角板的工藝流程及夾具設(shè)計

1、沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙 TOC o 1-5 h z 角 板 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 2角 板 的 零 件 圖 及 要 求 2角 板 的 工 藝 性 分 析 3確 定 角 板 的 生 產(chǎn) 類 型 3確 定毛 坯 、繪 制 毛 坯 簡 圖 4選 擇 毛 坯 4確 定 毛 坯 公 差 等 級 及 鑄 造 角 度 4確 定 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 機 械 加 工 余 量 4繪 制 角 板 毛 坯 簡 圖 6三 、 擬 定角 板 工藝 路 線 .粗基準 的選 擇原則 7精基準 的選 擇原則 8定 位 基 準 的 選 擇 8零 件 表 面 加 工 方 法 的 確 定

2、 9制 定 工 藝 路 線 9、確定機械加工余量及毛坯尺寸 12、確定切削用量及基本工時 1221六 . 夾 具 設(shè)計） 提 出 問 題 21定位基準的選擇 21定位基準的選擇 21） 切 削 力 及 夾 緊 力 的 計 算 22） 定 位 誤 差 的 分 析 11. 設(shè) 計 心 得 12參 考 文 獻 13角板的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定：件圖如圖所示（ 1 ） 設(shè) 計要 求 ：通 過 所 給 的 工 程 圖 ,需 要 設(shè) 計 相 應 的 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 ,并 對 工 藝 加工 流 程中 所 要 用到 的 夾具 進 行 設(shè)計 。角 板的 工 藝性 分 析 ：角板零件圖樣的視圖正

3、確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求 齊 全 。 基 準孔 40H7mm, 其 表 面粗糙 度 要 Ra為 1.6um 較 高 。 可 以 通 過粗 鏜 ，半 精 鏜 ，精 鏜 進行 加 工 。 本零 件各 表 面 加工 精度低，加工并不困難。角板的溝槽加工精度不高，可以用 立銑刀銑出。角板凸臺的螺紋孔，需經(jīng)過鉆底孔，再攻絲。 角 板 加 工表 面 和 40H7mm有 一定的 位 置 要求 ， 主要 是 上 表面 與 40H7mm軸 線平 行 度 為 0.06 。通以上分析，我們可以選定粗基準，加工精基準表面所在的 表面然后借助夾具對其他表而進行加工，從而保證相應的位 置精度。確 定角 板 的生 產(chǎn)

4、類型：零件材 料為 HT250。 在工作過程 中 經(jīng)常 受 到 沖擊 性 載荷 ， 采 用這 種 材 料零 件 的強 度 也 能保 證取 零 件 成批 生 產(chǎn)， 年 生 產(chǎn)量 為 60000 件 ，而 且 零件 的 輪 廓尺 寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2 級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度 上 考 慮也 是 應該 的 。二、確定毛坯、繪制毛坯簡圖：（ 1 ） 選 擇毛 坯 ：由 于 角 板零 件 材料HT250， 生 產(chǎn)類型 為 大 批生 產(chǎn) ，查 機械 加 工 工藝 設(shè) 計實 用 手 冊 表 6-68 ， 因 為 角板 屬 于箱 體 類 零件 、

5、 形 狀復 雜 所以 采 用 砂型 鑄 造毛 坯 ；確 定毛 坯 公差 等 級 及鑄 造 角度 ：查 機械 加 工工藝 設(shè) 計 實用 手 冊表 6-90 ，根 據(jù)為 砂 型 機械 造 型 材料 為 灰鑄 鐵 選 取鑄 造 公差 等 級 為CT8， ；查 書 機械加工工藝設(shè)計實用手 冊 常 用 斜度 值 砂 型一 般 選為 鑄 造 斜度為 3 ，查 書機械加 工 工藝 設(shè) 計實 用 手 冊對 于砂 型 鑄 造一般圓角半徑為R3。確 定毛 坯 的尺 寸 公 差和 機 械加 工 余 量 ：查 機械 加 工余量 與 公 差手 冊表 3-1 ，為 砂型 機械 造 型選 取 鑄 件加 工 余量 等 級 為

