《机械制造技术课程设计-方刀架加工工艺及铣左右端面夹具设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术课程设计-方刀架加工工艺及铣左右端面夹具设计.docx（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、设计说明书题目：方刀架的工艺规程设计及夹具设计学 生:学 号:专 业:班 级: 指导老师: 及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重 合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算， 在此不再重复。3.2 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 为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具， 并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效 果，以便使生产本钱尽量降下来。制定以下两种工艺方案:方案一第6页共27页1锻造锻造2处理淬火处理3铳粗铳-半精铳-精铳125 X
2、125的左端面4铳粗铳-半精铳-精铳125 X 125的右端面5车粗车-半精车-精车内孔，孔系6铳粗铳-半精铳-精铳125X75的前后端面7铳粗铳-半精铳-精铳125X75的左右端面8钻钻8-M12的螺纹孔，攻丝9钻钻4-015的孔10钻钻M12的螺纹孔，攻丝11钻钻扩钱中10的孔12检验检验13入库入库方案二1锻造锻造2处理淬火处理3车粗车-半精车-精车内孔，孔系4铳粗铳-半精铳-精铳125X125的左端面5铳粗铳-半精铳-精铳125X125的右端面6铳粗铳-半精铳-精铳125X75的前后端面7铳粗铳-半精铳-精铳125X75的左右端面8钻钻8-M12的螺纹孔，攻丝9钻钻4-15的孔10钻钻
3、M12的螺纹孔，攻丝11钻钻扩钱10的孔12检验检验13入库入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一先铳端面，再车孔系, 工序安排紧凑合理，可以更好的保证加工精度要求和位置度要求。 综合考虑我们选择方案一。具体的加工路线如下第7页共27页1锻造锻造2处理淬火处理3铳粗铳-半精铳-精铳125X125的左端面4铳粗铳-半精铳-精铳125X 125的右端面5车粗车-半精车-精车内孔，孔系6铳粗铳-半精铳-精铳125X75的前后端面7 铳8钻钻8-M12的螺纹孔，攻丝9钻钻4-15的孔10钻钻M12的螺纹孔，攻丝11钻钻扩钱10的孔12检验检验13入库入库粗铳-半精铳-精铳125X75的左右端面3.3
4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。1、不加工外表毛坯尺寸不加工外表毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由锻造可直 接获得。2、方刀架的端面由于方刀架端面要与其他接触面接触，查相关资料知余量留3mm 比拟合适。3、方刀架的孔毛坯为空心，锻造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照 参数文献，确定工艺尺寸余量为21111n3.4 确定切削用量及基本工时工序：铳左右端面1 .选择刀具第8页共27页刀具选取不重磨损硬质合金端铳刀，刀片采用YG8,ap = 1.5mm ,= 35mm , v = 125m/min , z = 4。2 .决定铳削用量1）决定铳削
5、深度因为加工余量不大，一次加工完成ap = 1.5mm2）决定每次进给量及切削速度根据X51型铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出fz = 0.2mm/齿,那么lOOOv 1000x125 .%=663.48r / min7ld 7T x 35按机床标准选取卬=750 r/min10001000x50x750 = 41.3 加 min 1000当 nw =750r/min 时fm =fznw - 0.2x4x750 = 600mm/r按机床标准选取力 =600 mm/r 3）计算工时切削工时：l = 85mm, L = 9mm , l2 = 3mm ,那么机开工时为I +
6、11 +12 85 +9 + 3.= = 0.6467 minn nf 750x0.2 W J工序：车孔系第9页共27页1）切削深度单边余量为Z=2mm2）进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3）计算切削速度p jm=0.2o修正系数匕，见%n=L04 , *=0.81 ,其中：g=342, % =0.15,%=0.35, 切削手册表1.28,1P女m=1.44 , ksv =0.8 ,% 二0-97。34260-2 x2.20J5 xO.8035所以x 1.44 x 0.8 x 1.04 x 0.81 x 0.97=89m/min4）确定机床主轴转速lOOOv.V-lOOOv.V
7、-1000x897ix34.5x 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min o现选取”,二750i7min。所以实际切削速度-黑二%5)切削工时，tz= +2 j ；其中 l=25mm; l =4mm;/2 =0mm;nwf1 + / +/29t ! i=x2=0. 966 (min)nwf750x0.8第10页共27页工序：车占415孑L机床：Z525立式钻床刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻261）进给量1）进给量取 f=0.13mm/r2）切削速度V=2434mzmin.取 V=30m/min3）确定机床主轴转速侬-o.636r/min7ld
