机械制造技术课程设计-后摇臂座加工工艺及铣上端面夹具设计

I设计题目：后摇臂座铣上端面夹具设计 全套图纸加V信153893706或扣3346389411

目录TOC\o"1-3"\h\u4671第一章绪论 3193381.1数控加工技术的发展 3144221.2数控加工工艺的特点 31816第二章工艺规程设计 6322091.3年产量和批量的确定 6187802.2零件的分析 734682.3毛坯余量和加工余量的确定 8273172.4定位基准的选择和优选 9152272.5工艺方案的确定 1082172.6工艺路线的拟定 1132351一）机床的选择 1216504二）刀具的选择 1216546三）夹具的选择 121664四）量具的选择 123583五）加工面尺寸的选择 1310155六）削用量的确定 1322497七）机动时间的计算和工序时间定额 1426243第三章夹具设计 17225243.1定位基准的选择 17312003.2定位元件的选择 1715323.3切削力及夹紧力分析计算 1920033第四章总结 2210711参考文献 23绪论1.1数控加工技术的发展随着现有的科技技术的进步，在国内的机械制造业的发展中，铣削加工也正日新月异地发展着，技术不断的变化着，机械产品对铣削加工的要求也越来越高，精密度要求更加的严格，主要表现在加工精度的保证方面。为了保证数控铣削加工产品的精度能够达到要求，必须协调加工生产的产品在加工中的满足每一个方面的要求，因为在加工生产中，在现有的发展水平中科院使得产品生产过程中实现按照特定设定的工艺完成加工生产，不论机械制造产品的生产规模发展如何，现代机械制造都需要更多种类繁多的机械加工工艺装备来完成加工生产，而目前的制造业加工生产的产品的质量、保证的生产率、生产零件的成本，零件的工艺装备设计都是对零件成品的生产有很大的作用。现代加工工业随着技术的创新和进步，数控加工技术的编程在现阶段的发展也是有了迅速的提高，目前的数控加工编程都是采用自动化的编程，借助外来软件完成CAM的编程，直接导入数控机床就能完成相应的加工路径。1.2数控加工工艺的特点在摇臂铣削加工的设计中。可以很好的运用数控加工来完成，首先对数控加工进行了解。使用数控机床加工摇臂铣削的精度较高、数控加工摇臂零件的一般只需要进行一次加工就可以达到摇臂零件的加工要求，实现摇臂零件的加工部位的精度要求，在摇臂零件数控加工上很大程度上可以不需分摇臂零件粗加工和摇臂零件精加工两次进行加工。现有能对摇臂零件的加工方式中，基本都是在依靠数控机床上完成摇臂零件的加工，实现摇臂零件装夹上完成工件的一次性装夹后，就可以完成摇臂零件的整个铣槽工序的全部加工，在比较复杂的结构和难度零件特殊的零件上，有时一装夹就可以全部的完成整个额工件的全部需要加工的内容。现在的数控铣床以及数控加工设备，在设计的时候刀具库的设计或刀架的设计上都是同时装有几把刀具，甚至有很多更多的刀具来实现备用刀具。

第二章工艺规程设计2.1年产量和批量的确定生产纲领为中大批量生产，已知的叉年生产能力，1公斤的质量，可以确定生产的小规模生产的类型。因此，基本倾向初步安排，以确定过程如下：分割处理阶段;构思适当的浓度;主要加工设备已通用设备。由零件图可知：生产纲领500件/年，备品率为2%，废品率为2%，因此年产量：Q＝生产纲领×每台件数×(1+备品率)×(1+废品率)Q＝500x1x（1+0.02）x（1+0.02）件Q＝520件日产量＝Q÷260=2(件)日产量(一天2班)＝日产量÷Days=1件/天查工艺人员手册，轻型（100公斤以内）零件的生产性质：中批500～5000大批5000～50000考虑到保证产品按时定量完成，生产该产品的每一道工序的单件核算时间必须小于生产节拍（工艺卡填写过程考虑到客观随机因素的影响，将节拍乘80%后与单件核算时间比较），若大于生产节拍，就会造成完不成年产量，因此应改用单台机床加工。