JZ-S-02零件的机械加工工艺规程及铣4-φ22孔夹具设计
JZ-S-02零件的机械加工工艺规程及铣4-22孔夹具设计,jz,02,零件,机械,加工,工艺,规程,22,夹具,设计
长沙航院航空机制专业12级毕业设计(论文)任务书班级 姓名 学号 一、设计课题: 设计图号JZ-S-02零件的机械加工工艺规程和车夹具二、设计内容及要求:1.绘制JZ-S-02零件图一张(3号图纸);2.编制零件机械加工工艺规程一份(中批生产),包括:(1)机械加工工艺过程卡 (2)机械加工工序卡3.设计铣4-22孔的专用夹具一套,要求:(1)完成夹具总装配图(1号或2号图纸);(2)完成夹具上所有非标准件的零件图一套(34号图纸);(3)编写设计说明书一份(不少于30页),说明书应有:封面、目录、封底、设计任务书、设计计算说明及分析、毕业设计小结、参考文献、书目及致谢等内容。4.其他要求:(1)所有图纸为计算机绘图并打印,同时提交电子文档。(2)设计说明书为打印稿,同时提交电子文档。(3)时间安排:请于2015年1月20日之前,将毕业设计(初稿)的电子文档发给指导老师,由指导老师进行初步的审查,指导老师于2月5日之前将毕业设计中存在的主要问题提交给学生,于4月30日之前,将修改后的毕业设计最终稿(纸质稿)交给指导老师,电子稿上传到大学城空间并准备答辩。上传的资料规范(说明书排版、CAD图纸、工艺文件:都转成.PDF或.SWF文档),指导老师和学生的交流要在空间进行。 指导老师: 联系电话: 电子邮件: 教研室主任 (签名) 2014 年 10 月 28 日 院(系)批准人 (签名) 2013 年10 月 29 日 航空机械制造工程学院3机械加工工序卡片产品型号零件图号JZ-S-02零件产品名称零件名称JZ-S-02零件共 9 页第 1 页15030R201503车间工序号工序名称材料牌号金工20铣LY11毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸造150 X150x2011设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液XIJIAJU铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1铣四周外形轮廓,达到图纸规定尺寸及公差要求铣夹具,立铣刀,游标卡尺2004.1911.672110MIN描校底图号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号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JZ-S-02零件产品名称零件名称JZ-S-02零件共 9 页第 2 页26R203.2车间工序号工序名称材料牌号金工30铣LY11毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸造150 X150x2011设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液XIJIAJU铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1粗铣上平面,留后续加工余量1铣夹具,面铣刀,游标卡尺2004.1911.672112MIN描校底图号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号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JZ-S-02零件产品名称零件名称JZ-S-02零件共 9 页第 3 页22R2033.2车间工序号工序名称材料牌号金工40铣LY11毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸造150 X150x2011设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液XIJIAJU铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1粗铣下平面,留后续加工余量1铣夹具,面铣刀,游标卡尺2004.1911.672110MIN描校底图号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号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JZ-S-02零件产品名称零件名称JZ-S-02零件共 9 页第 4 页21R2031.6车间工序号工序名称材料牌号金工50铣LY11毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸造150 X150x2011设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液XIJIAJU铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1精铣上平面,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求铣夹具,面铣刀,游标卡尺2004.1911.672110MIN描校底图号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号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JZ-S-02零件产品名称零件名称JZ-S-02零件共 9 页第 5 页20R201.60.05AA车间工序号工序名称材料牌号金工60铣LY11毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸造150 X150x2011设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液XIJIAJU铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1粗铣下平面,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求铣夹具,面铣刀,游标卡尺2004.1911.672110MIN描校底图号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号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JZ-S-02零件产品名称零件名称JZ-S-02零件共 9 页第 6 页10M4B0.05B3车间工序号工序名称材料牌号金工70钻LY11毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸造150 X150x2011设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液ZUANJIAJU钻夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1钻孔攻丝M4钻夹具,钻头,丝锥,游标卡尺1202.64630218MIN描校底图号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号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JZ-S-02零件产品名称零件名称JZ-S-02零件共 9 页第 7 页10?6.2701000.0113车间工序号工序名称材料牌号金工80钻LY11毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸造150 X150x2011设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液ZUANJIAJU钻夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1钻孔4-6.2钻夹具,钻头,游标卡尺1202.64630218MIN描校底图号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号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JZ-S-02零件产品名称零件名称JZ-S-02零件共 9 页第 8 页10140701000.0111401000.011A0.05A3?14车间工序号工序名称材料牌号金工90钻LY11毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸造150 