体的基本要求22 零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的材料32.3 零件的组成表面42.4 零件的加工要求42.5 零件的技术要求43 零件机械加工工艺规程的设计53.1 零件生产类型的选择53.2 毛坯的制造形式的选择53.3 基准的选择与确定63.4 加工工艺路线的确定63.4.1 工艺路线方案一63.4.2 工艺路线方案二73.4.3 工艺路线的确定73.5 加工机床及加工装备的选择83.6 机械加工余量的选择83.7 选择切削用量及计算加工的时间94 专用夹具的设计194.1 问题的提出194.2 选择定位方案和定位元件194.3 选择夹紧方案和夹紧元件194.4 夹具体的设计204.5 导向装置选择214.6 铣削力计算214.7 夹紧力计算214.8 定位误差分析22结 束 语23谢 辞24参考文献25II1 绪论1.1 机床夹具的设计要求设计夹具时必须使工件的加工质量、生产效率、劳动条件和经济效益等四方面达到辩证的统一。其中能稳定地保证加工质量是最基本的要求。为了提高生产率,夹具采用先进的结构和机械传动装置以及快速高效的夹紧装置,以缩短辅助时间,这往往会增加夹具的制造成本,但当工件的批量增加到一定规模时,因为单件的工时下降所获得的经济效益将得到补偿,从而降低工件的制造成本。因此所设计的夹具其复杂程度和工作效率必须与生产规模相适应,。但是,任何技术措施都会遇到某些特殊情况,故对以上四方面有时候也很侧重。例如对于位置精度要求很高的工件加工,往往着眼于满足加工精度要求;对于精度要求不高的而生产批量较大的工件,则需要着重考虑提高夹具的工效。总之,设计夹具时应该满足以下几个基本要求:1、保证工件的加工精度即在机械加工工艺系统中,夹具在满足以下三个要求:工件在夹具中的定位,夹具在机床上的位置,刀具的正确位置。2、保证工人的造作安全;3、达到加工的造作生产率要求;4、满足夹具一定的使用寿命和经济效应。1.2 机床夹具的功用机床夹具的主要功能如下:1、保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度,特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。2、提高生产率,降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正等辅助时间,且容易实现多件、多工位加工。3、扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便,并可扩大机床的工艺范围。4、减轻工人的劳动强度,保证生产安全采用专用夹具装卸工件显然比不用夹具方便、省力、安全、迅速。1.3 机床夹具在机械加工中的作用在机床上应用夹具装夹工件时,其主要功能是使工件定位和夹紧。1、机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装夹工件,使工件装夹中的定位和夹紧。(1)定位确定工件在夹具中占有正确的位置的过程,定位是通过工件定位基准而与夹具定位元件的定位面接触成配合实现的,正确的定位可以保证加工面的尺寸和位置的精度要求。(2)夹紧工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时,受到各种力的作用若不将其固定,则工件会松动、脱离,因此夹紧为工件提高了安全和可靠的加工条件。2、机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀与导向。(1)对刀调整刀具切削相对工件或夹具的正确位置如铣床夹具中的对刀块,它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。(2)导向如铣床夹具中的钻模板与钻套,能迅速的确定钻头的位置,并引导其进行钻削,导向元件制成模板形成故钻床夹具常称为钻模、镗床夹具具有导向的功能。1.4 夹具夹紧装置及夹具体的基本要求为了确保工件的加工质量和提高生产率,对夹紧装置提出“正、牢、简、快”的基本要求,如下:1、“正”就是在夹紧过程中应保持工件原有的正确定位。2、“牢”就是夹紧力要可靠、适当,既要把工件压紧夹牢,保证工件不位移、不抖动;又不因为夹紧力过大而使工件表面损伤或变形。3、“简”就是结构简单、工艺性能好、容易制造。只有在生产批量较大的时候,才考虑相应增加夹具夹紧机构的复杂程度和自动化程度。4、“快”就是夹紧机构的操作应安全、迅速、方便、省力。设计夹紧装置时,首先要合理选择夹紧力的方向,再确定其着力点和大小,并确定夹紧力的传递方式和相应的机构,最后选用或设计夹紧装置的具体结构,来保证实现上述基本要求。对于夹具体的基本要求有:1、应有足够的强度和刚度;2、力求结构简单,装卸工件方便; 3、要有良好的结构工艺性和实用性;4、结构尺寸大小适当且稳定;5、排除切削问题要解决;6、夹具在机床上安装要稳定、安全;2 零件的分析2.1 零件的作用本次研究的对象是BKTM零件,该零件形状规则外形方正,是机器或机构上重要的零件之一,为机构或机器的正常工作提供保障。零件上开设圆柱孔以及螺纹孔,零件相应表面加工精度较高。具体机构结构见图2-1BKTM零件图。图2.1 BKTM零件图2.2 零件的材料本零件材料选择40Cr,是机械制造业使用最广泛的钢之一。具体分析如下:40Cr是我国GB的标准钢号,40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能,良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好,水淬时可淬透到2860mm,油淬时可淬透到1540mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好,当硬度为174229HB时,相对切削加工性为60%。该钢适于制作中型塑料模具。这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件,如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等;经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件,如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等;经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等;经调质并高频表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件,如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、 螺钉、螺帽、进气阀等。