2.2零件的分析后摇臂座是机械设计基础上用来支撑的构件，起定位、夹紧后摇臂座的作用。后摇臂座是一种可以接受综合载荷的加工、使得构造特别的大型和特大型的后摇臂座，具有以下优点“构造紧凑、回转灵敏、装置维护方便等特点”。磨损作为后摇臂座最为常见的问题，后摇臂座在加工中磨损的情况也精车发生。后摇臂座在加工使用过程中需要引起以下几点注意内容：（1）后摇臂座的材料一般都是铸铁，再好的后摇臂座也都有它们使用的极限性，就比如温度。（2）后摇臂座在开始加工产的过程中必须对后摇臂座进行预热后再开始加工，防止对加工精度有影响。1、后摇臂座选用材料为QT450-10，俗称球铸铁。2、该后摇臂座主要加工表面及技术要求分析如下：(1)、后摇臂座上端面及孔Φ12.5的上下端面与孔Φ12H7的垂直度公差等级为9-10级。(2)、尺寸44、40、20都有其尺寸要求，加工时需要保证这些尺寸。(3)、Φ20H7孔内表面Ra≤1.6，需要进行精镗。2.3毛坯余量和加工余量的确定确定加工余量该后摇臂座材料为：QT450-10,Gs=320mpa,Gb=500mpa,c采用模铸制造，且为成批生产，根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸及由表可知，选择加工余量及公差值为2确定毛坯基本尺寸表毛坯尺寸零件尺寸单边加工余量毛坯尺寸Φ12.5顶面顶面、底面为254Φ20孔侧面顶面、底面为224Φ12孔侧面顶面、底面为224Φ20孔顶面、底面为2Φ16选择毛坯时候应该考虑一下几点因素：(1)后摇臂座的力学性能要求：相同的材料具有不同的毛坯的制造方法，机械性能而变化。离心铸造铸件，铸件的压力铸造，金属铸件铸造，砂型铸造浇注，一旦降低机械性能。（2）结构形状和外形尺寸：直径小于阶梯轴宜采用棒，其差额应当在大型锻件使用;形状复杂，钢铸件的机械性能可能不太苛刻，复杂形状和薄壁金属铸造毛坯不宜采用;较大的尺寸不应该使用粗锻造，铸造和铸造，砂型铸造和使用更多自由锻造;小叉形状复杂的精密锻造方法应采取以避免加工。（3）计划和批量生产：生产计划大的毛坯制造方法时，应用高精确度和高生产率，生产纲领小时应采取装备的空白制造方法。（4）现场生产条件要求：此条受到技术经济分析和论证。

后分析的考虑，材料选择叉QT450-10，由于叉结构一般，进行生产，小批量生产的类型，在操作过程中遭受的影响不大，机械性能要求的机器，考虑叉在机器遭受小操作过程中的影响，结构相对简单的叉属于批量叉，叉尺寸小外形，根据参考文献。[8]表3-1选择的金属型铸造铸件毛坯。查书第41页表2.2-5，铸件尺寸公差等级为9的选择。1.确定的那种粗糙根据叉确定毛坯铸造材料。并根据它们的结构和形状，尺寸和生产类型，粗糙的金属模铸造方法中所选择的机械砂。表15-5使用九号货柜码头级铸件尺寸公差等级。2、画后摇臂座毛坯图(图附后)