X150x2011设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液ZUANJIAJU钻夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1钻孔4-22孔的底孔14钻夹具,钻头,游标卡尺1202.64630218MIN描校底图号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号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JZ-S-02零件产品名称零件名称JZ-S-02零件共 9 页第 9 页10R204545701000.0114-?22+0.032-0M41000.01118+0.043-0AB车间工序号工序名称材料牌号金工100铣LY11毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸造150 X150x2011设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液XIJIAJU铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1铣4-22孔,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求铣夹具,立铣刀,游标卡尺2004.1911.672110MIN描校底图号设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号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毕业设计(论文) JZ-S-02零件加工工艺及夹具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要JZ-S-02零件零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺,工序,切削用量,夹紧,定位,误差目 录摘 要1第1章 绪论3第2章 加工工艺规程设计42.1 零件的分析42.1.1 零件的作用42.2 JZ-S-02零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施52.2.1 孔和平面的加工顺序52.2.2 孔系加工方案选择52.3 JZ-S-02零件加工定位基准的选择62.3.1 粗基准的选择62.3.2 精基准的选择62.4 JZ-S-02零件加工主要工序安排72.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定82.6确定切削用量及基本工时(机动时间)9第3章 铣4-22孔夹具设计163.1研究原始质料163.2定位基准的选择163.3 切削力及夹紧分析计算163.4 误差分析与计算173.5 零、部件的设计与选用193.5.1定位销选用193.5.2 定向键与对刀装置设计193.6 夹具设计及操作的简要说明21结 论22参考文献23致 谢2423第1章 绪论机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通四年所学的知识,将理论与实践相结合,对专业知识的综合运用训练,为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法,是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益,生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义,因此在大批量生产中,常采用专用夹具。通过对拨叉零件的初步分析,了解其零件的主要特点,加工难易程度,主要加工面和加工粗、精基准,从而制定出拨叉加工工艺规程;对于专用夹具的设计,首先分析零件的加工工艺,选取定位基准,然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式,从而设计专用夹具。第2章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是JZ-S-02零件。JZ-S-02零件的主要作用是,保证轴之间的中心距及平行度,并保证正确安装。因此JZ-S-02零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图2-12.1.2 零件的工艺分析由JZ-S-02零件零件图可知。JZ-S-02零件是一个盘类零件,它的外表面上有平面需要进行加工。孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:(1)以上下表面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:面的铣削加工;其中上下表面有表面粗糙度要求为(2)以各个小孔为主要加工表面的加工面。具体包括4-6.2孔,M4孔,4-22孔,其中4-6.2孔,M4孔,4-22孔表面粗糙度要求为(3)以四周边缘轮廓为主要加工面。其中四周边缘轮廓有表面粗糙度要求为2.2 JZ-S-02零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该JZ-S-02零件零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于JZ-S-02零件来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序JZ-S-02零件类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工JZ-S-02零件上的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。JZ-S-02零件的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。JZ-S-02零件零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择JZ-S-02零件孔系加工方案,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格最底的机床。根据JZ-S-02零件零件图所示的JZ-S-02零件的精度要求和生产率要求,当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。(1)用镗模法镗孔在大批量生产中,JZ-S-02零件孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时,镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此,可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高,且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。(2)用坐标法镗孔在现代生产中,不仅要求产品的生产率高,而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高,生产周期长,不大能适应这种要求,而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外,在采用镗模法镗孔时,镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔,需要将JZ-S-02零件孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差,然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。2.3 JZ-S-02零件加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1)保证各重要4-22孔的加工余量均匀;(2)保证装入JZ-S-02零件的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求,应选择的主要4-22孔作为主要基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度,再以另一个主要4-22孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此,以后再用精基准定位加工主要4-22孔时,孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此,孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.3.2 精基准的选择从保证JZ-S-02零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证JZ-S-02零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从JZ-S-02零件零件图分析可知,它的顶平面与各主要4-22孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面,虽然它是JZ-S-02零件的装配基准,但因为它与JZ-S-02零件的主要4-22孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难,所以不予采用。