此外,这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件,如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。2.3 零件的组成表面1、720.05前后两端面,所在的表面及端面;2X45倒角,所在的表面及端面;4-22通孔,所在的表面及端面;2、280X280周边及C30倒角,所在的表面及端面;242X240、240X98及30X45倒角,所在的表面及端面;3、4-23通孔,所在的表面及端面;2-23通孔,所在的表面及端面;2-M12螺纹孔,所在的表面及端面;2.4 零件的加工要求1、720.05前端面,加工后其表面粗糙度公差为Ra0.8um;720.05后端面,加工后其表面粗糙度公差为Ra1.6um;2、280X280四周边,加工后其表面粗糙度公差为Ra1.6um;3、2-M12螺纹孔上端面及98左右两端面,加工后其表面粗糙度公差为Ra1.6um;4、零件图上其余未注加工要求的表面、端面及内孔,加工后其表面粗糙度公差为Ra6.3um。2.5 零件的技术要求1、主视图98左右两端面,相对于280左右两端面的对称度公差为0.02;2、720.05前后两端面,相对于280前后两端面的对称度公差为0.02;3、框架的两条轴线相互垂直,误差不大于0.1。273 零件机械加工工艺规程的设计3.1 零件生产类型的选择企业越是专业,生产产品的类型就越多,这些都会影响到工艺流程的制定。生产数量又三种,一种是大量的,一种是成批的,还有一种是单件的,生产类型不一样,加工工艺也就完全不一样。根据产品的生产纲领还有特征将产品的生产类型定下来,所谓生产纲领,说的就是计划时间里面的生产数量还有进度安排。论文设计的BKTM零件外形规则,查看机械资料,这个零件生产类型是大批的,先将它的工艺进行一个大致的安排:划分加工流程;工序集中;用通用机器生产加工,买很多专用工装回来。3.2 毛坯的制造形式的选择零件的材料为KT37-12,零件的轮廓尺寸较大,结构不复杂,又为大批量生产。通过对毛坯制造形式的查阅,其毛坯的种类主要有铸造,锻造,型材等。本零件的毛坯选择锻造的制造形式,以提高生产效率和效益。零件轮廓的锻造毛坯选择2.5mm的加工余量,零件上的圆柱孔,螺纹孔均采用实心锻造的方式获得。具体结构见图3.1BKTM零件毛坯图。图3.1 BKTM零件毛坯图3.3 基准的选择与确定基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,对零件的生产是非常重要。1、粗基准的选择粗基准在进行选择时应尽可能满足的要求和原则有:保证相互位置要求原则;保证加工表面加工余量合理分配的原则;便于工件装夹原则;粗基准一般不得重复使用的原则;为了保证所有加工表面有足够的加工余量,选用加工余量小的表面作粗基准,不要用同一尺寸方向上;有非加工表面,应选非加工表面作为粗基准;对所有表面都需加工的铸件轴,根据加工余量最小表面找正,且选择平整光滑表面,让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准,同时,粗基准不可重复使用。本零件选用72前后端面为粗基准。2、精基准的选择工件加工的第一工序或最初几道工序中,用已加工过的表面所作的定位基准,这种定位基准称为精基准。精基准在进行选择时应尽可能满足的要求和原则有:“基准重合”原则;“基准统一”原则;“自为基准”原则;“互为基准”原则;精基准选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。本零件也选用72前后端面及280X280周边作为精基准。3.4 加工工艺路线的确定制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的条件下,可以考虑采用通用机床以及专用夹具,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,以便生产成本尽量降低。3.4.1 工艺路线方案一工序1、锻造;工序2、热处理;工序3、钻4-22通孔;工序4、铣242X240周边;工序5、铣72前端面;工序6、铣72后端面;工序7、粗铣280X280周边;工序8、钻4-23通孔;工序9、钻2-23通孔;工序10、钻2-M12螺纹孔;工序11、终检;3.4.2 工艺路线方案二工序1、锻造;工序2、热处理;工序3、粗铣72前端面;工序4、粗铣72后端面;工序5、粗铣280X280周边;工序6、线切割242X240周边;工序7、精铣72前端面;工序8、精铣72后端面;工序9、精铣280X280周边;工序10、钻4-23通孔;工序11、钻2-23通孔;工序12、钻2-M12螺纹孔;工序13、钻4-22通孔;工序14、磨72前端面;工序15、清洗;工序16、终检;工序17、入库。3.4.3 工艺路线的确定方案1:加工的流程是先对零件上4-22通孔进行钻孔加工,而后以4-22通孔为定位基准,对72前后两端面、内部242X240以及外部280X280进行铣加工。最后,完成零件上其他孔的加工。方案2:加工的流程是先对零件上72前后两端面进行铣加工,以此为主要定位面进行外部280X280进行铣加工,内部240X240线切割加工。而后对零件上的通孔及螺纹孔进行钻削加工,最后,磨削72前端面。方案1加工工序简便,但采用锻造端面对4-22通孔进行钻孔加工,其孔的尺寸和形位公差很难保证。内部242X240周边采用铣加工不合适,存在圆弧过渡的情况。72前端面因Ra达0.8um,需对其进行磨削加工。方案2加工工序是在方案1的基础上加以改进,先铣加工出零件的大面,以其作为定位基准对孔进行加工及线切割的加工。最后,对72前端面进行磨削加工。该方案为保证加工精度,做到粗精加工分开。通过上面对方案的分析比较,决定选择方案2作为本零件的加工工艺路线。3.5 加工机床及加工装备的选择为更好的加工出各表面、端面及内孔,保证尺寸的同时保证零件的粗糙度。对零件加工之前,需要对使用的机床、采用的刀具、量具和夹具进行相应选择。