29机床中拖板加工工艺及夹具设计

1、29 机床中拖板加工工艺及夹具设计机床中拖板加工工艺及夹具设计1 引言 1.1零件的工艺分析零件的工艺性能 co零件选用材料为HT200，它生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差，脆性高。o. 图1-1 ba ao 19 n 35 ig .t 05 es 06 d p1天 华ho /s :/tp ht图1-1:零件图零件主要加工表面及技术要求分析该零件主要加工表面及技术要求分析如下: 1 、零件下端面粗糙度为Ra?0.8. 其它四个表面粗糙度为 Ra?3.2 ，加工时应以上端面左端面为基准，所以根据基准先行原则，顾应先加工上端面，然后依次加工其它端-1-华天 design 面。 2 、孔 70

2、mm、 32mm、25mm、 10mm、 6mm、 17mm、 11mm都有其公差要求，加工时需要保证这些尺寸使其满足各自的公差要求。 3 、梯形槽公差等级为 Ra?6.3 所以可以用梯形槽铣刀一次铣出。 4 、M10 与 M6 的的孔只需钻孔与攻丝可放在后续工序中。 5 、燕尾槽的公差等级要求为 Ra?3.2 故需经过粗铣加半精铣才能完成。 m/2 工艺规程的设计基面的选择 ba 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工 ao 19 n 质量得到保证、生产率得以提高。否则加工工艺过程中会问题百出，更加甚者，还会造 35 ig .t 成零件报废，使生产无法正常进

3、行。粗基准的选择 p1 天 (1) 保证相互位置要求原则 ; 在选择粗基准时，一般遵循下列原则 ; (2) 保证加工 华 (3) 便于工件的装夹原则 ; 表面加工余量合理分配的原则 ; (4) 粗基准一般不得重复适 (5) 为了保证所以加工表面有足够的加工余量选择加工余量小的表面作粗基用的原则 ; 准，不得用同一尺寸方向上。 ho 对于一般的零件而言，由于此零件是一个长方体零件且对称表面的粗糙度要求一 /s 致，根据粗基准选择原则 ( 如果两个零件上没有重要表面要求加工余量均匀，而且所有 :/ 表面都要求机械加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准，以保证加工余量最小的表面有足够的加工余量。现

4、以下表面作为粗基准利用在下表面放三个支撑板消除三个自 tp 由度，在左端面放置一个支承钉的方法达到有效定位。精基准的选择 在选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便、提高工件的加工精度。主要应该考虑基准重合问题、基准统一问题、互为基准问题、自为基准问题、精基准的选择应使定位准确，夹紧可靠。当设计基准与工序基准重合时，应该进行尺寸换算，这在以后要专门计算，此处不再重复。-2-华天 design2.2制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能机床

5、配以专用夹具，并尽量使工序集中提高生产率，除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一m/ 工序一 : 粗铣上表面、精铣上表面 co工序二 : 粗铣下表面、精铣上表面o.工序三 : 粗铣前表面、精铣前表面 ba工序四 : 粗铣后表面、精铣后表面ao 19 n工序五 : 粗铣左表面、精铣左表面 35 ig工序六 : 粗铣右表面、精铣右表面.t 05 es工序七 : 粗镗 70mm孔、精镗 70mm孔、倒角 06 d工序八 : 铣 T 形槽 p1天 工序九 : 钻 25mm孔、扩 32mm孔 华 工序十 : 钻 6mm孔、扩 10mm孔、倒角工序十一 : 钻11mm孔、扩

6、17mm孔 工序十二 : 钻左边 M10螺纹底孔、扩25 沉头座、攻丝 ho 工序十三 : 钻右边 M10 螺纹底孔、扩 25沉头座、攻丝/s 工序十四 : 钻M6 螺纹底孔、攻丝 :/ 工序十五 : 粗铣燕尾槽、精铣燕尾槽 tp工序十六 : 铣油槽ht工序十七 : 检查 工艺路线方案二工序一 : 粗铣上表面、精铣上表面工序二 : 铣 70mm孔、铣 T 形槽 工序三 : 钻上表面 32mm、 25mm、10mm、 6mm、 17mm、 11mm等各孔工序四 : 粗、精铣左右平面-3-华天 design 工序五 : 钻 M10 底孔并锪沉头孔 25mm和钻 M6 底孔 工序六 : 粗铣下表面、

7、精铣下表面 工序七 : 粗铣燕尾槽、精铣燕尾槽 工序八 : 铣前、后两表面 工序九 : 铣油槽 工序十 : 倒角 工序十一 : 检查 m/ co2.3 工艺方案的比较与分析 o.上述两个工艺方案的特点在于: 方案一是先以不同的机床为基准，争取在一个机床ba 上把所有能加工的都加工完然后再让它上其他的机床; 而方案二是以不同的夹具为基准 ao 19 n争取在一次装夹后把所有的能加工的都加工后然后换其它的夹具。根据机械加工工序先后顺序的安排原则: 05 es 1、基准先行，即先加工定位基面，再加工其它表面。这条原则有两个含义: 工艺 06 d p1路线开始安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面，

