机械制造技术课程设计-角板机械加工工艺及铣前端面夹具设计.docx

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1、第1章绪论11.1 课题背景11.2 目的11.3 夹具设计中的特点11.4 夹具设计需保证的条件11.5 夹具的发展趋势21.6 年生产纲领2第2章零件的分析42.1 零件的分析42.2 零件的加工表面4第3章毛坯的制造方法53.1 确定毛坯的制造形式53.2 定位基准选择53.2.1 粗基准的选择原则53.2.2 精基准选择的原则53.3 确定各工序的加工余量63.4 制定工艺路线7第4章选择切削用量、确定时间定额9第5章铳床夹具设计185.1 机床夹具的主要功能185.2 机床夹具的组成185.3 定位分析185.4 分析计算定位误差195.4.1 基准位移误差AY195.4.2 基准不

2、重合误差AB195.5 切削力和夹紧力的计算205.5.1 切削力计算205.5.2 夹紧力计算205.6 导向元件的设计205.7 夹具操作说明22总结23参考文献241.1 课题背景制定工件的加工工艺，设计角板的专用夹具，运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。1

3、.2 目的课程设计是我们对所学课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次课程设计之后，我得到一次综合性训练，我在想我能在多个方面得到锻炼。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国建设打一个良好的基础。由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本人将表示真诚的感谢！1.3 夹具设计中的特点1 .夹具的设计周期较短，一般不用进行强度和刚度的计算。2 .专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。3 .“确保产品加工质

4、量，提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。1.4 夹具设计需保证的条件1 .夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。2 .保证工件的精度。3 .保证使用方便与安全。4 .正确处理作用力的平衡问题。5 .注意结构的工艺性，便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。1.5 夹具的发展趋势1 .发展通用夹具的新品种，由于机械产品的加工精度日益提高，因此需要发展高精度通用夹具。广泛的采用高效率夹具，可以压缩辅助时间，提高生产效率。2 .

5、发展调整式夹具。3 .推广和发展组合夹具及拼拆夹具。4 .加强专用夹具的标准化和规范化。5 .大力推广和使用机械化及自动化夹具。6 .采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。1.6 年生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算。N=Qn（I+a+4）式中：N零件的生产纲领（件/年）Q机器产品的年产量（台/年）n每台产品中该零件的数量（件/台）a备品百分率废品百分率根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1 .单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的

6、制造等。2 .成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3 .大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表2-1o表2-1生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于IOOkg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-

7、1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000零件是轻型零件，生产类型为中批量生产。2.1零件的分析第2章零件的分析题目所给的零件是角板，角板形状如下图所示:图2-1角板零件图2.2零件的加工表面角板的所有加工表面现分述如下：1 .角板前端面，粗糙度Ra12.52 .角板后端面，粗糙度Ra12.53 .角板中40孔，粗糙度Ra1.64 .角板两个74x15端面，粗糙度Ra6.35 .角板16端面，粗糙度Ra12.56 .角板74x60端面，粗糙度Ra6.37 .角板顶面宽8槽，粗糙度Ra6.38 .角板右端宽8槽，粗糙度Ra6.39 .角板M8螺纹，

8、粗糙度Ra12.5第3章毛坯的制造方法3.1 确定毛坯的制造形式角板零件材料为HT250,依据参考文献8,表1.3-1,P8知，采用铸造毛坯，精度等级CT79,加工余量等级MA-F。3.2 定位基准选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。1 .2.1粗基准的选择原则1 .如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2 .如果必须首先保证工件

9、某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3 .如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4 .选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5 .粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由以上及零件知，选用角板后端面和40毛坯图孔作为定位粗基准。2 .2.2精基准选择的原则3 .用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。4 .当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一1以免生产基准转换误差。5 .当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小

10、而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。6 .为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。7 .有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。3.3 确定各工序的加工余量1 .角板前端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表224,得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra12.5o根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削即可满足其精度要求。2 .角板后端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得

11、铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra12.5o根据机械制造工艺设计简明手册表14-8,一步铳削即可满足其精度要求。3 .角板两个74x15端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表224,得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra6.3.根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削即可满足其精度要求。4 .角板16端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra6.3.根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削即可满足其精度要求。5

12、.角板74x60端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra6.3.根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削即可满足其精度要求。6 .角板顶面宽8槽的加工余量因槽的尺寸不大，故采用实心铸造，表面粗糙度Ra6.3o根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削即可满足其精度要求。7 .角板右端宽8槽的加工余量因槽的尺寸不大，故采用实心铸造，表面粗糙度Ra6.3o根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削即可满足其精度要求。8 .角板中40孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8,得

13、铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra3.2.根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-7,两步链削即粗镖一一精链方可满足其精度要求。粗像单边余量Z=1.0mm半精链单边余量Z=0.4精像单边余量Z=0.1mm9 .角板M8螺纹的加工余量因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，根据表2.3-8得，先钻孔至中6.8,再攻丝M8。10 .其他不加工表面，铸造即可满足其精度要求。3.4 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生

14、产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工序01：铸造工序02：时效处理工序03：铳前端面工序04：铳后端面工序05：粗健、半精镖、精锤40孔工序06：铳两个74x15端面；铳16端面工序07：铳74x60端面工序08：铳顶面宽8槽工序09：铳右端宽8槽工序10：钻攻M8螺纹工序n：去毛刺工序12：检验至图纸要求工序13：涂防锈漆工序14：包装、入库第4章选择切削用量、确定时间定额工序03：铳前端面1 .选择刀具刀具选取硬质合金端铳刀，刀片采用YG8,do=16mm,v=30mmin,z=12 .决定铳削用量决定铳削深度表面粗糙Ra12.5,一步铳削即可满足其精度要求，故QP=O.4mm决定每次进给量及切削速度根据立式铳床X52K说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出fz=0.2mm/齿，则1000义30r16r/min597r/minIOOOv4二d按机床标准选取nw=600r/minv=IOOOr16600i-m/min30m/min当mw=600rmin时fm=f=0.2x1x60Omm/min=120nun/min按机床标准选取w=118mmmin3 .计算工时切削工时：=305mm,I2=2.0m,Z3=2mm,走刀次数，二1rr一1十口-P1/+4+/3305+2+2.CUU.则机动工时为*