机械工艺夹具毕业设计32活动钳口零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计Word下载.docx
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这样钳口闭合或开放用以加紧或放松工件。
图一:
由零件图拼画的平口钳装配图
图二:
活动钳口装配图
二、零件的工艺分析
通过熟悉零件图,了解零件的用途及工作条件,并根据机械加工对零件结构的要求和装配、维修对零件结构的要求。
分析零件图上各项技术条件,确定主要加工表面。
活动钳口共有两组加工表面,他们之间有一定的位置关系要求。
现分述如下:
图三:
零件左视图
1、以
36mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括:
两个
28mm、
36mm的孔及其倒角,尺寸为48和100与孔
28mm中心线相互垂直的两个平面A与B。
2、以
28mm孔为中心的加工表面
以孔
28mm中心线为基准的C、D、E三个平面,还有在C平面上的两个M6的螺孔。
由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面A、B,然后借助于专用夹具加工另一组表面C、D、E,并且保证它们之间的位置精度要求。
第二节工艺规程设计
一、确定毛坯的制造形式
活动钳口零件的材料为灰铸铁。
考虑到活动钳口在工作中要经常正、反向用力不均匀,经常承受交变载荷及冲击性载荷,因此应该选用铸件,以使金属纤维尽量不被裁断,保证零件工作可靠。
二、确定毛坯的制造方法
假设活动钳口零件已达大批量生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,同时从提高生产率、保证加工精度方面考虑,故可采用铸造成型。
三、基面的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中会出问题,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。
定位基准的选择对保证加工面的位置精度,确定零件加工顺序具有决定性影响,同时也影响到工序数量、夹具结构等问题,因此,必须根据基准选择原则进行选择。
1、粗基准的选择
对于一般的零件而言,按照有关粗基准的选择原则,当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;
若零件有若干个不加工面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。
现选取
100mm的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组V形块支撑
100mm的外轮廓表面作主要定位面,以消除四个自由度,再用条形块,夹持在A、C面上,用以消除两个自由度,达到完全定位。
2、精基准的选择
主要应该考虑基准重合的问题。
当活动钳口零件的设计基准与工序不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,在此不再重复。
四、制订工艺路线
制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领(生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用,它决定了各工序所需专业化和自动化的程度,决定了所应选用的工艺方法和工艺装备。
)已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性的机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
1、工艺路线方案一
工序一铸造;
工序二粗铣两孔端面A、B面;
工序三钻
28mm的孔;
工序四扩钻
28mm的孔至图样尺寸,并镗
36mm的孔至图样尺寸要求,同时倒角2×
45°
;
工序五粗铣C、D、E平面;
工序六钻M6螺纹的底孔并倒角;
工序七攻螺纹2-M6;
工序八检验。
2、工艺路线方案二
工序二钻
工序三扩钻
28mm的孔至图样尺寸,并锪
工序四粗铣两孔端面A、B面及C、D、E平面;
工序五钻M6螺纹的底孔并倒角;
工序六攻螺纹2-M6;
工序七检验。
3、工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于:
工艺方案一是先加工以孔为中心的一组表面,然后以些为基面加工孔;
而工艺方案二则与此相反,先是加工孔,然后再以此孔为基准加工外表面。
两相比较可以看出,先加工外表面再以外表面定位加工孔,这时的位置精度较容易保证,并且定位及装夹等都比较方便。
同时,工艺方案二中的锪
36mm的孔较工艺方案一中的镗
36mm的孔,由于内孔的精度要求比较低,无论从工序的方便程度,还是定位等都来的方便,也减少了装夹次数。
