机械制造技术课程设计-联接套零件加工工艺及铣4个宽5槽夹具设计.docx

绪论11 .零件图工艺性分析21.1 零件结构工艺分析21.2 零件的技术条件分析21.3 零件结构工艺性分析22 .毛坯选择32.1 毛坯类型32.2 毛坯余量确定32.3 毛坯草图33 .机加工工艺路线确定43.1 加工方法分析确定43.2 加工顺序的安排43.3 定位基准的选择44 .工序尺寸及其公差确定55 .设备及其工艺装备确定66 .切削用量及工时定额确定77 .工艺设计总结148 .夹具设计158.1 工序尺寸精度分析158.2 定位方案确定158.3 定位元件确定158.4 定位误差分析计算158.5 夹具总装草图16总结17参考文献18工件加工过程中，确定工件位置，并将工件固定的装置称为机床夹具。机床的夹具用以确定工件的加工精度，生产效率和降低劳动强度。故此夹具在制造业中地位越来越重要。工艺装备中一个重要组成部分为机床夹具，机床夹具可以提高生产效率和保证产品的质量。但是我们在设计夹具时，应深入调查，了解生产过程，这样才能制订出合理的夹具。1 .产品CAD图档或者文档一一仔细查阅产品图纸，分析副变速拨叉被加工表面的精度要求、位置度要求等。2 .工艺过程一一详细了解各个工序的加工条件，（例如：加工设备、加工方法及刀具选择等）。3 .生产纲领一一工件批量及尺寸大小决定了夹具的样式。4 .夹具使用和制造状况等。夹具设计的基本要求：工件的定位精度在夹具中要得以保证，主要考虑基准重合（即工序基准与定位基准）。L零件图工艺性分析1.1 零件结构工艺分析联接套作用是将两个零件连接在一起。图1-1联接套零件图1.2 零件的技术条件分析联接套结构比较简单，加工表面现分析如下：1 .联接套右端面，粗糙度Ra6.32 .联接套左端面，粗糙度Ra6.33 .联接套中45外圆，粗糙度Ral.64 .联接套中14孔，粗糙度RaL65 .联接套四个宽5槽，粗糙度Ra6.36 .联接套宽4键槽，粗糙度Ra6.31.3零件结构工艺性分析1 .避免设置倾斜的加工面，以便减少装夹次数。2 .改为通孔或扩大中间孔可减少装夹次数，保证孔的同轴度。3 .被加工表面设置在同一平面，可一次走刀加工，缩短调整时间。4 .轴上的沉割槽、键槽或过渡圆角应尽量一致，以减少刀具种类。5 .避免内表面、内凹面的加工，利于提高效率，保证精度。6 .将支承面改为台阶式，将加工面铸出凸台、保留精加工面的必要长度，以减少加工面，提高效率，保证精度。7 .避免在斜面上钻孔，避免钻头单刃切削，防止刀具损坏和孔中心偏斜。8 .避免深孔加工，改善排屑和冷却条件。9 .刀具应易于加工切削部位，避免采用接长钻头等非标准刀具。2 .毛坯选择2.1 毛坯类型联接套零件材料为45,由机械制造工艺设计简明手册表1.3-1常用毛坯的制造方法与工艺特点，采用型材中的热轧。再由机械制造工艺设计简明手册表2.2-34轴类零件采用热精轧圆棒料时毛坯直径。2.2 毛坯余量确定联接套零件材料45,由机械制造工艺设计简明手册表2.234轴类零件采用热精轧圆棒料时毛坯直径，联接套长40,最大外圆直径中45,零件长度与基本尺寸之比40/450.89,故联接套的毛坯直径中48,再由机械制造工艺设计简明手册表2.2-35轧制圆棒料切断和端面加工余量，零件长度40,故端面加工时的余量2。故联接套的毛坯尺寸为648x44。2.3 毛坯草图图27毛坯草图3 .机加工工艺路线确定3.1 加工方法分析确定加工过程中，影响精度的因素很多。每种加工方法在不同的工作条件下，所能达到的精度会有所不同。例如，精细地操作，选择较低的切削用量，就能得到较高的精度。但是，这样会降低生产率，增加成本。从另一方面看，如增加切削用量而提高了生产效率，虽然成本能降低，但会增加加工误差而使精度下降。选择加工方法时常常根据经验或查表来确定，再根据实际情况或通过工艺试验进行修改。满足同样精度要求的加工方法有若干种，所以选择时还应考虑下列因素。联接套中45外圆，采用车削加工，45外圆表面粗糙度Ral.6,三步车削即粗车一一半精车一一精车方可满足其精度要求；联接套645端面，采用车削加工，645端面表面粗糙度Ra6.3,一步车削即可满足其精度要求；联接套中14孔，采用钻削加工，614孔表面粗糙度Ral.6,四步钻削即钻一一扩一一粗钱一一精锐方可满足其精度要求；联接套四个宽5槽，采用铳削加工，四个宽5槽表面粗糙度Ra6.3,一步铳削即可满足其精度要求；联接套宽5键槽，采用插削加工，粗糙度Ra6.3,一步插削即可满足其精度要求。3.2 加工顺序的安排联接套的加工包含：粗车、半精车、精车、粗铳等机构加工工序，联接套零件材料45,45钢一般采用调质处理，加工成型之后，检验各加工表面是否达到要求，包装、入库。综上所述，联接套零件的工序安排：工序01：下料中48mm×44mm工序02：调质处理3842HRC工序03：粗车工件右端面，钻A型中心孔中2工序04：掉头粗车工件左端面，钻A型中心孔2工序05：粗车648外圆至中46；半精车46外圆至45.2；精车中45.2外圆至45工序06：钻孔至13;扩中13孔至13.85；粗锐丁序.85孔至613.95；精较013.95孔至14°m工序07：铳四个宽5槽工序08：插宽4槽工序09：去毛刺工序10：检验至图纸要求并入库3.3 定位基准的选择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。故选用联接套中48外圆作为定位粗基准。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。故采用联接套中14孔作为定位精基准。4 .工序尺寸及其公差确定零件图样上的设计尺寸及其公差是经过各加工工序后得到的。每道工序的工序尺寸都不相同，它们是逐步接近设计尺寸的。