6、F；查機械 加 工余 量 與公 差 手冊 表 3-3 ， 根據(jù)毛 坯 加 工面 的 基本 尺 寸 選取 鑄 件機 械 加 工余量 ； 查 機 械 加工 余 量 與公 差 手冊 表 3-6 ，根 據(jù)鑄 件 的 基 本尺寸選取鑄件尺寸公差值。通過分析零件圖可知，有以下一些 加 工 表面 與 孔需 要 設(shè) 計鑄件的機械加工余量：（ 3.1 ） 主 要 平面：60mm2端 面查 機 械 加 工余 量 與公 差 手 冊知 ， 長 度為60mm的 鑄 件 的加 工 余量 為 單 邊 2mm。（ 3.2 ） 40 孔： 40 孔 因為 孔 徑相 對 比 較大 ， 且我 們 是 大批 量 生 產(chǎn)， 因 此我

7、們 鑄 造 出 孔 ，因 為 孔 的粗 糙 度為 Ra=1.6 ，需要我們粗鏜，半精鏜，精鏜3 個 工序加工 方可滿足要求，查機械加工余量與公差手冊可 以知道孔 的單邊余量也為2.5mm。繪 制角 板 毛坯 簡 圖 :要據(jù)以上分析，可以確定該角板零件各個需要加工的表面和孔的加工余量，并設(shè)計相應的工序尺，該毛坯圖如下：三、 擬定角板工藝路線:粗基準的 選擇原 則：）粗基準 的選擇 應以加工 表 面為 粗 基 準。 目 的是 為 了 保證加 工 面 與不 加 工面 的 相 互位 置 關(guān)系 精 度 。如 果 工件 上 表 面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面

8、作為粗基準。以求壁厚均勻、外形 TOC o 1-5 h z 對稱、少裝夾等。選 擇 加工 余量 要 求 均勻 的 重要 表 面 作為 粗 基準 。 例 如 ：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛 刺 的 表 面不 宜 選作 粗 基 準， 必 要時 需 經(jīng) 初加 工 。粗 基

9、 準應避 免 重 復使 用 ，因 為 粗 基準 的 表面 大 多 數(shù)是 TOC o 1-5 h z 粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。精 基 準的 選 擇原則 ：“基準重合”原則應盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差?！盎鶞式y(tǒng)一”原則盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造?！白詾榛鶞省痹瓌t某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證?！盎榛鶞省痹瓌t當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要 求 較高 時

10、，可 采 用 “互 為 基準 ” 方 法，反復加工。選的 精 基準 應 能 保 證定 位準 確 、夾緊 可 靠、夾 具 簡單、操作方便。定 位 基準 的 選擇 :綜 合 以 上原 則 分析 有 ， 本零 件 是帶 孔 的 角板 ， 孔是 設(shè) 計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn) 生的誤差，應選孔為定位基準，即遵循“基準重合原則” 由 于角板除去下底面不需要加 工 ， 其 他 均需 加工 ， 選定 52 外圓 為 粗 基準 ， 加 工 40H7mm, 此 后 選 用 40H7mm孔 為 精基 準 加工其 余 各 表面 及 銑槽 。零 件 表 面 加工方 法 的 確定 ：本零件的加工表面有內(nèi)孔，上 表

11、面 、 槽 及螺 紋 孔等 ， 材 料為HT250，查 機 械加 工 實 用手 冊 機 械 加 工工 藝 員手 冊 選 取該零件的加工方法如下：（ 1 ） 40H7mm的 內(nèi) 孔，表 面 粗糙 度 為 1.6um, 基 公 差等級為 IT7 ，需 粗 鏜，半 精 鏜 ，精 鏜 。角 板 端 面的 粗 糙度 為 12.5um ， 粗銑 即 可 .角板上表而的粗糙度 為 6.3um, 公 差 等 級為 IT10 ，需要粗銑，半精銑。角板上槽內(nèi) 表面粗 糙度 為 6.3um, 公 差 等 級 為 IT10 ，需要粗銑， 半精銑 。凸 臺 16 粗 糙 度為 12.5um ， 粗 銑即 可 。螺 紋

