左摆动杠杆(铰链支架)零件机械加工工艺规程及铣2mm槽夹具设计【铣2mm槽】
左摆动杠杆(铰链支架)零件机械加工工艺规程及铣2mm槽夹具设计【铣2mm槽】,铣2mm槽,摆动,杠杆,铰链,支架,零件,机械,加工,工艺,规程,mm,夹具,设计
机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号左摆动杠杆零件图号产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页材 料 牌 号45钢毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注工艺号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时/s准终单件1铣削粗铣左右端面及上下端面,加工余量4mm冷加工X51铣床通用夹具,面铣刀0.7520.152铣削半精铣左端面,上端面,右端面,保证尺寸,保证粗糙度3.2;X51铣床通用夹具,面铣刀1.3736.933钻孔钻-粗铰-精绞*18盲孔,保证内孔粗糙度1.6Z515钻床通用夹具,麻花钻 铰刀95.2109.484钻孔钻-粗铰-精铰孔,保证内孔粗糙度1.6,尺寸精度Z515钻床通用夹具,麻花钻 铰刀5.78115.785钻孔钻-粗铰-攻螺纹,深度11mm,保证内孔粗糙度6.4,螺纹精度IT8Z515钻床通用夹具,麻花钻 铰刀4.7297.636钻孔钻-粗铰-精铰孔*2,保证内孔粗糙度1.6,尺寸精度Z515钻床通用夹具,麻花钻 铰刀94.78109.067钻孔钻-精铰孔,保证内孔粗糙度1.6,尺寸精度Z515钻床通用夹具,麻花钻 铰刀1.87130.98铣槽粗铣-半精铣8mm槽,保证粗糙度3.2X51铣床通用夹具,铣刀 61.470.61描图9铣槽粗铣2mm槽,保证粗糙度6.3X51铣床通用夹具,铣刀 3.88104.7710去毛刺由钳工修整,去毛刺钳工台锉刀100描校11中检检查尺寸,表面粗糙度塞规 百分尺 卡尺2012清洗清洗清洗机10底图号13终检检查尺寸,表面粗糙度塞规 百分尺 卡尺装订号设 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片产品型号零件图号A4产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号冷加工车间2铣削45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X51夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 /s准终单件4.45.19工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣左右端面及上下端面,加工余量4mm通用夹具,面铣刀664104.20.60.8444.40.792半精铣左右端面 664104.20.60.8444.40.793半精铣上端面,保证粗糙度3.2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片产品型号零件图号产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号冷加工车间8铣削45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床X51夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 /s准终单件19.21518.46工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1一次铣槽1(宽度8mm),切深15mm通用夹具,铣刀 铰刀509159.820.1215112322.12二次铣槽1(宽度8mm),切深10mm528165.870.1210111821.23铣槽面X1,保证粗糙度3.2753236.380.022518314.94铣槽面X2,保证粗糙度3.2753236.380.022518314.9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片产品型号零件图号产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号冷加工车间4钻孔45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z515夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 /s准终单件94.78109.06工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻孔1414.018,钻孔的余量为Z=14mm,钻孔IT12通用夹具,麻花钻 铰刀590200.20.84415.82.372扩孔,14.8514.92,扩孔的余量为Z扩=0.85mm,扩孔IT109720.501.0433.85.073精铰,1515.027,精铰余量为 Z精=0.15mm,精铰IT814040.41445.66.84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片产品型号零件图号产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号冷加工车间3钻孔45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床Z515钻床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 /s准终单件95.2109.48工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻孔11,深度18,钻孔的余量为Z=11mm,钻孔IT12,表面粗糙度6.3通用夹具,麻花钻 铰刀590200.20.84415.82.372粗绞11.95,粗绞的余量为Z =0.95mm,粗绞IT10,表面粗糙度3.29720.501.0433.85.073精铰12,精铰余量为 Z=0.05mm,精铰IT6,表面粗糙度1.614040.41445.66.84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片产品型号零件图号产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号冷加工车间9铣削45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控铣床X51夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 /s准终单件3.88104.77工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣宽2mm槽,工序余量2,IT12,尺寸公差0.5,粗糙度6.3通用夹具,铣刀 509159.820.121513.88104.77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片产品型号零件图号产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号冷加工车间7钻孔45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z515钻床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 /s准终单件61.470.61工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻孔5.8,钻孔的余量为2mm,钻孔IT12,表面粗糙度6.3通用夹具,麻花钻 铰刀590200.20.84415.82.372精铰6,精铰余量为0.2mm,精铰IT6,表面粗糙度1.614040.41445.66.84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片产品型号零件图号产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号冷加工车间5钻孔-攻螺纹45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z515夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 /s准终单件26.335.51工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻螺纹底孔通用夹具,麻花钻 铰刀80015.30.111411.32.372攻螺纹2720.1130.1114156.84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片产品型号零件图号产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号冷加工车间6钻孔45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z515夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 /s准终单件94.78109.06工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻孔1111.018,钻孔的余量为Z=4mm,钻孔IT12通用夹具,麻花钻 铰刀590200.20.84415.82.372扩孔,11.8511.868,扩孔的余量为Z扩=0.85mm,扩孔IT109720.501.0433.85.073精铰,1212.018,精铰余量为 Z精=0.15mm,精铰IT814040.41445.66.84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片产品型号零件图号产品名称零件名称左摆动杠杆共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号冷加工车间1铣削45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X51夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 /s准终单件4.45.19工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣左右端面及上下端面,加工余量4mm通用夹具,面铣刀664104.22244402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摘要工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科,具有很强的实践性,要求学习过程中应紧密联系生产实践,同时它又具有很强的综合性, 本次毕业设计的课题是左摆动杠杆的加工工艺规程及铣2mm槽的专用夹具设计,主要内容如下:首先,对零件进行分析,主要是零件作用的分析和工艺分析,通过零件分析可以了解零件的基本情况,而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求,确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。第二步,进行基面的选择,确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准,制订工艺路线,通常制订两种以上的工艺路线,通过工艺方案的比较与分析,再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。第三步,根据已经选定的工序路线,确定每一步的切削用量及基本工时,并选择合适的机床和刀具。对于粗加工,还要校核机床功率。最后,设计铣2mm槽的铣床专用夹具设计。先提出设计问题,再选择定位基准,然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。通过以上的概述,整个设计基本完成。