叉形支架的加工工藝_設(shè)計銑10槽的銑床夾具

1、機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 制定叉形支架的加工工藝，設(shè)計銑100+0.2槽的銑床夾具 專 業(yè)： 機電一體化技術(shù) 班 級： 11-2 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 機械工程系2013年11月15日目錄序言3第1章 零件的分析41.1 零件的作用41.2 零件的工藝分析4第2章 工藝規(guī)程設(shè)計62.1 確定毛坯的制造形式62.2 基面選擇62.3 制定工藝路線62.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5 確定切削用量及基本工時8第3章 專用夾具設(shè)計143.1設(shè)計主旨143.2夾具設(shè)計143.2.1定位基準(zhǔn)的選擇143.2.2切削力和加緊力計算143.2.3定位誤差分析153.

2、2.4卡具設(shè)計及操作的簡要說明15課程設(shè)計心得體會16參考文獻18序 言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)習(xí)了大學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)課和本科部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們的學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次 適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)做出一些貢獻。由于能力有限，設(shè)計上有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。第1章 零件的分析1.1 零件的作用叉形支架是用來起支撐作用的構(gòu)架，承受較大的力，也具有定位的作用，使零件之

3、間保持正確的位置。1.2 零件的工藝分析在支架高60mm處兩個R15mm寬20mm的凸出部位之間相隔97mm其中一個上有對稱通孔。則此處構(gòu)造比較復(fù)雜且在支架高底部處有10mm寬的一個缺口這兩部分剛度比較低。中間有10mm的孔屬于套類結(jié)構(gòu)伸出部分為一平臺上有螺紋通孔在端部有傾斜60的凸出部分起定位作用此處應(yīng)力教集中強度要好。在平臺下面有增強其硬度的肋板。兩個R12mm凸出2mm寬36mm高處缺口及R10mm凸出部分為復(fù)雜結(jié)構(gòu)其加工存在一定的難度要求較高防止其損壞需要對其進行必要的熱處理。主要加工表面30mm中心孔及兩端倒角上、下端面M1225螺紋通孔右端部傾斜60凸出部分中間孔8mm左端兩個凸出

4、部分外側(cè)面及其中間M10螺紋孔和11孔。 (1) 選用灰鑄鐵HT150硬度150200HB負(fù)荷低磨損無關(guān)重要變形很小經(jīng)過正火處理。灰鑄鐵件的牌號和應(yīng)用范圍如表1-1所示。 (2) 未標(biāo)注圓角半徑為R3mm。 (3) 加工表面不應(yīng)該有毛刺、裂縫、結(jié)疤、夾渣等缺陷并應(yīng)清理清潔。 (4) 所有加工表面應(yīng)光潔不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。 (5) 上下表面應(yīng)與中心孔軸線保持一定的垂直度0.06mm和平面度0.05mm中心孔內(nèi)表面表面粗糙度Ra1.6m左端兩個凸出部分外表面Ra6.3m右端部傾斜60凸出部分中間孔內(nèi)表面Ra1.6m為較高精度且8015.00。 (6) 在加工之前進行

5、人工時效熱處理對毛坯預(yù)備性熱處理為降低零件硬度在精加工階段的磨削加工前進行淬火處理淬火后工件硬度提高且易變形。 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為灰鑄鐵。選用鑄造零件為中批量生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造成型，這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。2.2 基面選擇定位基準(zhǔn)就是工件上直接與機床或夾具的定位元件相接觸的點線面。基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會使加工工藝路線問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，試生產(chǎn)無法進行。1粗基準(zhǔn)的選擇對平板類零件而言，以底面作為粗基準(zhǔn)完全合理。2精基準(zhǔn)的選

6、擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時應(yīng)該進行尺寸換算。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線方案工序1:鑄件工序2: 粗銑M面工序3: 粗銑N面。工序4: 粗銑R面工序5: 粗銑S面及T面工序6；銑支架叉口工序7: 鉆2X8孔，3X9孔和6孔工序8: 鉆突出緣10mm通孔工序9: 鉆孔4mm工序10: 終檢2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“叉形支架”零件材料為灰鑄鐵，毛坯重量為5kg，生產(chǎn)類型為中