8、w 71X15与636r/min相近的机床转速为650r/min o现选取a L，=650r/min。所以实际切削速度1黑二常2 = 30.6加mm 5）切削工时，按工艺手册表621。t?;其中 l=60mm; l =4mm; l2 =3mm;1+ = 60 + 4 + 3 二0, 79瓶- nwf 650x0.13工序:钻8-M12螺纹孔确定进给量根据参考文献IV表2-7,当钢的 cb 800MPa , d。=(pl0mm 时，f = 0.39 0.47m/ r。由于本零件在加工以0加机孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以 系数0.75,那么:第11页共27页f =(0.39 0.47)x 0
9、.75 = 0.29 0.35mm / r根据Z525机床说明书，现取了 = 0.25相机/切削速度：根据参考文献IV表2-13及表2-14,查得切削速度 u = 30加min所以1000v 1000 x 30 .ns = 597 r / min兀 71x16v根据机床说明书，取”,=60(k/min,故实际切削速度为兀d n_卬卬1000兀d n_卬卬100016x600 1666=30m/min切削工时：/ = 23mm, h=9mm, l2 = 3mm ,那么机开工时为l + l+l223 + 9 + 3.J =!-=0.23 minm nJ 1450x0.25 Vv U攻丝M12攻螺纹
10、Ml2mm。v = 5m/irunn, = 217 r/min J按机床选取q = 600r/min ,贝！J u = 13.4r/加以机动时 1 = 23mm , I、= 5rrun , Z2 = 3mm(Z + +ZJ (23 + 5 + 3).nf 600x0.1工序：钻，扩，钱10孔工步一钻孔至9确定进给量确实定/：根据参考文献W表2-7,当钢的第12页共27页ah SQOMPa , do=09根根时，f = 0.39 - 0.47m/ r o 由于本零件 在加工中9孔时属于低刚度零件，故进给量确实定应乘以系数 0.75,那么f =(0.39 0.47)x0.75 = 0.29 0.3
11、5mm/r根据Z525机床说明书，现取f = 0.25mm/r切削速度：根据参考文献IV表2-13及表2-14,查得切削速度v = 18根/min所以1000v 1000x18.ns = 521r / min兀d” 乃x 11Vv根据Z525立式钻床说明书，取晞=575r/min,因此实际切削速度计算为兀d n 1000兀d n 10001x11x5751000=19.86m/min切削工时计算：l = 100mm,l2 = 3nim ,那么机开工时为1 + L+ Lt = 12inr*4/1 + L+ Lt = 12inr*4/100 + 9 + 3575 x 0. 25=0. 779 mi
12、n工步二：扩孔99mm 利用钻头将。9根加孔扩大至09.5频，根据有关手册规定，扩钻的 切削用量可根据钻孔的切削用量选取/ = (1.2 1.8)人占=(1.2 1.8)x 0.65 x 0.75=0.585 0.87mm/ r根据机床说明书，选取了 = 0.57mm/r第13页共27页(1 n12 3)xl2 = 64m/min 那么主轴转速为 =51.634r/min ,并按车床说明书取”,=68r/min ,实际切削I，=兀 d/w1000速度为切削工时：/ = 100mm,切削工时：/ = 100mm,”11.85x68 =2.53 初 min1000/ = 6mm , l2 = 3m
13、m ,那么机开工时为100+6 + 3100+6 + 3nf 68 x 0.57 vv J2.81 min工步3：较例0孔根据参考文献IV表2-25 , f = 0.20.4mm/r ,v = 8 - 12m/min ,得n, = 169.8 254.65r/min查参考文献V表4.2-2,按机床实际进给量确实定和实 际转速，/ = 0.35mm/r , nw = 198r/min ,实际切削速度 v = 9.33刃/min。切削工时：I = 100mm, / = 9mm , /2 = 3mm ,那么机开工时为/ + 4 +，2100 +9 + 31.tni =!= 1.616 nunnJ 1
14、98x0.35第14页共27页第15页共27页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。方刀架加工工艺规程设计是包括零件加工的工艺设计、工序 设计两局部。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。关键词：工艺、工序、切削用量。夹具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 设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计工序铳左右端面的铳床夹具。4.1 问题的提出本夹具主要用于铳左右
15、端面，本道工序加工精度要求不高, 为此，只考虑如何提高生产效率上，精度那么不予考虑。4.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必 须合理，否那么将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工 出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合 理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别 是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保 证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。我们采用外圆 和底面为定位基准，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用 简单的螺母作为夹紧机构。4.3 切削力及夹紧力计算(1)刀具： 采用端铳刀4)31mm z
