方刀架零件的加工工藝及銑38槽的夾具設(shè)計(jì)[含cad高清圖紙文檔資料所見(jiàn)所得]

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夾具概念 17（二） 夾具設(shè)計(jì) 18（三） 夾具圖繪制 19四 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)21五參考文獻(xiàn) 22一、零件分析 (一)零件的作用 題目所給定的零件是車床上的方刀架，其主要作用就是通過(guò)裝在刀架上的其它零件夾緊刀具，換刀時(shí)，在手柄轉(zhuǎn)動(dòng)下，帶動(dòng)方刀架回轉(zhuǎn)，以達(dá)到換刀的目的。(二)零件的工藝分析方刀架以下表面為基準(zhǔn)加工加工其周圍一系列的孔，孔之間有一定的位置要求，現(xiàn)將加工部位分述如下： 1、以下表面和中心通孔為基準(zhǔn)的表面 這組表面先加工下表面，此表面精度要求高，其表面粗糙度要求達(dá)到0.8，要求平面度0.05，相對(duì)于零件圖中A面的跳動(dòng)為0.05。以此表面為基準(zhǔn)加工48H7、48.2孔。2、工件表面的孔 鉆攻8M16孔，鉆孔16H7，鉆通孔10.2，鉆210.226，攻M1220,攻M1230，擴(kuò)孔19.2，此系列孔加工時(shí)通過(guò)鉆模板來(lái)保證位置精度，其中48H7孔必須在16H7和19.2孔中心連線上。16H7孔垂直度要求相對(duì)于B面100：0.1，孔內(nèi)壁表面粗糙度要求達(dá)到1.6。二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼，方刀架用于夾持刀具,工作時(shí)受到的力與振動(dòng)較大,因此應(yīng)該選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,提高零件力學(xué)性能和強(qiáng)度,保證零件工作安全可靠。由于零件年產(chǎn)量為中批生產(chǎn),而且零件屬于輕型機(jī)械,故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應(yīng)該的。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可與零件形狀盡量接近，各孔不鍛出。(二)定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批零件報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。1 、粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下的要求：保證加工其他面時(shí)有足夠的加工余量。保證精加工時(shí)定位面有一定的精度。為滿足上述要求，應(yīng)選下表面作為粗基準(zhǔn)。2、 精基準(zhǔn)的選擇為了保證階精度，采用底面為精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。(三)制定加工工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的加工精度和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用效率較高的通用機(jī)床配以專用夾具,并盡量使用工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外,還要考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案一:工序1：備料工序2：鍛造毛坯工序3：熱處理（正火）工序4：車端面 粗鏜孔至47.7 精鏜孔至48H7 精鏜孔48.2 倒角345工序5：掉頭車另一端面，精鏜孔60 車倒角1.545工序6：銑四側(cè)面 工序7：銑通槽 工序8：鉆通孔15，擴(kuò)孔至15.85，鉸孔至16H7鉆8-14底孔，攻螺紋8-M16 鉆通孔10.2，鉆210.226 攻螺紋2M1220，攻螺紋M1230 擴(kuò)底孔19.2 工序9：鉆擴(kuò)槽內(nèi)斜孔至9.8，鉸斜孔至10H7工序10：銑槽R9工序11：銑槽R4工序12：銑端面四周的倒棱 工序13：精銑通槽基面工序14：磨下表面工序15：磨四周面工序16：終檢：上表面的跳動(dòng)允差0.05 槽的基面平面度允差0.1 底面的平面度允差0.05 跳動(dòng)允差0.05工序17：倒銳角去毛刺工序18：清洗工序19：發(fā)蘭工藝路線方案二:工序1：備料工序2：鍛造毛坯工序3：粗銑底面工序4：精銑上面（從底面為基準(zhǔn)壓緊）工序5：粗銑四側(cè)面工序6：銑通槽工序7：半精磨上面（留量）工序8：半精磨另五面工序9：鏜孔擴(kuò)孔48H7 鏜孔48.2 倒角3*45工序10：擴(kuò)孔60 倒角1.545工序11：銑槽R9工序12：銑油溝R4工序13：鉆攻2M1220 M1230 鉆攻8M16工序14：鉆鉸10斜孔工序15：鉆通孔15，擴(kuò)孔至15.85，鉸孔至16H7 擴(kuò)孔19.2工序16：去毛刺工序17：磨六面工序18：清洗工序19：檢驗(yàn)工序20：發(fā)蘭 方案一基準(zhǔn)易于選擇，加工性比較好。