29機(jī)床中拖板加工工藝及夾具設(shè)計

1、29 機(jī)床中拖板加工工藝及夾具設(shè)計機(jī)床中拖板加工工藝及夾具設(shè)計1 引言 1.1零件的工藝分析零件的工藝性能 co零件選用材料為HT200，它生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性高。o. 圖1-1 ba ao 19 n 35 ig .t 05 es 06 d p1天 華ho /s :/tp ht圖1-1:零件圖零件主要加工表面及技術(shù)要求分析該零件主要加工表面及技術(shù)要求分析如下: 1 、零件下端面粗糙度為Ra?0.8. 其它四個表面粗糙度為 Ra?3.2 ，加工時應(yīng)以上端面左端面為基準(zhǔn)，所以根據(jù)基準(zhǔn)先行原則，顧應(yīng)先加工上端面，然后依次加工其它端-1-華天 design 面。 2 、孔 70

2、mm、 32mm、25mm、 10mm、 6mm、 17mm、 11mm都有其公差要求，加工時需要保證這些尺寸使其滿足各自的公差要求。 3 、梯形槽公差等級為 Ra?6.3 所以可以用梯形槽銑刀一次銑出。 4 、M10 與 M6 的的孔只需鉆孔與攻絲可放在后續(xù)工序中。 5 、燕尾槽的公差等級要求為 Ra?3.2 故需經(jīng)過粗銑加半精銑才能完成。 m/2 工藝規(guī)程的設(shè)計基面的選擇 ba 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工 ao 19 n 質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)率得以提高。否則加工工藝過程中會問題百出，更加甚者，還會造 35 ig .t 成零件報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)

3、行。粗基準(zhǔn)的選擇 p1 天 (1) 保證相互位置要求原則 ; 在選擇粗基準(zhǔn)時，一般遵循下列原則 ; (2) 保證加工 華 (3) 便于工件的裝夾原則 ; 表面加工余量合理分配的原則 ; (4) 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)適 (5) 為了保證所以加工表面有足夠的加工余量選擇加工余量小的表面作粗基用的原則 ; 準(zhǔn)，不得用同一尺寸方向上。 ho 對于一般的零件而言，由于此零件是一個長方體零件且對稱表面的粗糙度要求一 /s 致，根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則 ( 如果兩個零件上沒有重要表面要求加工余量均勻，而且所有 :/ 表面都要求機(jī)械加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證加工余量最小的表面有足夠的加工余量?，F(xiàn)

4、以下表面作為粗基準(zhǔn)利用在下表面放三個支撐板消除三個自 tp 由度，在左端面放置一個支承釘?shù)姆椒ㄟ_(dá)到有效定位。精基準(zhǔn)的選擇 在選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便、提高工件的加工精度。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問題、基準(zhǔn)統(tǒng)一問題、互為基準(zhǔn)問題、自為基準(zhǔn)問題、精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后要專門計算，此處不再重復(fù)。-2-華天 design2.2制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床

5、配以專用夾具，并盡量使工序集中提高生產(chǎn)率，除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案一m/ 工序一 : 粗銑上表面、精銑上表面 co工序二 : 粗銑下表面、精銑上表面o.工序三 : 粗銑前表面、精銑前表面 ba工序四 : 粗銑后表面、精銑后表面ao 19 n工序五 : 粗銑左表面、精銑左表面 35 ig工序六 : 粗銑右表面、精銑右表面.t 05 es工序七 : 粗鏜 70mm孔、精鏜 70mm孔、倒角 06 d工序八 : 銑 T 形槽 p1天 工序九 : 鉆 25mm孔、擴(kuò) 32mm孔 華 工序十 : 鉆 6mm孔、擴(kuò) 10mm孔、倒角工序十一 : 鉆11mm孔、擴(kuò)

