插入耳环的铣键槽夹具设计及加工工艺装备规程含非标6张CAD图
插入耳环的铣键槽夹具设计及加工工艺装备规程含非标6张CAD图,插入,耳环,键槽,夹具,设计,加工,工艺,装备,设备,规程,非标,cad
机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品型号零件图号产品名称零件名称插入耳环共 17 页第 1 页材料牌号45毛坯种类铸 件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工步号工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件05粗铣二边表面D、EXA5032高速钢镶齿铣刀10粗铣C面X6132高速钢镶齿铣刀15粗车外圆35CA6140硬质合金YT15车刀20粗车外圆27(工步1)、倒角C1(工步2)及车退刀槽24CA6140硬质合金YT15车刀25进行热处理调质描 图30钻32的孔Z3025高速钢锥柄麻花钻35扩32的孔Z3025高速钢锥柄麻花钻描 校40半精车外圆35CA6140硬质合金YT15车刀45精车35CA6140硬质合金YT15车刀底 图50车锥面,倒角C2CA6140硬质合金YT15车刀设计(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 艺 过 程 卡 片产品型号零件图号产品名称零件名称插入耳环共 17 页第 2 页材料牌号45毛坯种类铸 件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工步号工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件55攻螺纹M271.5-6hCA6140硬质合金YT15车刀60钻5的销孔Z3025高速钢锥柄麻花钻65粗铣键槽X6132高速钢镶齿铣刀70精铣键槽X6132高速钢镶齿铣刀75铣A面X6132高速钢镶齿铣刀描 图描 校底 图设计(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产品名称零件名称插入耳环共17页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号05铣表面45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床XA50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01铣毛坯表面D刀具:高速钢镰齿套式端铣刀 量具:游标卡尺6023.551.12511.25202铣毛坯表面E刀具:高速钢镰齿套式端铣刀 量具:游标卡尺6023.551.12511.252 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插入耳环共17页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号10铣表面C45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X61321夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01铣毛坯表面C刀具:高速钢镰齿套式端铣刀 量具:游标卡尺6023.551.12210.140.9 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插入耳环共17页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号15粗车外圆45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15077441设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01粗车外圆35刀具:YT15 硬质合金45偏头外圆车刀量具:游标卡尺71078.10.4410.341.1 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插入耳环共17页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号20车工件45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15077441设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01粗车27的外圆刀具:YT15 硬质合金45偏头外圆车刀量具:游标卡尺71078.10.4410.16102倒角C1刀具:YT15 硬质合金45偏头外圆车刀71078.10.4110.1103车退刀槽24刀具:YT15 硬质合金45偏头外圆车刀71078.10.4310.21 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插入耳环共17页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号25进行热处理调质45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件1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专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01进行热处理调质 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插入耳环共17页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间30钻32的孔45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z30251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01钻32的孔刀具:高速钢锥柄麻花钻量具:塞规12511.780.53612.32 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插入耳环共17页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间35扩32的孔45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z30251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01把30的孔扩成32的孔刀具:高速钢锥柄麻花钻量具:塞规12511.780.53610.852 