8、然后再以精基准定位加工其他 华表面。为保证一定的定位精度，当加工表面的精度很高时，精加工前应先天精修一下精基准。为了减少几次转换装夹带来的定位误差、应使顶尖孔有足够的精度，为此常把顶尖提高到 IT6 级精度并在热处理后精加工之前安排修研顶尖孔工作。 ho 2 、先主后次，即先加工主要表面，然后加工次要表面。这里所说的主要表面是 : 设计基准面、主要工作面 ; 而次要表面是指键槽螺孔等其它表面。次要表面和主要表面 /s 之间往往有相互位置要求。例如，机床主轴箱加工时，主轴孔端面上的轴承盖螺钉孔对 :/ 主轴孔有位置要求，就应排在主轴孔加工之后加工，因为加工这些次要表面时，切削力、 tp 夹紧力小

9、，一般不影响主要表面的精度。 ht 3、先粗后精，即先安排粗加工工序，然后安排精加工工序。对于精度和表面质量要求较高的零件，其粗精加工应该分开。基准加工好以后，应对精度要求较高的各主要表面经行粗加工、半精加工和精加工。精度要求特别高的表面还需要进行光整加工。主要表面的精加工和光整加工一般放在最后阶段进行，以免受其它工序的影响。 4 、先面后孔，即先加工平面，后加工孔。对于箱体、支架和连杆等工件，应先加工平面后加工孔。这是因为平面的轮廓平整，安放和定位比较可靠，若先加工好平面， -4-华天 design 就能以平面定位加工孔，保证平面和孔的位置精度。此外，先加工好平面后，给平面上的孔加工也带来方

10、便，使刀具的初始切削条件能得到改善。此外，为了保证零件某些加工表面的质量，常常将最后精加工安排在部件装配之后或总装过程中加工。从以上原则可以看出 : 工序二不符合基准先行原则，应该把底面加工成精基准后才能进行上表面一系列的打孔工序。另外方案二虽然减少了装夹次数，但在一道工序中要完成这么多工作，除了选用专门的设计的组合机床 ( 但在成批生产时在能保证加工精度m/ 的情况下，应该尽量不选择组合机床)外。只能选用转塔机床进行加工。而转塔机床目co 前大多适用于精加工，而此处的孔大都需要精加工，所以方案二这处也不甚合理。根据o. 机械加工工序安排原则，并结合以上的讨论，方案一比方案二合理。ba 上述方

11、案一遵循了工艺路线拟定的一般原则，我考虑的是先将面加工好，以它来定ao 19 n位，加工各孔，本来我考虑的是先将面和主要孔的粗加工完成之后，再进行面和孔的精35 ig .t加工，但是考虑到，孔的位置精度更加准确，我就将面先加工好，在以这些面来定位加 05 es 工孔，这样孔的精度就会更好，夹具的设计也是由加工好的面来定位工件。螺纹孔和一 06 d 次要加工的孔就放在后面，这样它们的位置精度也更加准确了。这些孔和螺纹的加工和 p1 天定位是由专用夹具来定位的。攻螺纹和钻螺纹底孔分开来加工是考虑到工作地的变化， 华攻螺纹不需要要用夹具了。这样一来我觉得方案一更适合。 2.4 选择加工设备及刀具、夹

12、具、量具 ho 由于生产类型为成批量生产，故加工设备宜选用通用机床为主，辅以少量专用机床。 /s 其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水线。工件在各机床 :/ 上的装卸及各机床间的传送均由工人完成。 tp 粗、精铣上、下表面 : 考虑到工件的定位加紧方案及夹具结构设计问题，采用立铣，ht选用 X61 立式铣床。选择刀具直径 D 为 210mm的面铣刀、专用夹具和游标卡尺。 粗、精铣左、右端面 : 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计问题，应采用立式铣床，选用 X61 立式铣床 . 选用刀具直径 D 为 50mm的面铣刀。专用夹具和游标卡尺。 粗、精铣前、后端面 : 考虑

13、到工件的定位加紧方案及夹具结构设计问题，应采用立式铣床，选用 X61 立式铣床 . 选用刀具直径 D 为 50mm的面铣刀。专用夹具和游标卡尺。 粗、精铣燕尾槽 : 由于它的加工的面积比较少，位置精度要求比较高，宜选用立式-5-华天 design 机床 X53 ，刀具刀具直径D 为40mm的圆柱形铣刀、专用夹具和游标卡尺。镗 70 孔选择 X53 铣床，由于此孔是在铣床上镗出的所以得设计个特殊镗刀、选择专用夹具、选择游标卡尺。钻 32mm、 25mm、 10mm、17mm、 11mm各孔选择摇臂钻床Z3025 ，刀具选择钻头、铰刀，专用6mm、夹具，游标卡尺，塞尺。螺纹底孔的加工，先钻孔用摇臂