AbstractTechnology is to study the mechanical processing technology and fixture design technology, has a strong practical, requires the study process should be closely linked with the production practice, but it also has a strong comprehensive,The topic of this graduation project is the machining process of the left swing lever and the special fixture design of the milling 2mm groove:First of all, the analysis of parts, mainly analysis and process analysis of the function of the part by part analysis to understand the basic situation of parts, and process analysis can know the surface machining and processing requirements. According to the processing requirements of the parts drawing, the determination of the form and size of the blank.The second step, the choice of the base surface to determine the processing of coarse and fine reference base. According to the datum chosen, make the craft route, usually for two or more of the process route through the comparison and analysis of process plan, and then choose a process can make the shape, size precision and position precision parts of the technical requirements to be a reasonable assurance of.The third step, according to the selected process route, determine the amount of cutting each step and the basic working hours, and select the appropriate machine tools and cutting tools. For rough machining, but also check the power of the machine.Finally, the design of special fixture for milling 2mm groove milling machine is designed. First, the design problem, and then select the positioning reference, and then began cutting force, clamping force calculation and positioning error analysis. And then put the design process in order as the drawing.Through the above overview, the basic completion of the entire design.序 言械工业是一种基本工业形式,对于我们国家来说,它关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展,数字化,自动化水平日益提高。同时由于机械工业的发展,其他各工业部门也向着高深度迈进,机械工业的发展日趋重要。机械制造过程及检测,检验中,都要使用大量的夹具。为了达到提劳动效率,提高加工精度,减少废品,扩大机床的工艺范围,改善操作的劳动条件,如何设计好夹具则成了机械制造的一项重要任务。机床夹具是夹具中的一种,将其固定到机床上,可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置,并克服切削力的影响。使加工顺利进行。机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。夹具设计中的特点:夹具的设计周期较短,一般不用进行强度和刚度的计算。专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。“确保产品加工质量,提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务,加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度,后者主要用夹具来保证。夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。因此,夹具设计要保证以下几个条件:夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。保证工件的精度。3 保证使用方便与安全。4 正确处理作用力的平衡问题。5 注意结构的工艺性,便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。6在机械制造中,为了适应新产品的不断发展要求。因此,夹具计过程中有朝着下列方向发展的趋势:(1) 发展通用夹具的新品种A由于机械产品的加工精度日益提高,因此需要发展高精度通用夹具。B广泛的采用高效率夹具,可以压缩辅助时间,提高生产效率。(2) 发展调整式夹具(3) 推广和发展组合夹具及拼拆夹具。(4) 加强专用夹具的标准化和规范化。(5) 大力推广和使用机械化及自动化夹具。(6) 采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。本设计属于工艺夹具设计范围,机械加工工艺设计在零件的加工制造过程中有着重要的作用。工艺性的好坏,直接影响着零件的加工质量及生产成本,在设计中为了适应中批批量的生产情况,以提高产品的生产效率,在设计中所采用的零件尽量采用标准件,以降低产品的生产费用。机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术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适应性的训练,希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为自己今后从事的职业打下一个良好的基础。 由于个人能力所限,设计尚有许多不足之处,希望各位老师给予指教。