16、=24机床： x51立式铳床由3所列公式得第16页共27页产二必上X2 d.qvnWF查表9. 48得其中：修正系数1=1.0CF =30 qF = 0.83 X尸=1.0yF = 0.65 uF = 0.83。户=8z=24 圾户=0，Trrr代入上式，可得F=889.4N因在计算切削力时，须把平安系数考虑在内。平安系数K=K1K2K3K彳其中：&为基本平安系数1.5（为加工性质系数1. 1K为刀具钝化系数1.1K,为断续切削系数1.1所以 F = KF = n5.7N（2）夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机 由N（力+力）=其中f为夹紧面上的摩擦系数，取力=力=。-25F二巴+GG为工件自重F
17、:.N = 3551 AN/1+/2第17页共27页夹紧螺钉：公称直径d=12nm,材料45钢 性能级数为6.8 级cr. = 6x100 MPa Q =8x = 480MP螺钉疲劳极限：* =。.32%=0.32 x 600 =192/Rzek k极限应力幅：巴.=一=51.76P %许用应力幅:许用应力幅:a = *= 11.3MPa螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 图=s=3.5 4 取s=4得 r = 120MRz4 = 2.8 H 满足要求2血;1.3x4xN/ ；= 5MPa (j nd；经校核：满足强度要求，夹具平安可靠，使用快速螺旋定位机构 快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，
18、即可指定可靠的夹紧力定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在心轴上定位，心轴为水平放置,第18页共27页 由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。 在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴 上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向 下，见下列图。A =Z比卫= 0 012+ 0.023+ 0.032 = 0.067 2式中定位副间的最小配合间隙（mm）；Td工件圆孔直径公差（mm）；Td心轴外圆直径公差（mm）。4.4 夹具设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率防止干 涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低本钱。提高夹具性价比
19、。 本道工序为铳床夹具选择了手柄夹紧方式。本工序为铳切削余量 小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能到达本工序的要求。 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。第19页共27页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，
20、又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实 践相结合，来完本钱次设计。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关于零件加工方面有了更加系统化和 深入合理化的掌握。比方参数确实定、计算、材料的选取、加工 方式的选取、刀具选择、量具选择等；也培养了自己综合运用设 计与工艺等方面的知识；以及自己独立思考能力和创新能力得到 更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论 与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，确实，从选题
21、到完成 定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很 多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很 多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了 理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只 有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才 能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了第20页共27页 许多问题，当然也发现了自己的缺乏之处，对以前所学过的知识 理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计，让自己 把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了，也解决了许多问题，也碰到了许 多问题，老师的辛勤指导下
22、，都迎刃而解。同时，在老师的身上 我也学得到很多额外的知识，在此我表示深深的感谢！同时，对 给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感 谢！第21页共27页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，由于经验缺乏，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珍贵的 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
23、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。 从课题的选择到工程的最终完成，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 习的典范，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。第22页共27页参考文献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.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2 .
