角板的工藝流程及夾具設(shè)計(jì)

1、（1）（2）3）目錄、角板的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定角板的零件圖及要求 角板的工藝性分析 確定角板的生產(chǎn)類型. 2211二、 確定毛坯 、繪 制 毛 坯簡(jiǎn) 圖（1）2）選擇毛坯 4確定毛坯公差等級(jí)及鑄造角度 . 3）4）確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量. 繪制角板毛坯簡(jiǎn)圖. 6三、擬定角 板工藝路線.粗基 準(zhǔn)的選擇 原則 精基 準(zhǔn)的選擇 原則 定位基準(zhǔn) 的選擇 零件表面加工方法的確定 制定工藝 路線 四、確定機(jī) 械加工余量及毛坯尺寸12五、確定切 削用量及基本工時(shí)12211）提出 問題 2）定位基準(zhǔn)的選擇2）定位基準(zhǔn)的選擇212121六. 夾具設(shè)計(jì)（3） 切削力及夾 緊力 的計(jì) 算.（4） 定

2、位誤差的 分析 12. 設(shè)計(jì) 心得13參考文獻(xiàn)精選文庫23、角板的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定:Lffl技榭：加亍.零件圖如圖所示(1) 設(shè)計(jì)要求:通過所給的工程圖,需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程，并 對(duì)工藝加工流程中所要用到的夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2) 角板的工藝性分析:角板零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求 齊全?；鶞?zhǔn)孔40H7mm,其表面粗糙度要Ra為1.6um 較高?？梢酝ㄟ^粗鏜，半精鏜，精鏜進(jìn)行加工。 本零件各表面加工 精度低，加工并不困難。角板的溝槽加工精度不高，可以用 立銑刀銑出。角板凸臺(tái)的螺紋孔，需經(jīng)過鉆底孔，再攻絲。角板加工表面和40H7mm有一定的 位置要求，主要是上表面

3、 與40H7mm軸線平 行度為0.06。通以上分析，我們可以選定粗基準(zhǔn)，加工精基準(zhǔn)表面所在的 表面然后借助夾具對(duì)其他表而進(jìn)行加工，從而保證相應(yīng)的位 置精度。(3) 確定角板的生產(chǎn)類型: 零件材料為HT250。在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。取零件成批生產(chǎn)，年生產(chǎn)量為60000件，而 且零件的輪廓尺 寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2 級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精 度上考慮也是應(yīng)該的。二、確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖:(1) 選擇毛坯:由于角板零件材料HT250,生產(chǎn)類型 為大批生產(chǎn)，查機(jī) 械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表6-68，因?yàn)?/p>

4、角板屬于箱體類零 件、形狀復(fù)雜所以采用砂型鑄造毛坯；(2) 確定毛坯公差等級(jí)及鑄造角度：查機(jī)械加工工藝 設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表6-90，根據(jù)為砂型機(jī) 械造型材料為灰鑄鐵選取鑄造公差等級(jí)為CT8,;查書機(jī)械 加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)常用斜度值砂型一般選為鑄造斜度 為3。，查書機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)對(duì)于砂型鑄造 般圓角半徑為R3。(3) 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量:查機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)表3-1，為砂型機(jī)械造型選取鑄件加工余量等級(jí)為F;查機(jī)械加工余量與公差手 冊(cè)表3-3，根據(jù)毛 坯加工面的基本尺寸選取鑄件機(jī)械加工余 量； 查機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)表3-6，根據(jù)鑄 件的基 本尺寸選取鑄件尺寸公差值。通