目录摘要IAbstractII序 言III一、左摆动杠杆的工艺分析11.1左摆动杠杆的用途11.2左摆动杠杆的技术要求11.3左摆动杠杆的工艺分析21.4确定左摆动杠杆的生产类型2二、确定毛坯、绘制毛坯简图32.1选择毛坯32.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量3三、拟定左摆动杠杆工艺路线43.1定位基准的选择43.2表面加工方法的确定53.3加工阶段的划分53.4工序的集中与分散63.5工序顺序的安排63.6确定工艺路线6四、加工余量、工序尺寸、和公差的确定84.1选择加工设备与工艺设备84.2加工余量工序尺寸及公差的确定9五、切削用量、时间定额的计算125.1粗精铣宽24mm,毛坯28mm,的下表面125.2孔的加工145.3 铣槽185.4时间定额的计算186.专用夹具的设计216.1、问题提出216.2、夹具设计21总 结22致 谢22参 考 文 献23VI一、左摆动杠杆的工艺分析1.1左摆动杠杆的用途杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。动力动力臂=阻力阻力臂,用代数式表示为F1 L1=F2L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。从上式可看出,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。1.2左摆动杠杆的技术要求表一 左摆动杠杆的零件技术要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Raum左摆动杆上面177IT93.2左摆动杆右面IT93.2左摆动杆左面IT93.2右图H8孔IT81.6右图孔IT71.6左图孔及M10螺纹 M10IT86.4中图盲孔*18IT86.4左图孔IT71.62mm槽2IT83.28mm槽8IT83.21.3左摆动杠杆的工艺分析 分析零件图可知,左摆动杠杆的上、左和右端面的粗糙度要求较高,为3.2,所以需要进行切削加工。而其他的各表面的粗糙度要求并不高,又因为是大批生产,所以采用锻造毛坯的方法,其他面无需加工。零件中几个孔的要求较高,粗糙度为3.2,但孔的直径较小,所以采取钻、粗铰,精铰的加工以确保精度等级。零件中对形位公差的要求并不高。由此,该零件加工方便,工艺性较好。1.4确定左摆动杠杆的生产类型依设计题目知:Q=5000件/年,m=1件/年,结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。代入公式得:N=5000台/年X1件/台X(1+3%)X(1+0.5%)=5175.75左摆动杠杆重量为0.9kg,由表1-3知,左摆动杠杆属轻型零件;由表1-4知,该左摆动杠杆的生产类型为大批生产。二、确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯 由于左摆动杠杆在实际应用中要承受较大的力,为了增强左摆动杠杆的强度和冲击韧度,获得纤维组织,毛坯采用锻件。该零件尺寸不大,且生产类型为大批生产、形状较复杂,为提高生产率和精度,宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的薄膜斜度为2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表2-10和表2-12可知,要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下的因素2.2.1公差等级 由左摆动杠杆的技术要求,确定该零件的的公差等级为普通级。2.2.2锻件重量已知机械加工后的左摆动杠杆的重量为1.2Kg,由此可初步估计机械加工前的锻件的重量为2.3Kg2.2.3锻件形状复杂系数对左摆动杠杆进行分析计算,可大致确定锻件的包容体的长度、宽度和高度,即179mm,32mm,24mm。(详见毛坯图);由公式(2-3)和(2-5)可以计算出锻件的复杂系数2.2.4锻件材质系数 由于该材料为45号钢,是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢,故该锻件的材质系数属级。2.2.5零件表面粗糙度由零件图可知,该左摆动杠杆的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于1.6um根据上述因素,可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量,所得结果列于表二表二左摆动杠杆锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量项目机械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm备注左摆动杠杆左端面2*2=42.5表2-1至表2-5左摆动杠杆中端面2*2=42表2-1至表2-5左摆动杠杆上端面2*2=41.6表2-1至表2-512孔2*2=41.7表2-1至表2-515孔2*2=41.7表2-1至表2-512孔2*2=41.7表2-1至表2-5M10mm螺纹孔2*2=41.7表2-1至表2-56孔2*2=41.7表2-1至表2-512盲孔2*2=41.75表2-1至表2-58mm槽2*2=40.5表2-1至表2-52mm槽2*1=20.50表2-1至表2-5三、拟定左摆动杠杆工艺路线3.1定位基准的选择 定位基准有粗基准还有精基准,通常先确定精基准,再确定粗基准。3.1.1精基准的选择 根据该拨叉零件的技术要求和装配要求,选择左摆动杠杆的上端面和左端面为精准,零件上的很多表面和孔都可以采用他们作基准进行加工,即遵循了“基准统一”的原则。另一方面,我们可以以这两个面为定位基准,加工其他的平面和孔,保证“基准重合”的原则。最后一方面,以这两个面为定位基准,在加紧方便。3.1.2粗基准的选择 作为粗基准的表面应该平整,没有飞边、毛刺、或其他的欠缺。本例选择右端面为粗基准。3.2表面加工方法的确定 根据左摆动杠杆零件图上个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工件个表面的加工方法。