机械制造技术课程设计-星轮加工工艺及铣尺寸61端面夹具设计

PAGE3说明书设计题目：制定星轮的加工工艺，设计铣面的铣床夹具全套图纸加V信153893706或扣3346389411设计者：班级：学号指导教师：目录目录序言 3一、零件的分析 41.1零件的作用 41.2零件的工艺分析 4二.确定生产类型 5三.确定毛坯 6四.工艺规程设计 7(一)选择定位基准： 7（二）制定工艺路线 7（三）选择加工设备和工艺设备 7(四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定 8五、夹具设计 105.1研究原始质料 105.2定位基准的选择 105.3切削力及夹紧分析计算 105.4误差分析与计算 125.5夹具设计及操作的简要说明 13参考文献： 14序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.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总复习,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。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导。一、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是星轮。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。1.2零件的工艺分析零件的材料为45号钢，且零件内有较大的孔径，故应先进行锻造成型，再进行相关的机加工，最后进行热处理。二.确定生产类型已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是0.4Kg/个，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》3页表1-3和1-4，可确定该星轮生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。三.确定毛坯1确定毛坯种类：零件材料为45钢。考虑零件在运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择锻件毛坯。2确定锻件公差和加工余量及分形面形状：《机械制造技术基础课程设计指导教程》33页表2-10和2-11，确定锻件的长度、宽度、高度及厚度公差，再依据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2－13和表2－14确定锻件的机加工余量，分型面选择在长度为mm处（如锻件图所示）。3绘制锻件零件图：（附零件图）。星轮锻造毛坯尺寸公差及及加工余量单位(mm)项目及加工余量(单边)尺寸公差备注厚度61表2-111.52.0取(1.5)表2-13宽度45表2-101.52.0取(1.8)表2-13宽度40表2-101.52.0取(1.8)表2-13宽度64表2-101.52.0取(1.8)表2-13孔径28表2-102.0表2-14厚度14表2-111.52.0取(1.5)表2-13注:备注中所选表格皆来自机械制造技术基础课程设计指导教程》四.工艺规程设计(一)选择定位基准： 1粗基准的选择：以零件的又端面为主要的定位基准。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”原则，以加工后的轴孔及花键为主要的定位精基准。（二）制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造技术基础课程设计指导教程》9页表1－6、1-7、1-8，选择零件的机械加工方法及工艺路线方案如下：1.粗车两端面2.半精车两端面3.铣两端面4.车外表面5.中心孔加工（钻、扩，粗铰、精铰）6.开三个的槽7.铣16mm的键槽及槽8.铣的三个大端面(粗铣和精铣)9.摩的三个大端面10.钻三个mm的孔11.扩三个mm的孔至的孔12.热处理.13.校正.14.清洗.15终检.（三）选择加工设备和工艺设备 1机床的选择：工序080为铣的三个大端面(粗铣和精铣)，可采用X60卧式铣床。工序090为摩的三个大端面,可采用M315磨床.2选择夹具：该星轮的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。3选择刀具：由于工序080和工序090所加工的端面为特殊形状端面用一般的刀具加工较为困难,故用专用成型铣刀(材质为高速钢)和磨刀.4选择量具：专用量具5其他：(四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定工序30：铣尺寸端面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：，，齿数。单边余量：Z=3mm所以铣削深度：精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照文献，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：,取切削工时被切削层：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间五、夹具设计5.1研究原始质料利用本夹具主要用来铣尺寸端面，要满足对称度要求以及其两边的要求。在铣此面时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。5.2定位基准的选择首先必须明确其加工时应如图所示，这样水平放置，便于加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加支撑、固定V型块和滑动V型块定位，这样既简单又方便。一底面限制的自由度有3个，1个固定V型块限制两个自由度，一个滑动V型块限制限制一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，一个支撑面顶住，限制了z轴的移动，z轴的旋转，y轴的旋转三个移动自由度。一个固定V型块限制了y轴的移动，x轴的移动，一个滑动V型块限制了z轴的旋转，这样6个自由度全部被限制根据上面叙述选择方案。5.3切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金）刀具有关几何参数：由参考文献[5]5表1～2～9可得铣削切削力的计算公式：有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：安全系数K可按下式计算：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式参数：由此可得：所以由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。选用夹紧螺钉夹紧机由其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+GG为工件自重夹紧螺钉：公称直径d=20mm，材料铝合金钢性能级数为6.8级螺钉疲劳极限：极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为[s]=2.5~4取[s]=4得满足要求经校核：满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。5.4误差分析与计算为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：由参考文献[5]可得：=1\*GB2⑴两V型块定位误差：其中：，，，⑵夹紧误差：其中接触变形位移值：查[5]表1～2～15有。⑶磨损造成的加工误差：通常不超过⑷夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。5.5夹具设计及操作的简要说明当夹具有制造误差、工作过程出现磨损、以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换V型块。以便随时根据情况进行调整换取。应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中