连接环.docx
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连接环
摘要
接连结环的加工工艺规程及其铣上下端面的夹具设计是包括零件加工的工艺设计,工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛胚的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的加工工艺路线:
接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部分,如定位元件,加紧元件,夹具体与机床的连接部件以及其它部分;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。
关键词:
工艺,工序,切削用量,夹紧,定位,误差
Abstract:
Connectiontheringprocessplanningitsmillingfixturedesignoftheupperandlowerendofthreepartsincludingpartsmachiningprocessdesign,processdesign,aswellasspecialfixturedesign.Processdesignshouldbethefirstpartanalysistounderstandpartsoftheprocessre-designthestructureofblanks,andchoosethegoodpartsprocessingbenchmarkdesignedpartsprocessingroutes:
thencalculatethesizeofthepartsofeachstepoftheprocess;thendedicatedfixturedesign,selectthedesignofvariouscomponentsofthefixture,suchaspositioningelementtointensifymember,clipconnectingmemberandtheotherpartofthespecificandmachine;calculatingapositioningerrorgeneratedwhenthefixture,andanalysisofthejigstructureofreasonablesexualinadequacies,andattentiontotheimprovementinthesubsequentdesign.
Keywords:
technology,process,cuttingtheamountofclamping,positioningerror
目录
1零件分析1
1.1零件的作用1
1.2零件的工艺分析2
1.2.1以上下端面为基准的加工面2
1.2.2以2-孔为基准的加工面2
2工艺规程设计2
2.1确定毛坯的制造形式2
2.2基准面的选择2
2.3制定工艺路线3
2.4毛坯尺寸的确定4
2.5确定切削用量4
2.5.1选择刀具4
2.5.3基于mastercam的数控加工6
2.5.4外轮廓加工6
2.5.5数铣外轮廓编程8
3夹具的设计及简要操作说明20
3.1定位与夹紧20
3.2切削力和夹紧力分析20
3.3定位误差分析20
3.4夹具图21
结束语23
谢辞24
参考文献25
1零件分析
1.1零件的作用
主视图
俯视图
三维图
1.2零件的工艺分析
未注公差按IT10
零件作用:
主要是连接作用
1.2.1以上下端面为基准的加工面
这一组加工面包括:
上下端面,2-孔
1.2.2以2-孔为基准的加工面
这一组加工面包括:
R27.5,R10和R20.5的圆弧
2工艺规程设计
2.1确定毛坯的制造形式
零件材料为45钢,大批量生产,因此我们采用锻造,采用模锻。
2.2基准面的选择
粗基准的选择:
对于零件加工而言从零件图上可以看出,连接环为形状相对比较规则的零件,依照粗基准的选择原则,由此我们以端面作为粗加工基准
精基准的选择:
根据加工实际情况,上下端面互为精加工基准,其它面以加工过的端面作为精加工基准。
2.3制定工艺路线
为为了使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度等技术要求能得到保证,可以采取以下两种方案:
方案一
工序1:
下料
工序2:
铣上下端面
工序3:
钻2-
4.76的孔
工序4:
数铣外轮廓
工序5:
发蓝处理
工序6:
检验
方案二
工序1:
锻造
工序2:
时效处理
工序3:
铣上下端面
工序4:
铣R27.5和R10的圆弧
工序5:
铣R20.5的圆弧
工序6:
钻2-
4.76孔
工序7:
发蓝处理
工序8:
检验
方方案一和方案二的区别在于,方案一在铣床完上下端面后,即开始钻2-Φ4.76的孔。
这样在加工后续工序的时间可以利用已经加工好的2-Φ4.76孔作为定位基准,加工其它的工序。
而因此采用方案一。
具体的加工线路如下
工序1:
下料
工序2:
铣上下端面
工序3:
钻2-Φ4.76的孔
工序4:
数铣外轮廓
工序5:
发蓝处理
工序6:
检验
2.4毛坯尺寸的确定
根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量和工步如下
根据任务书上面的通知,毛坯的尺寸为6.35X40X86
2.5确定切削用量
工序一:
粗铣连接环上下端面
2.5.1选择刀具
刀具选取不重磨硬质合金套式端铣刀,刀具采用YG8
p=1.35mm,do=50mm,v=125m/min,z=4.