6、17mm孔 工序十二 : 鉆左邊 M10螺紋底孔、擴(kuò)25 沉頭座、攻絲 ho 工序十三 : 鉆右邊 M10 螺紋底孔、擴(kuò) 25沉頭座、攻絲/s 工序十四 : 鉆M6 螺紋底孔、攻絲 :/ 工序十五 : 粗銑燕尾槽、精銑燕尾槽 tp工序十六 : 銑油槽ht工序十七 : 檢查 工藝路線方案二工序一 : 粗銑上表面、精銑上表面工序二 : 銑 70mm孔、銑 T 形槽 工序三 : 鉆上表面 32mm、 25mm、10mm、 6mm、 17mm、 11mm等各孔工序四 : 粗、精銑左右平面-3-華天 design 工序五 : 鉆 M10 底孔并锪沉頭孔 25mm和鉆 M6 底孔 工序六 : 粗銑下表面、

7、精銑下表面 工序七 : 粗銑燕尾槽、精銑燕尾槽 工序八 : 銑前、后兩表面 工序九 : 銑油槽 工序十 : 倒角 工序十一 : 檢查 m/ co2.3 工藝方案的比較與分析 o.上述兩個工藝方案的特點在于: 方案一是先以不同的機(jī)床為基準(zhǔn)，爭取在一個機(jī)床ba 上把所有能加工的都加工完然后再讓它上其他的機(jī)床; 而方案二是以不同的夾具為基準(zhǔn) ao 19 n爭取在一次裝夾后把所有的能加工的都加工后然后換其它的夾具。根據(jù)機(jī)械加工工序先后順序的安排原則: 05 es 1、基準(zhǔn)先行，即先加工定位基面，再加工其它表面。這條原則有兩個含義: 工藝 06 d p1路線開始安排的加工面應(yīng)該是選作定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面，

8、然后再以精基準(zhǔn)定位加工其他 華表面。為保證一定的定位精度，當(dāng)加工表面的精度很高時，精加工前應(yīng)先天精修一下精基準(zhǔn)。為了減少幾次轉(zhuǎn)換裝夾帶來的定位誤差、應(yīng)使頂尖孔有足夠的精度，為此常把頂尖提高到 IT6 級精度并在熱處理后精加工之前安排修研頂尖孔工作。 ho 2 、先主后次，即先加工主要表面，然后加工次要表面。這里所說的主要表面是 : 設(shè)計基準(zhǔn)面、主要工作面 ; 而次要表面是指鍵槽螺孔等其它表面。次要表面和主要表面 /s 之間往往有相互位置要求。例如，機(jī)床主軸箱加工時，主軸孔端面上的軸承蓋螺釘孔對 :/ 主軸孔有位置要求，就應(yīng)排在主軸孔加工之后加工，因為加工這些次要表面時，切削力、 tp 夾緊力小

9、，一般不影響主要表面的精度。 ht 3、先粗后精，即先安排粗加工工序，然后安排精加工工序。對于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，其粗精加工應(yīng)該分開?；鶞?zhǔn)加工好以后，應(yīng)對精度要求較高的各主要表面經(jīng)行粗加工、半精加工和精加工。精度要求特別高的表面還需要進(jìn)行光整加工。主要表面的精加工和光整加工一般放在最后階段進(jìn)行，以免受其它工序的影響。 4 、先面后孔，即先加工平面，后加工孔。對于箱體、支架和連桿等工件，應(yīng)先加工平面后加工孔。這是因為平面的輪廓平整，安放和定位比較可靠，若先加工好平面， -4-華天 design 就能以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置精度。此外，先加工好平面后，給平面上的孔加工也帶來方