綜合對(duì)可得，工藝一優(yōu)于工藝二。最終選擇工藝路線一為本次設(shè)計(jì)的加工工序。(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據(jù)機(jī)械制造工藝手冊(cè)， 分別確定機(jī)械加工余量，以及尺寸及其公差，如加工工序圖表所示：結(jié)合毛坯圖和零件圖可知各軸徑的總余量分布如下 1. 孔48H7 此孔精度IT6, =1.6，參照手冊(cè)確定工序尺寸及余量為：粗鏜：47.7mm精鏜： 2Z0.3mm2.孔16H7 =1.6 鉆孔：15mm 擴(kuò)孔：15.85mm 2Z=0.15mm 鉸孔：16H7 2Z=0.15mm3.孔19.2 =3.2 鉆孔：10.2mm 擴(kuò)孔：19.2mm 2Z=9mm4.銑通槽 =3.2 粗銑通槽 2Z3mm 精銑通槽 2Z=2mm5.磨表面 =0.8 2Z1mm1.1 6.填寫(xiě)工藝卡片和機(jī)械加工工序卡片(五) 確定切削用量及基本工時(shí)車端面 粗鏜孔至47.7 精鏜孔至48H7 精鏜孔48.2 倒角3*45本工序采用計(jì)算法1.加工條件工件材料:45鋼正火,b=0.35Gpa,模鍛加工要求:車方刀架底面,粗鏜48H7孔至47.7,精鏜孔至48H7, Ra1.6,精鏜孔48.2,倒角3X45機(jī)床CA6140車床刀具:端面車刀:刀片材料YT15,刀桿尺寸16X25mm2, Kr=90,r0=15,a0=12,re=0.05mm 硬質(zhì)合金浮動(dòng)鏜刀2.計(jì)算切削用量1).車端面吃刀深度ap=5mm走刀量f=0.6mm/r (表3-13)計(jì)算切削速度(表3-18),耐用度t=45min （1.1）=168m/min (2.8m/s)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 （1.2）= =5r/s (300r/min)按機(jī)床選取nw=5.3r/s (320r/min) (表4-3)所以實(shí)際切削速度v=5.3*3.14*186/1000=3.1m/s (186m/min)切削工時(shí)L=186/2 =30s (0.5min)2).粗鏜孔至47.7取刀桿直徑D=25mm,刀桿伸出量125mm加工余量z=(47.7-38.8)/2=4.85選90硬質(zhì)合金YT15鏜刀F=0.21mm/r (表3-15)V= （1.3）1.28m/s (表319及手冊(cè)第102頁(yè)“鏜孔切削用量”) ）=/8.55r/s (513r/min)按機(jī)床選取nw=8.3r/s (500r/min)所以實(shí)際切削速度V=*47.7*8.3/1000=1.24m/s (74m/min)切削工時(shí)：（表71）L=35 （1.4）=21.2s (0.35min)精鏜孔至48H7選用同一刀桿，f=0.2mm/r (表315)V=1.28m/s =8.49r/s (510r/min)按機(jī)床選取nw=8.3r/s (500r/min)所以實(shí)際切削速度V=*48*8.3/1000=1.25m/s (75m/min)切削工時(shí)：（表71）L=35 =22.2s (0.37min)精鏜孔至48.2f=0.2mm/r (表3-15)V=1.28m/s =8.45r/s (507r/min)按機(jī)床選取nw=8.3r/s (500r/min)所以實(shí)際切削速度V=*48.2*8.3/1000=1.26m/s (75m/min)切削工時(shí)：（表71）L=8 =2mm= =6.02s (0.1min) 倒角3*45f=0.08mm/r (參照表3-17)V=0.41m/s (參照表321)=2.7r/s (162r/min)按機(jī)床選取nw=2.66r/s (160r/min) （表43）切削工時(shí)：（表71）L=3mm =2mm=23.5s (0.39min)掉頭車另一端面，精鏜孔60，車倒角1.5*45此端面與上一工序底面相同，即f=0.6mm/rnw=320r/mintm=30s (0.5min) 精鏜孔60取刀桿直徑D=25mm,刀桿伸出量125mm加工余量z=(47.7-38.8)/2=4.85選90硬質(zhì)合金YT15鏜刀F=0.21mm/r (表3-15)V=1.28m/s (表319及手冊(cè)第102頁(yè)“鏜孔切削用量”)=8.55r/s (513r/min)按機(jī)床選取nw=8.3r/s (500r/min)所以實(shí)際切削速度V=*47.7*8.3/1000=1.24m/s (74m/min)切削工時(shí)：（表71）L=35 =2mm=21.2s (0.35min)倒角1.5*45f=0.08mm/r (參照表3-17)V=0.41m/s (參照表321)=2.17r/s (130r/min)按機(jī)床選取nw=2.08r/s (125r/min) （表43）切削工時(shí)：（表71）L=1.5mm =2mm= =21s (0.35min)銑四側(cè)面af=0.1mm/z (表328)V=0.38m/s (22.8m/min)(表330)采用高速鋼錐柄立銑刀，dw=50mm,齒數(shù)z=82.42r/s (145r/min)按機(jī)床選取nw=2.5r/s (150r/min) (表417)所以實(shí)際切削速度V=*dw*nw/1000=3.14*50*2.5/1000=0.39m/s 切削工時(shí)：L=133mm m =76.5s (1.28min)銑通槽af=0.2mm/z (表328)V=0.5m/s (30m/min) (表330)采用高速鋼鏟齒錐柄立銑刀，dw=32mm,齒數(shù)z=5ns=1000V/（*dw）=1000*0.38/(*50)4.97r/s (298r/min)按機(jī)床選取nw=5r/s (300r/min) (表417)所以實(shí)際切削速度V=*dw*nw/1000=3.14*32*5/1000=0.5m/s 切削工時(shí)：L=132mm =29.9s (0.5min)攻螺紋8M16 鉆通孔10.2 擴(kuò)底孔19.2 鉆孔15擴(kuò)孔15.85鉸孔16H7此工序采用組合鉆床，所以取其一計(jì)算鉆15孔f=0.28mm/r*0.28*0.90.25mm/r (表3-15)V=0.25m/s =5.3r/s (318r/min)所以實(shí)際切削速度V=*15*5.3/1000=0.24m/s切削工時(shí)：（表71）切入 =10mm=2mm l=85mm=66s (1.09min) 鉆擴(kuò)槽內(nèi)斜孔16H7鉆9.8孔f=0.21mm/r*0.21*0.50.105mm/r (表3-15)V=0.25m/s =8.1r/s (487r/min)按機(jī)床選取nw=8.8r/s (530r/min) (表417)所以實(shí)際切削速度V=*9.8*8.8/1000=0.27m/s切削工時(shí)：（表71）切入 =5mm=2mm l=25mm=34.6s (0.57min) 鉸孔10H7孔f=0.5 (表3-46)V=0.238m/s (表3-49)7.57r/s (454r/min)按機(jī)床選取nw=7r/s (420r/min) 所以實(shí)際切削速度V=*10*7/1000=0.21m/s切削工時(shí)：切入 =5mm=2mm l=25mm=9s (0.15min) 銑槽R9 af=0.15mm/z (表328)V=0.45m/s (27m/min) (表330)采用高速鋼圓柱銑刀，dw=18mm,齒數(shù)z=6=7.9r/s (477r/min)按機(jī)床選取nw=7.9r/s (457r/min) (表417)所以實(shí)際切削速度V=*dw*nw/1000=3.14*18*6/1000=0.44m/s 切削工時(shí)：L=45mm l1=18mm l2=5mm=9.5s (0.16min)銑油溝R4af=0.12mm/z (表328)V=0.35m/s (21m/min) (表330)采用工具鋼立銑刀，dw=8mm,齒數(shù)z=3=13.9r/s (835r/min)按機(jī)床選取nw=15r/s (900r/min) 所以實(shí)際切削速度V=*dw*nw/1000=3.14*8*15/1000=0.38m/s 切削工時(shí)：L=85mm 20mm =5mm=20.3s (0.34min)銑端面四周的倒棱af=0.12mm/z (表328)V=0.30m/s (18m/min) (表330)采用高速鋼端面銑刀，dw=4mm=23r/s (1433r/min)按機(jī)床選取nw=26.6r/s (1600r/min) 所以實(shí)際切削速度V=*dw*nw/1000=3.14*4*26.6/1000=0.33m/s 切削工時(shí)：L=4*132528mm 3mm =0mm)=55.5s (0.92min)精銑通槽基面af=0.1mm/z (表328)V=0.3m/s (21m/min) (表330)采用圓柱立銑刀2.98r/s (179r/min)按機(jī)床選取nw=3.16r/s (190r/min) 