2.5.2决定铣削用量
(1)决定铣削深度
毛坯料尺寸厚度为6.35mm,零件厚度为5mm,
故粗加工余量为0.95mm
粗加工上:
0.45mm
下:
05mm
故精加工余量为0.4mm
精加工上:
0.2mm
下:
0.2mm
为加工余量都不大,故均可以在一次走刀内完成。
(2)决定每次进给量及切削速度
根据x52k型铣床说明书,其功率为7.5kw,中等系统刚度。
根据表查出
fz=0.2mm/齿,则
ns=1000v/πd=1000x125/35π=1137.39r/min
按机床标准选取nw=1180r/min
v=πdnw/1000=35πx1180/1000=129.74m/min
当nw=1180r/min时
fm=fzZNw=0.2X4X1180=944mm/min
按机床标准选取fm=960mm/min
(3)计算工时
l=86mm,L1=5mm,L2=3mm,
则机动工时为tm=l+l1+l2/nwf=86+5+3/386=0.243min
工序二:
钻Φ4.76孔的切削用量及基本工时
工步一:
钻Φ4mm孔
机床:
z525立式钻床
刀具:
根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢
麻花钻Φ4
进给量:
取f=0.13mm/r
切削速度:
v=24-34m/min.取v=25m/min
确定机床主轴转速
ns=1000vc/πdw=1000x25/5π=1592r/min
与1592r/min相近的机床转速为1360r/min.
现取nw=1360r/min
所以实际切削速度Ve=πdns/1000=4πx1360/1000=17.1m/min
(4)切削工时,按《工艺手册》表6.2-1
Tm=(l+l1+l2)/nwf,其中l=5mm,l1=4mm,l2=3mm
Tm=(5+4+3)/1360x0.13=0.068min
工步二:
扩Φ4的孔
利用钻头将Φ4的孔扩到Φ4.76,根据有关手册规定,扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取。
F=(1.34~2.28)f钻=(1.34~2.28)x0.13
=0.16~0.24mm/r
V=(1/2~1/3)v钻=(1/2~1/3)x17.1=8.55~5.7m/min
nw=960r/min
实际切削速度v=9.2m/min
切削工时:
l=5.6mm,l1=2mm,l2=3mm
则机动工时为:
tm=(5.6+2+3)/960x0.24=0.046min
工序三:
数控铣外轮廓
数控铣或手动铣是用来加工棱柱形零件的机加工工艺。
有一个旋转的圆柱形刀头和多个出屑槽的铣刀通常称为端铣刀或立铣刀,可沿不同的轴运动,用来加工狭长空、沟槽、外轮廓等。
进行铣削加工的机床称为铣床,数控铣床通常是指数控加工中心。
铣削加工包括手动铣和数控铣,铣削加工在机加工车间进行。
数控铣床引是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床。
2.5.3基于mastercam的数控加工
打开MastercamX5软件,点击打开文件,文件格式为IGES,导入IGES文件。
下面对零件进行仿真分析。
2.5.4外轮廓加工
点“刀具路径”“外形铣削”命令选择外轮廓线,方向为顺时针,按确定。
进入外形加工参数设置,其设置参数如下:
确定后,图形显示外形加工轮廓线,零件如如下:
2.5.5数铣外轮廓编程
数铣外轮廓,选用XK5032C型数控立铣床,选用Φ10立铣刀,编程如下:
第一步:
%
O0000(D10)
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
N106G0G90G54X-65.5Y-10S1909M3
N108G43H1Z50.M8
N110Z10.
N112G1Z-.5F1500.
N114X-55.5F1000.
N116G3X-45.5Y0.R10.
N118G2X-31.434Y14.971R15.
N120G3X-31.123Y15.R5.
N122X-27.513Y17.3R5.
N124G2X27.513R32.5
N126G3X31.123Y15.R5.
N128X31.434Y14.971R5.
N130G2X45.5Y0.R15.
N132G3X55.5Y-10.R10.
N134G1X65.5
N136Z9.5F1500.
N138G0Z50.
N140X-65.5
N142Z9.5
N144G1Z-1.
N146X-55.5F1000.
N148G3X-45.5Y0.R10.
N150G2X-31.434Y14.971R15.
N152G3X-31.123Y15.R5.
N154X-27.513Y17.3R5.