2.4 JZ-S-02零件加工主要工序安排对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。JZ-S-02零件加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。由于顶平面加工完成后一直到JZ-S-02零件加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。对于JZ-S-02零件,需要精加工的是4-22孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工4-22孔系,然后以4-22孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程,现将JZ-S-02零件加工工艺路线确定如下:工艺路线一:10铸造铸造获得毛坯20铣铣四周外形轮廓,达到图纸规定尺寸及公差要求30铣粗铣上平面,留后续加工余量140铣粗铣下平面,留后续加工余量150铣精铣上平面,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求60铣粗铣下平面,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求70钻钻孔攻丝M480钻钻孔4-6.290钻钻孔4-22孔的底孔14100铣铣4-22孔,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求110去毛刺工去毛刺120检验入库检验入库以上加工方案大致看来合理,但通过仔细考虑,零件的技术要求及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案一工艺路线一:10铸造铸造获得毛坯20铣铣四周外形轮廓,达到图纸规定尺寸及公差要求30铣粗铣上平面,留后续加工余量140铣粗铣下平面,留后续加工余量150铣精铣上平面,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求60铣粗铣下平面,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求70钻钻孔攻丝M480钻钻孔4-6.290钻钻孔4-22孔的底孔14100铣铣4-22孔,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求110去毛刺工去毛刺120检验入库检验入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“JZ-S-02零件”零件材料采用LY11制造。材料为LY11,硬度HB为170241,生产类型为大批量生产,采用型材毛坯。(1)上下表面的加工余量。根据工序要求,顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗铣:参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为,现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣:参照机械加工工艺手册表2.3.59,其余量值规定为。(3)4-22孔毛坯为实心,不冲孔。(4)四周轮廓面加工余量。根据工艺要求,前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下:粗铣:参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23,其加工余量规定为,现取。半精铣:参照机械加工工艺手册第1卷,其加工余量值取为。精铣:参照机械加工工艺手册,其加工余量取为。 2.6确定切削用量及基本工时(机动时间)工序20:铣四周外形轮廓,达到图纸规定尺寸及公差要求机床:铣床X52K刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数10(1)粗铣铣四周外形轮廓 铣削深度:每齿进给量:根据机械加工工艺手册表2.4.73,取铣削速度:参照机械加工工艺手册表2.4.81,取机床主轴转速:,取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量:根据机械加工工艺手册表2.4.81,被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间:(2)精铣铣四周外形轮廓铣削深度:每齿进给量:根据机械加工工艺手册表2.4.73,取铣削速度:参照机械加工工艺手册表2.4.81,取机床主轴转速:,取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量: 被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:精铣时刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间: 本工序机动时间工序30、50:粗铣、精铣上平面,留后续加工余量1机床:铣床X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀),材料:, ,齿数,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度:=3mm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3表2.473,取:根据参考文献3表2.481,取铣削速度每齿进给量:根据参考文献3表2.473,取根据参考文献3表2.481,取铣削速度机床主轴转速:按照参考文献3表3.174,取 实际铣削速度: 进给量: 工作台每分进给量: :根据参考文献3表2.481,取切削工时被切削层长度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入长度: 刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间: 机动时间:所以该工序总机动时间工序40、60:粗铣、精铣下平面,留后续加工余量1机床:铣床X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀),材料:, ,齿数,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度:=3mm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3表2.473,取:根据参考文献3表2.481,取铣削速度每齿进给量:根据参考文献3表2.473,取根据参考文献3表2.481,取铣削速度机床主轴转速:按照参考文献3表3.174,取 实际铣削速度: 进给量: 工作台每分进给量: :根据参考文献3表2.481,取切削工时被切削层长度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入长度: 刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间: 机动时间:所以该工序总机动时间工序70:钻孔攻丝M4钻孔选用机床为Z525摇臂机床,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) =工序80:钻孔4-6.2 钻孔选用机床为Z525摇臂机床,刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻,机械加工工艺手册第2卷。 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) =工序90:钻孔4-22孔的底孔14钻孔选用机床为Z525摇臂机床,刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻,机械加工工艺手册第2卷。 