12、孔 M8需 經(jīng) 過鉆 孔 攻 絲。5 制 定 工藝 路 線 :銑 削 加 工在 排 工序 ， 一 般遵 循 基準 先 行 、先 主 后次 、 先 粗后精 、 先 面后 孔 的原 則 。 提出 兩 種加 工 方 案如 下 ：（ 1 ） 工 藝路 線 方案 一 ： TOC o 1-5 h z 工序一：鑄造工序二：時效處理工 序 三 ：銑 60mm 2 端 面工序四；粗鏜，半精 鏜 ，精 鏜 40 孔工序五：銑2 個 74x60平面工 序 六 ：銑 半 徑為 R3 的 2 個半 圓槽工序七：銑 16 端 面工序八：鉆M8螺紋 底 孔 ，攻絲 M8工序九：去毛刺工序十：質(zhì)檢，入庫工 藝路 線 方案 二

13、 ：工序一：鑄造工序二：時效處理工序三：銑60mm2 端 面工序四；銑2 個 74x60端面工序五：粗鏜，半精 鏜 ，精 鏜 40 孔工 序 六 ：銑 半 徑為 R3 的 2 個半 圓槽工 序 七 ：銑 16 端 面工 序 八 ：鉆 M8螺紋 底 孔 ，攻 絲 M8 TOC o 1-5 h z 工序九：去毛刺工序十：質(zhì)檢，入庫、工藝方案的分析：上述 兩 個工 藝 方案的 特 點在于 ：方 案 一 加工 好 寬 60mm 2端面后，就開始加工40 的 孔，然后以 40 的 孔定 位 加 工其余各面和孔，這樣能為后續(xù)的加工提供定位基 準， 從 而 很好的保證了精度要求。因此我們選擇方案一 。具體的

14、工藝過程如下：工序一：鑄造。工序二：時效處理。工序三：銑60mm2端面。工序四；粗鏜，半精鏜，精鏜 40 孔 。工序五：銑2個74x60 平面。工序六：銑半徑為R4 的2 個半 圓槽 。工序七：銑16 端面 。工序八：鉆M8螺紋底孔，攻絲 M8。工序九：去毛刺。工 序 十 ：質(zhì) 檢 ，入 庫、確定機械加工余量及毛坯尺寸：零 件 尺 寸 /mm單 面 加 工余 量 /mm鑄 件 尺 寸 /mm 402.5 3510212281.529.560264五、 確定切削用量、刀具、機床、及基本工時：工序一：鑄造工序二：時效處理工序三：銑寬60mm 2 端 面 ， 60mm 2 端 面 粗糙度 要 求 為

15、一 次 粗 銑加工 即 可 滿足 要 求， 我 們 選用 X51 立 式 銑 床，高 速 鋼 端銑 刀 加工 :工 步 一 ：銑 60mm 上 端 面 ，選 擇 刀 具刀 具 選 取高 速 鋼端 銑 刀 ，刀 片 采用 YG8,ap 2mm ， d0 60mm， v 125m/ min ， z 4。決定銑削用量:決定銑削深度因 為 加工 余 量不 大 ， 一次 加 工完 成 : ap 2mm決定每次進給 量及 切 削 速度查 根 據(jù) X51 型 銑 床 ， 有 其 功 率 為 為7.5kw ， 為 中 等系統(tǒng) 剛 度 。根 據(jù) 表 查出fz 0.2mm/ z， 則ns 1000v1000 12

16、5 621.5r/mins d60按 機 床 標準 選 取 nw 750 r/mindnw60 750v152.3m/min10001000 nw 750r/min 時fm f zznw 0.2 4 750 600mm/ r按 機 床 標準 選 取 fm 600mm/ r(3) 計 算 工 時切 削 工 時 ： l 120mm， l1 5mm ， l2 3mm，則機 動 工時 為tml l1 l2nwf120 5 3750 x0.20.8533min .工 步 二 銑 60mm 下 端 面 的 切 削 用 量 及 基 本 工 時 的 計 算 如 上在 此 不 再累 述 ：工 序 四 ：粗 鏜

17、，半 精 鏜 ，精 鏜 40 孔選 用 CA6140 車 床上 進 行 , 直徑 為 20mm圓 形 鏜刀 。工 步 一 粗 鏜至 38.5確 定 切 削用 量 ： ap=(38.5-35)/2=1.75mm 根 據(jù) 機械 加 工 工藝 實 用 手冊 有： f= 0.3 0.8mm/rV=0.6 1m/s 選取 f= 0.6mm/r , V=0.8m/s。所以有:1000v 1000 48ns437r/minsdw35選 取 n=6.33r/s,v=0.87m/s切削工時：l 60mm，l1 9mm， l2 3mm， 則 機 動 工 時tmll1l2nwf60 9 30.2526min475