10、便，使刀具的初始切削條件能得到改善。此外，為了保證零件某些加工表面的質(zhì)量，常常將最后精加工安排在部件裝配之后或總裝過程中加工。從以上原則可以看出 : 工序二不符合基準(zhǔn)先行原則，應(yīng)該把底面加工成精基準(zhǔn)后才能進(jìn)行上表面一系列的打孔工序。另外方案二雖然減少了裝夾次數(shù)，但在一道工序中要完成這么多工作，除了選用專門的設(shè)計的組合機(jī)床 ( 但在成批生產(chǎn)時在能保證加工精度m/ 的情況下，應(yīng)該盡量不選擇組合機(jī)床)外。只能選用轉(zhuǎn)塔機(jī)床進(jìn)行加工。而轉(zhuǎn)塔機(jī)床目co 前大多適用于精加工，而此處的孔大都需要精加工，所以方案二這處也不甚合理。根據(jù)o. 機(jī)械加工工序安排原則，并結(jié)合以上的討論，方案一比方案二合理。ba 上述方

11、案一遵循了工藝路線擬定的一般原則，我考慮的是先將面加工好，以它來定ao 19 n位，加工各孔，本來我考慮的是先將面和主要孔的粗加工完成之后，再進(jìn)行面和孔的精35 ig .t加工，但是考慮到，孔的位置精度更加準(zhǔn)確，我就將面先加工好，在以這些面來定位加 05 es 工孔，這樣孔的精度就會更好，夾具的設(shè)計也是由加工好的面來定位工件。螺紋孔和一 06 d 次要加工的孔就放在后面，這樣它們的位置精度也更加準(zhǔn)確了。這些孔和螺紋的加工和 p1 天定位是由專用夾具來定位的。攻螺紋和鉆螺紋底孔分開來加工是考慮到工作地的變化， 華攻螺紋不需要要用夾具了。這樣一來我覺得方案一更適合。 2.4 選擇加工設(shè)備及刀具、夾

12、具、量具 ho 由于生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜選用通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。 /s 其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水線。工件在各機(jī)床 :/ 上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由工人完成。 tp 粗、精銑上、下表面 : 考慮到工件的定位加緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，采用立銑，ht選用 X61 立式銑床。選擇刀具直徑 D 為 210mm的面銑刀、專用夾具和游標(biāo)卡尺。 粗、精銑左、右端面 : 考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，應(yīng)采用立式銑床，選用 X61 立式銑床 . 選用刀具直徑 D 為 50mm的面銑刀。專用夾具和游標(biāo)卡尺。 粗、精銑前、后端面 : 考慮

13、到工件的定位加緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，應(yīng)采用立式銑床，選用 X61 立式銑床 . 選用刀具直徑 D 為 50mm的面銑刀。專用夾具和游標(biāo)卡尺。 粗、精銑燕尾槽 : 由于它的加工的面積比較少，位置精度要求比較高，宜選用立式-5-華天 design 機(jī)床 X53 ，刀具刀具直徑D 為40mm的圓柱形銑刀、專用夾具和游標(biāo)卡尺。鏜 70 孔選擇 X53 銑床，由于此孔是在銑床上鏜出的所以得設(shè)計個特殊鏜刀、選擇專用夾具、選擇游標(biāo)卡尺。鉆 32mm、 25mm、 10mm、17mm、 11mm各孔選擇搖臂鉆床Z3025 ，刀具選擇鉆頭、鉸刀，專用6mm、夾具，游標(biāo)卡尺，塞尺。螺紋底孔的加工，先鉆孔用搖臂

14、鉆床Z3025 ，刀具用錐柄復(fù)合麻花鉆及錐柄機(jī)用鉸刀。采用專用夾具。選擇游標(biāo)卡尺和塞尺檢查孔徑。 m/螺紋攻絲選用折臂式攻絲機(jī)，采用機(jī)用絲錐，絲錐夾頭，專業(yè)夾具和螺紋塞規(guī)。機(jī)械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸的確定ba此零件的材料為 45 鋼，硬度為 207,241HBS，毛坯的重量為 28KG，生產(chǎn)類型為大 ao 19 n 批量生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。35 ig .t根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及05 es毛坯尺寸如下: 06 d p1天上表面 華 考慮其加工長度為 420mm，加工寬度為 200mm?？紤]到零件的毛坯外形及零件要求的粗糙度值

