扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)

扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第1頁(yè)共頁(yè)xxxxxx大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)姓名___xxxxx______學(xué)院系__xxxxxxx______專號(hào)___xxxxxx__xxxxxx稱xxxxx業(yè)指導(dǎo)教師xxxx職中國(guó)合肥·二零一五年五月畢業(yè)論文成績(jī)?cè)u(píng)定表扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第2頁(yè)共頁(yè)1．評(píng)語(yǔ)：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯委員會(huì)于年月日審查了該生畢業(yè)2．成績(jī)?yōu)椋?．其他建議：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)（簽字）年月日扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第3頁(yè)共頁(yè)目錄1引言……………41.1課程意義………………………41.2主要工作………………………42零件分析………………………62.1零件的作用……………………62.2零件的結(jié)構(gòu)要求………………62.3零件的工藝分析………………63確定毛坯的尺寸公差及加工余量……………73.1確定毛培………………………73.23.3繪制扁叉毛坯簡(jiǎn)圖……………114工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………114.1定位基準(zhǔn)的選擇………………114.2擬訂工藝路線…………………125切削用量的計(jì)算和基本時(shí)間的確定…………135.1工序1切削用量和工時(shí)的確定……………135.2工序2切削用量和工時(shí)的確定……………145.3工序3切削用量和工時(shí)的確定……………165.4工序4切削用量和工時(shí)的確定………………176專用夾具設(shè)計(jì)…………………186.1銑凸臺(tái)銑床夾具………………186.2銑圓柱四側(cè)面夾具……………216.3鉆φ10孔夾具………………25結(jié)論……………27致謝…………………27參考文獻(xiàn)……………28附件本文檔是獨(dú)立自主完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)，只可用于圖1圖22零件分析扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第7頁(yè)共頁(yè)機(jī)械加工，保證加工質(zhì)量的同時(shí)，也要使勞動(dòng)量達(dá)到最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的又是相輔相成的，所以設(shè)計(jì)者同時(shí)也要考慮加工工藝的問(wèn)題。很高，對(duì)圓柱的四個(gè)端面也要一定的精度要求。該零件的兩小孔有同軸度要求，且上端面的兩側(cè)面相對(duì)空軸線有對(duì)稱度要求，上端面兩側(cè)面對(duì)兩孔軸線也各自有平行度要求。因此，該零件的尺寸精度、質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此對(duì)他們的加工是非常關(guān)鍵的。2.3零件的工藝分析扁叉材料為HT15-32，零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型屬于大批量。該零件在加工過(guò)程中需要注意一些部210H7內(nèi)壁要求粗糙度為Ra1.6，凸臺(tái)兩側(cè)面及兩邊沿要求粗糙度為Ra3.2；其中鉆孔φ10H7時(shí)要求以F面為基準(zhǔn)同軸度φ0.01，以兩孔軸線為基準(zhǔn)，銑凸塊還出來(lái)。由此可見(jiàn)，該零件的工藝性較好。3確定毛坯的尺寸、公差及加工余量3.1選擇毛坯扁叉的零件材料為灰鑄鐵HT15-32,考慮零件在實(shí)際結(jié)構(gòu)中運(yùn)行過(guò)程中所受1可知應(yīng)選擇金屬型澆注鑄2選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-8。表11、求最大輪廓尺寸扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)4、機(jī)械加工余量表45、鑄件毛坯的基本尺寸余量5-7mm，故取6mm。由上可算得：R=F+2RMA扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)R—鑄件毛胚的基本尺寸3.3繪制扁叉毛坯簡(jiǎn)圖由上面的結(jié)果，可以得到圖3零件的毛坯圖。扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第頁(yè)共頁(yè)4.2擬訂工藝路線工藝路線的擬訂，包括加工方法的確定，加工階段，加工順序，以及安排熱處理、檢驗(yàn)及其他輔助工序。擬訂工藝路線是制訂工藝規(guī)程極為重要的一步，方案。1、加工方法的確定根據(jù)零件各部位的表面粗糙度和參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝學(xué)》的表3-5、表3-6可知各工序的加工方法如下：凸臺(tái)上端面：粗銑―精銑；凸臺(tái)兩側(cè)面：粗銑―精銑；圓柱四側(cè)面：粗銑―精銑；φ10H7孔：鉆―粗鉸―精鉸。2、工序順序的安排㈠、工藝路線方案一（4)、粗銑C圓柱兩端面C1、C2㈡、工藝路線方案二面扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第頁(yè)共頁(yè)通過(guò)比較得，第一種方案加工時(shí)間較短，加工精度合適，成本較合理；第5切削用量的計(jì)算和基本時(shí)間的確定5.1工序1切削用量和工時(shí)的確定工序1：粗銑A1、A2、B面本工序是粗銑上端面B和兩側(cè)面A1、A2，已知加工材料為HT15-32，σ直徑d=200mm，齒數(shù)z=20。（1）確定每齒進(jìn)給量f。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-4知X6142z加工鑄鐵時(shí)，每齒進(jìn)給量f=0.3—0.5mm/z。由于本工序背吃刀量asp=1—2mmz和上端面B切削寬度為12mm和兩側(cè)面A1、A2的切削寬度為10.7mm，故粗銑三個(gè)面f都選擇每齒進(jìn)給量=0.4mm/z。z（2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度。