所以實(shí)際切削速度V=*dw*nw/1000=3.14*32*3.16/1000=0.31m/s 切削工時(shí)：L=132mm 13.6mm =4mm =95s (1.5min)三夾具設(shè)計(jì)（一）夾具概念在機(jī)床制造廠的生產(chǎn)過(guò)程中用來(lái)安裝工件使之固定在正確位置上,完成切削加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備稱為夾具。.1工件的安裝在機(jī)床上加工工件時(shí),為了保證工件被加工表面的尺寸,幾何形狀及相互位置精度方面的要求,事先必須將工件正確地安裝到機(jī)床加工位置上去工件的安裝一般包括定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程：即首先應(yīng)使工件相對(duì)于機(jī)床及刀具占有一個(gè)正確的位置，這就是工件的定位，然后將工件緊固在這一既定位置上，使之不因受切削力、重力、離心力和慣性力作用發(fā)生位置改變，這就是工件的夾緊。工件的安裝一般有兩種方式：直接在機(jī)床工作臺(tái)或通用夾具上安裝；采用專用夾具安裝。本次安裝為第二種。.2機(jī)床夾具的功用（1）保證產(chǎn)品加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；（2）提高生產(chǎn)率，降低加工成本；（3）改善工人勞動(dòng)條件；（4）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。.3機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具因被加工工件的加工表面不同或使用機(jī)床種類的不同而有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但就機(jī)床夾具具體結(jié)構(gòu)而言，大致可分為以下幾個(gè)部分：定位元件、夾緊裝置、導(dǎo)向?qū)Φ对⑦B接元件、其它裝置和元件、夾具體。.4夾具設(shè)計(jì)的基本要求（1）穩(wěn)定地保證工件的加工技術(shù)要求；（2）提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工件的成本；（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造和維修；（4）操作安全、方便。（二）夾具設(shè)計(jì) 本次是對(duì)CA6140機(jī)床的方刀架進(jìn)行加工，根據(jù)任務(wù)說(shuō)明書(shū)，采用組合銑床加工，夾具是安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的。1夾具結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的確定是一次十分重要的設(shè)計(jì)程序，方案的設(shè)計(jì)優(yōu)劣往往直接決定夾具設(shè)計(jì)的可行性。所以，方案的確定需經(jīng)充分的研究和討論來(lái)確定最佳方案。定位方式主要由面接觸來(lái)完成，由長(zhǎng)銷小平面加一定位板進(jìn)行定位，由液壓系統(tǒng)進(jìn)行壓緊，以保證工件的加工精度。1.加工精度的分析使用夾具夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，在工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，一般分為兩類：一類是夾具有關(guān)的影響因素即定位誤差，對(duì)刀誤差。夾具在機(jī)床上的裝配誤差和夾具的制造誤差。另一類還有工藝系統(tǒng)中其他影響加工精度的因素，稱為加工方法誤差。（1） 定位誤差由于一批工件逐個(gè)在夾具體上定位時(shí)，各個(gè)工件所占的位置不完全一致，形成誤差，這稱為定位誤差。由于加工中基準(zhǔn)重合，而基準(zhǔn)不重合誤差不重要，重要在圓跳動(dòng)0.015mm，則定位誤差為0.015mm。（3） 加工方法的誤差由于機(jī)床精度，刀具的精度，刀具與機(jī)床的位置精度，工藝系統(tǒng)的受力變形和熱變形等因素造成的加工誤差統(tǒng)稱為加工方法誤差，取 G=0.009=0.0260.027故該夾具加工方法可取。3.確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件方刀架中心孔48mm孔是通孔，定位時(shí)可利用此孔，加上底面，在工件側(cè)面配以定位板即可達(dá)刀對(duì)工件的完全定位。即可保證工件不能旋轉(zhuǎn)，不會(huì)上下竄動(dòng)。4.