15、0.8. 所以得進(jìn)行粗銑和精銑兩步才能完成，取粗銑加工余量為 2mm，取精銑加工余量為 1.5mm. 所以加工上表面的總加工余量為Z2mm，下表面 /s考慮其加工長度為420mm，加工寬度為200mm?？紤]到零件的毛坯外形及零件要求:/的粗糙度值 0.8. 所以得進(jìn)行粗銑和精銑兩步才能完成，取粗銑加工余量為 2mm，取精銑加工余量為 1.5mm. 所以加工上表面的總加工余量為 Z2mm，左表面 考慮其加工長度為 200mm，加工寬度為 43mm?？紤]到零件的毛坯外形及零件要求的粗糙度值 3.2.所以得進(jìn)行粗銑和精銑兩步才能完成，所以取粗銑加工余量為2mm，取精銑加工余量為 1.5mm. 所以加

16、工上表面的總加工余量為Z2mm，右表面 考慮其加工長度為200mm，加工寬度為 43mm?？紤]到零件的毛坯外形及零件要求的-6-華天design粗糙度值3.2.所以得進(jìn)行粗銑和精銑兩步才能完成，取粗銑加工余量為2mm，取精銑加工余量為1.5mm. 所以加工上表面的總加工余量為Z2mm，前表面 考慮其加工長度為420mm，加工寬度為43mm?？紤]到零件的毛坯外形及零件要求的粗糙度值3.2.所以得進(jìn)行粗銑和精銑兩步才能完成，取粗銑加工余量為2mm，取精銑加工余量為1.5mm. 所以加工上表面的總加工余量為Z2mm，后表面co考慮其加工長度為420mm，加工寬度為43mm。考慮到零件的毛坯外形及零件

17、要求的o. 粗糙度值3.2.所以得進(jìn)行粗銑和精銑兩步才能完成，取粗銑加工余量為2mm，取精銑加ba工余量為1.5mm.所以加工上表面的總加工余量為Z2mm，鏜 70 孔19 n 35 ig .t由于 70孔是在 35底孔在基礎(chǔ)上鏜出來的，而所鏜孔要求精度為1.6.所以得經(jīng)05 es過粗鏜和精鏜兩步。所以現(xiàn)去粗鏜加工余量為17mm精鏜取加工余量為 0.5mm。所以總 06 d 加工余量為 Z17mm，。 p1 天 華銑 T形槽T形槽所需精度為1.6. 加工余量取鉆上表面的孔ho毛坯為實體，不沖出孔?？椎募庸ぞ纫笤?.6,3.2之間，參考工藝手冊/s表2.3-9及表2.3-12確定工序尺寸及余

18、量為: :/鉆孔 : 25mm2Z12mm擴(kuò)孔: 32mm2Z3.5mm tp 鉆孔 : 6mm2Z3mm ht擴(kuò)孔 : 10mm2Z2mm鉆孔 : 11mm2Z5mm擴(kuò)孔 : 17mm2Z3mm2.確6定切削用量及基本工時-7-華天 工序一 :銑工件的六個表面切削用量及基本時間的確定1粗銑上表面的切削用量所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，直徑為 200mm齒數(shù)為 16. 機(jī)床為 X53 立式銑床。 1 確定被吃刀量 ap 上表面加工余量為 2mm可以一次切除，則 ap2mm. 2 確定進(jìn)給量 f根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表5-144 ，X53 立式銑床的功率為10 表m/5-74 ，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒端銑刀加工鑄鐵，查的0.3mm/z co現(xiàn)取fz0.2mm/z. o. 3)確定切削速度和工作臺每分每齒進(jìn)給量fz0.15,鐘進(jìn)給量fmz ba 1000v 1000 89查表5-157Vc89m/min則n 141.72r/min，根據(jù)x53型立式銑ao d 3.14 200 19 n 35 ig床主軸轉(zhuǎn)速表5-72