角板的工藝流程夾具設計

《角板的工藝流程夾具設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《角板的工藝流程夾具設計（25頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 目 錄 一、角板的工藝分析及生產類型的確定 2 （1）角板的零件圖及要求 2 （2）角板的工藝性分析 3 （3）確定角板的生產類型 3 二、確定毛坯、繪制毛坯簡圖 4 （1）選擇毛坯 4 （2）確定毛坯公差等級及鑄造角度 4 （3）確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 4 （4）繪制角板毛坯簡圖 6 三、擬定角板工藝路線 7 1 粗基準的選擇原則 7 2 精基準的選擇原則 8 3 定位基準的選擇 8 4 零件表面加工方法的確定 9 5 制定工藝路線 9 四、確定機械加工余量及毛坯尺寸 12 五、確定切削用量及基本工時 12 六.夾具設計 21

2、（1）提出問題 21 （2）定位基準的選擇 21 （2）定位基準的選擇 21 (3)切削力及夾緊力的計算 22 (4)定位誤差的分析 11 . 設計心得 12 參考文獻 13 一、角板的工藝分析及生產類型的確定： 零件圖如圖所示 （1）設計要求： 通過所給的工程圖,需要設計相應的機械加工工藝規(guī)程,并對工藝加工流程中所要用到的夾具進行設計。 （2）角板的工藝性分析：

3、 角板零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。基準孔Φ40H7mm, 其表面粗糙度要Ra為1.6um 較高?？梢酝ㄟ^粗鏜，半精鏜，精鏜進行加工。 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。角板凸臺的螺紋孔，需經過鉆底孔，再攻絲。角板加工表面和Φ40H7mm有一定的位置要求，主要是上表面與Φ40H7mm軸線平行度為0.06。 通以上分析，我們可以選定粗基準，加工精基準表面所在的表面然后借助夾具對其他表而進行加工，從而保證相應的位置精度。 （3）確定角板的生產類型： 零件材料為HT250。在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種

4、材料零件的強度也能保證。 取零件成批生產，年生產量為60000件，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 二、確定毛坯、繪制毛坯簡圖： （1）選擇毛坯： 由于角板零件材料HT250，生產類型為大批生產，查《機械加工工藝設計實用手冊》表6-68，因為角板屬于箱體類零件、形狀復雜所以采用砂型鑄造毛坯； （2）確定毛坯公差等級及鑄造角度： 查《機械加工工藝設計實用手冊》表6-90，根據為砂型機械造型材料為灰鑄鐵選取鑄造公差等級為CT8，；查書《機械加工工藝設計實用手冊》常用斜

5、度值砂型一般選為鑄造斜度為3，查書《機械加工工藝設計實用手冊》對于砂型鑄造一般圓角半徑為R3。 （3）確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量： 查《機械加工余量與公差手冊》表3-1，為砂型機械造型 選取鑄件加工余量等級為F；查《機械加工余量與公差手冊》表3-3，根據毛坯加工面的基本尺寸選取鑄件機械加工余量； 查《機械加工余量與公差手冊》表3-6，根據鑄件的基本尺寸選取鑄件尺寸公差值。 通過分析零件圖可知，有以下一些加工表面與孔需要設計鑄件的機械加工余量： （3.1）主要平面：60mm2端面查《機械加工余量與公差手冊》知，長度為60mm的鑄件的加工余量為單邊2mm。 （3.2）

6、Φ40孔：Φ40孔因為孔徑相對比較大，且我們是大批量生產，因此我們鑄造出孔，因為孔的粗糙度為Ra=1.6，需要我們粗鏜，半精鏜，精鏜3個工序加工方可滿足要求，查《機械加工余量與公差手冊》可以知道孔的單邊余量也為2.5mm。 （4）繪制角板毛坯簡圖: 要據以上分析，可以確定該角板零件各個需要加工的表面和孔的加工余量，并設計相應的工序尺，該毛坯圖如下： 三、 擬定角板工藝路線: 1 粗基準的選擇原則： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面

7、，則應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。以求壁厚均勻、外形對稱、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。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （5） 粗

