机械工艺夹具毕业设计73凸轮零件的机械加工工艺规程及夹具设计说明书Word文档格式.docx

机械工艺夹具毕业设计73凸轮零件的机械加工工艺规程及夹具设计说明书Word文档格式.docx

《机械工艺夹具毕业设计73凸轮零件的机械加工工艺规程及夹具设计说明书Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械工艺夹具毕业设计73凸轮零件的机械加工工艺规程及夹具设计说明书Word文档格式.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

一.零件的分析

凸轮共有两组加工表面，它们之间有一定的位置关系，现分析如下：

1.以Ф28mm孔加工中心的表面

这一组加工的表面包括Φ28mm孔及其倒角，尺寸为30mm的键槽，两个Φ6mm的工艺孔和宽度为16±

0.1mm凸轮槽，其中Φ28mm孔和键槽为主要加工表面。

2.以大端面为加工对象的表面，这组加工表面包括孔Φ28mm的大小两个端面。

这两组加工表面之间有着一定的位置精度要求，主要是Φ28mm孔大端面相对于Φ28mm孔垂直度公差为0.05mm

由以上分析可知，对这两组加工表面，要先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的相对位置精度要求。

二．工艺规程设计

（一）.确定毛坯的制造形式

零件材料为45钢，考虑到凸轮在使用时反复冲击小，因此选用铸件，就能满足工作需要，由于零件的年产量为大批大量生产，形状较简单，尺寸不大，可采用沙箱铸造。

（二）.基面的选择

1．粗基准的选择:

由于零件大端是以孔心为基准的，则应在保证Φ28mm孔心精度的基础上加工大端面，所以以大端面为粗基准是合理的。

2．考虑到大端面相对Φ28mm孔的位置关系，取Φ28mm孔为精基准。

（三）.制订工艺路线

工艺路线

工序Ⅰ扩孔至Φ27.7mm，绞孔，保证尺寸Φ28

mm。

以大端面为粗基准，选用数控式升降台铣床KX5012。

工序Ⅱ钻通孔2

6mm，保证尺寸55±

0.1mm，R47±

0.1mm，10°

±

1°

。

以Φ28

mm孔外圆为基准，选用ZF5132。

工序Ⅲ粗铣上端面，精铣上端面保证Ra3.2。

粗铣下端面，精铣下端面，保证Ra3.2。

以孔外圆为基准，选用数控式升降台铣床KX5012。

工序Ⅳ加工键槽，保证尺寸6

mm，30

mm和粗糙度Ra6.3。

mm孔外圆为基准，选用拉床。

工序Ⅴ粗铣凸轮槽，深度7mm;

精铣凸轮槽，宽度保证16±

0.1mm，深度8mm。

mm孔外圆为基准，选用数控式升降台铣床KX5012。

工序Ⅵ钻螺纹孔至Φ6.8mm，绞孔M8。

mm外圆为基准，选用钻床ZF5132。

工序Ⅶ局部淬火，保证HB≥48HRC。

工序Ⅷ倒角1

45°

倒角1

倒角2

mm外圆为基准，选用镗床。

（四）．机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定

凸轮零件材料为45钢生产类型为大批大量生产，采用沙箱造型铸造的毛坯。

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.大端面现直接取凸轮厚度41mm，因为表面粗糙度要求为Ra3.2.此时厚度余量Z=6mm，已经能满足加工要求。

2.孔毛坯为空心，需扩孔，绞孔才能完成孔的加工。

粗糙度要求为Ra3.2.参照《机械制造工艺师设计手册》确定工序尺寸及其余量为：

扩孔至Φ27.7mm2Z=3mm

绞孔至Φ28

mm2Z=0.3mm

（五）.确定切削用量及基本工时

工序Ⅰ扩孔，绞孔

1.加工条件：

工件材料45钢正火，

=0.6GPa，砂型铸造。

加工要求：

扩孔至Φ27.7mm，绞孔至Φ28

mm

机床：

KX5012

刀具：

刀片材料高速钢，刀具尺寸扩孔Φ28

mm绞孔Φ28

2.计算切削用量

（1）扩孔Φ27.7mm

1）进给量ƒ根据《切削用量简明手册》（以下简称《切削手册》表2.10，当有孔径在25-30mm之间时，ƒ=0.8～1.0mm/r，在此取ƒ=1.0mm/r

2）计算切削速度，按《切削手册》表2.30，切削速度的计算公式为（扩孔刀寿命T=30min）

V

=

（V的单位：

m/min）

其中扩孔参数为C

=11.1,Z

=0.4,X

=0.2,y

=0.5,m=0.2,

=0.36

所以扩孔V

3）确定主轴转速扩孔n

4）切削时，切入切出长度分别定为l

=3mm,l

=1.5mm

切削工时t

（2）绞孔Φ28

1）进给量ƒ，根据《切削手册》表2.11，当孔径在20～30mm时ƒ=0.8～1.8mm/r,在此取ƒ=1.5mm/r

2）计算切削速度按《切削手册》表2.30，切削速度的计算公式为（扩孔刀寿命T=40min）V

=

其中绞孔的参数为C

=12.1,Z

=0.3,X

=0.5,m=0.4,

所以绞孔V

3）确定主轴转速绞孔n

按机床说明书见《工艺手册》表11-3选为96r/min

4）切削工时，切入切出长度分别定位l

=3mm，l

t

工序

钻通孔

1.加工要求:

保证Φ6mm，55

mm，R47

mm，10

°

机床:

ZF5132

刀具:

直柄麻花钻Φ6mm

（1）钻孔2

Φ6mm

1）进给量ƒ=0.16mm/r（见《切削手册》表2.7）

2）计算切削速度，按《切削手册》表2.13及表2.14按5类加工性质考虑

V=17.56m/min

3）确定主轴转速n

按机床选取n

=983r/min（按《工艺手册》表9-3）

所以实际切削速度V=

4）切削工时2t=2

其中切入切出长度分别为l

=5mm，l

=3mm，l=18mm

粗精铣上下端面

1.加工要求：

保证Ra3.2

高速钢镶齿端面铣刀Φ100mm

（1）粗铣大端面

1）进给量ƒ

=0.06mm/齿参考《切削手册》表3-3

2）切削速度参考有关手册确定V=20m/min

3）确定主轴转速

由于采用高速钢镶齿端铣刀Φ100mm，则d

=Φ100mm，齿数为5

n

当n

=63.7（r/min）时，工作台每分钟进给量ƒ

应为

ƒ

=ƒ

Zn

=0.06

5

63.7=19.11m/min

4）切削工时由于是粗加工，故整个铣刀刀盘不毕洗过整个工件，利用作图法可得出铣刀的行程l+l

+l

=90mm

则机动工时t

（2）精铣大端面

进给量，切削速度，主轴转速与粗加工与之。

由于是精铣，所以整个铣刀刀盘要铣过整个工件，可得出铣刀的行程为l+l

=168mm，则机动工时t

==

（3）粗铣下端面

进给量，切削速度，主轴转速同上。

粗加工行程l+l

=51mm，则机动工时为t

（4）精铣上端面

精加工行程l+l

=96mm，则机动工时为t

工序Ⅳ加工键槽

1.要求:

保证尺寸6

拉床

拉刀，宽6

（1）单面齿升根据有关手册定为ƒ

=0.06mm

（2）拉削速度定为V=0.06m/s（即3.6m/s）

（3）切削工时：

t=

式中Z-单面余量2mm

l-拉削长度35mm

-考虑校准部分的长度系数取1.2

k-考虑机床返回行程系数取1.4

V-拉削速度（m/min）

-拉刀单面齿升

z=拉刀同时工作的齿数

P-拉刀齿距

P=（1.25～1.5）

=1.35

=8mm

拉刀同时工作的齿数z=

所以t=

工序Ⅴ粗精加工凸轮槽

槽深8mm，宽16

莫氏立铣刀Φ12mm

（1）粗加工凸轮槽深度7mm

1）进给量ƒz=0.08mm/齿

2）切削速度参考有关手册，定位V=20m/min

由于采用莫氏立铣刀Φ12mmd

=12mm，齿数Z=4则

=ƒ

=0.08

4）切削工时铣刀行程l+l

==207mm

（2）精加工凸轮槽至8mm深

进给量，切削速度，主轴转速及切削工时同上。

工序Ⅵ钻螺纹孔至Φ6.8mm，攻丝

加工M8孔

直柄麻花钻Φ6.8mm，丝锥M8

2.算切削用量

（1）钻孔Φ6.8mm

1）进给量取ƒ=0.2mm/r根据《切削手册》表2.7，当钢的

<

800MPa,d=Φ6.8mm时

2）确定切削速度：

根据《切削手册》表2.13及表2.14得切削速度

V=15.32m/min

=717.5r/min

根据机床说明书取n

=723r/min

故实际切削速度为V=

4）切削工时l=10mm，l

=3mm

（2）攻螺纹M8

1）进给量取ƒ=0.1mm/r

2）确定切削速度取V=0.1m/s（6m/min）

3）确定主轴转速n

=238r/min

按机床说明书选取n

=195r/min则V=4.9m/min

4）机动工时l=10mm，l

工序Ⅷ倒角采用n=960r/min，手动进给。

三．夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专门的夹具

经过与指导教师的协商，决定设计第Ⅴ道工序的铣床夹具，本夹具将用于KX5012铣床，刀具为莫氏立铣刀Φ12mm

（一）.问题的提出

本夹具主要用来对凸轮槽的粗精加工，在本道工序加工时，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度不是主要问题。

（二）.夹具设计

1.定位基准的选择

由零件图可知，凸轮大端面应对孔心有垂直度的要求，其设计基准为凸轮Φ28mm孔心，因此这里选用Φ28mm孔为主要定位基准，配合以一个Φ6mm的定位