14、钻床Z3025 ，刀具用锥柄复合麻花钻及锥柄机用铰刀。采用专用夹具。选择游标卡尺和塞尺检查孔径。 m/螺纹攻丝选用折臂式攻丝机，采用机用丝锥，丝锥夹头，专业夹具和螺纹塞规。机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸的确定ba此零件的材料为 45 钢，硬度为 207,241HBS，毛坯的重量为 28KG，生产类型为大 ao 19 n 批量生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。35 ig .t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05 es毛坯尺寸如下: 06 d p1天上表面 华 考虑其加工长度为 420mm，加工宽度为 200mm。考虑到零件的毛坯外形及零件要求的粗糙度值

15、0.8. 所以得进行粗铣和精铣两步才能完成，取粗铣加工余量为 2mm，取精铣加工余量为 1.5mm. 所以加工上表面的总加工余量为Z2mm，下表面 /s考虑其加工长度为420mm，加工宽度为200mm。考虑到零件的毛坯外形及零件要求:/的粗糙度值 0.8. 所以得进行粗铣和精铣两步才能完成，取粗铣加工余量为 2mm，取精铣加工余量为 1.5mm. 所以加工上表面的总加工余量为 Z2mm，左表面 考虑其加工长度为 200mm，加工宽度为 43mm。考虑到零件的毛坯外形及零件要求的粗糙度值 3.2.所以得进行粗铣和精铣两步才能完成，所以取粗铣加工余量为2mm，取精铣加工余量为 1.5mm. 所以加

16、工上表面的总加工余量为Z2mm，右表面 考虑其加工长度为200mm，加工宽度为 43mm。考虑到零件的毛坯外形及零件要求的-6-华天design粗糙度值3.2.所以得进行粗铣和精铣两步才能完成，取粗铣加工余量为2mm，取精铣加工余量为1.5mm. 所以加工上表面的总加工余量为Z2mm，前表面 考虑其加工长度为420mm，加工宽度为43mm。考虑到零件的毛坯外形及零件要求的粗糙度值3.2.所以得进行粗铣和精铣两步才能完成，取粗铣加工余量为2mm，取精铣加工余量为1.5mm. 所以加工上表面的总加工余量为Z2mm，后表面co考虑其加工长度为420mm，加工宽度为43mm。考虑到零件的毛坯外形及零件

17、要求的o. 粗糙度值3.2.所以得进行粗铣和精铣两步才能完成，取粗铣加工余量为2mm，取精铣加ba工余量为1.5mm.所以加工上表面的总加工余量为Z2mm，镗 70 孔19 n 35 ig .t由于 70孔是在 35底孔在基础上镗出来的，而所镗孔要求精度为1.6.所以得经05 es过粗镗和精镗两步。所以现去粗镗加工余量为17mm精镗取加工余量为 0.5mm。所以总 06 d 加工余量为 Z17mm，。 p1 天 华铣 T形槽T形槽所需精度为1.6. 加工余量取钻上表面的孔ho毛坯为实体，不冲出孔。孔的加工精度要求在1.6,3.2之间，参考工艺手册/s表2.3-9及表2.3-12确定工序尺寸及余

18、量为: :/钻孔 : 25mm2Z12mm扩孔: 32mm2Z3.5mm tp 钻孔 : 6mm2Z3mm ht扩孔 : 10mm2Z2mm钻孔 : 11mm2Z5mm扩孔 : 17mm2Z3mm2.确6定切削用量及基本工时-7-华天 工序一 :铣工件的六个表面切削用量及基本时间的确定1粗铣上表面的切削用量所选刀具为 YG6 硬质合金端铣刀，直径为 200mm齿数为 16. 机床为 X53 立式铣床。 1 确定被吃刀量 ap 上表面加工余量为 2mm可以一次切除，则 ap2mm. 2 确定进给量 f根据机械制造技术基础课程设计指南表5-144 ，X53 立式铣床的功率为10 表m/5-74 ，工艺系统刚性为中等，细齿端铣刀加工铸铁，查的0.3mm/z co现取fz0.2mm/z. o. 3)确定切削速度和工作台每分每齿进给量fz0.15,钟进给量fmz ba 1000v 1000 89查表5-157Vc89m/min则n 141.72r/min，根据x53型立式铣ao d 3.14 200 19 n 35 ig床主轴转速表5-72