跟據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)V（3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量f。由《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)c計(jì)》表5-72續(xù)查得，整體銑刀切削鑄鐵的切削速度為V=29.7m/min，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是：n=1000V/∏d=47.3r/min。選取n=45r/min，則實(shí)際銑削速度為V=∏dn/1000=28.26m/minc銑刀每轉(zhuǎn)工作臺(tái)移動(dòng)速度，即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=fz扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第頁(yè)共頁(yè)fV=fz給量為fzX6142合適。最后確定的切削用量為：aae1=aeA2aafaa荒銑的背吃刀量粗銑的背吃刀量=spA2spBsp1aa==zVc2.基本時(shí)間tmV/f工件銑削部分長(zhǎng)度da22e——切入行程長(zhǎng)度當(dāng)主偏角為90時(shí)，（d—）+）L2——切出行程長(zhǎng)度已知n=46r/min，Lw=142mm。由計(jì)算得L1+L2=8mm。所以，基本時(shí)間為：tt=ttt=+m5.2工序2切削用量和工時(shí)的確定工序2：精銑B面機(jī)床為X5042型立式銑床，所選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)：直徑d=200mm，齒數(shù)Z=20。粗銑時(shí)，為了提高切削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程銑完；精銑時(shí)一般為0.1-1mm或更小。扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第頁(yè)共頁(yè)f（1）確定每齒進(jìn)給量zaf銑刀加工鑄鐵時(shí)，每齒進(jìn)給量=0.3-0.5mm/z。由于本工序背吃刀量=0.7zf和切削寬度為12mm，故選擇每齒進(jìn)給量=0.3mm/z。z2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度。跟據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)值為2mm,查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72續(xù)知，銑刀合理耐用度時(shí)間V（3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量f。由《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程c設(shè)計(jì)》表5-72續(xù)查得，高速鋼切削鑄鐵的切削速度為V=33.8m/min，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是：n=1000V/∏d=33.79r/min。選取n=34r/min，則實(shí)際銑削速度為V=∏dn/1000=21.35m/minc銑刀每轉(zhuǎn)工作臺(tái)移動(dòng)速度，即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ff=z=0.3×20=6mmz工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為V=fn=n=0.3×20×34=204mm/minf給量為f=Vf/zn=180/(20×34)=0.265mm/zz5-32知，由銑削力Fz和銑削功率Pm得，故選X6142合適。最后確定的切削用量為：a==6mmea=0.7mmf=0.265mm/zzf=180m/minV=22m/minc2.基本時(shí)間tmtm=（Lw+L1+L2）/VfLW——工件銑削部分長(zhǎng)度L1——切入行程長(zhǎng)度da22e當(dāng)主偏角為90時(shí)，L1=0.5（d—）+（1—3）扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第頁(yè)共頁(yè)L2——切出行程長(zhǎng)度L2=3—5mm已知n=34r/min，Lw=142mm。由計(jì)算得L1+L2=6mm。所以，基本時(shí)間為：tm=（142+8）/180=0.833mim5.3工序3切削用量和工時(shí)的確定工序3：精銑A1、A2面床為X6142型臥式銑床，所選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù)：直徑d=200mm，齒數(shù)Z=20。粗銑時(shí)，為了提高切削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程銑完。f（1）確定每齒進(jìn)給量。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-4知X6142zfa刀加工鑄鐵時(shí)，每齒進(jìn)給量=0.3—0.5mm/z。由于本工序背吃刀量=0—1mmspzf和切削寬度為7.4mm，故選擇每齒進(jìn)給量=0.3mm/z。z查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72續(xù)知，銑刀合理耐用度時(shí)間T=240min。V（3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量f。由《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)c計(jì)》表5-72續(xù)查得，高速鋼切削鑄鐵的切削速度為V=20m/min，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是：n=1000V/∏d=31.85r/min。選取n=35r/min，則實(shí)際銑削速度為V=∏dn/1000=21.98m/minc銑刀每轉(zhuǎn)工作臺(tái)移動(dòng)速度，即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量ff=z=0.3×20=6mmz工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為Vf=zn=0.3×20×35=210mm/minzf量為f=f/zn=150/(20×35)=0.214mm/zz知，由銑削力Fz和銑削功率Pm得，故選X6142合適。最后確定的切削用量為：asp=0.7mma==6mme扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第頁(yè)共頁(yè)fz=0.214mm/zf=150m/minVc=22m/min2.