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插入耳环共17页第10页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间40半精车外圆3545钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01半精车35刀具:YT15 硬质合金45偏头外圆车刀量具:游标卡尺1400153.90.11.510.670.6 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插入耳环共17页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间45精车外圆3545钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01精车外圆35刀具:YT15 硬质合金45偏头外圆车刀量具:游标卡尺1400153.90.080.510.842 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插入耳环共17页第12页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间50车工件45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数模锻15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01车锥面刀具:YT15 硬质合金45偏头外圆车刀量具:游标卡尺4001380.1110.0750.1502车倒角C2刀具:YT15 硬质合金45偏头外圆车刀量具:游标卡尺4001380.1110.11 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插入耳环共17页第13页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间55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 数铸件15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01攻螺纹M271.5-6h刀具:YT15 硬质合金外螺纹车刀20016.960.081.512.582 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插入耳环共17页第14页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间60钻5的销孔45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z30251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01钻5的销孔刀具:枪孔钻量具:塞规8011.5310.552710.6132 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插入耳环共17页第15页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间65粗铣键槽45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X61321夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01粗铣键槽刀具:三面铣刀 量具:卡盘7518.60.8510.520.6 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插入耳环共17页第16页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间70精铣键槽45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X61321夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01精铣键槽刀具:三面铣刀量具:卡板7518.850.08110.030.6 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插入耳环共17页第17页车间工序号工序名称材 料 牌 号加工车间75铣A面45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15079411设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X6132 1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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01铣A面刀具:高速钢镰齿套式端铣刀量具:游标卡尺6023.551.12510.1480.5 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 艺 过 程 卡 片产品型号零件图号产品名称零件名称插入耳环共 17 页第 1 页材料牌号45毛坯种类铸 件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工步号工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件05粗铣二边表面D、EXA5032高速钢镶齿铣刀10粗铣C面X6132高速钢镶齿铣刀15粗车外圆35CA6140硬质合金YT15车刀20粗车外圆27(工步1)、倒角C1(工步2)及车退刀槽24CA6140硬质合金YT15车刀25进行热处理调质描 图30钻32的孔Z3025高速钢锥柄麻花钻35扩32的孔Z3025高速钢锥柄麻花钻描 校40半精车外圆35CA6140硬质合金YT15车刀45精车35CA6140硬质合金YT15车刀底 图50车锥面,倒角C2CA6140硬质合金YT15车刀设计(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 艺 过 程 卡 片产品型号零件图号产品名称零件名称插入耳环共 17 页第 2 页材料牌号45毛坯种类铸 件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工步号工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件55攻螺纹M271.5-6hCA6140硬质合金YT15车刀60钻5的销孔Z3025高速钢锥柄麻花钻65粗铣键槽X6132高速钢镶齿铣刀70精铣键槽X6132高速钢镶齿铣刀75铣A面X6132高速钢镶齿铣刀描 图描 校底 图设计(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摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。