因此决定将工艺方案作一定的调整。
具体工艺方案如下:
最终工艺路线方案:
工序一铸造;
工序二粗铣两孔端面A、B面,及C、D、E平面;
工序七检验。
五、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
活动钳口零件材料为灰铸铁,硬度150HBS,生产类型为大批生产,采用铸造成型。
根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1、零件内孔
28mm
毛坯为实心,不冲出孔。
孔的表面粗糙度为R12.5,参照《机械加工工艺师手册》(主编杨叔子,机械工业出版社)表[2.3-9]及表[2.3-12]确定工序尺寸及余量为:
钻孔:
6mm
25mm
扩钻:
28mm2Z=3mm
锪孔:
36mm2Z=8mm
2、
孔外端面的加工余量
(1)按照《机械加工工艺师手册》(主编杨叔子,机械工业出版社)表[2.2-25],取加工精度
,复杂系数
,则孔外端面的单边加工余量为2.0~3.0mm,取Z=2mm。
铸件的公差按《机械加工工艺师手册》(主编杨叔子,机械工业出版社)表[2.2-14],材质系数
,则铸件的偏差为
。
(2)铣削余量
铣削的公称余量(单边)为:
Z=20.-0.2=1.8(mm)
铣削公差:
由于表面粗糙度为R25,因此可知本工序的加工公差为-0.22mm(入体方向)。
由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义是的加工余量。
实际上,加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本设计规定的零件为大批生产,应该采用调整法加工,因此在计算最大、最小加工余量时,应按调整法加工方式进行确定。
28mm孔外端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图(如图)。
图四:
28mm孔外端面工序间公差分布图
由图可知:
毛坯名义尺寸:
36+2×
2=40(mm)
毛坯的最大尺寸:
36+1.3×
2=38.6(mm)
毛坯的最小尺寸:
36-0.7×
2=34.6(mm)
粗铣后最大尺寸:
36+0.2×
2=36.4(mm)
粗铣后最小尺寸:
36.4-0.22=36.18(mm)
六、确定切削用量及基本工时
工序一铸造(省略)
工序二粗铣两孔端面A、B面,及C、D、E平面;
1、加工条件
工件材料:
灰铸铁,铸造。
加工要求:
粗铣两孔的两端面A、B,平面D、E,公差IT14;
粗铣C平面,表面粗糙度R12.5。
机床:
XA6132万能立式升降铣床(查《机械制造工艺手册》表[4-16])
刀具:
查《金属切削手册》(上海科学出版社)选圆柱形铣刀铣平面,粗铣选用
=3~8mm。
由于铸造加工余量(+6.5mm~-4.5mm),查《金属机械加工工艺人员手册》(第三版)P1012表[12-2]选精度等级为14级。
(1)铸造件在表面粗糙度许可的要求下,一般通过一次粗铣就能达到尺寸要求,但由于尺寸有余,故考虑一次进行铣削。
此时,在确定好铣削量的同时,使刀尖避开工件表面的铸硬度
=3mm。
(2)进给量的选择
查《金属切削手册》(上海科学出版社)表[6-12]取圆柱铣刀铣削铸造件的进给量
=0.25mm/齿。
(3)切削速度
查《金属切削手册》(上海科学出版社)表[6-14]
由于粗铣铸造件时,切削负载和载荷较大,故V应取较小值。
V=15m/min。
(4)铣刀直径和工作台的进给量
查《金属切削手册》(上海科学出版社)表[10-38]和[10-39]得
d=60mm则
=1000×
15/3.14×
60=76.12mm取
=76mm
按机床(XA6132万能立式升降铣床)选取
=80r/min
v=3.14×
60×
80/1000=15m/min
当
时,工作台的每分钟的进给量
,
=0.25×
6×
80=120m/min
(5)切削工时
查《金属切削手册》(上海科学出版社)选
=100mm,
=8.3mm,
=3mm
111.3/120=0.93
工序三钻
刀具材料:
高速钢。
直柄麻花钻(查《机械制造工艺手册》)
(1)确定进给量
查《金属切削手册》(上海科学出版社)表[2-7],当加工材料为HT150<
800,
=
25mm时,
=0.39~0.47mm。
由于本零件在加工
28mm孔时属于低刚度零件,故进给量应乘系数0.75,则
=(0.39~0.47)×
0.75=0.29~0.35mm/r
根据Z535机床说明书,现取
=0.25mm/r
(2)切削速度
根据《金属切削手册》(上海科学出版社)表[2-13]
和表[2-14],查得切削速度V=18m/min。
所以
取
,故实际切削速度为
(3)切削
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