18、0.6工 步 二 ：半 精 鏜 39.5確 定 切 削用 量 ： ap=(39.5-38.5)/2=0.5mm查 機 械加 工 工藝 實 用 手冊 有f= 0.2 0.6mm/r ， V=0.8 1.32m/s選 取 v=1,f=0.2 則 有 ：ns1000vdw1000 6038.5496r/min故 選 取 n=8 r/s, v=0.97m/s 切 削 工 時： l 60mm， l1 6mm， l2 3mm， 則 機 動工 時 為tml l1 l2nwf60 6 3496 0.20.6956min工 步 3 ； 精 鏜 孔 40確 定 切 削用 量 ： ap=(40-39.5)/2=0.

19、25mm 查 機 械加 工 工藝 實 用 手冊 有V=0.30 0.66m/s, f= 1.0 1.4mm/r 初 選 V=0.30m/s ， f=2.0mm/r1000v 1000 18ns145r /minsdw39.5故 取 n=2r/s, v=0.25m/s切 削 工 時： l 60mm， l1 9mm， l2 3mm， 則 機 動工 時 為tmlll1 l2nwf60 9 3145 20.2517min工 序 五 ： 銑 2 個 74x60mm 端 面 ， 60mm2 端 面 粗 糙度 要 求 為6.3 一 次粗 銑 加工即 可 滿 足要 求 ， 我 們 選 用 X51 立式 銑 床

20、 ， 高 速 鋼 端 銑刀 加 工 工 步 一 ：銑 74x60 上 表 面，選 擇 刀 具 :刀 具 選 取高 速 鋼端 銑 刀 ，刀 片 采用 YG8,ap 1.5mm，d0 60mm， v 125m/ min ， z 4。決 定 銑 削用 量決 定 銑 削深 度因 為 加工 余 量不 大 ， 一次 加 工完 成ap 1.5mm p決 定 每 次進 給 量及 切 削 速度根 據(jù) X51 型銑 床 說 明書 ，其功 率 為 為 7.5kw ，中 等 系 統(tǒng)剛根 據(jù) 表 查出fz 0.2mm/齒 ， 則ns 1000v1000 125 621.5r/mins d60按 機 床 標準 選 取 n

21、w 750 r/mindnw60 750v152.3m/min10001000當 nw 750r/min 時fm f zznw 0.2 4 750 600mm/ r按 機 床 標準 選 取 fm 600mm/ r計 算 工 時切 削 工 時： l 74mm， l1 5mm ， l2 3mm，則 機動 工 時為tml l1 l2nwf74 5 3750 x0.20.5467min.工 步 二 ：半 精銑 74x60 表面 的 切削 用 量 及基 本 工時 的 計 算如 下:選 擇 刀 具 :刀 具 選 取高 速 鋼端 銑 刀 ，刀 片 采用 YG8,ap 0.5mm， d0 60mm， v 14

22、5m/min ， z 4。決 定 銑 削用 量決 定 銑削 深 度因 為 加工 余 量不 大 ， 一次 加 工完 成a 0.5m m p決 定 每次 進 給量 及 切 削速 度根 據(jù) X51 型銑 床 說 明書 ，其功 率 為 為 7.5kw ，中 等 系 統(tǒng)剛 度。根 據(jù) 表 查出fz 0.2mm/齒 ， 則ns1000v1000 14560769.6r /min按 機 床 標準 選 取 nw 800 r/mindnw v100060 8001000150.72m/minnw 800r/min 時fm f zznw 0.2 4 800 640mm/ r按 機 床 標準 選 取 fm 650m