接入耳环的工艺规程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。AbstractThis design involves the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and measurement, and other aspects of knowledge.The technical specification and fixture design for the access to the earrings are three parts, including process design, process design and special fixture design. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.Key words: process, process, cutting parameters, clamping, positioning, error.目 录摘 要IAbstractII序 言1第一章 零件分析11.1 零件的功用分析11.2 零件的工艺分析1第二章 机械加工工艺规程制定22.1选择毛坯种类并确定制造方法22.2基面的选择22.3选择加工方法32.4制定工艺路线42.5 确定加工余量及毛坯尺寸52.6工序设计62.7确定切削用量和基本时间8第三章.夹具的设计303.1 铣8槽夹具设计303.1 研究原始质料303.2夹具方案的设计选择313.3 误差分析与计算333.5定向键与对刀装置设计344.4确定夹具体结构尺寸和总体结构364.5夹具设计及操作的简要说明36结 论39总 结40致 谢42参 考 文 献43III44序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。接入耳环的加工工艺规程及其钻的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。第一章 零件分析1.1 零件的功用分析题目所给的零件是插入耳环,其作用是用来固定晾衣架的上端,当然插入耳环的作用还有很多,主要起固定功能。1.2 零件的工艺分析如图1-1可以看出,标有表面粗糙度符号的表面有平面、退刀槽、内孔、键槽等。其中,表面粗糙度要求最低的是表面D、E,粗糙度为Ra50,粗糙度要求最高的是外圆35,表面粗糙度为Ra1.6。该外圆也是插入耳环的主要设计基准。从工艺上看,键槽对35轴线的对称度公差为0.1,孔32轴线对35轴线的垂直度公差为0.5/50,可以通过使用专用机床夹具来保证。35的公差等级为IT7级,表面粗糙度为Ra1.6,可以通过精车来保证。表面D、E精度要去不高可以通过粗铣来完成,32孔的内孔粗糙度为Ra6.5可以通过钻床,然后再扩钻,可达到精度。C面通过粗铣就可以达到要求。A面也通过粗铣。对插入耳环零件图进行工艺审核后,可知该零件图视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全,加工要求合理,零件的结构工艺性较好。C面A面D面,对立面为E面图1-1第二章 机械加工工艺规程制定2.1选择毛坯种类并确定制造方法按设计任务书,插入耳环成大批大量生产。由该零件的功用和原始零件图可知,该零件材料为45钢,屈服强度为600MPA,该零件的形状不是十分复杂,因此毛坯的形状与零件的形状应尽量接近,35轴的单边余量2.5mm,两边余量5.0mm,所以毛坯尺寸40,在轴向方向3mm,所以毛坯轴向长度为150mm,所以用1507941的毛坯,确定加工余量及毛坯尺寸。2.2基面的选择定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作,它是工艺路线是否正确合理的前提。正确合理地选择定位基准,可以确保加工质量、缩短工艺过程、简化工艺装备结构与种类、提高生产率。(一)粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。35mm轴为重要表面,加工时要求余量小而均匀,尽量通过粗基准,加工出一个精基准面,因此应选择该35mm轴线为粗基准。(二)精基准的选择精基准的选择有利于保证加工精度,并使工件装夹方便。在选择时,主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。插入耳环是带有孔的零件。32mm孔是精度要求最高的高的孔,俄日避免由于基准不重合而产生误差,保证加工精度,应选32mm孔为精基准,即遵循“基准重合”的原则。还由于零件的要求是35mm轴和32mm孔在垂直度上有较高的精度要求,因此选择32mm孔作为精基准,这样就保证精度要求最高的35mm轴的加工精度,减少加工误差。在插入耳环的加工过程中,该孔还可以作为大部分工序的定位基准,加工其他次要表面,体现了“基准统一”的选择原则。2.3选择加工方法(一)平面的加工平面加工的方法很多,有车、刨、铣、磨、拉等。对于本零件由于表面D、E粗糙度为Ra50,通过粗铣就可以达到。而对于C面粗糙度为Ra6.3通过粗铣也可以达到。而表面A的粗糙度要求为Ra12.5,由表5-11,根据GB/T 1804-2000规定,选用中等级(m),相当于IT13级,故可考虑粗车或粗端铣,根据零件的结构特点,选用端铣加工方式。(二)孔的加工孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。32孔内壁粗糙度为Ra6.3,采以就用钻-扩方式进行加工,钻孔后扩孔就可以达到这个精度要求,满足安装配合E9。5的销孔,直接用枪孔钻就可以加工出来。(三)外圆与退刀槽、攻螺纹外圆35的加工在本零件中最重要部分。