车床套加工工艺及夹具设计模板.doc

机械工艺课程设计说明书一、零件分析（一） 、零件作用题目给出零件是CA6140杠杆。它关键作用是用来支承、固定。要求零件配合是符合要求。(二)、零件工艺分析杠杆25孔轴线合两个端面有着垂直度要求。现分述以下：本夹具用于在立式铣床上加工杠杆小平面和加工12.7。工件以2500.023 孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全定位。加工表面。包含粗精铣宽度为30mm下平台、钻12.7锥孔 ，因为30mm下平台表面、孔表面粗糙度全部为Ra6.3um。其中关键加工表面是孔12.7,要用12.7钢球检验。二、工艺规程设计(一)、确定毛坯制造形式。零件材料HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，采取润滑效果很好铸铁。因为年产量为4000件，达成大批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，铸造表面质量要求高，故可采取铸造质量稳定，适合大批生产金属模铸造。又因为零件对称特征，故采取两件铸造在一起方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还能够提升生产率。(二)、基面选择（1） 粗基准选择。对于本零件而言，根据粗基准选择标准，选择本零件不加工表面是加强肋所在肩台表面作为加工粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一组V形块支承45轴外轮廓作关键定位，以消除z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达成完全定位,就可加工25孔。（2） 精基准选择。关键考虑到基准重合问题，和便于装夹，采取25孔作为精基准。 (三)、确定工艺路线1、工艺路线方案一：工序1 钻孔使尺寸抵达25mm工序2粗精铣宽度为30mm下平台工序3钻12.7锥孔 工序4钻14孔，加工螺纹孔M8工序5钻16孔，加工螺纹孔M6工序6粗精铣16、M6上端面工序7 检验2、工艺路线方案二：工序1 钻孔使尺寸抵达25mm工序2粗精铣宽度为30mm下平台工序3钻12.7锥孔 工序4粗精铣16、M6上端面工序5钻16孔，加工螺纹孔M6工序6钻14孔，加工螺纹孔M8工序7 检验3、工艺路线比较和分析第二条工艺路线不一样于第一条是将“工序4钻14孔，再加工螺纹孔M8”变为“工序6 粗精铣16、M6上端面”其它前后次序均没改变。经过分析发觉这么变动影响生产效率。而对于零尺寸精度和位置精度全部没有大同程度帮助。 以25mm孔子外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻锥孔，从而确保了两孔中心线尺寸和右端面垂直度。符合先加工面再钻孔标准。若选第二条工艺路线而先上端面， 再“钻14孔，加工螺纹孔M8”不便于装夹，而且毛坯端面和轴轴线是否垂直决定了钻出来孔轴线和轴轴线是非功过否重合这个问题。所以发觉第二条工艺路线并不可行。 从提升效率和确保精度这两个前提下，发觉第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案进行生产。工序1 加工孔25。扩孔25毛坯到20。扩孔20到2500.023 , 确保粗糙度是1.6采立式钻床Z518。工序2 粗精铣宽度为30mm下平台，仍然采取立式铣床X52k 用组合夹具。工序3 钻12.7锥孔，采取立式钻床Z518，为确保加工孔位置度，采取专用夹具。工序4 钻14孔，加工螺纹孔M8。用回转分度仪组合夹具，确保和垂直方向成10。工序5 钻16、加工M6上端面用立式钻床Z518，为确保加工孔位置度，采取专用夹具工序6 粗精铣16、M6上端面。用回转分度仪加工，粗精铣和水平成36台肩。用卧式铣床X63，使用组合夹具。工序7 检验 (四)、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定杠杆材料是HT200，毛坯重量0.85kg，生产类型为大批生产，。（1） 因为毛坯用采取金属模铸造, 毛坯尺寸确实定；因为毛坯及以后各道工序或工步加工全部有加工公差，所以所要求加工余量其实只是名义上加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 因为本设计要求有零件为大批量生产，应该采取调整法加工，所以计算最大和最小余量时应按调整法加工方法给予确定。 毛坯和零件不一样尺寸有：(具体见零件图和毛坯图)故台阶已被铸出,依据机械制造工艺设计简明手册铣刀类型及尺寸可知选择6mm铣刀进行粗加工,半精铣和精铣加工余量全部为0.5mm。1.25端面考虑2mm，粗加工1.9m到金属模铸造质量，和表面粗糙度要求，精加工0.1mm，同理上下端面加工余量全部是2mm。2.对25内表面加工。因为内表面有粗糙度要求1.6可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可达成要求。3.钻锥孔12.7时要求加工二分之一，留下装配时钻铰，为提升生产率起见，仍然采取12钻头，切削深度是2.5mm。4.用铣削方法加工台肩。因为台肩加工表面有粗糙度要求6.3，而铣削精度能够满足，故采取分四次铣削方法，每次铣削深度是2.5mm。 (五)、确定切削用量和基础工时工序2：粗精铣宽度为30mm下平台1、工件材料：HT200，金属模铸造加工要求：粗铣宽度为30mm下平台，精铣宽度为30mm下平台达成粗糙度3.2。机床：X52K立式铣床刀具：高速钢镶齿式面铣刀225(z=20)2、计算切削用量粗铣宽度为30mm下平台依据切削手册进给量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀长度是249mm。机床主轴转速为37.5z/min。切削工时：t=249/(37.53)=2.21min精铣切削速度，依据切削手册进给量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀长度是249mm。机床主轴转速为37.5z/min。切削工时：t=249/(37.53)=2.21min.工序3 钻12.7锥孔1、工件材料：HT200，金属模铸造，加工要求：铣孔220内表面，无粗糙度要求，。机床：X52K立式铣床刀具：高速钢钻头20，2、计算切削用量用19扩孔20内表面。依据切削手册进给量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，机床主轴转速为195r/min。走刀长度是36mm。基础工时：t1=236/(0.64195)=0.58 min.用20扩孔20内表面。依据切削手册进给量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，机床主轴转速为195r/min。走刀长度是36mm。基础工时：t2=236/(0.64195)=0.58 min.第四工序基础工时：t=t1+t2=1.16min.工序5 钻锥孔28到25。用5钻头，走刀长度38mm，切削深度2.5mm，进给量0.2mm/z，切削速度0.51m/s，基础工时：t=238/(0.2195)=1.93min.确定切削用量及基础工时一、 粗铣，精铣平台1加工条件:工件材料:HT200铸铁,b=165MPa,机床:XA6132万能机床刀具:高速钢镶齿套式面铣刀计算切削用量查得此铣刀进给量fz=0.2mm/z由(削用量简明手册查得)切削速度:查得能够确定为Vc =15.27m/min因为dw=80mm,齿数Z=10则Ns=1000Vc/3.1480=61r/min按机床说明书,得Ns=75r/min实际切削速度V=dwn/1000=3.148075/1000=19m/min当n=75r/min时,工作台进给量为f=fzZn=0.21075=150mm/min查机床说明书,这个进给量合乎实际.工时:t=行程/进给量=20+30.5+6/150=0.37min因为半精加工时只是包含到切削深度改变，所以要求数据通常不变！二、钻孔查削用量简明手册得：进给量f=0.53mm/r切削速度：Vc=15m/min钻头直径为22mm，得主轴转速为Ns=100015/3.1422=217r/min所以实际速度取Nw=250r/min得实际切削速度为V=3.1422250/1000=17.3m/min查机床说明书确定进量f=0.62mm/r工时：切入3mm、切出1mm,t=80+3+1/0.62250=0.54min三、夹具设计 为了提升生产率，确保质量。经我组分工现在对第2、3道工序设计夹具。本夹具将用在立式X52K立式铣床。刀具是高速钢钻头20。(一)、问题提出。本夹具关键用来加工20孔。这两个孔和上下端面有着垂直度要求，设计夹具时，要求确保垂直度要求。(二)、夹具设计1、定位基准选择由零件图可知25孔轴线所在平面和右端面有垂直度要求是10，从定位和夹紧角度来看，右端面是已加工好，本工序中，定位基准是右端面，设计基准是孔25轴线，定位基准和设计基准不重合，需要重新计算上下端面平行度，来确保垂直度要求。在本工序只需要确定右端面放平。2、切削力及夹紧力确实定本夹具是在铣钻床上使用，用于定位螺钉不仅起到定位用，还用于夹紧，为了确保工件在加工工程中不产生振动，必需对“17”六角螺母和”11”螺母螺钉施加一定夹紧力。由计算公式 Fj=FsL/(d0tg(+1)/2+rtg2)Fj沿螺旋轴线作用夹紧力 Fs作用在六角螺母L作用力力臂(mm) d0螺纹中径(mm)螺纹升角()1螺纹副当量摩擦()2螺杆(或螺母)端部和工件(或压块)摩擦角()r螺杆(或螺母)端部和工件(或压块)当量摩擦半径()依据工艺手册其回归方程为 FjktTs其中Fj螺栓夹紧力(N)； kt力矩系数(cm1) Ts作用在螺母上力矩(N.cm)； Fj =5=10000N3、 位误差分析 销和孔配合0.05mm，铣/钻模和销误差0.02mm，铣/钻套和衬套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)max/Hmax=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.0630/32=0.05625可见这种定位方案是可行。4、 具操作简明说明 本夹具用于在立式铣床上加工杠杆小平面和加工12.7。工件以2500.023 孔及端面和水平面底为定位基准，在长销、支承板和支承钉上实现完全定位。采取螺母及开口垫圈手动夹紧工件。当加工完一边，可松开螺钉、螺母、支承钉来加工另一边。一次加工小平面和加工12.7夹具装配图，夹具零件图分别见附带图纸。