7、批量生產(chǎn)，為獲得較高的表面質(zhì)量，可采用鑄造中的壓力鑄造。毛坯加工表面高度為25mm，直接取其毛坯表面高度為105mm，表面粗糙度值為1.6。兩端表面粗糙度值為6.3，粗銑余量為1.6mm，查工藝手冊表2.3-2，精銑余量為0.2mm，查工藝手冊表2.3-3。2.內(nèi)孔8、6以及10的表面粗糙都值為1.6un和6.3um，查工藝手冊表2.3-8表2.3-12。鉆孔：7mm 擴孔：7.9mm 2z=0.75 mm 鉸孔：7.98mm 2z=0.1mm磨孔：8mm 鉆孔：13mm擴孔：13.75mm 2z=0.75mm鉸孔：13.98mm 2z=0.1mm磨孔：14mm 3.螺紋M12工藝手冊表2.3

8、20鉆孔：11.2mm攻絲M12 P=0.84.螺紋M6工藝手冊表2.320鉆孔：5.4mm攻絲M12 P=0，65.鉆孔：10mm2.5 確定切削用量及基本工時1）銑削叉形支架的叉口：選擇刀具：根據(jù)工藝手冊表3.1-27，選擇二把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，同時銑削兩側(cè)面。銑刀外徑do=225，銑刀齒數(shù)Z=20。確定銑削深度 sp：由于單邊加工余量z=2.1，故可一次走刀內(nèi)切完， sp=2.1。確定每齒進給量fz：由切削手冊表3.3，在X63銑床上p=10kw、工藝系統(tǒng)剛性為低等，用高速鋼盤銑刀加工時，選fz=0.08/z。選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：由切削手冊表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為

9、0.6，根據(jù)切削手冊表3.8，銑刀直徑do=225的高速鋼鑲齒三面刃銑刀的耐用度T=240min。確定Vc：確定Vc查=27m/min，則 n查=1000Vc查/（do）=1000/（225）= 38 r/min由X63機床使用說明書，選主軸轉(zhuǎn)速n機=37.5r/min，則實際的切削速度為Vc機=（n機do ）/1000=（37.5225）/1000=26.5m/min當(dāng)n機=37.5r/min時，工作臺每分鐘進給量Vf=fzZ機=0.082037.5=60/min。由X63機床使用說明書選銑床工作臺進給量，剛好有Vf=60/min，故直接選用該值。計算基本工時：由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必

10、銑過整個工件，利用作圖法，可得銑刀行程l=l+l1+l2=129+9.92+3=142 t=l/fm=142/60=2.37min工序：鉆、擴、鉸10孔。本工序采用計算法確定切削用量。2）鉆10孔：莫式圓錐2號，d=9，L=90，根據(jù)工藝手冊表3.1-10=30，2=118，=40，當(dāng)20，鉆頭后刀面磨損極限值為0.8，耐用度T=60min。查切削手冊。表2.12（1）背吃刀量：鉆孔時=4.5（2）進給量： f=（0.250.31）0.75=0.180.23，f=0.2查切削手冊表2.7（3）計算切削速度：V =式中：=4.4,=0.4,=0,=0.7，m=0.2，=1.0， =0.88，=1

11、.1，=1.0，=0.87，=0.87查切削手冊表2.31所以=10.881.110.870.85=0.72V = 0.72=11.24 m/min=325根據(jù)z3025機床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，n=315，實際轉(zhuǎn)速為=10.89m/min（4）基本時間：=式中已知=42，=12.13，=3，f=0.2，n=315，所以孔的基本時間：=0.9min3）擴孔10：錐柄擴孔鉆，莫氏錐度2號，d=9.75，L=228查工藝手冊表3.1-8，T=30min查切削手冊。表2.12（1）背吃刀量=0.375（2）進給量：f=0.50.6，按機床選取f=0.5（3）計算切削速度V =式中：=11.1,=0.4,=0