5、過分析零件圖可知，有以下一些加工表面與孔需要設(shè)計(jì)鑄 件的機(jī)械加工余量：(3.1 )主要平面：60mm2端面查機(jī) 械加工余量與公差手冊(cè) 知，長(zhǎng)度為60mm的鑄件的加工余量為單邊2mm(3.2 )40孔：40孔因?yàn)榭讖较?對(duì)比較大，且我們是大 批量生產(chǎn)，因此我們鑄造出孔，因?yàn)榭椎拇植诙葹镽a=1.6 , 需要我們粗鏜，半精鏜，精鏜3個(gè)工序加工方可滿足要求, 查機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)可以知道孔的單邊余量也為2.5mm。(4) 繪制角板毛坯簡(jiǎn)圖: 要據(jù)以上分析，可以確定該角板零件各個(gè)需要加工的表面和 孔的加工余量，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的工序尺，該毛坯圖如下:北NAT/K/ a口.飛迪毛1H三、擬定角板工藝路線:

6、1粗基準(zhǔn)的選擇原則：(1) 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證 加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上 有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互 位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形 對(duì)稱、少裝夾等。(2) 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如: 機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工 時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為 精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量, 使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。(3) 應(yīng)選擇加工 余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保 證該面有足夠的加工余量。(4

7、) 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗 基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛 刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。(5) 粗基準(zhǔn)應(yīng)避 免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是 粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。2精基準(zhǔn)的選擇原則：(1) “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。(2) “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn) 生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。(3) “自為基準(zhǔn)”原則某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精

8、基準(zhǔn)，該表 面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。(4) “互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法, 反復(fù)加工。(5) 所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。3定位基準(zhǔn)的選擇：綜合以上原則分析有，本零件是帶孔的角板，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位 基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合原則”由于角板除去下底面不需要 加工，其他均需加工，選定52外圓為粗基準(zhǔn)，加工40H7mm, 此后選用40H7mm孔為精基準(zhǔn)加工其 余各表面及銑槽。4零件表面加工方法的確定： 本零件的加工表面有內(nèi)孔，上表面、槽及螺紋

9、孔等，材料為HT250，查機(jī)械加工實(shí)用手冊(cè)機(jī)械加工工藝員手冊(cè)選 取該零件的加工方法如下:(1)(3)40H7mm的內(nèi)孑L,表面粗糙度為1.6um,基公差等級(jí) 為IT7 ,需粗鏜，半精鏜，精鏜。角板端面的粗糙度為12.5um ,粗銑即可.角板上表而的粗糙度為6.3um,公差等級(jí)為IT10，需要粗銑，半精銑。角板上槽內(nèi)表面粗糙度為6.3um,公差等級(jí)為IT10，需要粗銑，半精銑。(5)凸臺(tái)16粗糙度為12.5um ,粗銑即可。螺紋孔M8需經(jīng)過鉆孔攻絲。5 制定工藝路線: 銑削加工在排工序，一般遵循基準(zhǔn)先行、先主后次、先粗后精、先面后孔的原則。提出兩種加工方案如下:(1)工藝路線方案一:工序一：鑄造

10、工序二：時(shí)效處理工序三:銑60mm 2端面工序四；粗鏜，半精鏜，精鏜40孔工序五:銑2個(gè)74x60平面工序六:銑半徑為R3的2個(gè)半圓槽工序七:銑16端面工序八:鉆M8螺紋底孔，攻絲M8工序九:去毛刺工序十:質(zhì)檢，入庫(2)工藝路線方案二:工序一：鑄造工序二：時(shí)效處理工序三:銑60mm2端面工序四；銑2個(gè)74x60端面工序五:粗鏜，半精鏜，精鏜40孔工序六:銑半徑為R3的2個(gè)半圓槽工序七:銑16端面工序八：鉆M8螺紋底孔，攻絲M8工序九:去毛刺工序十:質(zhì)檢，入庫(3) 、工藝方案的分析:上述兩個(gè)工藝方案 的特點(diǎn)在于：方 案一加工好寬60mm 2端面后，就開始加工40的孔，然后以40的孔定位加工其