由于外圆的公差等级为IT7级,表面粗糙度Ra1.6,所以采用粗车-半精车-精车。而对于外圆27,表面要进行攻螺纹,所以进行粗车就可以了。在粗车过后再用螺纹车刀进行攻螺纹。退刀槽可以用切断刀车出。(四)槽加工对槽的加工,槽的要求为Ra3.2,进过粗铣-精铣就可以达到。2.4制定工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,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,以便使生产成本尽量下降。故采用如下加工工艺:工序5:粗铣二边表面D、E 定位基准:外圆35工序10:粗铣C面 定位基准:底面D面以及E面。工序15:粗车外圆35 定位基准:底面D面以及E面。工序20:粗车外圆27(工步1)、倒角C1(工步2)及车退刀槽24 定位基准:底面D面以及E面。工序25:进行热处理调质工序30:钻32的孔 定位基准:外圆35以及R25外圆面。工序35:扩32的孔 定位基准:外圆35以及R25外圆面。工序40:半精车外圆35 定位基准:32的孔及两边表面D、E。工序45:精车35 定位基准:32的孔及两边表面D、E。工序50:车锥面,倒角C2 定位基准:32的孔及两边表面D、E。工序55:攻螺纹M271.5-6h 定位基准:32的孔及两边表面D、E。工序60:钻5的销孔 定位基准:32的孔及两边表面D、E。工序65:粗铣键槽 用铣床专用夹具,进行键的加工。工序70:精铣键槽 用铣床专用夹具,进行键的加工工序75:铣A面 定位基准:32的孔及两边表面D、E。2.5 确定加工余量及毛坯尺寸(一) 确定加工余量插入耳环的材料为45钢,屈服强度600MPa,采用砂型机器造型,且为批量生产。由表5-2知,铸钢件采用砂型机器造型时,铸件的尺寸公差为CT8-CT12级,此处选为CT9级。由表5-3选择加工余量为H级,根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸由表5-4可查得个加工表面余量如下表:表1-1加工表面单边余量/mm双边余量/mm备注两边面D、E面36粗铣一次完成35外圆36基本尺寸为81mm32孔E936先用钻头钻孔至31,再扩至32。基本尺寸为孔深尺寸36mm。铣键槽3无基本尺寸为25M27x1.5-6h的螺纹714主要由35外圆的毛坯尺寸决定轴向长度84尺寸3无车锥面、粗车27端面、粗车35端面共同决定(二) 确定毛坯基本尺寸加工表面的毛坯尺寸只需将零件尺寸加上查取得相应加工余量即可,所得毛坯尺寸如表3-2所示:表3-2零件尺寸/mm加工余量/mm毛坯尺寸/mm366423564181384(三) 确定毛坯尺寸公差由表5-1,选用CT7级查的各铸件加工尺寸公差如表3-3所示:表3-3毛坯尺寸/mm公差/mm标注结果421.8 411.8842.2(四) 绘制毛坯简图根据以上内容及砂型铸件的有关标准与规定,绘制毛坯简图,如图3-1:如图3-1 毛坯简图2.6工序设计(一)选择加工设备与工艺装备1.选择加工设备 选择加工设备即选择机床类型。由于已经根据零件的形状、精度特点,选择了加工方法,因此机床的类型也随之确定。至于机床的型号,主要取决于现场设备情况。若零件加工余量较大,加工材料又较硬,有必要校验机床功率。根据以上内容和考虑零件经济度与零件表面设计相适应,又本零件的加工余量和硬度不是很大,故选定各工序机床如下:(1)工序05:XA5032立式升降台铣床,主要技术参数见表5-13。(2)工序10、65、70、75、80:X6132万能铣床。(3)工序15、20、25、45、50、55、60:选择CA6140车床(4)工序35、40:选用Z3025摇臂钻床。2.选择夹具对于成批生产的零件,大多采用专用机床夹具。在保证加工质量、操作方便、满足高效率的前提下,亦可部分采用通用夹具。本机械加工工艺规程中所有工序均采用了专用机床夹具,专门设、制造。3.选择刀具根据加工工艺需要刀具的选择情况如下:(1)工序05 二边表面D、E 高速钢镶齿套式面铣刀(2)工序35 钻32 高速钢锥柄麻花钻(3)工序15、45、50 YT类硬质合金(4)工序 70、75铣键槽 高速钢镶齿套式面铣刀在刀具选择过程中尽量选择通用刀具。在中批生产中,不排除在某些工序中使用专用刀具,但专用刀具需要专门定做,详细的内容可参阅金属切削刀具等教材及相关资料。4.选择量具 选择量具的原则是根据被测对象的要求,在满足测量精度的前提下,尽量选用操作方便、测量效率搞的量具。量具由通用量具和各种专业量具,其种类的选择主要应考虑被测尺寸的性质,如内径、外径、深度、角度、几何形状等以及被测工件的特点,如工件的形状、大小、精度、生产类型等。本零件属于成批生产,一般采用通用量具。选择量具的方法有两种:一种按计量器具的不确定度选择。一般根据被测对象的公差带宽度先查得相应的安全裕度A和计量器具的不确定度允许值(),然后在量具手册中选择一种不确定度等于或小于U1的量具;二是按计量器具的测量方法极限误差选择。下面以精车35为例选择量具。外圆35的尺寸公差T=0.025,选择刻度值为0.001mm的千分尺。(二)确定工序尺寸确定工序尺寸时,对于加工精度要求较低的表面,只需粗加工工序就能保证设计要求,将设计尺寸作为工序尺寸即可,上下偏差的标注也按设计规定。当加工表面精度较高时,往往要经过数道工序才能达到要求。工序的尺寸的确定采用的是由后往前推算的方法,由加工表面的最后工序即设计尺寸开始,逐次加上每道加工工序余量,分别得到各工序基本尺寸。各个工序加工余量可查手册得到,工序尺寸的公差带宽度按经济精度确定,上下偏差按“入体”原则标注,最后一道工序的公差应按设计要求标注。下面确定各工序的工序尺寸、余量及确定公差。(1)35的外圆表面:工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精车0.535IT7Ra1.6半精车1.535.5IT9Ra6.3粗车437IT11Ra12.5毛坯41(2)加工M27x1.5-6h的螺纹:工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度攻螺纹M27x1.5-6h粗车1427IT11Ra12.5(3) 32E9的孔:工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度扩132IT10R6.3钻3030IT11R12.5(4)铣键槽工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度精铣0.58IT8Ra3.2半精铣1.57.5IT11Ra6.3粗铣55(5)轴向长度84尺寸:工序名称工序基本余量工序尺寸精度粗糙度车锥面184IT8Ra6.3粗车27端面185IT11Ra12.5粗车35端面186IT11Ra12.5毛坯872.7确定切削用量和基本时间切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量,确定方法是先确定背吃刀量,再进给量,最后确定切削速度。