N156G2X27.513R32.5
N158G3X31.123Y15.R5.
N160X31.434Y14.971R5.
N162G2X45.5Y0.R15.
N164G3X55.5Y-10.R10.
N166G1X65.5
N168Z9.F1500.
N170G0Z50.
N172X-65.5
N174Z9.
N176G1Z-1.5
N178X-55.5F1000.
N180G3X-45.5Y0.R10.
N182G2X-31.434Y14.971R15.
N184G3X-31.123Y15.R5.
N186X-27.513Y17.3R5.
N188G2X27.513R32.5
N190G3X31.123Y15.R5.
N192X31.434Y14.971R5.
N194G2X45.5Y0.R15.
N196G3X55.5Y-10.R10.
N198G1X65.5
N200Z8.5F1500.
N202G0Z50.
N204X-65.5
N206Z8.5
N208G1Z-2.
N210X-55.5F1000.
N212G3X-45.5Y0.R10.
N214G2X-31.434Y14.971R15.
N216G3X-31.123Y15.R5.
N218X-27.513Y17.3R5.
N220G2X27.513R32.5
N222G3X31.123Y15.R5.
N224X31.434Y14.971R5.
N226G2X45.5Y0.R15.
N228G3X55.5Y-10.R10.
N230G1X65.5
N232Z8.F1500.
N234G0Z50.
N236X-65.5
N238Z8.
N240G1Z-2.5
N242X-55.5F1000.
N244G3X-45.5Y0.R10.
N246G2X-31.434Y14.971R15.
N248G3X-31.123Y15.R5.
N250X-27.513Y17.3R5.
N252G2X27.513R32.5
N254G3X31.123Y15.R5.
N256X31.434Y14.971R5.
N258G2X45.5Y0.R15.
N260G3X55.5Y-10.R10.
N262G1X65.5
N264Z7.5F1500.
N266G0Z50.
N268X-65.5
N270Z7.5
N272G1Z-3.
N274X-55.5F1000.
N276G3X-45.5Y0.R10.
N278G2X-31.434Y14.971R15.
N280G3X-31.123Y15.R5.
N282X-27.513Y17.3R5.
N284G2X27.513R32.5
N286G3X31.123Y15.R5.
N288X31.434Y14.971R5.
N290G2X45.5Y0.R15.
N292G3X55.5Y-10.R10.
N294G1X65.5
N296Z7.F1500.
N298G0Z50.
N300X-65.5
N302Z7.
N304G1Z-3.5
N306X-55.5F1000.
N308G3X-45.5Y0.R10.
N310G2X-31.434Y14.971R15.
N312G3X-31.123Y15.R5.
N314X-27.513Y17.3R5.
N316G2X27.513R32.5
N318G3X31.123Y15.R5.
N320X31.434Y14.971R5.
N322G2X45.5Y0.R15.
N324G3X55.5Y-10.R10.
N326G1X65.5
N328Z6.5F1500.
N330G0Z50.
N332X-65.5
N334Z6.5
N336G1Z-4.
N338X-55.5F1000.
N340G3X-45.5Y0.R10.
N342G2X-31.434Y14.971R15.
N344G3X-31.123Y15.R5.
N346X-27.513Y17.3R5.
N348G2X27.513R32.5
N350G3X31.123Y15.R5.
N352X31.434Y14.971R5.
N354G2X45.5Y0.R15.
N356G3X55.5Y-10.R10.
N358G1X65.5
N360Z6.F1500.
N362G0Z50.
N364X-65.5
N366Z6.
N368G1Z-4.5
N370X-55.5F1000.
N372G3X-45.5Y0.R10.
N374G2X-31.434Y14.971R15.
N376G3X-31.123Y15.R5.
N378X-27.513Y17.3R5.
N380G2X27.513R32.5
N382G3X31.123Y15.R5.
N384X31.434Y14.971R5.
N386G2X45.5Y0.R15.
N388G3X55.5Y-10.R10.
N390G1X65.5
N392Z5.5F1500.
N394G0Z50.
N396X-65.5
N398Z5.5
N400G1Z-5.
N402X-55.5F1000.
N404G3X-45.5Y0.R10.
N406G2X-31.434Y14.971R15.
N408G3X-31.123Y15.R5.
N410X-27.513Y17.3R5.
N412G2X27.513R32.5
N414G3X31.123Y15.R5.
