刀架零件的加工工艺-设计镗

1、精选优质文档-倾情为你奉上 机械制造技术课程设计说明书 设计题目：制定刀架零件（图5-20）的加工工 艺，设计镗ø32H7孔的车床夹具 专 业： 机械电子工程 班 级： 12-3 学 号： 姓 名： 刘萌萌 指导教师： 张中然 机械工程系2015年11月20日专心-专注-专业目录序言机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：1.能熟练运用机械制造工

2、艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2.提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。3.会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西

3、。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。第1章 零件的分析1.1 刀架的用途通过给刀架上紧紧定螺丝，来达到内圈周向、轴向固定的目的，但刀架外圈与刀架内孔是间隙配合，一般只用于轻载、无冲击的场合。刀架在工作时，静力平衡。该刀架零件，用来安装刀架，形状一般，精度要求较高，零件的主要技术要求分析如下：由零件图可知，零件的底座底面、端面、孔有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为Ra1.6，端面精度为Ra6.3, Ø32孔的精度要求为Ra1.6，Ø6孔的精度要求为Ra3.2，孔内表面精度要求为Ra12

4、.5，孔内表面精度为Ra6.3、底面精度为Ra3.2。图1-11.2 刀架的工艺分析：该刀架的各项技术要求如下表所示：表1-1加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度(um)形位公差(mm)刀架左端面60 IT136.3Ø32孔内表面IT81.6孔 IT8 3.2孔内表面 IT13 6.3孔底面 IT13 3.2孔 IT13 12.5刀架底面 IT13 1.6该刀架结构简单，形状普通，属一般类零件。主要加工表面有32孔内表面，要求其轴线与底面的平行度满足0.01mm，其次就是；11、16和6孔通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精

5、度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。1.3 确定刀架的生产类型 本课程设计刀架的生产类型定为中批量生产。第2章 工艺规程设计2.1 确定加工方案 查阅机械制造基础课程设计指导书表2-40，对于基本尺寸为，公差为0.039mm,其公差等级为IT8。再由表1-7，确定其加工方案为粗镗半精镗精镗。2.2 用查表发确定加工余量毛坯总余量：由表2-1和2-5，对于中批量生产，砂型机造型，取尺寸公差等级为10级，加工余量等级为G级，这是底、侧面的加工余量等级。砂型铸造孔的加工余量等级降低一级选用，其加工余量等级为CT10级，RMA-H级。再

6、由表2-4查得，每侧的加工余量数值为3mm,故毛坯孔的加工总余量为。 精镗余量 半精镗余量 粗镗余量 (表229)2.2.1 计算各工序尺寸的基本尺寸精镗后工序基本尺寸为（设计尺寸）；其他各工序基本尺寸依次为： 半精镗 32-0.3=31.7mm 粗镗 31.7-3.7=28mm毛坯 28-2=26mm2.2.2 确定各工序尺寸的公差及其偏差工序尺寸的公差按加工经济精度确定：精镗：IT8,公差值为0.039mm(表240)；半精镗：IT9 (表17)；公差值为0.062mm(表240)；粗镗： IT11（表17）；公差值为0.160mm(表240)；毛坯：CT10;公差值为2.6mm(表23)

7、。工序尺寸偏差按“入体原则”标注：精镗：；半精镗：粗镗：； 毛坯孔： 工序尺寸及公差计算表（表1-2）工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精镗0.3320.039半精镗3.731.70.062粗镗2280.160毛坯6262.6刀架的毛坯图如下图所示图1-22.3 拟定刀架工艺路线2.3.1 定为基准的选择1.粗基准的选择按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示，应选刀架底座上表面和右端面为粗基准，以此加工刀架底座底面和左端面以及其它表面。2.精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一

8、”原则，以粗加工后的底面和左端面为主要的定位精基准，即以刀架的下底面和左端面为精基准。2.3.2 表面加工方法的确定根据刀架零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示：表1-3加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um加工方案刀架左端面 IT136.3粗铣孔内表面IT81.6粗镗半精镗精镗 孔 IT8 3.2钻粗铰精铰孔内表面 IT13 6.3钻扩孔底面 IT3 3.2钻扩铰孔 IT12 12.5钻扩刀架10460底面 IT13 1.6粗铣精铣2.3.3 加工阶段的划分该刀架加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工、精加工加工三个阶段。在粗加工

9、阶段，首先将精基准（刀架底面和左端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗镗孔，钻、孔。在半精加工阶段，完成半精镗孔，粗铰孔，扩、孔。在精加工阶段，完成精镗孔，精铰、孔以及M8内螺纹的加工。2.3.4 工序的集中与分散选用工序集中原则安排刀架的加工工序。该刀架的生产类型为大批生产，采用工序集中原则可以提高生产率；而且可以减少工件的装夹次数，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。2.3.5 工序顺序安排1.机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准刀架底面和左端面。（2）遵循“先粗后精”

10、原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原则，先加工刀架底面和左端面，再加工各孔。2热处理工序 铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该刀架在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。3辅助工序在精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该刀架工序的安排顺序为：热处理基准加工粗加工半精加工精加工。2.2.6 确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了刀架的工艺路线表1-4工序号工序名称工 序 内 容设 备工 艺 装 备1粗铣底面以刀架底座的上表面为粗基准加工刀架