2.4定位基准的选择和优选（一）选择定位基准（1）以便选择粗基准，以便夹紧原理，而不是基准和粗糙表面，用于更好的质量的人作为参考的基础上的加工表面，选择的底表面是粗糙的基准。（2）选择的参考基准重合原则的基础上的精细，应使用统一的参考，将有助于确保后摇臂座的准确性。多用“一面两孔”的定位.后摇臂座零件基面选择是后摇臂座零件加工工艺规程，加工设计的中的重要考量的内容工作之一，后摇臂座零件加工工艺基面选择是否正确与合理，可以使后摇臂座零件加工质量能否得到保证，后摇臂座零件生产率能否得以提高。基准的选择不但使后摇臂座零件加工工艺过程中的问题出现，更有可能因为选择不当，还会造成后摇臂座零件大批报废，使后摇臂座零件生产无法正常得到很好的进行。后摇臂座零件粗基准的选择：对于后摇臂座零件的加工而言，粗基准的选择是否合理，对后面的摇臂座零件精加工至关重要。对于后摇臂座零件的精基准的可靠性选择而言，主要需要考虑的问题是，在加工的时候摇臂零件基准能否重合的问题，当设计后摇臂座零件基准与后摇臂座零件工序基准不重合时，应该进行后摇臂座零件尺寸换算，这在以后还要专门对后摇臂座零件进行加工分析计算，不再重复说明。挡加工完精基准A后，其余加工工序的基准都以基准A为定位和装夹，完成孔的加工和端面的铣削加工。2.5工艺方案的确定2.5.1平面加工Φ12.5轴向上下端面通过铣削来实现加工精度，分别对两端面进行粗铣，半精铣、精铣，使表面粗糙度达到Ra1.6um。粗面的加工采要粗铣和精铣的方式实现加工。2.5.2孔的加工Φ20的孔，因为把内孔面作为定位基准面，保证定位误差偏小，则需通过钻、扩孔来实现，达到公差等级IT7级；Ra1.6um。Φ12mm的孔，因不作为后加工的定位基准面，则只需使用Φ11的麻花钻进行钻孔后进行铰孔加工，使公差等级达到IT8级，表面粗糙度Ra1.6um，Φ12.5的孔采要钻铰孔加工，作为后续加工的加工工艺孔。2.6工艺路线的拟定在制订工艺路线的时候，出发点应当是使后摇臂座的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求都能得到合理的公差及行为公差要求保证。工序号工种工序内容设备名称型号1铣粗、精铣底面，保证表面精度要求。普铣X60122铣粗、精铣上端面，保证图纸尺寸50mm要求。普铣X60123铣粗、精铣左侧面至图纸尺寸中心要求10±0.1，表面精度3.2。普铣X60124铣粗、精铣右侧面只图纸尺寸20（0，-0.14）表面精度3.2。普铣X60125钻铰孔钻孔Φ12.5至尺寸Φ12mm，保留0.5mm铰孔余量；铰孔Φ12.5至图纸尺寸要求，表面表面精度12.5.钻床Z5256镗孔粗钻镗孔Φ20（0，+0.023）至尺寸Φ19mm，保留1mm精镗余量；精镗Φ20（0，+0.023）至图纸尺寸要求，表面表面精度1.6.孔口倒角。卧式镗床T61x7钻铰孔钻孔Φ12（0，+0.07）至尺寸Φ11mm，保留1mm铰孔余量；铰孔Φ12（0，+0.07）至图纸尺寸要求，表面表面精度1.6.钻床Z5258钻攻孔钻孔M6底孔尺寸Φ5mmmm；攻丝M6至图纸尺寸要求，表面表面精度3.2.钻床Z5259钳工倒底面倒角、去毛刺。钳工台10检验终检。检验台11入库机床的选择在本次的后摇臂座的加工中，主要用到的机床有铣削加工的普铣机床，内孔加工的镗铣机床，还需要到线切割，内槽加工的插铣机床等。在实际的加工中，我们选择铣削加工机床型号为：普铣X6012；镗铣加工机床型号为：镗床T651；钻销加工钻床型号：钻床Z525；线切割机床.刀具的选择本次使用的铣削刀具为：合金立铣刀Φ10；钻孔使用Φ11麻花钻；镗铣加工选择使用Φ10镗刀；插铣加工选择使用专用的插铣成型刀具。夹具的选择本次设计的后摇臂座零件，在加工中需要设计一下夹具满足加工的要求,提高零件的生产速度和加工质量。在铣削加工中，需要设计铣床专用夹具，钻孔时需要设计钻销加工钻床专用夹具，镗孔装有夹具等。本次的设计中，选择以上夹具中的上表面铣削装有夹具。量具的选择面的加工中，需要选择0-200mm游标卡尺，孔的加工中需要选择内径千分尺，塞规等专用量具。