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) =工序100:铣4-22孔,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求每齿进给量:根据机械加工工艺手册表2.4.73,取铣削速度:参照机械加工工艺手册表2.4.81,取机床主轴转速:,取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量: 被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:精铣时刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间: 本工序机动时间第3章 铣4-22孔夹具设计3.1研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣铣4-22孔,该铣4-22孔对中心线要满足对称度要求以及其槽两边的平行度要求。在铣此铣4-22孔时,为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2定位基准的选择由零件图可知:在对铣4-22孔进行加工前,底平面进行了粗、精铣加工方案:选一面两销定位方式,工艺孔用短圆柱销,用棱形销定位,夹紧方式用操作简单,通用性较强的手动螺旋压板来夹紧。3.3 切削力及夹紧分析计算刀具:错齿三面刃铣刀(硬质合金) 刀具有关几何参数: 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式: 有:根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值,即: 安全系数K可按下式计算: 式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5121可知其公式参数: 由此可得: 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:式中参数由参考文献5可查得: 其中: 螺旋夹紧力:该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如2.1.由表得:原动力计算公式 即: 由上述计算易得: 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。3.4 误差分析与计算该夹具以一面两销定位。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示: 由参考文献5可得: 两定位销的定位误差 : 其中:, 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 查5表1215有。 磨损造成的加工误差:通常不超过 夹具相对刀具位置误差:取误差总和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的设计与选用3.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位,其参数如下表:表5.1 定位销dHD公称尺寸允差6.216150.01122514M1243.5.2 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩,可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷,加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示: 图5.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4:表5.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺,其结构如图5.3所示: 图5.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表5.5:表5.5 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.253.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述,应该注意提高生产率,但该夹具设计采用了手动夹紧方式,在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋夹紧机构)。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。结 论通过这次毕业设计,使我对零件制造过程、加工工艺和夹具设计都有了更进一步的认识,也加深了对大学四年中所学基础知识的学习和理解。毕业设计是理论联系实际的最有效方法。在具体设计过程中,必须考虑到方方面面的问题,在理论上正确无误的设计,在实际中往往存在各种问题。这样,在设计时就必须考虑所设计的机构是否合理,在实际运用中能否正常工作,而不仅仅考虑理论上的可行性,毕业设计使我学会了从实际出发加工零件和设计夹具。在本次设计中,考虑到零件的加工难易、材料、成本等问题,所选用的零、部件都是操作简单,通用性较强的标准件,从现时以最低的成本实现最先进的加工。但也有不足之处:为此,专用夹具还有待改进。无论怎样,这次的毕业设计使我获益良多,是我在学校的最后一次答卷,也是我成功迈向社会的第一步。参考文献1 杨叔子,机械加工工艺师手册M,北京:机械工业出版社,2004。2 上海金属切削技术协会,金属切削手册M,上海:上海科学技术出版社,2004。3 李洪,机械加工工艺手册M,北京:机械工业出版社,1990。4 方昆凡,公差与配合手册M,北京:机械工业出版社,1999。5 王光斗,王春福,机床夹具设计手册M,上海科学技术出版社,2000。6 东北重型机械学院等,机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1979。7 吴宗泽,机械设计实用手册M,北京:化学工业出版社,2000。8 刘文剑,曹天河,赵维,夹具工程师手册M,哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987。9 上海金属切削技术协会,金属切削手册M,上海:上海科学技术出版社,1984。10 周永强,高等学校毕业设计指导M,北京:中国建材工业出版社,2002。 11 黄如林,切削加工简明实用手册M,北京:化学工业出版社,2004。12 余光国,马俊,张兴发,机床夹具设计M,重庆:重庆大学出版社,1995。13 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学,机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1980。14 李庆寿,机械制造工艺装备设计适用手册M,银州:宁夏人民出版社,1991。15 廖念钊,莫雨松,李硕根,互换性与技术测量M,中国计量出版社,2000:919。16 乐兑谦,金属切削刀具,机械工业出版社,2005:417。17 王先逵,机械机械制造工艺学,机械工业出版社,2006。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .致 谢首先,我要感谢指导毕业设计的老师。在毕业设计中,他给予了很多指导性的意见,我万分的感谢他给我的宝贵的意见和鼓励。同时,我深深感谢他们的课堂上使我受益匪浅,得到了不少对我论文有帮助的知识和想法。我也非常感谢我的父母。在学习和生活上,他们一直都很支持我,使我能全身心地投入到学习中。最后,很感谢阅读这篇毕业设计(论文)的人们。感谢您们抽出宝贵的时间来阅读这篇毕业设计(论文)。24机械加工工艺过程卡片零件名称JZ-S-02零件零件图号JZ-S-02零件材料牌号LY11毛坯种类铸造共 1 页第1页毛坯外形尺寸150 X150x20每台件数1备 注工序号工序名称工 序 内 容设 备工 艺 装 备工 时夹具刀具量具10铸造铸造获得毛坯金属模铸造20铣铣四周外形轮廓,达到图纸规定尺寸及公差要求铣床X52K铣夹具立铣刀游标卡尺10min30铣粗铣上平面,留后续加工余量1铣床X52K铣夹具面铣刀游标卡尺12min40铣粗铣下平面,留后续加工余量1铣床X52K铣夹具面铣刀游标卡尺12min50铣精铣上平面,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求铣床X52K铣夹具面铣刀游标卡尺8min60铣粗铣下平面,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求铣床X52K铣夹具面铣刀游标卡尺8min70钻钻孔攻丝M4钻床Z525钻夹具钻头,丝锥游标卡尺8min80钻钻孔4-6.2钻床Z525钻夹具钻头游标卡尺8min90钻钻孔4-22孔的底孔14钻床Z525钻夹具钻头游标卡尺8min100铣铣4-22孔,达到图纸规定尺寸及粗糙度要求铣床X52K铣夹具立铣刀游标卡尺10min110去毛刺工去毛刺120检验入库检验入库设计(日期)校对(日期)标准化(日期)审核(日期)批准(日期)
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