機械制造技術(shù)課程設計-撥塊加工工藝及銑上部槽夾具設計

目錄TOC\o"1-3"\h\u目錄 1第1章零件分析 11.1撥塊的作用 11.2撥塊的工藝分析 1第2章工藝規(guī)程設計 32.1確定毛坯的制造形式 32.2基面的選擇 32.2.1粗基準的選擇原則 32.2.2精基準選擇的原則 32.3制訂工藝路線 42.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 42.5確定切削用量及基本工時 5第3章銑夾具設計 143.1問題的提出 143.2定位分析 143.3夾緊裝置 143.3.1夾緊機構(gòu)設計原則 143.3.2銑削力計算 143.3.3夾緊力計算 153.4誤差分析 153.4.1基準位移誤差 153.4.2基準不重合誤差 163.5夾具設計及操作簡要說明 16結(jié)論 17參考文獻 18零件分析全套圖紙加V信153893706或扣33463894111.1撥塊的作用題目所給的零件是撥塊，撥塊在環(huán)鏈手扳葫蘆中起到方向調(diào)節(jié)的作用，撥塊在工作的時候分為左、中、右三個檔位，按照控制方向來講就是上、空、下三個方向，在調(diào)節(jié)撥塊的之前需檢查貨物是否已經(jīng)穩(wěn)固掛在下吊鉤上的正確位置，按照方向需求調(diào)節(jié)撥塊后，就可以實現(xiàn)貨物吊運的目的。如果將撥塊調(diào)到向上的位置，則用于提升作業(yè)，反則調(diào)到向下的位置，則用于重物下降。1.2撥塊的工藝分析圖1-1撥塊零件圖撥塊加工表面和孔描述如下：1.撥塊底面，粗糙度Ra12.52.撥塊頂面，粗糙度Ra12.53.撥塊前后端面，粗糙度Ra12.54.撥塊左右端面，粗糙度Ra12.55.撥塊Φ12H8孔，粗糙度Ra1.66.撥塊上部斜面，粗糙度Ra6.37.撥塊上部槽，粗糙度Ra6.3撥塊Φ12H8孔為基準A，上部槽兩面與基準A的垂直度公差0.1。

第2章工藝規(guī)程設計2.1確定毛坯的制造形式撥塊的零件材料45鋼，依據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.3-1，撥塊毛坯制造方法為鍛造。2.2基面的選擇基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；鶞蔬x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。2.2.1粗基準的選擇原則1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。4.選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5.粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由粗基準選擇原則及撥塊毛坯圖零件圖知，選用撥塊后端面、左端面和底面作為定位粗基準。2.2.2精基準選擇的原則1.用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。2.當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差。3.當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4.為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。5.有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準。由精基準選擇原則及撥塊零件圖知，選擇撥塊后端面和Ф12H8孔作為定位精基準。2.3制訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當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。在生產(chǎn)綱領以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線：工序01：鍛造工序02：調(diào)質(zhì)處理工序03：銑前端面工序04：銑后端面工序05：鉆孔至Φ11；擴Φ11孔至Φ11.8；鉸Φ11.8孔至Φ12H8工序06：銑上下端面工序07：銑左右端面工序08：銑上部斜面工序09：銑上部槽工序10：去毛刺工序11：檢驗至圖紙要求工序12：包裝、入庫2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥塊材料45鋼，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-24知，撥塊各加工表面毛坯余量均為1.0mm。圖2-1撥塊毛坯圖2.5確定切削用量及基本工時工序03：銑前端面撥塊銑前端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ40mm，齒數(shù)z=4：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.26取，確定，其計算公式如下：：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計算公式如下：式中：撥塊銑前端面主軸轉(zhuǎn)速由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑前端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑前端面機動工時計算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑前端面走刀長度的計算公式：=0.4130mm/min=52mm/min由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑前端面工作臺的水平進給量工序04：銑后端面撥塊銑后端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ40mm，齒數(shù)z=4：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.26取，確定，其計算公式如下：：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計算公式如下：式中：撥塊銑后端面主軸轉(zhuǎn)速由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑后端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑后端面機動工時計算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑后端面走刀長度的計算公式：=0.4130mm/min=52mm/min由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑后端面工作臺的水平進給量工序05：鉆孔至Φ11；擴Φ11孔至Φ11.8；鉸Φ11.8孔至Φ12H8工步一：鉆孔至Φ11確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工步二：擴Φ11孔至Φ11.8確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工步三：鉸Φ11.8孔至Φ12H8確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工序06：銑上下端面撥塊銑上下端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ6mm，齒數(shù)z=3：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.26取，確定，其計算公式如下：：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計算公式如下：式中：撥塊銑上下端面主軸轉(zhuǎn)速由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑上下端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑上下端面機動工時計算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑上下端面走刀長度的計算公式：=0.2355mm/min=71mm/min由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑上下端面工作臺的水平進給量工序07：銑左右端面撥塊銑左右端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ6mm，齒數(shù)z=3：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.26取，確定，其計算公式如下：：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計算公式如下：式中：撥塊銑左右端面主軸轉(zhuǎn)速由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑左右端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑左右端面機動工時計算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑左右端面走刀長度的計算公式：=0.2355mm/min=71mm/min由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑左右端面工作臺的水平進給量工序08：銑上部斜面撥塊銑上部斜面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ30mm，齒數(shù)z=4：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.26取，確定，其計算公式如下：：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計算公式如下：式中：撥塊銑上部斜面主軸轉(zhuǎn)速由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑上部斜面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑上部斜面機動工時計算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑上部斜面走刀長度的計算公式：=0.4188mm/min=75.2mm/min由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑上部斜面工作臺的水平進給量工序09：銑上部槽撥塊銑上部槽加工余量高速鋼三面刃銑刀規(guī)格Φ63mm，齒數(shù)z=10：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.26取，確定，其計算公式如下：：《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計算公式如下：式中：撥塊銑上部槽主軸轉(zhuǎn)速由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑上部斜面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑上部槽機動工時計算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑上部槽走刀長度的計算公式：=1140mm/min=140mm/min由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑上部槽工作臺的水平進給量