为了最终保证零件的设计要求，需要规定各工序的工序尺寸及其公差。工序余量确定之后，就可计算工序尺寸。工序尺寸公差的确定，则要依据工序基准或定位基准与设计基准是否重合，采取不同的计算方法。加工表面尺寸及公差mm精度等级表面粗糙度Ram加工方案备注45端面45IT9Ra6.3粗车表1.4-845外圆45j0°,3IT7Ra1.6粗车一半精车一精车表1.4-618孔18'4IT7Ra1.6钻一扩一粗钱一精较表1.4-7宽5槽r-+o.o5（）IT9Ra6.3粗铳表1.4-8宽4键槽4+0,0IT9Ra6.3插表1.4-85 .设备及其工艺装备确定工序03：粗车工件右端面，钻A型中心孔中2；刀具：端面车刀、B2.5/8中心孔钻；量具：游标卡尺；夹具：三爪卡盘；机床：卧式车床C620-1工序04：掉头粗车工件左端面，钻A型中心孔中2；刀具：端面车刀、B2.5/8中心孔钻；量具：游标卡尺；夹具：三爪卡盘；机床：卧式车床C620-1工序05：粗车648外圆至中46；半精车46外圆至45.2；精车45.2外圆至45;刀具：外圆车刀；量具：游标卡尺；夹具：双顶尖；机床：卧式车床C620-1工序06：钻孔至13；扩13孔至13.85；粗较13.85孔至13.95；精钱中13.95孔至14Fn二刀具：麻花钻、扩孔钻、铁刀；量具：锥柄圆柱塞规；夹具：专用夹具；机床：立式钻床Z525工序07：铳四个宽5槽；刀具：立铳刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：立式铳床X51工序08：插宽4槽；刀具：插刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：插床B50206 .切削用量及工时定额确定工序03：粗车工件右端面，钻A型中心孔中2工步一：粗车工件右端面1.切削用量铳机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金端面车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1,由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30）,故选刀杆尺寸BXH=16mmX25mm,刀片厚度为4.5mm。根据表1.3,选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角-o=12°,后角=60,主偏角左=90°,副偏角（'=10°,刃倾角4=0°,刀尖圆弧半径=0.8mm。确定切削深度由于单边余量为2.0mm,可在1次走刀内切完。确定进给量/根据表1.4,/'=0.10.6mmr按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9）,选择=0.26mmr确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30,C620-1机床进给机构允许的进给力Ftu=3530N。根据表1.21,当4pW2mm,/W0.35mmr,（=45°,u=65mmin（预计）时,进给力耳=760N0耳的修正系数为勺的=0.1,Fr=Ll7（表1.29-2）,故实际进给力为Fr=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f=0.26mmr可用。选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9,车刀后刀面最大磨损量取为Imm,可转位车刀耐用度T=30mino确定切削速度U切削速度U可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10,当用YT15硬质合金车刀加工铸件，ap3mm,f0.25mmr,切削速度U=100m/min。切削速度的修正系数为ks.=0.8,kfv,=0.65,kt,n=0.81,Av=1.15mv=kkv=1.0（均见表1.28）,=100×0.8×0.65×0.81×1.15mmin48mmin1000v 1000x48n =d乃x48r/min 318rmin按C620-1机床的转速（表428）,选择=305rmin校验机床功率由表1.24,.W3mm,f0.25mmr,u246mmin时，Pc=1.7KW0切削功率的修正系数.p=1.17,kgp=kMPc=kpc=.O,c=1.13,L=O.8,klp=0.65（表1.28）,故实际访削时的功率为PC=O.72KW根据表1.30,当=305Iymin时，机床主轴允许功率Pe=5.9KW°Pc<Pe,故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为Qp=2.0mm,f=0.26mmr,n=305rmin,=48mmin2.确定粗车工件右端面的基本时间Tb=-Z,L=-+,+2+，302123式中d=48mm,J1=Omm,I1=2.0mm,I2=4mm,/3=0mm,f=0.26mmr,=3O5rmin=1GilIT24+2.0+4+0re。则Tn=×lmn0.378mn分0.26×305工步二：钻A型中心孔中2工序04：掉头粗车工件左端面，钻A型中心孔2工步一：掉头粗车工件左端面切削用量铳机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金端面车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1,由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1