如表三所示表三左摆动杠杆各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um加工方案备注左端面IT93.2粗铣-半精铣表1-8右端面IT93.2粗铣-半精铣表1-8上端面IT93.2粗铣-半精铣表1-8H8孔右图IT81.6钻-粗铰-精铰表1-7孔IT71.6钻-精铰表1-7H8孔IT71.6钻-粗铰-精铰表1-7攻螺纹M10IT86.4钻-攻螺纹孔左图IT86.3钻-铰表1-7盲孔IT81.6钻-粗铰-精绞表1-78mm的槽IT83.2粗铣-半精铣表1-82mm槽IT126.3粗铣表1-83.3加工阶段的划分 该左摆动杠杆的质量要求较高,可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段,首先应该将精基准准备好,使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他加工表面和孔的加工精度;然后粗钻其他的一些孔,再粗铰、的孔;在精铰刀加工阶段,完成粗糙度为1.6的孔的精铰加工。3.4工序的集中与分散 由于生产类型是大批生产,采用工序集中的加工工序。采用外能型机床以专用工、夹具,以提高生产率;而且运用工序集中的原则是工价的装夹次数少,可以缩短辅助时间。3.5工序顺序的安排3.5.1机械加工工序遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准-左端面与上端面;遵循“先粗后精”的原则,先安排粗加工工序,再安排精加工工序;遵循“先主后次”的原则,先加工主要表面-左端面和上端面,再加工次端面-右端面;遵循“先面后孔”原则,先加工三个端面,然偶加工剩下的几个孔。3.5.2热处理工序模锻成型后切边,进行调质处理,调质硬度为241-285HBS,并进行酸洗,喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度,增加耐磨性,消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。3.5.3辅助工序 半精加工后,安排去毛刺和中间检验工序;精加工后,安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述,该左摆动杠杆工序的安排顺序为:基准加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工-热处理-主要孔的精加工3.6确定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,表四列出了杠杆的工艺路线表四:工序名称机床设备刀具量具1粗铣左右端面及上下端面X51铣床面铣刀游标卡尺2半精铣左端面,上端面,右端面X51铣床面铣刀游标卡尺3倒R=3mm圆角X51铣床车刀游标卡尺4钻-粗铰-精绞*18盲孔Z515钻床麻花钻 铰刀游标卡尺5钻-粗铰-精铰孔H8Z515钻床麻花钻 铰刀游标卡尺6钻-粗铰-攻螺纹M10Z515钻床麻花钻 铰刀游标卡尺7钻-粗铰-精铰孔*2Z515钻床麻花钻 铰刀游标卡尺8钻-精铰孔Z515钻床麻花钻 铰刀游标卡尺9粗铣-半精铣8mm槽X51铣刀 游标卡尺10粗铣2mm槽X51铣刀 游标卡尺11去毛刺钳工台平锉12中检塞规 百分尺 卡尺13清洗清洗机14终检塞规 百分尺 卡尺左摆动杠杆加工工序安排工序号工 序 内 容简 要 说 明10粗铣左右端面及上下端面“先基准后其他” 20半精铣左端面,上端面,右端面“先基准后其他”、 “先主后次”30粗钻12*18mm盲孔、15H8通孔“先面后孔” 、“先主后次”40扩15孔,再粗绞-精绞15孔、12*18mm盲孔,“先粗后精”50粗钻-粗铰-攻螺纹M10“先粗后精”60粗钻12H8孔、12*11孔、6孔“先粗后精”70粗扩12H8孔、12*11孔,精扩12*11孔,精绞12H8孔、6孔“先粗后精”80粗铣2mm、8mm槽,半精铣8mm槽“先粗后精”四、加工余量、工序尺寸、和公差的确定4.1选择加工设备与工艺设备4.1.1选择机床 根据不同的工序选择机床 1)工序1、2、3、4、10、11是粗铣和精铣。各工序工步不多成批生产不要求很高的生产率故选用立式机床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大精度要求不很高选用常用的X51。 铣床参数如下 型号X51,主轴孔锥度7:24,主轴孔径25mm。主轴转速651800r/min。工作台面积(长宽)1000250。工作台最大行程:纵向(手动/机动)620mm,横向手动190mm、机动170mm升降手动370mm、机动350mm。工作台进给量:纵向35980mm/min、横向25765mm/min、升降12380mm/min。工作台快速移动速度:纵向2900mm/min、横向2300mm/min、升降1150mm/min。工作台T型槽数:槽数3、宽度14、槽距50。主电机功率4.5KW。 2)工序5、6、7、8、9为钻、绞孔因加工孔较小精度要求较高表面粗糙度数值小需要较精密的机床才能满足要求因此选用Z515 钻床的参数如下 型号Z515主轴转速320-2900r/min,主轴行程100mm最大钻孔直径15mm工作台台面尺寸350x350(mm x mm),主电动机功率0.6kw。 4.1.2选择夹具 本零件除了粗铣及半精铣槽钻孔等工序需要专用夹具外其他的使用通用夹具即可。 4.1.3选择刀具 根据不同的工序选择刀具。由于刀具材料的切削性能直接影响着生产率,工件的加工精度,已加工表面质量,刀具的磨损和加工成本,所以正确的选择刀具材料是数控加工工艺的一个重要部分。刀具应具有高刚度足够的强度和韧度高耐磨性良好的导热性良好的工艺性和经济性抗粘接性化学稳定性。由于零件左摆动杠杆材料为45钢推荐用硬质合金中的YT15类刀具因为加工该类零件时摩擦严重,切削温度高,而YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐热性, 在高速切削钢料时刀具磨损小寿命长,所以加工45钢这种材料时采用硬质合金的刀具。 1)粗精铣24mm的上下表面用YT15端铣刀。 2)粗精铣28左端面及177mm的前后表面用高速钢圆柱铣刀。 3)钻孔用高速钢麻花钻绞孔用高速钢铰刀。 4)铣8mm槽直齿三面刃铣刀2mm槽用锯片铣刀。