第3章銑夾具設計我選擇的夾具任務是：撥塊銑上部槽夾具，選用機床：立式銑床X5012。3.1問題的提出撥塊銑上部槽，粗糙度Ra6.3，精度要求一般，因此設計夾具時，主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，上部槽質(zhì)量則不予考慮。3.2定位分析選擇撥塊后端面、Ф12H8孔和底面定位，對應的定位元件為心軸和定位銷。定位分析如下：1.撥塊后端面與心軸端面相配合限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸移動和Z軸轉(zhuǎn)動。2.撥塊Ф12H8孔與心軸外圓相配合限制兩個自由度，即X軸移動和Z軸移動。3.撥塊底面與定位銷限制一個自由度，即Y軸轉(zhuǎn)動。工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位3.3夾緊裝置3.3.1夾緊機構(gòu)設計原則1.夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。2.工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。3.夾緊機構(gòu)必須可靠。夾緊機構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構(gòu)4.必須保證自鎖，機動夾緊應有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。5.夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。6.夾緊機構(gòu)的復雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領和工廠的條件相適應。3.3.2銑削力計算查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3-3得切削力計算公式：由銑的工時計算知，，=1mm，，，由《簡明機床夾具設計手冊》表3-3知即≈510×6.498×1×0.024×4×10N≈3182N3.3.3夾緊力計算所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5孔軸部分由M6螺母鎖緊，查參考文獻2，P92，表3-16螺母的夾緊力為1903N==4757.5N由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。3.4誤差分析3.4.1基準位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導致的定位基準在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準位移誤差，用表示。工件以Φ12H8孔在軸上定位銑底面，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準變動誤差，其變動量即為最大配合間隙。按下式計算式中——基準位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.0385mm3.4.2基準不重合誤差加工尺寸h的基準是外圓柱面的母線上，但定位基準是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準與定位基準不重合導致的工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準不重合誤差，用表示?；鶞什恢睾险`差為=式中——基準不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=3.5夾具設計及操作簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇用心軸、快換墊圈和六角螺母等組成的夾緊機構(gòu)進行夾緊。本工序為銑削余量小，銑削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。

結(jié)論本次設計的完成離不開老師的辛勤指導和同學們的熱情幫助，再次向他們表示最衷心的感謝。設計以機械加工工藝路線為主線，進一步擬定加工方法，通過分析零件圖紙、選用機械加工設備等，初步擬定加工面法。加工路線確定后，切削用量和加工工時的計算要熟悉和使用有關(guān)手冊查看工藝參數(shù)。將計算出來的資料和加工方法，刀具，機床設備，填入過程檔案。在設計中體會到前面所學課程的重要性，并從這個設計中得到鞏固和拓展，同時也提高了自己獨立思考、獨立工作的能力，為畢業(yè)后走上社會，從事相關(guān)的技術(shù)工作奠定了一個良好的基礎。以撥塊銑上部斜面夾具為主的機械加工工藝規(guī)程，《機械加工工藝規(guī)程設計》運用了《基準選擇》等知識，《工件定位》、《夾緊機構(gòu)》等知識在《夾具設計》中均有應用。通過這一設計，使我基本掌握了零件的加工工藝分析，工藝文件的編寫，設計專用夾具的方法步驟等，并能熟練掌握其中的各個