机械制造技术课程设计-吊架机械加工工艺规程及铣宽4槽夹具设计.docx

目录1绪论12零件分析23工艺规程设计43.1 毛坯制造形式43.2 定位基准的选择43.3 工艺路线的拟订53.4 工艺设计及计算53.4.1 工序尺寸及毛坯尺寸的确定63.4.2 工序设计64夹具设计274.1 定位设计274.1.1 定位方案分析274.1.2 定位元件选择及布置274.1.3 定位误差的计算284.2 夹紧机构设计284.3 引导（或导向）机构的设计294.4 夹具体设计314.5 夹具装配图334.5.1 尺寸标注334.5.2 夹具装配图344.6 夹具使用说明35结束语36致谢37参考文献381绪论1.1 课题的目的及意义以吊架为研究对象，发现其在应用中出现的一些问题并且进行改良，使加工所使用的实际时间大大缩短，进而效率大大提高，同时也可以保证精度，使加工过程中出现的一些问题得到很好的解决。首先，对吊架零件进行了功用、材料、性能、技术要求等方面的分析，制定了加工工艺路线；然后设计了吊架零件钻孔所需专用夹具，其中涵盖了对夹紧装置、导向装置及对刀的设计计算，并对夹具进行了工程分析；最后使用CAD软件进行了吊架零件R5孔和宽4开口槽所需专用夹具及非标零件图绘制。通过对零件的分析研究，提高了零件的加工精度与生产效率。夹具的好坏对最终的产品质量有着最为直接的影响，例如精度，效率，成本等因素。怎样提高机床夹具的质量及性能是设计人员的首要任务，也是如今机械生产行业的最主要的条件之一。为了使被加工工件的技术要求得到满足，就一定要让定位夹紧过程科学合理，这样才能让被加工工件的相对位置得到保证。1.2 工件的安装和定位当进行到机械加工这一步骤时，工件的位置是不是很准确就显得尤为重要，这个过程称之为定位。定位后还要有合适的夹紧力使其固定，加工时不能再有运动，限制工件的自由度，这个过程称之为夹紧。上述两个过程的总和就是工件的安装过程。能在一定程度上保证待加工工件的一些位置精度的措施有很多种，通常情况下用的较多的几种是：自动控制法、定尺寸刀具法、试切法、调整法等。而可以确保其外观的精度的手段种用的较多的几种方法是轨迹法、成形法、展成法。2零件分析2.1 零件详细分析图从吊架可以看出，此工件共有三组加工面，现分述如下：1 .以左侧中44端面为基准加工面，包括右侧中44端面，宽4开口槽，M6螺纹，前侧28端面，后侧28端面。2 .以右侧44端面为基准加工面为左侧中44端面。3 .以后侧中28面和中18H7孔为基准加工面为R5孔。2.2 零件的作用支架是起支撑作用的构架。32H7孔插入吊杆中，R5孔与光杆连接，在其上滑动，18H7孔与销钉配合。2.3 零件加工表格面的详细技术分析吊架左侧中44端面粗糙度Ra3.2；右侧中44端面粗糙度Ra3.2；32H7孔粗糙度Ra16；前侧中28端面粗糙度Ra3.2;后侧中28端面粗糙度Ra3.2；18H7孔粗糙度Ra16；R5孔粗糙度Ra3.2；M6螺纹粗糙度Ra12.5;宽4开口槽粗糙度Ra12.5o3工艺规程设计3.1 毛坯制造形式拨叉零件材料为HTI50,由机械制造工艺设计简明手册表13T知，毛坯铸造形式为金属性浇注，铸件等级CT810,加工余量等级MA-G。3.2 定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、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粗基准选择原则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。如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。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。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。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。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，故选吊架右侧中44端面作为定位粗基准。2精基准选择的原则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。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，以免生产基准转换误差。当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，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。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。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。精基准则是选择吊架中44端面、18H7孔作为定位精基准。3.3 工艺路线的拟订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产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线一：工序01：机械砂型铸造工序02：人工时效处理工序03：粗铳左侧中44端面；精铳左侧中44端面工序04：粗铳右侧中44端面；精铳右侧中44端面工序05：首钻孔至中15；二次钻孔至中30工序06：粗铳前侧中28端面；精铳前侧中28端面工序07：粗铳后侧中28端面；精铳后侧中28端面工序08：钻、扩、粗较、精钱中18H7孔工序09：钻、较R5孔工序10：钻、攻M6螺纹工序11：半精镇中30孔至中31.8；精链中31.8孔至中32H7工序12：铳宽4开口槽工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求并入库工艺路线二：工序01：机械砂型铸造工序02：人工时效处理工序03：划各孔中心线及平面加工线工序04：首钻孔至15；二次钻孔至中30；半精链中30孔至中31.8；精链中31.8孔至中32H7；钻、扩、粗较、精钱中18H7孔；钻、较R5孔；钻、攻M6螺纹工序05：粗铳左侧中44端面；精铳左侧中44端面；粗铳右侧中44端面；精铳右侧中44端面；粗铳前侧中28端面；精铳前侧中28端面；粗铳后侧中28端面;精铳后侧中28端面；铳宽4开口槽工序06：去毛刺工序07：检验至图纸要求并入库方案对比分析，两种方案均可行，方案二方案较少，所需机床比较少，而吊架精度最高的地方为粗糙度Ra1.6,方案二可达到要求，但生产加工起来麻烦，耗时比较长。