4.2加工余量工序尺寸及公差的确定根据各资料及制定的零件加工工艺路线采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量,中间工序公差按经济精度选定,上下偏差按入体原则标注,确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1、24mm上表面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差粗铣2.0IT12552、24mm下表面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差半精铣1IT655粗铣3IT125656毛坯359593、177mm后表面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差粗铣2.0IT12264、177mm前表面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差半精铣0.5IT624粗铣1.5IT1224.524.5毛坯226265、28mm右表面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差半精铣1IT6177粗铣2IT12178178毛坯31801806、28mm左表面参照实用机械加工工艺手册确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差半精铣1IT6177粗铣2IT12178178毛坯31801807、12H8孔查机械制造工艺与机床夹具课程设计表2-8、2-4确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差精绞0.15IT712扩孔0.85IT911.8511.85钻孔11IT121111毛坯488、6孔查机械制造工艺与机床夹具课程设计表2-8、2-4确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差精绞1IT66钻孔2IT125.85.8毛坯429、12*11孔查机械制造工艺与机床夹具课程设计表2-8、2-4确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差扩孔1IT1212扩孔3IT121111钻孔8IT1288毛坯4810、15H8孔 查机械制造工艺与机床夹具课程设计表2-8、2-4确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差精绞0.0.5IT615粗绞0.1IT614.95扩孔0.85IT614.85钻孔14IT121414毛坯41111、12*18孔查机械制造工艺与机床夹具课程设计表2-8、2-4确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差精绞0.05IT612粗绞0.95IT1211.9511.95钻孔11IT121111毛坯4812、宽2mm槽查机械制造工艺与机床夹具课程设计表2-15、2-16确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差粗铣2.0IT12213、宽8mm槽查机械制造工艺与机床夹具课程设计表2-15、2-16确定各工序尺寸及加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差精铣2IT68粗铣2IT1266毛坯42五、切削用量、时间定额的计算5.1粗精铣宽24mm,毛坯28mm,的下表面工序10 粗铣宽度为24mm的下表面 加工条件: 工件材料:45钢锻造。 机床:X51立式铣床。 查参考文献1表3034 刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料:YT15,D100mm,齿数Z=8,此为粗齿铣刀。 因其单边余量:Z=2mm 所以铣削深度每齿进给量:根据参考文献3表2.4-75取=0.12mm/Z铣削速度V:参照参考文献1表3034取V=1.33/ms。 由机床主轴转速n得机床主轴转速式(2.1)按照参考文献3表3.1-74 n=300r/min实际铣削速度v:进给量: 工作台每分进给量:根据参考文献1表2.4-81,=30mm 被切削层长度l:取l= 2830 刀具切入长度: 式(2.2)刀具切出长度:取=2mm走刀次数为1 工序20 精铣宽度为24mm(毛坯28mm)的下平面 加工条件:工件材料:45钢,锻造。 机床:X51立式铣床。 由参考文献1表3031 刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):YT15,D=100mm,齿数12,此为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm 铣削深度每齿进给量:根据参考文献1表3031取=0.08/Z铣削速度V:参照参考文献1表3031取V=0.32m/s 机床主轴转速n,由式(2.1)有:按照参考文献3表3.1-31 n=75r/min实际铣削速度v: 进给量,由式(2.3)有:工作台每分进给量: 刀具切入长度:精铣时=D=100mm刀具切出长度:取=2mm走刀次数为1 5.2孔的加工 工序30、50、60 确定钻削用量 确定进给量f 根据参考文献1表28-10可查出,由于孔深度比,故。查Z535立式钻床说明书,取。 根据参考文献1表28-8,钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力(由机床说明书查出),根据表28-9,允许的进给量。由于所选进给量f远小于及故所选f可用。 (1)确定钻孔的切削用量钻孔选用机床为Z515钻床,刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻,机械加工工艺手册第2卷。根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-2查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.200.35。 则取确定切削速度,根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-9切削速度计算公式为 (3-20)查得参数为,刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =72选取 所以实际切削速度为=2.64确定切削时间(一个孔) =(2)钻螺纹孔及攻螺纹钻螺纹底孔 取 ()所以 ()按机床选取= ()所以实际切削速度 ()切削工时(一个孔): 攻螺纹根据表4-32选取所以 (293)按机床选取所以实际切削速度所以切削时间(一个孔): (3)孔15H8:查表2-28可得,精铰余量为 Z精=0.15mm;扩孔的余量为Z扩=0.85mm;钻孔的余量为Z=14mm查表1-20可确定各工序尺寸的加工精度等级为:精铰IT8;扩孔IT10;钻孔IT12根据上述结果,查表2-40可知,个工步公差为:精铰,1515.027;扩孔,14.8514.92;钻孔1414.018其相互关系参看右图钻孔工步1)背吃刀量=14mm 2)进给量 由表5-12,选取每转进给量 f=0.2mm/r 3)切削速度 由表5-22查得,因为工件为45号钢,v=20m/min,带入公式得参照表4-15所列X51型立式机床的主轴转速取n=590r/min。