重錘零件機(jī)械加工工藝及銑45°面夾具設(shè)計(jì)

重錘零件機(jī)械加工工藝及銑45面夾具設(shè)計(jì),重錘,零件,機(jī)械,加工,工藝,45,夾具,設(shè)計(jì) XX大學(xué) 課程設(shè)計(jì)論文 重錘加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院專(zhuān) 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要重錘零件加工工藝及銑床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差目 錄摘 要1第1章 緒論3第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)42.1 零件的分析42.1.1 零件的作用42.1.2 零件的工藝分析42.2 重錘加工主要工序安排52.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定52.4確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）6第3章 銑45度面夾具設(shè)計(jì)93.1設(shè)計(jì)要求93.2夾具設(shè)計(jì)93.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇93.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算93.3定位誤差的分析103.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明11第1章 緒論機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。重錘零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是重錘。重錘的主要作用是保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。因此重錘零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。2.1.2 零件的工藝分析由重錘零件圖可知。重錘是一個(gè)重錘零件，它的外表面上有4個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：底面的底削加工；其中底面有表面粗糙度要求為，（2）以的孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個(gè)前后端面；的孔。（3）以45度面為主要加工平面的加工面，包括45度所在的平面（4）周邊側(cè)面2.2 重錘加工主要工序安排對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。綜合選擇方案一：工藝路線一：10鍛鍛造毛坯20退火退火（消除內(nèi)應(yīng)力）30銑削銑削寬度25的一側(cè)大端面，留加工余量40粗銑翻面，銑削寬度25的另外一側(cè)大端面，留加工余量50粗銑粗銑距離為9.5的側(cè)面，留加工余量60精削精銑削寬度25的一側(cè)大端面70精銑翻面，精削寬度25的另外一側(cè)大端面80精銑精銑距離為9.5的側(cè)面90鉆擴(kuò)鉸孔鉆擴(kuò)鉸孔20及倒角100鉆擴(kuò)鉸孔鉆擴(kuò)鉸孔20及倒角110銑削銑削45度端面120銑削銑削16度端面130鉗工去毛刺及R1.5及R1140檢驗(yàn)檢驗(yàn)2.3 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“重錘”零件材料采用為鍛造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求：（1）斜面的加工余量。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。精銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.59，其余量值規(guī)定為。（2）前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。半精銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷，其加工余量值取為。精銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)，其加工余量取為。鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.11，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.71，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：2.4確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）工序110:銑削45度端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10，a=12，=45已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機(jī)床選用X6132臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，X6132臥式臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量f=0.160.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時(shí)查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)X6132臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=56.52m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.16mm/z3.校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。 根據(jù)X6132型臥式銑床說(shuō)明書(shū)可知：機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此機(jī)床功率能滿足要求。基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t=3.6min工序120：銑削16度端面已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10，a=12，=45已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機(jī)床選用X6132臥式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，X6132臥式臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量f=0.160.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時(shí)查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)X6132臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實(shí)際切削：Vc =Vc=56.52m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f=f=0.16mm/z3.校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。 根據(jù)X6132型臥式銑床說(shuō)明書(shū)可知：機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此機(jī)床功率能滿足要求。基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t=3.6min第3章 銑45度面夾具設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)要求為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。下面即為銑45度面的專(zhuān)用夾具，本夾具將用于X6132銑床。本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問(wèn)題。3.2夾具設(shè)計(jì)3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。由零件圖可知：在對(duì)銑45度面進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，進(jìn)行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有：方案：選底平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。方案：選一面兩銷(xiāo)定位方式，2銷(xiāo)，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的螺旋壓板來(lái)夾緊。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：面銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)55表129 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 有：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 查參考文獻(xiàn)51226可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。3.3定位誤差的分析為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)5可得：定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由。11機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)重錘零件名稱(chēng)重錘共1頁(yè)第1頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工30銑削45毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鍛造11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式銑床X61321夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液銑夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1銑削45度面銑夾具，量具，銑刀300500.105212.1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片（廠 名）機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)重錘零件名稱(chēng)重錘共 1 頁(yè)第1頁(yè)材料牌號(hào)45 毛坯種類(lèi)鍛造 毛坯外型尺寸每毛坯可制作件數(shù)1 每臺(tái)件數(shù)1 備注工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容車(chē) 間工 段設(shè) 備工藝裝備工 時(shí)準(zhǔn)終單件10鍛鍛造毛坯鍛造車(chē)間一20退火退火（消除內(nèi)應(yīng)力）鍛造車(chē)間一30銑削銑削寬度25的一側(cè)大端面，留加工余量機(jī)加工二X6132銑床銑夾具，量具，銑刀40粗銑翻面，銑削寬度25的另外一側(cè)大端面，留加工余量機(jī)加工二X6132銑床銑夾具，量具，銑刀50粗銑粗銑距離為9.5的側(cè)面，留加工余量機(jī)加工二X6132銑床銑夾具，量具，銑刀60精削精銑削寬度25的一側(cè)大端面機(jī)加工二X6132銑床銑夾具，量具，銑刀70精銑翻面，精削寬度25的另外一側(cè)大端面機(jī)加工二X6132銑床銑夾具，量具，銑刀80精銑精銑距離為9.5的側(cè)面機(jī)加工二X6132銑床銑夾具，量具，銑刀90鉆擴(kuò)鉸孔鉆擴(kuò)鉸孔20及倒角機(jī)加工二Z525鉆床鉆夾具，鉆頭，鉸刀100鉆擴(kuò)鉸孔鉆擴(kuò)鉸孔10及倒角機(jī)加工二Z525鉆床鉆夾具，鉆頭，鉸刀110銑削銑削45度端面機(jī)加工二X6132銑床銑夾具，量具，銑刀120銑削銑削16度端面機(jī)加工二X6132銑床銑夾具，量具，銑刀130鉗工去毛刺及R1.5及R1機(jī)加工銼刀銼刀140檢驗(yàn)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì)簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期 描圖描校底圖號(hào)裝訂號(hào)