11、的下底面卧式铣床X61铣刀、铣床专用夹具、游标卡尺2粗铣左端面以刀架右端面为粗基准加工刀架的左端面卧式铣床X61铣刀、铣床专用夹具、游标卡尺3精铣底面进一步精加工底面卧式铣床X61铣刀、铣床专用夹具、游标卡尺4精铣左端面进一步精加工左端面卧式铣床X61铣刀、铣床专用夹具、游标卡尺5镗Ø32孔以下底面为精基准粗镗、半精镗、精镗Ø32孔车床T68镗刀、车床专用夹具、游标卡尺6钻Ø6孔以左端面为精基准钻、粗铰、精铰两个Ø6孔立式钻床532钻头、钻床专用夹具、游标卡尺7钻Ø11孔以左端面为精基准钻、扩四个Ø11孔立式钻床532钻头、钻床专用夹

12、具、游标卡尺8钻Ø16孔以左端面为精基准钻、扩、铰四个Ø16孔立式钻床532钻头、钻床专用夹具、游标卡尺9攻M8螺纹以左端面为精基准攻M8内螺纹卧式车床CA6140丝锥、车床专用夹具、游标卡尺10去毛刺去除加工后铸件表面的毛刺钳工台平锉11中检对半成品的尺寸进行中期检验塞规、百分表、卡尺等12热处理刀架Ø32孔局部淬火、低温回火淬火机13磨削加工磨削刀架底面和左端面平面磨床M7120A砂轮、磨床专用夹具、游标卡尺14清洗清洗加工后的刀架清洗机15终检对最终成品进行尺寸上的检验塞规、百分表、卡尺等2.4 切削用量、时间定额的计算在这只计算粗镗半精镗精镗32孔此工序的

13、切削用量和时间定额。2.4.1 切削用量的计算粗镗阶段（1）背吃刀量的选择： 粗镗前孔的直径是29mm,因此粗镗的背吃刀量 （2）进给量的选择： （表529）（3）切削速度的选择：由表529知灰铸铁件上粗镗的孔暂将切削速度v取为 由公式又由车床t68的18级转速 取实际切削速度半精镗阶段（1）背吃刀量的选择：半精镗孔的直径是31mm,因此粗镗的背吃刀量 （2）进给量的选择：（表529）（3）切削速度的选择：由表529知灰铸铁件上粗镗的孔暂将切削速度v取为 由公式又由车床t68的18级转速 取实际切削速度精镗阶段（1）背吃刀量的选择：精镗孔的直径是31.7mm,因此粗镗的背吃刀量 （2）进给量的

14、选择：（表529）（3）切削速度的选择：由表529知灰铸铁件上粗镗的孔暂将切削速度v取为 由公式又由车床t68的18级转速 取实际切削速度2.4.2 时间定额的确定工步1：粗镗 工步2：半精镗 工步3：精镗 第3章 车床专用夹具设计3.1 定位方案3.1.1 确定定位元件刀架以底面、右端面、刀架底座侧面为定位基准，根据六点定位原理采用采用平面与定位销组合的定位方案。底面三个定位销限制 X Y Z刀架侧面两个定位销限制 Z X刀架右端面的定位销限制 Y定位元件能限制工件的六个自由度，能实现工件的正确定位。3.1.2 定位误差的分析对于工序尺寸55.02mm而言 3.1.3 定位元件的配合尺寸定位

15、孔与定位销的配合尺寸取为 在夹具上标出定位销配合尺寸。3.2 确定导向装置本工序要求对被加工孔依次进行粗镗半精镗精镗等3个工步的加工，最终达到规定的加工要求，故选用快换镗套作为刀具的导向元件。通过查阅机床夹具设计手册确定镗套的长度H=(12.5d)=50mm,排屑空间h=0.5d=14.5mm。3.3 确定夹紧机构3.3.1 夹紧力的计算螺旋夹紧机构夹紧力 （21）式中 螺纹摩擦角平头螺杆端的直径工件与夹紧元件之间的摩擦系数,0.16螺杆直径 螺纹升角Q 手柄作用力L 手柄长度查机床夹具设计手册，螺纹直径为12mm,用扳手的六角螺母的夹紧力再根据理论力学公式: 3.3.2 确定定位元件之间及定

16、位元件与工件之间的尺寸（1）定位销与定位销中心线之间的尺寸为30mm。（2）镗套中心线与工件底面定位销表面的的尺寸为（其基本尺寸取为零件相应尺寸的平均尺寸；其公差值为其相应位置度公差值的1/2,偏差对称标注)（3）定位销中心线与夹具底面的平行度公差取为0.02mm。（4）标注关键件的配合尺寸 、。设计体会三周的课程设计，使我掌握了机械零件加工方法以及专用机床夹具的设计。这是暨机械制造技术基础这门课理论知识学习后一次很好的实践。这个过程同时也锻炼了分析问题解决问题的能力。机械制造技术基础课程设计主要分为两个阶段，第一阶段是机械加工工艺规程的制定，主要让我们掌握一个工件是怎样从毛坯加工成成品的以及整个工件加工的流程其中包含它的工艺及工序的设计。第二个阶段是专用机床夹具的设计，此过程在确定定位元件及定位方案后通过查阅机床设计手册和课程设计指导书后设计出加工零件用的专用机床夹具。机床夹具的设计包括定位元件的设计，导向元件或堆到装置的设计，夹具体的设计。其中夹具体的设计还要考虑排屑的问题以及怎样确定夹具体与机床的正确位置。本次课程设计我觉得是一次很好的锻炼机会，不仅考察了我们识图、设计的能力而且提升了我们运用绘图软件制图、用WORD文档编辑论文的综合能力。我觉得这么好的机会值得珍惜。 参