確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)因?yàn)楣ぜ儆诖笈可a(chǎn)，宜采用專用夾緊裝置，通過(guò)穿過(guò)零件中心的拉桿，由卡環(huán)卡住工件，采用液壓傳動(dòng)，拉緊工件。5.確定夾具體將定位、導(dǎo)向、夾緊機(jī)構(gòu)連接在一體，并能正確的安裝在機(jī)床上。由于液壓缸中活塞桿為動(dòng)力件，考慮刀工件的加工方向，將其置于夾具體下方，夾具體外圍由肋板支起，中心為空。(三)夾具圖繪制（1）夾具總圖應(yīng)遵循機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制，圖形大小的比例盡量去1：1，為求使繪制的夾具總圖具有良好的直觀性，如工件過(guò)大時(shí)選用1：2等縮小比例，過(guò)小時(shí)取2：1的比例。（2）在總圖中應(yīng)以最少數(shù)量視圖清楚地表示出夾具的工作原理和結(jié)構(gòu)，表示各種元件或裝置之間的位置關(guān)系等。（3）繪制總圖的順序：先用點(diǎn)劃線繪出工件的輪廓外形及定位基準(zhǔn)，并用網(wǎng)狀線顯示出加工余量；把工件輪廓視為透明體，然后按著工件的形狀及位置依次畫(huà)出定位、導(dǎo)向、夾緊及其它元件或裝置的具體結(jié)構(gòu)；最后繪制夾具體，形成一個(gè)完整的夾具。（4）在夾具總圖上標(biāo)注出零件編號(hào)，按規(guī)定要求填寫(xiě)標(biāo)題欄和明細(xì)表。（5）確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求。四 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)為期三周的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，三周是時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這三周的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。由于沒(méi)有實(shí)習(xí)過(guò)，我們對(duì)工件的的形狀概念存在很大的抽象，僅僅靠資料上的說(shuō)明是不夠的，因此，讓我們深刻認(rèn)識(shí)到理論應(yīng)該結(jié)合實(shí)際，我們應(yīng)該多一點(diǎn)實(shí)踐操作，多下工廠去實(shí)習(xí)。大學(xué)的學(xué)習(xí)都有一個(gè)鋪墊過(guò)程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都可能在以后得到應(yīng)用?？上?，教訓(xùn)來(lái)得太遲了。我希望通過(guò)最后這個(gè)內(nèi)容告誡我以后的學(xué)弟學(xué)妹們，不要忽視學(xué)校安排的任何學(xué)習(xí)內(nèi)容，不僅要踏踏實(shí)實(shí)學(xué)好課堂知識(shí)，對(duì)于實(shí)習(xí)也要提高重視，不要以為時(shí)實(shí)習(xí)是課外內(nèi)容，它是對(duì)課堂所學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充。最后，衷心的感謝老師的精心指導(dǎo)和悉心幫助，使我順利的完成此次設(shè)計(jì)。謝謝！五 參考文獻(xiàn)1.蘭建設(shè)主編.機(jī)械制造工藝與夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.72.董燕主編.公差配合與測(cè)量技術(shù). 北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社.2001.33.唐建生主編.金屬切削原理與刀具.武漢理工大學(xué)出版社.20054.張普禮主編.機(jī)械加工設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005.085.劉家平主編.機(jī)械制圖. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2006.026.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)修訂組.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè).7.切削用量手冊(cè)8.簡(jiǎn)明機(jī)械加工手冊(cè)9. 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)第2版吳拓編 22