1、铣加工(1)加工机床及装夹夹具:XK5032数控铣床和专用夹具;(2)加工刀具及测量工具:三面刃铣刀及游标卡尺;2、线切割(1)加工机床及装夹夹具:DK7735线切割机和专用夹具;(2)加工刀具及测量工具:切割丝及游标卡尺;3、钻加工(1)加工机床及装夹夹具:Z3040摇臂钻床和专用夹具;(2)加工刀具及测量工具:麻花钻、扩孔钻、铰孔钻以及丝锥钻;游标卡尺以及螺纹量规;4、磨加工(1)加工机床及装夹夹具:M7140平面磨床和专用夹具;(2)加工刀具及测量工具:砂轮和千分尺;3.6 机械加工余量的选择完成了上面对加工工艺路线的设计,加工工艺装备的选择。查机械加工切削手册,选择机械加工余量如下表3.1。表3.1 机械加工余量对照表工序号工序名称工序内容加工余量(mm)1锻造2热处理3粗铣粗铣72前端面;24粗铣粗铣72后端面;25粗铣粗铣280X280周边;26线切割线切割242X240周边;2.57精铣精铣72前端面;0.58精铣精铣72后端面;0.59精铣精铣280X280周边;0.510钻钻4-23通孔的底孔;5(单边)扩4-23通孔;6.4(单边)铰4-23通孔;0.1(单边)11钻钻2-23通孔的底孔;5(单边)扩2-23通孔;6.4(单边)铰2-23通孔;0.1(单边)12钻钻2-M12螺纹孔的底孔;5(单边)钻2-M12螺纹孔;1(单边)13钻钻4-22通孔的底孔;5(单边)扩4-22通孔;5.9(单边)铰4-22通孔;0.1(单边)14磨磨72前端面;15清洗16终检17入库3.7 选择切削用量及计算加工的时间工序1、锻造;工序2、热处理;工序3、粗铣72前端面;(1)加工机床:XK5032数控铣床;刀具:三面刃铣刀;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取2mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.2mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=60m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=300r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=285,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序4、粗铣72后端面;(1)加工机床:XK5032数控铣床;刀具:三面刃铣刀;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取2mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.2mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=60m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=300r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=285,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序5、粗铣280X280周边;(1)加工机床:XK5032数控铣床;刀具:三面刃铣刀;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取2mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.2mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=60m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=300r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=1124,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序6、线切割242X240周边;(1)加工机床:DK7735线切割机;刀具:切割丝;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取2.5mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.2mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=5m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=280r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=484,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序7、精铣72前端面;(1)加工机床:XK5032数控铣床;刀具:三面刃铣刀;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取0.5mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.3mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=80m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=475r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=281,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序8、精铣72后端面;(1)加工机床:XK5032数控铣床;刀具:三面刃铣刀;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取0.5mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.3mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=80m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=475r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=281,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序9、精铣280X280周边;(1)加工机床:XK5032数控铣床;刀具:三面刃铣刀;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取0.5mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.3mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=80m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=475r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=1120,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序10、钻4-23通孔;工步1:钻4-23通孔的底孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:麻花钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取5mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=12.5m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=423r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=19,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工步2:扩4-23通孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:扩孔钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取6.4mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=15m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=267r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=19,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工步3:铰4-23通孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:铰孔钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取0.1mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=20m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=331r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=19,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序11、钻2-23通孔;工步1:钻2-23通孔的底孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:麻花钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取5mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=12.5m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=423r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=20,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工步2:扩2-23通孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:扩孔钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取6.4mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=15m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=267r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=20,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工步3:铰2-23通孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:铰孔钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取0.1mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=20m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=331r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=20,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序12、钻2-M12螺纹孔;工步1:钻2-M12螺纹孔的底孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:麻花钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取5mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=12.5m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=423r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=20,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工步2:钻2-M12螺纹孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:丝锥钻;量具:螺纹量规;(2)切削深度:查夹具设计手册,取1mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=15m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=423r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=20,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序13、钻4-22通孔;工步1:钻4-22通孔的底孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:麻花钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取5mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=12.5m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=423r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=72,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工步2:扩4-22通孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:扩孔钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取5.9mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=15m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=267r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=72,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工步3:铰4-22通孔;(1)加工机床:Z3040摇臂钻床;刀具:铰孔钻;量具:游标卡尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取0.1mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.1mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=20m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=331r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=72,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序14、磨72前端面;(1)加工机床:M7140平面磨床;刀具:砂轮;量具:千分尺;(2)切削深度:查夹具设计手册,取0.02mm;(3)进给量:查夹具设计手册,取f=0.3mm/r。(4)切削速度的计算及主轴转速的选择工件材料为40Cr,查夹具设计手册,取=30m/min。主轴转速,查机床转速表,取n=950r/min。得实际切削速度(5)基本时间计算公式:式中:l=280,则(6)辅助时间计算公式:式中:,则工序15、清洗;工序16、终检;工序17、入库。4 专用夹具的设计4.1 问题的提出本夹具主要用来精铣72后端面,生产的时候对于面大小的要求进行确保,另外,在工序里,要注意怎么将劳动生产率提高,怎么将工人的劳动强度变低。4.2 选择定位方案和定位元件1、选择定位方案(1)利用72前端面和4个标准件支承板上端面定位,限制3个自由度。(2)利用280X280周边的左端面和定位块端面定位,限制2个自由度。(2)利用280X280周边的后端面和定位块端面定位,限制1个自由度。完成完全定位,定位方案为3个面。定位块的定位方案采用“一面两销”。2、选择定位元件(1)4个标准件支承板和2个定位块。(2)定位块的定位元件都采用圆柱销和菱形销。图4.1为夹具装配图。图4.1 夹具装配图4.3 选择夹紧方案和夹紧元件1、选择夹紧方案(1)利用对刀夹紧座、方头螺栓、夹紧盘对工件左右方向的夹紧。(2)利用夹紧座、方头螺栓、夹紧盘对工件前后方向的夹紧。(3)夹具上其他零件的夹紧方案都采用对角线方向2个内六角螺栓夹紧。2、选择夹紧元件(1)BKTM零件的夹紧元件:1个对刀夹紧座、1个夹紧座、2人方头螺栓、2个夹紧盘。(2)夹具上其他零件的夹紧元件:2个内六角螺栓。4.4 夹具体的设计设计夹具的时候,要达到下面几点要求:1、对产品的加工要求能够满足加工产品的质量要能够满足需求,要想质量有所保障,那么就要将定位基准,定位方法还有定位元件都要选择对,有需要的时候还要分析一下误差。2、要将生产率提高,将成本变低它的结构必须要是效率高,速度快,这样辅助时间也就没有多长,生产率自然就变高了,并且使用的零部件尽量使用标准件,还有标准结构,结构不能复杂,加工起来简单,这样夹具的造价也就没有那么高。3、使用起来要方便,不耗力气,并且安全性要高客观条件允许的话,并且造价还不高,夹紧装置尽量用气动,液压这些方式,这样一来工人的强度就没有那么大。操作的地方要符合操作习惯,并且安全性高。