23、m/ r計 算 工時切 削 工 時： l 74mm， l1 5mm ， l2 3mm，則 機動 工 時為tml l1 l2nwf74 5 3800 x0.20.5125min .工 序 六 ：銑 長 為 12 的 R4 的 半圓 槽選擇刀具刀 具 選 取高 速 鋼三 面 刃 銑刀 ， 刀片 采 用 YG8, ap 1.5mm， d0 8mm， v 25m/ min ， z 4。2. 決 定 銑 削用 量(1) 決 定 銑 削深 度為 加工 余 量不 大 ， 故可 在 一次 走 刀 內(nèi)銑 完a 1.5mm p(2)決 定 每 次進 給 量及 切 削 速度根 據(jù) X51 型銑 床 說 明書 ，其功

24、 率 為 為 7.5kw ，中等 系 統(tǒng)剛根 據(jù) 表 查出fz 0.2mm/齒 ， 則1000v1000 25ns995r/minsd8按 機 床 標準 選 取 nw 1450 r/mindnw8 1450v36.424m/min10001000當 nw 1450r/min 時fm f zznw 0.2 4 1450 1160mm/r按 機 床 標準 選 取 fm 1160mm/r計 算 工 時切 削 工 時：l1 12mm， ，則 機 動 工時 為tml1nwf124750.042min銑 削 其 余機 床 的切 削 用 量及 基 本工 時 的 計算 ， 如上 在 此 不再累述。工 序 VI

25、I: 15 端面 . 選 擇 刀具刀 具 選 取不 重 磨損 硬 質(zhì) 合金 套 式端 銑 刀 ，刀 片 采用 YG8,ap 1.5mm， d0 20mm， v 75m/min ， z 4。決 定 銑 削用 量決 定 銑 削深 度因 為 加工 余 量不 大 ， 故可 在 一次 走 刀 內(nèi)銑 完 ，則a 1.5mm p決 定 每 次進 給 量及 切 削 速度根 據(jù) X51 型銑 床 說 明書 ，其功 率 為 為 7.5kw ，中 等 系 統(tǒng)剛 度。根 據(jù) 表 查出fz 0.2mm/齒 ， 則1000v1000 75ns1194.37r/ mins d20按 機 床 標準 選 取 nw 1450 r

26、/mindnw v10003535m/minnw 1450r/min 時fm f zznw 0.2 4 1450 1160mm/ r按 機 床 標準 選 取 fm 1160mm/r計 算 工時切 削 工 時： l 15mm， l1 5mm， l2 3mm， 則 機 動工 時 為l l1 l2mnwf15 5 34750.04842min工 序 VIII ： 鉆 M8螺 紋 孔 的切 削 用量 及 基 本工 時 的確 定 ：選 用 Z525 立 式 鉆床 ， 選 用 d= 6.8 的 麻 花 鉆 ， M8的機 用 絲 錐選 用6.8mm高 速鋼 錐 柄 麻花 鉆 （ 工

27、 藝 表 3.1 6）切 削表 2.7 和 工藝 表 4.2 16 查 得 f機 0.28mm/rVc 8m/min（ 切 削 表 2.15 ）1000v c機n機D1000 x16 x6.8636r/min按 機 床 選 取n機545r /mi nVc機 Dn 機 x 6.8x 5456.8542m/min10001000基本工時：l l1 l2n機 f機20 3 3545x0.280.17min 攻 螺 紋 M8mm：選 擇M8mm高速鋼 機 用絲 錐f 等 于 工 件 螺紋 的 螺 距 p ， 即 f 1. 2 5mm /rVc機7.5m/ min1000Vc n查查D1000 7.58

28、298(r/min)按 機 床 選 取n機272r / mi nVc機6.8m/ min基 本 工 時：l l1 l2n機 f20 3 3 275x1.250.10六 .夾 具 設(shè) 計 :（ 1 ） 提 出問 題由 于 大 批量 生 產(chǎn) ，為 了是 高 生產(chǎn)率 和 降 低生 產(chǎn) 成本 保 證 質(zhì)量 ，降 低 勞 動強 度 ， 需設(shè) 計 銑 床專 用 夾具 ， 由 于對 加 工精度 不 高 ，所 以 工 本道 工 序加 工 時 ，主 要 考慮 降 低 生產(chǎn) 成 和勞 動 強 度。本 夾 具 是銑 角 板上 表 面 60X74 的夾 具 設(shè) 計。定 位基 準 的選 擇 ：在加工中用作確定工件在夾具正確位置的基準，稱為定位基 準，根據(jù)夾具手冊定