不同的加工性质,对切削加工的要求不一样。粗加工时,应尽量保证较高的金属切削率和必要的刀具耐用度,故一般优先选择尽可能大的背吃刀量,其次选择较大的进给量,最后根据刀具耐用度要求,确定适合的切削速度。精加工时,首先应保证工件的加工精度和表面质量要去,故一般选用较小的背吃刀量和进给量,而尽可能选用较高的切削速度。(一)工序05(粗铣两边面D、E)切削用量及基本时间的确定1.切削用量 本道工序是粗铣端面,已知加工材料为45钢,机床选用XA5032立式铣床,选用刀具为高速钢镶齿套式面铣刀,其参数:直径d=125mm,孔径D=40mm,宽L=40mm,齿数z=14.根据表5-26确定铣刀角度,选择前角=20,后角=12,主偏角k=60,螺旋角=10,已知铣削宽度为63mm,铣削背吃刀量为ap=6mm。(1)确定每齿进给量 根据表5-13知XA5032型立式铣床的主电机功率为7.5kw,查表5-27知当工艺系统刚性中等、镶齿端铣刀加工铸铁时,其每齿进给量。由于本工序被吃刀量和铣削宽度较小,故选择最大的每齿进给量。 (2)选择铣刀磨钝标准和耐用时度 根据表5-28,用高速钢镶齿端铣刀粗加工铸剑时,选择铣刀后刀面磨损极限值为2.0mm,查表5-29知铣刀直径d=80mm时,经插值的端铣刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝的标准所经历的总切削时间。 (3)确定切削速度和工作台每分钟进给量 查表5-30知,高速钢铣刀铣削速度为,则所需铣床主轴转速范围是 根据XA5032机床的标准主轴转速,由表5-13选取n=60r/min,则实际铣削速度为 工作台每分钟进给量为 根据表5-13中工作台标准纵向进给量,选取,则实际每齿进给量为 (4)校验机床功率 由表5-31和表5-32知,铣削力和铣削功率计算公式如下: 式中。所以,铣削梨为XA5023铣床主电机功率为7.5kW。故选用切削用量合适。最后的切削用量为2.基本时间根据表5-33知,的端铣刀对铣削的基本时间为式中,工件铣削部分长度,单位为mm;切入行程长度,单位为mm,;切出行程长度,单位mm;工作台每分钟进给量,单位为mm/min。已知。由表5-34查的切入切出行程长度。所以,基本时间为(二) 工序15(粗车35外圆)切削用量及基本时间的确定本工序为粗车外圆,机床采用最常用的CA6140卧式车床,采用YT15硬质合金刀具,根据加工条件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具参数为主偏角、前角、刃倾角、刀尖圆弧半径车刀加工。由表5-39知,选用杆部直径为20mm的圆形车刀。由表5-40知,车刀合理耐用度为。1.确定粗车35外圆切削用量(1)确定背吃刀量 由前述可知粗车时双边加工余量为4mm,,粗车后外圆直径为,故单边余量为2mm,即。(2)确定进给量 对于粗加工,根据表5-42,按照CA6140机床的进给量值,以及参考金属加工工艺及工装设计第95页表4-53可知,当加工45钢时,车刀刀杆尺寸BH为2030,背吃刀量a =2.0mm,则进给量f=0.40.5mm/r,因此选取。(3)确定切削速度 根据表5-43的计算公式确定切削速度式中,因本例的加工条件与该公式应用条件不完全相同,故需根据表5-32对车削速度进行修正:根据刀具耐用度T=60min,得修正系数为;根据工件材料,得修正系数为;根据毛坯表面状态得修正系数为,刀具材料为YT15,得修正系数;主偏角,经插值得修正系数。所以查表5-44,以及参考金属加工工艺及工装设计第98页表4-58外圆切削速度参考值可知,V =1.51.83m/s,则所需车床主轴转速范围n= =709874.2r/min,根据CA6140机床上的主轴转速选择,则实际切削速度为(4)检验机床功率 由表5-45,查得切削力和切削功率计算公式如下:式中,由表5-32得:与刀具耐用度有关的修正系数,与工件材料有关的修正系数,与主偏角相关的修正系数;与前角有关的修正系数。因此总的修正系数为所以,切削力为切削功率为根据表5-46知:CA6140机床主电机功率,因,故上述切削用量可用,最后所确定的切削用量为;。2. 基本时间由表5-47得外圆的基本时间为式中,切削加工长度,单位为mm; 刀具切人长度,单位为mm,; 刀具切入长度,单位为mm,; 单件小批量生产时的试切附加长度,单位为mm; 进给次数。已知,。所以,基本时间为(三) 工序20、25(粗车27外圆、倒角C2、锥面及切退刀槽)切削用量及基本时间的确定本工序为粗车外圆,机床采用最常用的CA6140卧式车床,采用YT15硬质合金刀具,根据加工条件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具参数为主偏角、前角、刃倾角、刀尖圆弧半径车刀加工。由表5-39知,选用杆部直径为20mm的圆形车刀。由表5-40知,车刀合理耐用度为。1.确定粗车27外圆切削用量(1)确定背吃刀量 由前述可知粗车时双边加工余量为8mm,,粗车后外圆直径为,故单边余量为4mm,即。(2)确定进给量 对于粗加工,根据表5-42,按照CA6140机床的进给量值,以及参考金属加工工艺及工装设计第95页表4-53可知,当加工45钢时,车刀刀杆尺寸BH为2030,背吃刀量a =4.0mm,则进给量f=0.40.5mm/r,因此选取。(3)确定切削速度 根据表5-43的计算公式确定切削速度式中,因本例的加工条件与该公式应用条件不完全相同,故需根据表5-32对镗削速度进行修正:根据刀具耐用度T=60min,得修正系数为;根据工件材料,得修正系数为;根据毛坯表面状态得修正系数为,刀具材料为YT15,得修正系数;主偏角,经插值得修正系数。所以查表5-44,以及参考金属加工工艺及工装设计第98页表4-58外圆切削速度参考值可知,V =1.51.83m/s,则所需车床主轴转速范围n= =709874.2r/min,根据CA6140机床上的主轴转速选择,则实际切削速度为(4)检验机床功率 由表5-45,查得切削力和切削功率计算公式如下:式中,由表5-32得:与刀具耐用度有关的修正系数,与工件材料有关的修正系数,与主偏角相关的修正系数;与前角有关的修正系数。因此总的修正系数为所以,切削力为切削功率为根据表5-46知:CA6140机床主电机功率,因,故上述切削用量可用,最后所确定的切削用量为;。2. 基本时间由表5-47得外圆的基本时间为式中,切削加工长度,单位为mm; 刀具切人长度,单位为mm,; 刀具切入长度,单位为mm,; 单件小批量生产时的试切附加长度,单位为mm; 进给次数。