11、 余各面和孔，這樣能為后續(xù)的加工提供定位基準(zhǔn)，從而很好 的保證了精度要求。因此我們選擇方案一。具體的工藝過程如下: 工序一：鑄造。工序二：時(shí)效處理。工序三：銑60mm2端面。工序四；粗鏜，半精鏜，精鏜40孑L。工序五:銑2個(gè)74x60平面。工序六:銑半徑為R4的2個(gè)半圓槽。工序七:銑16端面。工序八:鉆M8螺紋底孔，攻絲M&工序九:去毛刺。工序十:質(zhì)檢，入庫。四、確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸:零件尺寸/mm單面加工余量/mm鑄件尺寸/mm402.53510212281.529.560264五、確定切削用量、刀具、機(jī)床、及基本工時(shí):工序一：鑄造 工序二：時(shí)效處理 工序三：銑寬60mm 2端面，60

12、mm 2端面粗糙度要求為 12.5. 一次粗銑加工即可滿足要求，我們選用X51立式銑床, 高速鋼端銑刀加工： 工步一：銑60mm上端面, 1.選擇刀具刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8,ap 2mm， do 60mm，v 125m/min， z 4。2.決定銑削用量:(1) 決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿桑篴p2mm決定每次進(jìn)給量及切削速度查VV機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 根據(jù)X51型銑床,有其功率為為7.5kw ,為中等系統(tǒng) 剛度。根據(jù)表查出fz 0.2mm/z ,貝卩1000V1000 125621.5r/mind60按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 750 r /mindnw60 750.V 15

13、2.3m/min10001000當(dāng) nw = 750r/min 時(shí)fm f znw 0.2 4 750600mm/ r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm 600mm/r計(jì)算工時(shí)則機(jī)動(dòng)工時(shí)為切削工時(shí)：I 120mm, l15 mm , l2 3mm,tm0.8533min . nw f750x0.2工步二銑60mm下端面的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算如上 在此不再累述:工序四：粗鏜，半精鏜，精鏜40孔選用CA6140車床上 進(jìn)行，直徑 為20m m圓形鏜刀。工步一粗鏜至 38.5確定切削用 量：ap=(38.5-35)/2=1.75mm根據(jù)機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)有：f= 0.30.8mm/rV=0.61m/s 選取

14、f= 0.6mm/r , V=0.8m/s。所以有:ns1000v1000 48dw437r / min35選取n=6.33r/s,v=0.87m/s切削工時(shí):I 60mm,l19mm,12 3mm ,則機(jī)動(dòng)工時(shí)tml l1 l2nw60 9 3475 0.60.2526min工步二：半精鏜 39.5確定切削用 量：ap=(39.5-38.5)/2=0.5mm 查機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)有f= 0.2 0.6mm/r, V=0.8 1.32m/s 選取 v=1,f=0.2 則有：ns1000v“000496r/min38.5dw故選取n=8 r/s,v=0.97m/s切削工時(shí)：l 60mm, I1

15、 6mm, I? 3mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm 111 l260 6 30.6956 minnwf 496 0.2工步3 ; 精鏜孔 40確定切削用 量：ap=(40-39.5)/2=0.25mm 查機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)有初選 V=0.30m/s ，f=2.0mm/r1000v1000 18ns145r / mindw39.5V=0.30 0.66m/s, f= 1.0 1.4mm/r故取 n=2r/s, v=0.25m/s切削工時(shí)：I 60mm，I19mm， l2 3mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm 1上nwI260 9 3145 20.2517min工序五：銑2個(gè)74x60mm 端面，60mm2端面粗糙

16、度 要求為 6.3 一次粗銑加工即 可滿足要求，我們選用X51立式銑床，高 速鋼端銑刀加工 工步一：銑74x60上表面,1.選擇刀具:刀具選取高速鋼端銑刀，刀 片采用YG8,ap 1.5mm, d0 60mm , v 125m/min , z2.決定銑削用量 (1)決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿蒩p 1.5mm決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz 0.2mm/ 齒，則遡 1000 125621.5r/mind60按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 750 r/minv 匹60 750 152.3m/min10001000當(dāng) nw =