实际转速为扩孔工步1)背吃刀量=0.85mm2)进给量 由表5-31可查得,取f=0.50 mm/r3)切削速度计算 由表5-31可得 v=2 m/min 参照表4-9所列Z525型立式钻床单主轴转速,取n=97 r/min。实际转速精铰工步1)背吃刀量=0.15 mm2)进给量 查表5-31 f=0.4 mm/r3)切削速度计算 查表5-31可查到 v=4 m/min 参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取n=140 r/min 实际转速 工序40、70确定扩孔切削用量 1)确定进给量f 根据参考文献1表28-31, 。根据Z515机床说明书取f=0.57mm/r。 2)确定切削速度v及n 根据参考文献1表28-33,取。修正系数:(根据)故查机床说明书取。实际切削速度为工序40、50、70确定铰孔切削用量 (1)确定进给量f 根据参考文献7表28-36,按该表注4,进给量取小植。查Z535说明书取。(2)确定切削速度v及n 由参考文献7表28-39取。由参考文献1表28-3,得修正系数,(根据) 故 查Z515说明书,取n=100r/min,实际铰孔速度5.3 铣槽 工序80粗铣fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/d=955.4r/min Vf=nfz=114.6mm/r 精铣 fz=0.10mm/r ap=2mm Vc=150m/min n=1000Vc/d=1194.2r/min Vf=nfz=119.4mm/r 5.4时间定额的计算一、计算盲孔的时间基本时间的计算1)钻孔 查表5-41,=24 mm, =2 mm =5 mm f=0.2 mm/r, n=590 r/min 带入2)扩孔 根据表5-41,按=15 ,=1.5,查得=0.56 mm , =5.3 mm3)铰孔 根据表5-41及表5-42 查得 =20 mm ,=22 mm ,l=24 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/min辅助时间的计算 根据经验公式,辅助时间与基本时间的关系为 =(0.150.2),本例取=0.15,则各工步的辅助时间为:钻孔工步:=0.1515.8=2.37s扩孔工步:=0.1533.8=5.07s精铰工步:=0.1545.6=6.84s其他时间计算除了作业时间之外,每件工序的单位时间还包括布置工作地点时间、休息时间与生理需要时间和准备与终结时间。由于是大批生产,分摊到每个工件的准备与终结时间甚微,可忽略不计;布置工作时间是作业时间的2%7%,休息与生理需要时间是作业时间的2%4%,在此均取3%,则各工序的其他时间(+)可按关系式(3%+3%)+(+)计算,他们分别为:钻孔:+=6%(2.37+15.8)=1.09s扩孔:+=6%(5.07+33.8)=2.33s铰孔:+=6%(6.84+45.6)=3.15s单件总时间的计算钻孔工步:=15.6+2.37+1.09=19.06s扩孔工步:=33.8+5.07+2.33=41.2s铰孔工步:=45.6+6.84+3.15=55.51s加工单件总时间T=19.06+41.2+55.5=115.78二、钻孔(1) 机床的选择:选用CA6140卧式车床(2) 刀具的选择:选用直径10mm高速钢标准锥柄麻花钻(3) 切削用量选择:查表得:f=0.2-0.4mm/r,进给量取f=0.32mm/r当使用高速钢标准锥柄麻花钻加工HT200,f=0.32mm/r,查出, 则根据按CA6140车床的转速列表查得与424.2r/min相近的转速为n=400r/min,得实际切削速度为确定,f=0.32mm/r,n=400r/min,v=22.62m/min(4)计算基本工时 其中,取所以,6.专用夹具的设计 为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用的夹具。有老师分配的任务,我被要求设计第五道工序-铣2mm槽,选用机床:X51立式铣床6.1、问题提出 本夹具主要用来铣2mm的槽,因为2mm槽本身没有什么精度要求,因此以提高生产效率为主。因此,在本道工序加工时,主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度。6.2、夹具设计1 ) 定位基准的选择以M10螺纹底孔和6孔为定位基准。以右端面为辅助基准。2 ) 夹紧力分析 本工件用移动压板加紧。因为本工件只有0.98kg因此一般的夹紧力都能满足要求,故加紧力不用考虑。3 定位误差分析 夹具的主要定位元件为定位定和菱形销,因为2mm槽没有精度要求,因此定位销和菱形销定位定能满足加工要求,因此定位误差无需考虑。只需考虑如何提高生产效率上夹具设计及操作说明 本工件采用定位销和菱形销定位,用移动压板压紧,这样操作更加简单,迅速,特别适合打批量生产,总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求总 结 为期两周的机械制造工艺学课程设计即将结束了,两周是时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这两周的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和资料,为我们的毕业设计打下了好的基础。 课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。最后,衷心的感谢老师的精心指导和悉心帮助,使我顺利的完成此次设计。谢谢!致 谢这次设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994年3.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版,1983年4.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上海科学技术出版社出版,1990年5.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981年10月6.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1997年22
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