已知,。所以,基本时间为(四)工序35、40(钻及扩32mm孔) 切削用量及基本时间的确定本工序为钻及扩32mm的孔,所选用机床为Z3025摇臂钻床。根据表5-19知选取d=30mm,l=294mm,莫氏圆锥号为3号的高速钢锥柄麻花钻作为刀具。根据表5-48选择的麻花钻参数由表5-49知,当时,选择钻头后刀面磨损极限值为0.9mm,耐用度T=50min。1.切削用量(1) 确定背吃刀梁钻孔时,故可取=15mm。(2)确定进给量按照加工要求决定进给量。钻头直径,工件材料为45钢时,根据表5-50,钻头进给范围mm/r.根据表5-51,选取。因为孔的深度与孔的直径相差不多,故无需修正系数来修正。(3)确定切削速度v 根据表5-52的计算公式式中,。因本例的加工的条件与该公式应用条件不完全相同,故对切削速度进行修正,由表5-53得:根据刀具耐磨度T=50min,得修正系数k;工件材料=600MPa,得修正系数为;刀具材料为高速钢,得修正系数;钻头为标准刃磨形状,得修正系数。所以 根据Z3025机床标准主轴转速,由表5-54选取n=125m/min,实际转速为:(4)校验机床功率 由表5-55,查的转矩T和切削功率计算公式如下:式中,由表5-56得:与加工材料有关的修正系数45钢的修整系数为;与刃磨形状有关的修正系数;与刀具磨钝有关的修正系数。因此总的修正系数为所以钻孔时的转矩为切削功率为由表5-14知,Z3025机床主轴的最大转矩,主电机功率。由于 ,故选用的切削用量可以用。最后确定的切削用量为 =15mm 2.基本时间由表5-57的钻孔的基本时间为式中,共建切削部分长度,单位为mm;切入量,单位mm,;超入量,单位mm, :已知=36mm, =10.73mm所以,加工3个空所用基本时间为=3=3(五) 工序45(半精车35外圆)切削用量及基本时间的确定本工序为半精车外圆,机床采用最常用的CA6140卧式车床,采用YT15硬质合金刀具,根据加工条件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具参数为主偏角、前角、刃倾角、刀尖圆弧半径车刀加工。由表5-39知,选用杆部直径为20mm的圆形车刀。由表5-40知,车刀合理耐用度为。1.确定粗车35外圆切削用量(1)确定背吃刀量 由前述可知粗车时双边加工余量为1.5mm,,半精车后外圆直径为,故单边余量为0.75mm,即。(2)确定进给量 对于半精加工,根据表5-42,按照CA6140机床的进给量值,以及参考金属加工工艺及工装设计第95页表4-53可知,当加工45钢时,车刀刀杆尺寸BH为2030,背吃刀量a =0.75mm,因此选取。(3)确定切削速度 根据表5-43的计算公式确定切削速度式中,因本例的加工条件与该公式应用条件不完全相同,故需根据表5-32对车削速度进行修正:根据刀具耐用度T=60min,得修正系数为;根据工件材料,得修正系数为;根据毛坯表面状态得修正系数为,刀具材料为YT15,得修正系数;主偏角,经插值得修正系数。所以查表5-44,根据CA6140机床上的主轴转速选择,则实际切削速度为(4)检验机床功率 由表5-45,查得切削力和切削功率计算公式如下:式中,由表5-32得:与刀具耐用度有关的修正系数,与工件材料有关的修正系数,与主偏角相关的修正系数;与前角有关的修正系数。因此总的修正系数为所以,切削力为切削功率为根据表5-46知:CA6140机床主电机功率,因,故上述切削用量可用,最后所确定的切削用量为;。2. 基本时间由表5-47得外圆的基本时间为式中,切削加工长度,单位为mm; 刀具切人长度,单位为mm,; 刀具切入长度,单位为mm,; 单件小批量生产时的试切附加长度,单位为mm; 进给次数。已知,。所以,基本时间为(六) 工序50(精车35外圆)切削用量及基本时间的确定本工序为精车外圆,机床采用最常用的CA6140卧式车床,采用YT15硬质合金刀具,根据加工条件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具参数为主偏角、前角、刃倾角、刀尖圆弧半径车刀加工。由表5-39知,选用杆部直径为20mm的圆形车刀。由表5-40知,车刀合理耐用度为。1.确定精车35外圆切削用量(1)确定背吃刀量 由前述可知粗车时双边加工余量为0.5mm,精车后外圆直径为,故单边余量为0.25mm,即。(2)确定进给量 对于精加工,根据表5-42,按照CA6140机床的进给量值,以及参考金属加工工艺及工装设计第95页表4-53可知,当加工45钢时,车刀刀杆尺寸BH为2030,背吃刀量a =0.75mm,因此选取。(3)确定切削速度 根据表5-43的计算公式确定切削速度式中,因本例的加工条件与该公式应用条件不完全相同,故需根据表5-32对车削速度进行修正:根据刀具耐用度T=60min,得修正系数为;根据工件材料,得修正系数为;根据毛坯表面状态得修正系数为,刀具材料为YT15,得修正系数;主偏角,经插值得修正系数。所以查表5-44,根据CA6140机床上的主轴转速选择,则实际切削速度为(4)检验机床功率 由表5-45,查得切削力和切削功率计算公式如下:式中,由表5-32得:与刀具耐用度有关的修正系数,与工件材料有关的修正系数,与主偏角相关的修正系数;与前角有关的修正系数。因此总的修正系数为所以,切削力为切削功率为根据表5-46知:CA6140机床主电机功率,因,故上述切削用量可用,最后所确定的切削用量为;。2. 基本时间由表5-47得外圆的基本时间为式中,切削加工长度,单位为mm; 刀具切人长度,单位为mm,; 刀具切入长度,单位为mm,; 单件小批量生产时的试切附加长度,单位为mm; 进给次数。已知,。所以,基本时间为(七) 工序60(车削螺纹)切削用量及基本时间的确定本工序为车削外圆,机床采用最常用的CA6140卧式车床,采用YT15硬质合金刀具,根据加工条件和工件材料由表5-35、表5-36、表5-37、表5-38得刀具参数为主偏角、前角、刃倾角、刀尖圆弧半径车刀加工。由表5-39知,选用杆部直径为20mm的圆形刀。由表5-40知,车刀合理耐用度为。1.确定外圆切削用量(1)确定背吃刀量 由前述可知车削时双边加工余量为1.5mm,,车削螺纹后外圆直径为,故单边余量为0.75mm,即。(2)确定进给量 对于粗加工,根据表5-42,按照CA6140机床的进给量值,以及参考金属加工工艺及工装设计第95页表4-53可知,当加工45钢时,车刀刀杆尺寸BH为2030,背吃刀量a =0.75mm,因此选取。(3)确定切削速度 根据表5-43的计算公式确定切削速度式中,因本例的加工条件与该公式应用条件不完全相同,故需根据表5-32对车削速度进行修正:根据刀具耐用度T=60min,得修正系数为;根据工件材料,得修正系数为;根据毛坯表面状态得修正系数为,刀具材料为高速钢,得修正系数;主偏角,经插值得修正系数。