方案一不需要反复装夹，但需要反复切削，比方案一省时省力，故采用方案一。3.4 工艺设计及计算3.4.1 工序尺寸及毛坯尺寸的确定由文献错误!未找到引用源。表1.3-1知，金属模机械砂型铸造,精度等级IT9,加工余量等级MA-G,各加工表面加工余量描述如下：1吊架中44端面的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架中44端面单边加工余量Z=3.0mm,粗糙度Ra3.2o根据文献错误!未找到引用源。表1.4-8,粗铳、精铳即可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm,精铳单边余量Z=0.5mm2 .吊架中28端面的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架中28端面单边加工余量Z=3.0mm,粗糙度Ra3.2o根据文献错误!未找到引用源。表1.4-8,粗铳、精铳即可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm,精铳单边余量Z=0.5mm3 .吊架中32H7孔的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架中32H7孔粗糙度Ra1.6采用实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表1.4-7和表2.3-8,第一次钻孔至中15,第二次钻孔至中30,半精镇中30孔至31.8,最后精链中31.8孔至中32口7。4 .吊架中18H7孔的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架中18H7孔粗糙度Ra1.6采用实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表1.4-7和表2.3-8,钻孔至17,扩中17孔至中17.85,粗至17.85孔至17.94,最后精较17.94孔至18H7。5 .吊架R5孔的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架R5孔粗糙度Ra3.2,实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表1.4-7和表2.3-8,钻、校方可满足其精度要求。6 .吊架M6mm螺纹孔的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架M6mm螺纹孔粗糙度Ra12.5,实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表2.2-25,钻M6螺纹底孔中5.1,再攻M6螺纹。7 .吊架宽4开口槽的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架宽4开口槽粗糙度Ra12.5,实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表148,粗铳即可满足其精度要求。图3.1吊架毛坯图3.4.2工序设计(1)工序03粗铳左侧44端面；精铳左侧中44端面工步一：粗铳左侧中44端面吊架左侧中44端面加工余量3.0mm,留精加工余量0.5,故粗铳左侧中44端面ap-2.5mm由表3.2知，硬质合金端面铳刀规格63m,齿数Z=Io铳刀每齿的进给量fz：文献错误！未找到引用源。表6.26取<=0.07O.15mmz,确定力=0.12mmz每转进给量了,其计算公式如下：f=fzzf=0.12×IOmnVr=1.2mVr铳削速度匕：文献错误！未找到引用源。表6.30,吊架材料为HT150,匕=60110mn±取VC=60mmin主轴转度-计算公式如下：几=吗d°式中：J0刀具直径，mm吊架粗铳左侧中44端面主轴转速扑=1/=1x*)rmin303rmin血。3.14×63由文献错误!未找到引用源。表4.2-39知，吊架粗铳左侧中44端面主轴转速=300rmin吊架粗铳左侧中44端面机动工时计算公式：Tj=*+1JMz式中：I走刀长度，mmfMz工作台的水平进给量，mVin11=0.5×Cd-Jd2")+(13)=0.5X(63-632-442)+(13)mm0.5×(63-45.1)+(13)mm(1012)mm取I=I1mmI1=Q5)mm,取“=4m由吊架零件图知，粗铳左侧中44端面走刀长度/=44mmmz的计算公式：mz=fi1=1.2×300mmmin=360mmmin由文献错误!未找到引用源。表4.2-37知，吊架粗铳左侧中44端面工作台的水平进给量=375mmin工步二：精铳左侧中44端面吊架左侧中44端面加工余量O.5mm,故精铳左侧中44端面OP=0.5mm由表3.2知，硬质合金端面铳刀规格63mm,齿数Z=IO铳刀每齿的进给量fz：文献错误！未找到引用源。表6.26取fz-0.070.15mm/z,确定fz=O.IOirm/Z每转进给量了,其计算公式如下：f=fzzf=0.12×IOmnVr=1OimVr铳削速度匕：文献错误！未找到引用源。表6.30,吊架材料为HT150,Vc=60110mn±取匕=80mmin主轴转度-计算公式如下：几=3学d0式中：J0刀具直径，mm吊架精铳左侧中44端面主轴转速n=1。VC=IoOOX80小向4O4r