12、.2,=0.5，m=0.2，=1.0， =0.88， =1.0， =1.0，=1.0查切削手冊表2.31所以=0.88V = 0.88=17.01 m/min=460.98根據(jù)z3025機床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，n=500，實際轉(zhuǎn)速為=18.46m/min（4）基本時間=式中已知=42，=2.6，=4，f=0.5，n=200，所以孔的基本時間：=0.193min4）鉸孔10直柄機用鉸刀，L=151mm，d=12mm，查工藝手冊表3.1-16，T=40min查切削手冊。表2.12（1）背吃刀量=0.125（2）進給量：f=0.651.4，按機床選取f=1.0（3）計算切削速度V =式中：=12.1,=0

13、.3,=0.2,=0.65，m=0.4，=1.0， =0.66，=1.0，查切削手冊表2.31 所以=0.66V = 0.66=5.78m/min=153.3根據(jù)z3025機床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，n=200，實際轉(zhuǎn)速為=7.54m/min（4）基本時間=式中已知=42，=2.6，=18，f=0.63，n=200，所以孔的基本時間：=0.313min最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填如機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片中。第3章 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，通常要設(shè)計專用夾具。根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計第6道工序銑叉形支架銑床專

14、用夾具。3.1設(shè)計主旨本夾具主要用來銑叉形支架的叉口，對叉口的兩個端面進行預(yù)加工。3.2夾具設(shè)計 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮叉形支架叉口的位置相關(guān)尺寸。3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一30的突出緣和端面為定位基準(zhǔn)面，保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊。3.2.2切削力和加緊力計算本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削軸向力 ：扭矩 卡緊力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際卡緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=24.1N使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力

15、。3.2.3定位誤差分析由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，所以能很好的保證了加工精度。3.2.4卡具設(shè)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。課程設(shè)計心得體會時光飛逝，為期二周的課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。回首這二周的設(shè)計過程，感慨萬千。使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西。受益匪淺！在這次設(shè)計過程中，使我真正的認(rèn)識到自己的不足之處，以前上課沒有學(xué)到的知識，在這次設(shè)計當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。這次設(shè)計將我以前學(xué)過的機械制造技術(shù)與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學(xué)

16、知識的作用。在課程設(shè)計中，首先是對工件機械加工工藝規(guī)程的制定，這樣在加工工件就可以知道用什么機床加工，怎樣加工，加工工藝裝備及設(shè)備等，因此，工件機械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。在課程設(shè)計中還用到了CAD制圖和一些計算機軟件，因為學(xué)的時間長了，因此在開始畫圖的時候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次課程設(shè)計真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實際應(yīng)用中來了。在這次課程設(shè)計中，還有一個重要的就是關(guān)于專用夾具的設(shè)計，因為機床夾具的設(shè)計在學(xué)習(xí)的過程中只是作為理論知識講的，并沒有親自設(shè)計過，因此，在開始的設(shè)計過程中，存在這樣那樣的

17、問題，在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，我根據(jù)步驟一步一步的設(shè)計，畫圖，查閱各種關(guān)于專用夾具的設(shè)計資料，終于將它設(shè)計了出來，我感到很高興，因為在這之中我學(xué)到了以前沒有學(xué)到的知識，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實際。在這次課程設(shè)計中，我學(xué)到了很多知識，有一點更是重要，就是我能作為一個設(shè)計人員，設(shè)計一個零件，也因此，我了解了設(shè)計人員的思想，每一個零件，每件產(chǎn)品都是先設(shè)計出來，再加工的，因此，作為一個設(shè)計人員，在設(shè)計的過程中一點不能馬虎，每個步驟都必須有理有據(jù)，不是憑空捏造的。而且，各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)，查閱大量資料，而且設(shè)計一個零件，需要花好長時間。親自上陣后我才知道，做每件是都不是簡簡單單就能完成的，是要付出大量代價的。因此，我們也要用心去體會每個設(shè)計者的心思，這樣才能像他們一樣設(shè)計出好的作品。有些工藝路線制定的不是太好，而且余量、切削用量設(shè)計不是很精確，需在以后的實踐中積累經(jīng)驗，進一步改進。綜上所述：這次的