N416X31.434Y14.971R5.
N418G2X45.5Y0.R15.
N420G3X55.5Y-10.R10.
N422G1X65.5
N424Z5.F1500.
N426G0Z50.
N428X-65.5
N430Z5.
N432G1Z-5.5
N434X-55.5F1000.
N436G3X-45.5Y0.R10.
N438G2X-31.434Y14.971R15.
N440G3X-31.123Y15.R5.
N442X-27.513Y17.3R5.
N444G2X27.513R32.5
N446G3X31.123Y15.R5.
N448X31.434Y14.971R5.
N450G2X45.5Y0.R15.
N452G3X55.5Y-10.R10.
N454G1X65.5
N456Z4.5F1500.
N458G0Z50.
N460X-65.5
N462Z4.5
N464G1Z-6.
N466X-55.5F1000.
N468G3X-45.5Y0.R10.
N470G2X-31.434Y14.971R15.
N472G3X-31.123Y15.R5.
N474X-27.513Y17.3R5.
N476G2X27.513R32.5
N478G3X31.123Y15.R5.
N480X31.434Y14.971R5.
N482G2X45.5Y0.R15.
N484G3X55.5Y-10.R10.
N486G1X65.5
N488Z4.F1500.
N490G0Z50.
N492M5
N494G91G28Z100.M9
N498M30
%
第二步:
%
O0000(D10)
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
N106G0G90G54X65.5Y10.S1909M3
N108G43H1Z50.M8
N110Z10.
N112G1Z-.5F1500.
N114X55.5F1000.
N116G3X45.5Y0.R10.
N118G2X15.5R15.
N120G3X-15.5R15.5
N122G2X-45.5R15.
N124X-31.434Y14.971R15.
N126G3X-22.077Y25.574R10.
N128G1X-22.7Y35.555
N130Z9.5F1500.
N132G0Z50.
N134X65.5Y10.
N136Z9.5
N138G1Z-1.
N140X55.5F1000.
N142G3X45.5Y0.R10.
N144G2X15.5R15.
N146G3X-15.5R15.5
N148G2X-45.5R15.
N150X-31.434Y14.971R15.
N152G3X-22.077Y25.574R10.
N154G1X-22.7Y35.555
N156Z9.F1500.
N158G0Z50.
N160X65.5Y10.
N162Z9.
N164G1Z-1.5
N166X55.5F1000.
N168G3X45.5Y0.R10.
N170G2X15.5R15.
N172G3X-15.5R15.5
N174G2X-45.5R15.
N176X-31.434Y14.971R15.
N178G3X-22.077Y25.574R10.
N180G1X-22.7Y35.555
N182Z8.5F1500.
N184G0Z50.
N186X65.5Y10.
N188Z8.5
N190G1Z-2.
N192X55.5F1000.
N194G3X45.5Y0.R10.
N196G2X15.5R15.
N198G3X-15.5R15.5
N200G2X-45.5R15.
N202X-31.434Y14.971R15.
N204G3X-22.077Y25.574R10.
N206G1X-22.7Y35.555
N208Z8.F1500.
N210G0Z50.
N212X65.5Y10.
N214Z8.
N216G1Z-2.5
N218X55.5F1000.
N220G3X45.5Y0.R10.
N222G2X15.5R15.
N224G3X-15.5R15.5
N226G2X-45.5R15.
N228X-31.434Y14.971R15.
N230G3X-22.077Y25.574R10.
N232G1X-22.7Y35.555
N234Z7.5F1500.
N236G0Z50.
N238X65.5Y10.
N240Z7.5
N242G1Z-3.
N244X55.5F1000.
N246G3X45.5Y0.R10.
N248G2X15.5R15.
N250G3X-15.5R15.5
N252G2X-45.5R15.
N254X-31.434Y14.971R15.
N256G3X-22.077Y25.574R10.
N258G1X-22.7Y35.555
N260Z7.F1500.
N262G0Z50.
N264X65.5Y10.
N266Z7.
N268G1Z-3.5
N270X55.5F1000.
N272G3X45.5Y0.R10.
N274G2X15.5R15.
N276G3X-15.5R15.5
N278G2X-45.5R15.
N280X-31.434Y14.971R15.
N282G3X-22.077Y25.574R10.
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