4、排屑要方便在设计里面,排屑是一个关键问题。切屑都在夹具里面聚集,对于工件的准确定位有很大的影响;切屑的热量是飞航大的,这样一来必然会出现形状的改变,产品质量就没有那么好了;将切屑消除掉要耗费一段时间。5、装在机床上的时候稳定,并且可靠性高。在满足上面使用要求的基础上,本次夹具制造形式选择铸造,材料选择HT200具体零件图见图4.2。图4.2 夹具体零件图4.5 导向装置选择本次设计的要求是要对零件72后端面进行精铣加工。通过对夹具和零件的分析。在对刀夹紧座上面设置圆形对刀块标准件(JB/T 8031.1-1999)作为铣刀的导向装置。4.6 铣削力计算加工机床:XK5032数控铣床;切削刀具:三面刃铣刀;由所列公式 得查切削手册得其中:修正系数,z=24,。代入上式,可得 F=965N4.7 夹紧力计算。为基本安全系数,取1.5;为加工性质系数,取1.1;为刀具钝化系数,取1.1;为继续切削系数,取1.1;为夹紧力稳定系数,取1.3;为手动夹紧手柄位置系数,取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为:。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数,。所以,取螺栓预紧力。选材料为45钢,M16方头螺栓。则,小于45钢许用应力。选材料为45钢,M16方头螺栓,合适。4.8 定位误差分析定位误差,是由于工件在夹具上(或者机床上)定位不准而引起的加工误差。因为对一批工件来说, 刀具经调整后位置是不动的,即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的,所以定位误差就是工序 基准在加工尺寸方向上的最大变动量。零件的主要定位元件为支承板、定位块。1、定位块根据结构特点和资料,确定定位块的结构及尺寸公差,定位块保证前后及左右误差。2、支承板查机床夹具设计手册,确定支承板的尺寸及形位公差,支承板保证上下方向误差。通过对零件图的分析,本工序非最终加工工序,后面还需进行磨削加工。因此,其定位误差在允许的范围内。结 束 语本次设计是之前所学专业知识的综合。通过此次设计,可以提高综合运用知识的能力,其中包括看图、绘图、设计计算、查阅手册等诸多在机械设计制造行业必备的基本能力,课程设计对于今后的学习和工作都是一次难得的演练。通过对BKTM零件工艺规程及其专用夹具的设计,我对零件的工艺加工、工序设计以及夹具设计的方法和步骤有了深入的了解,自己感觉收获颇丰。当然,本次设计不全是是我个人独立完成的,而是在指导老师的悉心指导和帮助下完成的。由于我的机械专业知识有限,实践经验更显空白,所以在设计中常常碰到阻碍,是在指导老师不厌其烦的指教和引导下,我才能顺利完成任务。谢 辞在设计即将付梓之际,思绪万千,心情久久不能平静。 伟人、名人为我所崇拜,可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人,我的导师。我不是您最出色的学生,而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨,学识渊博,思想深邃,视野雄阔,为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔,置身其间,耳濡目染,潜移默化,使我不仅接受了全新的思想观念,树立了宏伟的学术目标,领会了基本的思考方式,从题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。感谢我的爸爸妈妈,焉得谖草,言树之背,养育之恩,无以回报,你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到设计的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚谢意!最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学,以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。参考文献1 王先逵,机械制造工艺学,北京,机械工业出版社,1997.102 孟少农,机械加工工艺手册,北京,机械工业出版社,19913 陈宏均,典型零件机械加工生产实例,北京,机械工业出版社,2005.14 刘友才,机床夹具设计,北京,机械工业出版社,1991.55 李洪,机械加工工艺手册,北京出版社,19966 黄如林,刘新佳,汪群,切削加工简明实用手册M,化学工业出版社,20057 余光国,马俊,张兴发,机床夹具设计,重庆:重庆大学出版社,1995。8 艾兴,肖时刚,切削用量简明手册.机械工业出版社,2000.9 孙本绪,熊万武,机械加工余量手册.国防工业出版社,1980.10 李益民,机械制造工艺设计简明手册.北京:机械工业出版社,199411 王季琨,沈中伟,刘锡珍,机械制造设计工艺学.天津大学出版社,1984.12 吴孟红.工装通用件手册.南昌:南昌飞机制造公司出版,198413 魏抗民,王晓宏,机械制造工艺装备M.重庆大学出版社,1998.14 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京:机械工业出版社,200415 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京:冶金工业出版社,2002.16 张耀震.机械加工工艺设计实用手册M.第一版,北京:航天工业出版社,1993.17 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册M.第一版,北京:北京出版社,1993.18 杨叔子.机械加工工艺师手册S.北京:机械工业出版社,2001.19 赵家齐.机械制造装备设计基础M.上海:上海交通大学出版社,2004.20 崇凯. 机械制造技术基础课程设计指南M.北京:化学工业出版社,200621 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.第二版,北京:北京出版社,2008.1222 郑修本.机械制造工艺学M.北京:机械工业出版社,2007.23 郑修本.机械制造工艺学M.第二版,北京:机械工业出版社,1999.
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