所以查表5-44,根据CA6140机床上的主轴转速选择,则实际切削速度为(4)检验机床功率 由表5-45,查得切削力和切削功率计算公式如下:式中,由表5-32得:与刀具耐用度有关的修正系数,与工件材料有关的修正系数,与主偏角相关的修正系数;与前角有关的修正系数。因此总的修正系数为所以,切削力为切削功率为根据表5-46知:CA6140机床主电机功率,因,故上述切削用量可用,最后所确定的切削用量为;。2. 基本时间由表5-47得外圆的基本时间为式中,切削加工长度,单位为mm; 刀具切人长度,单位为mm,; 刀具切入长度,单位为mm,; 单件小批量生产时的试切附加长度,单位为mm; 进给次数。已知,。所以,基本时间为(八)工序70(粗铣键槽)切削用量及基本时间的确定 1.切削用量 本道工序是粗铣端面,已知加工材料为45钢,机床选用X6132万能铣床,选用刀具为高速钢镶齿套式面铣刀,其参数:直径d=80mm,孔径D=27mm,宽L=36mm,齿数z=10.根据表5-26确定铣刀角度,选择前角。已知铣削宽度为8mm,铣削背吃刀量为ap=2.5mm。(1)确定每齿进给量 根据表5-13知X6132万能铣床的主电机功率为7.5kw,查表5-27知当工艺系统刚性中等、镶齿端铣刀加工铸铁时,其每齿进给量。由于本工序被吃刀量和铣削宽度较小,故选择最大的每齿进给量。(2)选择铣刀磨钝标准和耐用时度 根据表5-28,用高速钢镶齿端铣刀粗加工铸剑时,选择铣刀后刀面磨损极限值为2.0mm,查表5-29知铣刀直径d=80mm时,经插值的端铣刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝的标准所经历的总切削时间。(3)确定切削速度和工作台每分钟进给量 查表5-30知,高速钢铣刀铣削速度为,则所需铣床主轴转速范围是 根据X6132万能铣床的标准主轴转速,由表5-13选取n=75r/min,则实际铣削速度为 工作台每分钟进给量为 根据表5-13中工作台标准纵向进给量,选取,则实际每齿进给量为 (4)校验机床功率 由表5-31和表5-32知,铣削力和铣削功率计算公式如下: 式中。所以,铣削梨为XA5023铣床主电机功率为7.5kW。故选用切削用量合适。最后的切削用量为2.基本时间根据表5-33知,的端铣刀对铣削的基本时间为式中,工件铣削部分长度,单位为mm;切入行程长度,单位为mm,;切出行程长度,单位mm;工作台每分钟进给量,单位为mm/min。已知。由表5-34查的切入切出行程长度。所以,基本时间为(九)工序75(精铣键槽)切削用量及基本时间的确定1.切削用量 本道工序为精铣键槽,已知加工材料为45钢,机床选用X6132万能铣床,选用刀具为高速钢镶齿套式面铣刀,其参数:直径d=80mm,孔径D=27mm,宽L=36mm,齿数z=10.根据表5-26确定铣刀角度,选择前角。已知铣削宽度为8mm,铣削背吃刀量为ap=0.5mm。(1)确定每齿进给量 根据表5-13知X6132万能铣床的主电机功率为7.5kw,查表5-27知当工艺系统刚性中等、镶齿端铣刀加工铸铁时,其每齿进给量。由于本工序被吃刀量和铣削宽度较小,故选择最大的每齿进给量。(2)选择铣刀磨钝标准和耐用时度 根据表5-28,用高速钢镶齿端铣刀粗加工铸剑时,选择铣刀后刀面磨损极限值为2.0mm,查表5-29知铣刀直径d=80mm时,经插值的端铣刀的合力耐用度T=50min。刀具耐磨用度是指刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝的标准所经历的总切削时间。(3)确定切削速度和工作台每分钟进给量 查表5-30知,高速钢铣刀铣削速度为,则所需铣床主轴转速范围是根据X6132万能铣床的标准主轴转速,由表5-13选取n=75r/min,则实际铣削速度为 工作台每分钟进给量为 根据表5-13中工作台标准纵向进给量,选取,则实际每齿进给量为 (4)校验机床功率 由表5-31和表5-32知,铣削力和铣削功率计算公式如下:式中。所以,铣削梨为XA5023铣床主电机功率为7.5kW。故选用切削用量合适。最后的切削用量为2.基本时间根据表5-33知,的端铣刀对铣削的基本时间为式中,工件铣削部分长度,单位为mm;切入行程长度,单位为mm,;切出行程长度,单位mm;工作台每分钟进给量,单位为mm/min。已知。由表5-34查的切入切出行程长度。所以,基本时间为第三章.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。在加工拔叉零件时,需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容,需要设计加工铣键槽夹具。其铣叉子端面的夹具将用于铣床,刀具采用三面刃铣刀。3.1 铣8槽夹具设计3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣键槽,满足两端面尺寸要求。在粗铣端面时,其他都是未加工表面。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。3.1.2 定位基准的选择由零件图可知:叉子两内端面对圆柱头中心线有尺寸要求要求,其设计基准为圆柱头的中心线。采用35外圆V形块定位, 采用螺旋压紧机构压紧, 32用心轴定位.3.2夹具方案的设计选择 根据任务书要求,现设计夹具方案有:方案一:采用压板用螺栓联接,利用汽缸夹紧,这种夹紧方式夹紧力可靠,辅助时间短,工人劳动强度小,但是成本高。方案二:采用压板,用螺栓、螺母联接,利用手动夹紧,这种夹紧方式夹紧力小,但成本低。本次设计零件为批量生产,要求成本低,且在加工过程中夹紧力要求不高,因此夹具夹紧方案选用方案二,利用螺栓、螺母手动夹紧。压板选择为直压板。3.2.1 切削力及夹紧分析计算刀具材料:硬质合金(高速钢镶齿立铣刀) 刀具有关几何参数: 由参考文献13表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式: 查参考文献7表得:对于灰铸铁: 取 , 即所以 由参考文献3表1-2可得:垂直切削力 :(对称铣削) 背向力: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,见参考文献7表可得: 所以 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可按下式计算有:式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5表可得: 所以有: 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,受力简图如下:图3.1 移动压板受力简图由表得: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。