24、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.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3 .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.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年第23页共27页ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machi
25、ne tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the u
26、nit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After t
27、hat is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications.Keywords: The craft, the working procedure, the cuttingspecificationsABSTRCT3序言1一零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析2二毛坯确
28、实定32.1 确定毛坯的制造形式32.2 毛坯形状及尺寸3三拟定加工工艺路线43.1 基准的选择4粗基准选择43.1.1 精基准的选择53.2 制定工艺路线63.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定83.4 确定切削用量及基本工时8四夹具设计154.1 问题的提出154.2 定位基准的选择154.3 切削力及夹紧力计算154.4 定位误差分析174.5 夹具设计及操作简要说明18总 结19致谢21参考文献22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
29、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开展的重要行业，是一个国家或地区开展 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。方刀架的加工工艺规程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
30、践的需要，只有将各 种理论与生产实践相结合，才能很好的完本钱次设计。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1页共27页-零件的分析1.1 零件的作用|A|A8*K12-6H|Agc 0.008 Ib-方刀架的作用：定位支撑的作用。1.2 零件的工艺分析方刀架的工艺有2组加工面的分别为1：以左端面为基准的加工面，这组加工面包括粗精铳右端面，粗 精车孔系。2：以孔系和一个端面为基准的加工面，这组加工面主要是其他面 及孔的加工。第2页共27页二毛坯确实定2.1 确定毛坯的制造形式由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用锻造， 采用模锻，锻造精度为2级，能保证锻件的尺寸要
31、求，这从提高 生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2 毛坯形状及尺寸毛坯的形状和尺寸主要由零件组成外表的形状、结构、 尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达 到减少机械加工的劳动量，力求到达少或无切削加工。但是， 由于现有毛坯制造技术及本钱的限制，以及产品零件的加工 精度和外表质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些外表仍 需留有一定的加工余量，以便通过机械加工到达零件的技术 要求。毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。锻 件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为锻件尺寸 公差。毛坯余量与毛坯的尺寸、部位及形状有关。第3页共27页三拟定加工工艺路线基准的选择基面的选择
32、是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的 正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否那么， 加工工艺过程中会问题百出。3.1.1 粗基准选择粗基准选择应当满足以下要求：(1)粗基准的选择应以加工外表为粗基准。目的是为了保证 加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上外表上有好 几个不需加工的外表，那么应选择其中与加工外表的相互位置精度 要求较高的外表作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹 等。(2)选择加工余量要求均匀的重要外表作为粗基准。例如: 机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要外表。因而在加工时选 择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加 工导轨面。这
33、样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保存而 细致的组织，以增加耐磨性。(3)应选择加工余量最小的外表作为粗基准。这样可以保证 该面有足够的加工余量。(4)应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的外表作为粗基 准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表 面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。第4页共27页（5）粗基准应防止重复使用，因为粗基准的外表大多数是粗 糙不规那么的。屡次使用难以保证外表间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的 生产是非常重要的。先选取端面为定位基准，利用支撑板为定位 元件。3.1.2 精基准的选择精基准的选择应满足以下原那么：.1）为了
34、保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应 选加工余量最小的面为精基准。2）为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应 选不加工面为粗基准。当零件上有几个加工面，应选与加工面的 相对位置要求高的不加工面为精基准。3）为了保证零件上重要外表加工余量均匀，应选重要外表 为粗基准。零件上有些重要工作外表，精度很高，为了到达加工 精度要求，在粗加工时就应使其加工余量尽量均匀。4）为了使定位稳定、可靠，应选毛坯尺寸和位置比拟可靠、 平整光洁面作粗基准。作为粗基准的面应无锻造飞边和锻造浇冒 口、分型面及毛刺等缺陷，用夹具装夹时，还应使夹具结构简单, 操作方便。5）精基准应尽量防止重复使用，特别是在同一尺寸方向上 只允许装夹使用一次。因粗基准是毛面，外表粗糙、形状误差大, 如果二次装夹使用同精基准，两次装夹中加工出的外表就会产 生较大的相互位置误差。以错误!未找到引用源。孔系为定位精基准，加工其它外表第5页共27页