8、基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 2精基準的選擇原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，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”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用

9、“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 3定位基準的選擇: 綜合以上原則分析有，本零件是帶孔的角板，孔是設計基準，為避免由于基準不重合而產生的誤差，應選孔為定位基準，即遵循“基準重合原則”由于角板除去下底面不需要加工，其他均需加工，選定Φ52外圓為粗基準，加工Φ40H7mm , 此后選用Φ40H7mm孔為精基準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孔，上表面、槽及螺紋孔等，材料為HT250，查《機械加工實用手冊》《機械加工工藝員手冊》 選取該零件的加工方法如下： （1） Φ

10、40H7mm的內孔，表面粗糙度為1.6um, 基公差等級為IT7，需粗鏜，半精鏜，精鏜。 （2） 角板端面的粗糙度為12.5um，粗銑即可. （3） 角板上表而的粗糙度為6.3um, 公差等級為IT10，需要粗銑，半精銑。 （4） 角板上槽內表面粗糙度為6.3um, 公差等級為IT10，需要粗銑，半精銑。 （5） 凸臺Φ16粗糙度為12.5um，粗銑即可。 （6） 螺紋孔M8需經過鉆孔攻絲。 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 工序二：時效處理

11、工序三：銑60mm 2端面 工序四；粗鏜，半精鏜，精鏜Φ40孔 工序五：銑2個74x60平面 工序六：銑半徑為R3的2個半圓槽 工序七：銑Φ16端面 工序八：鉆M8螺紋底孔，攻絲M8 工序九：去毛刺 工序十：質檢，入庫 （2）工藝路線方案二： 工序一：鑄造 工序二：時效處理 工序三：銑60mm2端面 工序四；銑2個74x60端面 工序五：粗鏜，半精鏜，精鏜Φ40孔 工序六：銑半徑為R3的2個半圓槽 工序七：銑Φ16端面 工序八：鉆M8螺紋底孔，攻絲M8 工序九：去毛刺 工序十：質檢，入庫 （3）、工藝方案的分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案

12、一加工好寬60mm 2 端面后，就開始加工Φ40的孔，然后以Φ40的孔定位加工其余各面和孔，這樣能為后續(xù)的加工提供定位基準，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：時效處理。 工序三：銑60mm2端面。 工序四；粗鏜，半精鏜，精鏜Φ40孔。 工序五：銑2個74x60平面。 工序六：銑半徑為R4的2個半圓槽。 工序七：銑Φ16端面。 工序八：鉆M8螺紋底孔，攻絲M8。 工序九：去毛刺。 工序十：質檢，入庫。 四、確定機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/mm Φ4

13、0 2.5 Φ35 10 2 12 28 1.5 29.5 60 2 64 五、 確定切削用量、刀具、機床、及基本工時： 工序一：鑄造 工序二：時效處理 工序三：銑寬60mm 2端面， 60mm 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, ，，，。 2. 決定銑削用量: (1) 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成: (2) 決定每次進給量及切削速度 查<<機床設計手冊>>根據X

14、51型銑床，有其功率為為7.5kw，為中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 (3) 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 工步二 銑60mm下端面的切削用量及基本工時的計算如上在此不再累述： 工序四：粗鏜，半精鏜，精鏜Φ40孔 選用CA6140車床上進行,直徑為20mm圓形鏜刀。 工步一 粗鏜至φ38.5 確定切削用量：ap=(38.5-35)/2=1.75mm 根據《機械加工工藝實用手冊》有： f= 0.3～0.8mm/r ， V=0.6～1m/s 選取 f= 0.6mm/

15、r , V=0.8m/s。 所以有: 選取 n=6.33r/s, v=0.87m/s 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：半精鏜φ39.5 確定切削用量：ap=(39.5-38.5)/2=0.5mm 查《機械加工工藝實用手冊》有 f= 0.2～0.6mm/r ，V=0.8～1.32m/s 選取v=1,f=0.2 則有： 故選取n=8 r/s, v=0.97m/s 切削工時：，，，則機