加工面尺寸的选择拐臂各加工表面的加工余量加工表面单边余量双边余量备注Φ12.5顶面24顶面、底面双侧均加工Φ20Φ12侧面24顶面、底面双侧均加工Φ20孔24粗精镗均加工Φ12孔00钻铰孔均加工Φ12.5孔00钻铰孔均加工削用量的确定铣削加工（A）确定切削用量a．确定背吃刀量“半精铣时，背吃刀量一般为0.5―2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.5mm。”b．确定进给量选择每齿进给量为0.2mm/z.c．选取切削速度选择切削速度。确定铣刀的磨钝标准及耐用度取磨钝标准为0.5mm，查得刀具的耐用度。确定机床主轴转速n：（B）确定时间定额（2次走刀）一次走刀基本时间1.55min=93s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。7.633mm其中d=60mm；；=3~5，取=4mm=84.88mm/min钻削加工机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献[3]表4.3～9选高速钢锥柄麻花钻头。=1\*GB2⑴钻孔Φ12H7钻孔Φ12H7时先采取的是钻Φ11孔，再铰孔刀Φ12H7。切削深度：进给量：根据参考文献[3]表2.4～38，取。切削速度：参照参考文献[3]表2.4～41，取。机床主轴转速：，按照参考文献[3]表3.1～31，取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：镗孔加工刀具：根据参照参考文献[3]表4.3～54，选择硬质合金锥柄机用镗刀。切削深度：，且D=15H7。进给量：根据参考文献[3]表2.4～58，取。切削速度：参照参考文献[3]表2.4～60，取。机床主轴转速：按照参考文献[3]表3.1～31取实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：该工序的加工机动时间的总和是：

第三章夹具设计3.1定位基准的选择后摇臂座零件粗基准的选择：对于后摇臂座零件的加工而言，粗基准的选择是否合理，对后面的摇臂座零件精加工至关重要。对于后摇臂座零件的精基准的可靠性选择而言，主要需要考虑的问题是，在加工的时候摇臂零件基准能否重合的问题，当设计后摇臂座零件基准与后摇臂座零件工序基准不重合时，应该进行后摇臂座零件尺寸换算，这在以后还要专门对后摇臂座零件进行加工分析计算，不再重复说明。挡加工完精基准A后，其余加工工序的基准都以基准A为定位和装夹，完成孔的加工和端面的铣削加工。3.2定位元件的选择后摇臂座在加工顶面夹具孔平面时采用面作为定位基准，易于做到工艺过程中的基准统一，保证后摇臂座的相对位置精度，且具有支撑面大，支撑刚性好等优点；本后摇臂座采用底面和一外部的两侧面作为定位基准，后摇臂座底面为第一定位基准；两侧面为第二定位基准，它和支撑原件联合限制了z方向转动自由度，所以此定位方案符合六点定位原理，采用V型块定位和螺杆夹紧的方式板后摇臂座夹紧。3.3切削力及夹紧力分析计算因为定位方向与加工尺寸方向垂直，且被加工表面无尺寸公差要求，为此要加工表面，只要保证粗糙度为Ra3.2，故只需进行转角误差计算即可。=转角误差很小，符合定位要求，可以使用。设计铣端面夹具的夹紧力的计算选用夹紧螺钉，：其中f为压板在夹紧面上的摩擦系数，取 F=+GG为工件自重夹紧螺钉：选择现有的标准螺钉直径M12X110mm;夹紧螺钉的疲劳极限：极限设置应力幅：夹具夹紧许用应力幅：夹紧螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为[s]=3.5~4取[s]=4