3.3 误差分析与计算 该夹具外圆定位心轴定心,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工序公差。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13可得: 平面定位心轴定心的定位误差 : 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 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。根据GB220780定向键结构如图所示:图 3.3 夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如下:表 3.1 定向键数据表 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D18-0.014-0.0454014615624+0.0237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。由于本道工序是完成后加工,所以选用对刀块。塞尺选用平塞尺,其结构如下图所示: 图 3.5 平塞尺图塞尺尺寸为:表 3.2 平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC3-0.0060.254.4确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求(1)应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面,应有适当的尺寸精度和形状精度,它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理。(2)应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动,夹具体应有足够的壁厚,刚性不足处可适当增设加强筋。(3)应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大,结构比较复杂,而且各表面间的相互位置精度要求高,因此应特别注意其结构工艺性,应做到装卸工件方便,夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下,应尽量能减轻重量,缩小体积,力求简单。(4)应便于排除切屑在机械加工过程中,切屑会不断地积聚在夹具体周围,如不及时排除,切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度,切屑的抛甩可能缠绕定位元件,也会破坏定位精度,甚至发生安全事故。因此,对于加工过程中切屑产生不多的情况,可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间:对于加工过程中切削产生较多的情况,一般应在夹具体上设置排屑槽。(5)在机床上的安装应稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时,夹具的重心应尽量低,支承面积应足够大,安装基面应有较高的配合精度,保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空,大型夹具还应设置吊环或起重孔。确定夹具体的结构尺寸,然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。4.5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,工件材料易切削,切削力不大等特点。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,心轴可采用可换的。以便随时根据情况进行调整。在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。本道工序为夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为精铣切削余量小,切削力小,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大,故使用手动夹紧。为了提高生产力,使用快速螺旋夹紧机构。结 论通过近一个月的毕业设计,使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤,不仅是对所学知识的一个巩固,也从中得到新的启发和感受,同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力,而且比较系统的理解了夹具设计的整个过程。在整个设计过程中,我本着实事求是的原则,抱着科学、严谨的态度,主要按照课本的步骤,到图书馆查阅资料,在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计,也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改,再比较、再修改,我也付出了一定的心血和汗水,在期间也遇到不少的困难和挫折,幸好有老师的指导和帮助,才能够在设计中少走了一些弯路,顺利的完成了设计。本设计研究过程中仍然存在不足之处,有的问题还待于进一步深入,具体如下:(1)缺乏实际工厂经验,对一些参数和元件的选用可能不是非常合理,有一定的浪费。(2)与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。(3)系统的设计不太完善,在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。(4)使用有一定的局限:人工操作多,零部件磨损度在实际中尚不明确。总 结这次设计是大学学习中最重要的一门科目,它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来,进行理论联系实际的总体考虑,需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论,又注意了生产实践的需要,将各种理论与生产实践相结合,来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的
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