17、 750r/min 時(shí)fm f znw 0.2 4 750600mm/ r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm 600mm/r計(jì)算工時(shí)切削工時(shí):l 74mm,115 mm , l2 3mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為t I I1 I2tmnw f0.5467 min .750x0.2工步二：半精銑74x60表面的切削用量及基 本工時(shí)的計(jì)算如1.選擇刀具:刀具選取高速鋼端銑刀，刀 片采用YG8,ap 0.5mm， do 60mm， V 145m/ min ， Z 4。2.決定銑削用量(1)決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完? .5 mm決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。

18、根據(jù)表查出fz 0.2mm/ 齒，則1000v1000 145-ns 769.6r/m ind60按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 800 r/mindnw60 800.V 150.72m/m in10001000當(dāng) nw = 800r/min 時(shí)fm f znw 0.2 4 800640mm/ r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm 650mm/r(3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：I 74mm,115 mm , l2 3mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm 亠上 74 530.5125min.nw f 800x0.2工序六：銑長(zhǎng)為12的R4的半圓槽 選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8,ap 1.5mm, d0 8mm , v 2

19、5m/ min , z 4。2.決定銑削用量 (1)決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則ap 1.5mm決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz 0.2mm/ 齒，則1000v1000 25ns 995r / m ind8按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取nw = 1450 r /min8 145036.424m/min1000 1000nw = 1450r/mi n 時(shí)fmfznw 0.2 4 14501160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm 1160mm/r計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l1 12mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為tm nwr 塞 0.042min銑削

20、其余機(jī)床的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算，如上在此不再累述。工序VII:15端面.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,ap 1.5mm, d0 20mm , v 75m/min , z 4。2.決定銑削用量 (1)決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則ap 1.5mm決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出fz 0.2mm/ 齒，則1000v1000 75As 1194.37r/mind20按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取Aw = 1450 r /min精選文庫dnw1000159.35m/min1000nw = 1450r

21、/mi n 時(shí)fmfzznw 0.2 4 14501160mm/r按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取fm 1160mm/r(3)計(jì)算工時(shí)切削工時(shí):15mm, h 5mm, b 3mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為t l l1 l2tmnwf0.04842 min475100024工序VIII :鉆M8螺紋孔的切削用量及基本工時(shí)的確定: 選用Z525立式鉆床，選用d=6.8的麻花鉆，M8的機(jī)用絲錐選用6.8mm高速鋼錐柄麻花鉆(工 藝表3.1 6)切削表2.7和工藝表4.2 16查得f機(jī)0.28mm/rVc8m/min （切削表2.15 ）1000 V c 機(jī)n D竺吐 636r/minn x6.8按機(jī)床選取n 機(jī) 545r/m

22、inn Dn機(jī)機(jī) 1000n x6.8x5456.8542m/min基本工時(shí):l l1 l2n機(jī)f機(jī)攻螺紋M8mm精選文庫30選擇M8mn高速鋼機(jī)用絲錐f等于工件螺紋的螺距P ,即f 1.25mm/rVc機(jī) 7.5m/min1000Vc 1000 7.5n杳 查D按機(jī)床選取298(r/mi n)n機(jī) 272r /minVc機(jī) 6.8m/min基本工時(shí)：t丄上 20 3 3 0.10n 機(jī) f275x1.25六.夾具設(shè)計(jì):(1)提出問題由于大批量生產(chǎn)，為了是高生產(chǎn)率 和降低生產(chǎn)成本保證質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需設(shè)計(jì)銑床專用夾具，由于對(duì)加工精度不高，所以工本道工序加工時(shí)，主要考慮降低生產(chǎn)成和勞動(dòng)強(qiáng)度。本夾具是銑角板上表面60X74的夾具設(shè)計(jì)。(2)定位基準(zhǔn)的選擇:在加工中用作確定工件在夾具正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)，根據(jù)夾具手冊(cè)定位基準(zhǔn)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。由零件圖有，角板表面與40H7軸線有位置精度要求，故可以選用長(zhǎng)心軸進(jìn)行定位，限制四個(gè)自由度，水平角板用支撐 釘定位，限制一