基本時(shí)間tmtm=（Lw+L1+L2）/VfLW——工件銑削部分長(zhǎng)度L1——切入行程長(zhǎng)度）+（1—3）當(dāng)主偏角為90時(shí)，L1=0.5（d—da22eL2——切出行程長(zhǎng)度L2=3—5mm已知n=35r/min，Lw=142mm。由計(jì)算得L1+L2=8mm。所以，基本時(shí)間為：tm=（142+8）/150=1mim故，A1，A2兩面的基本時(shí)間為：t=2×tm=2min5.4工序4切削用量和工時(shí)的確定工序4：粗銑圓柱C的兩個(gè)端面C1、C2本工序是粗銑圓柱C=195Mpa，b鑄件無(wú)外皮，機(jī)床為XQ6125型臥式銑床。圓柱C的C1、C2兩個(gè)端面尺寸一樣，先銑C1面，再C2銑面。1、刀具的選擇aap≤70mm。但是根據(jù)零件的構(gòu)造條件和裝夾工藝，選擇d0=160mm。由于采用的刀具為高速鋼鑲齒圓柱銑刀，故齒數(shù)Z=10。2、選擇切削用量a1）決定切削用量由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則asp=h=2mmf2）確定每齒進(jìn)給量z統(tǒng)剛性中等、高速鋼鑲齒圓柱銑刀加工鑄鐵時(shí)，每齒進(jìn)給量ff=0.12~0.2mm/z?，F(xiàn)選擇每齒進(jìn)給量=0.15mm/z。zz壽命T=180min。扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第頁(yè)共頁(yè)V4）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fZ。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.11c查得：aaf當(dāng)d0=160mm，Z=10，=40~70mm，=2.8mm，=0.15mm/z時(shí)，Vt=30m/min，ezK=K=Knt=60r/min，Vft=57mm/min。各修正系數(shù)為：KKK1.0=1.0，Mnf。fVVKK故=30×1.0×1.0m/min=30m/minCtnnKK=60×1.0×1.0r/min=60r/mintVVKK=57×1.0×1.0mm/min=57mm/minfff根據(jù)銑床XQ6125型的說(shuō)明書(shū)，選擇nc=60r/min,Vfc=95mm/min。Vf因此實(shí)際切削.1416060齒進(jìn)給量為：dnVczV0cf10001000nZc95m/min=30m/minZ=6010mm/min=0.158mm/znPK1.00.8kW，PP0.8kW，故實(shí)際切削功率為根據(jù)XQ6125型銑床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床允許的主軸功率為P2.22×0.75kW=1.665kWPP故，因此所決定的切削用量可以采用，即ae=2mm，n=60r/min,fVVf=95mm/min，=30m/min，=0.15mm/z。czL3、計(jì)算基本工時(shí)tmVf則L=l+y+Δ=（24+21）mm=45mm，故tm45min0.474min95因?yàn)榇帚奀圓柱C1、C2兩端面的工步相同，所以兩個(gè)工步所用的時(shí)間相同，即粗銑圓柱C的C1、C2兩個(gè)端面所需要的基本工時(shí)為：t2t20.4740.948nm6專用夾具設(shè)計(jì)6.1銑凸臺(tái)銑床夾具1、定位基準(zhǔn)的選擇選擇凸臺(tái)的上端面為該夾具的定位基準(zhǔn)。2、定位方式本銑床夾具是為了銑凸臺(tái)上表面及兩側(cè)面的，由V型塊和壓板固定圓柱自扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)圖6圖7扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)圖8扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)圖9圖扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)圖6.3鉆Φ10孔鉆床夾具扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)圖扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)圖圖扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)圖結(jié)論扁叉制造工藝與夾具設(shè)計(jì)第頁(yè)共頁(yè)本文的完成是在方梁菲老師的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的，從畢業(yè)論文的選題到所師的細(xì)心指導(dǎo)與認(rèn)真、詳細(xì)、精確的解析。在樸實(shí)無(wú)華、寬以待人的方梁菲老師會(huì)有許多欠缺考慮的地方，希望各位老師批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)1出版社，201423哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)（Ⅰ）.第七版.北京：高等教育出版社，20094劉鴻文.材料力學(xué)Ⅰ.第五版.北京：高等教育出版社，20105社6楊長(zhǎng)骙.金屬結(jié)構(gòu).北京：機(jī)械工業(yè)出版社7大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社，20078馮辛安.機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004flatforkmanufacturingtechnologyandfixturedesignTitleAbstract:Insucharapiddevelopmentofsociety,peopleontheefficiencyoftheproductionandprocessingofevenmoreemphasisonthecomponentsoftheprocessingaccuracyrequirementsarehigherandhigher,butmaintainhighprocessingefficiency,butalsoneedtoensureprecisionmachining,Thusintheprocessamongtherelevantrequirementsofthefixtureisgettinghigher.Intheproductionprocess,theclamphastheseeffects:toensureastableandreliablecompletionofthemachiningaccuracy;shortermachiningtimeandeffortrequiredtoimprovelabo