16、動工時為 工步3 ； 精鏜孔φ40 確定切削用量：ap=(40-39.5)/2=0.25mm 查《機械加工工藝實用手冊》有 V=0.30～0.66m/s, f= 1.0～1.4mm/r 初選V=0.30m/s，f= 2.0mm/r 故取n=2r/s, v=0.25m/s 切削工時：，，，則機動工時為 工序五：銑2個74x60mm端面，60mm2端面粗糙度要求為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,

17、，，，。 2. 決定銑削用量 (1) 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 (2) 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 (3) 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 工步二：半精銑74x60表面的切削用量及基本工時的計算如下: 1. 選擇刀具: 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 (1)決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成

18、 (2)決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝800r/min時 按機床標準選取 (3)計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 工序六：銑長為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, ，，，。 2. 決定銑削用量 (1) 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 (2) 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出

19、 ，則 按機床標準選取＝1450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 (3) 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 銑削其余機床的切削用量及基本工時的計算，如上在此不再 累述。 工序VII:Φ15端面. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 (1) 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 (2) 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?450

20、 當＝1450r/min時 按機床標準選取 (3)計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序VIII：鉆M8螺紋孔的切削用量及基本工時的確定： 選用Z525立式鉆床，選用d=Φ6.8的麻花鉆，M8的機用絲錐 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： min ⑵攻螺紋M8mm： 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選

21、取 基本工時： 六.夾具設計: （1）提出問題 由于大批量生產，為了是高生產率和降低生產成本保證質量，降低勞動強度，需設計銑床專用夾具，由于對加工精度不高， 所以工本道工序加工時，主要考慮降低生產成和勞動強度。 本夾具是銑角板上表面60X74的夾具設計。 （2）定位基準的選擇： 在加工中用作確定工件在夾具正確位置的基準，稱為定位基準，根據《夾具手冊》定位基準盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中盡量采用同一定位基準進行加工。 由零件圖有，角板表面與Φ40H7軸線有位置精度要求，故可以選用長心軸進行定位，限制四個自由度，水平角板用支撐釘定位，限制一個自由

22、度，零件端面用壓板進行定位，限制一個自由度，最后用零件的夾緊機構夾緊即可。 （3） 工件的夾緊： 定位方式確定后，選擇合適的夾緊方案把工件的位置固定下來，選擇夾緊方案的原則是穩(wěn)、牢、快，加工角板水表平面， 夾緊力作用在角板的端面，靠近加工表面，壓緊選用壓板進行夾緊，采用手動夾緊。 （4）銑削力及夾緊力的計算： 在專用銑床夾具，主要采用螺旋夾緊機構來實現對零件夾緊和固定。 螺旋壓桿的直徑d=12mm 絲桿的直徑d=16mm 銑削力的計算如下：查《機械制造技術基礎》有 ap=1.5mm v=40m/min f=0.4mm/r ae=1.5mm 查《機械

23、制造技術課程設計》有： 直齒三面刃銑刀 d=25 Z=4 Fx=1710N, Fy=1030N , Fz=314N 所需的理論夾緊力為 Fx0=FxK=1710X1.5=2565N Fy0=FyK=1030X1.5=1545N Fz0=FzK=314X1.5=471N 對螺旋壓板機構; FJ=471N d2=16 L1=l=35 a=1.82, Φ=6.59n=0.89 所以Mc=581N 絲杠提供的動力>>Mc 所以合格. 對于螺旋夾緊機構: F=1545N, a=1.82, Φ=6.59,d2=11.025 D=20 d=12 f=0.1 所以 Fj=984N 螺旋壓桿提供能滿足要求 (5) 定位誤差分析: 夾具的主要定位元件為心軸,心軸的尺寸公差與孔Φ40H7公差相同,采用過盈配合。 支撐釘的工作表面為上表表面，因支撐釘需經常更換，故加襯套的外徑與夾具配合為H7/r6,內徑與支撐釘的配合為H7/js6. 毛坯圖，角板零件圖，機械加工工藝圖，夾具的零件圖，裝配圖，見附圖。