机械制造技术课程设计-集油盘加工工艺及铣R22端面夹具设计

目录TOC\o"1-3"\h\u序言 [1]表4.2-37知，阀盖铣底面工作台的水平进给量切削加工长度工序04：铣R22端面1.选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8,铣刀直径，，2.决定铣削用量①决定铣削深度表面粗糙Ra6.3，一步铣削即可满足其精度要求，故②决定每次进给量及切削速度根据立式铣床X52K说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取＝200当＝200r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为工序05：钻2×Φ8.5孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=2则机动工时为 工序06：粗车Φ68端面；粗车Φ52孔工步一：粗车Φ68端面1.确定切削深度Φ68端面，单边加工余量Z=3.0mm，由零件图知，Φ68端面表面粗糙度Ra3.2，再由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，两步车削即粗车——半精车方可满足其精度要求，故粗车单边余量2.确定进给量根据表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.81mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48m/min≈225r/min按CA6140机床的转速(表4.2-8），选择=200r/min4.确定粗车Φ68端面的基本时间为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，式中=5mm，=4mm，，=0.81mm/r，=200r/min，=48m/min，走刀次数=1则工步二：粗车Φ52孔1.确定切削深度Φ52孔，单边加工余量Z=2.5mm，由零件图知，Φ52孔表面粗糙度Ra3.2，再由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，两步车削即粗车——半精车方可满足其精度要求，故粗车单边余量2.确定进给量根据表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.81mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48m/min≈294r/min按CA6140机床的转速(表4.2-8），选择=320r/min4.确定粗车Φ52孔的基本时间为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，走刀长度式中=5mm，=4mm，，=0.81mm/r，=320r/min，=48m/min，走刀次数=1则工序07：粗车Φ73端面；粗车Φ65孔；粗车Φ84×5油槽工步一：粗车Φ73端面1.确定切削深度Φ73端面，单边加工余量Z=3.0mm，由零件图知，Φ73端面表面粗糙度Ra3.2，再由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，两步车削即粗车——半精车方可满足其精度要求，故粗车单边余量2.确定进给量根据表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.81mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48m/min≈209r/min按CA6140机床的转速(表4.2-8），选择=200r/min4.确定粗车Φ73端面的基本时间为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，式中=5mm，=4mm，，=0.81mm/r，=200r/min，=48m/min，走刀次数=1则工步二：粗车Φ65孔1.确定切削深度Φ65孔，单边加工余量Z=2.5mm，由零件图知，Φ65孔表面粗糙度Ra3.2，再由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，两步车削即粗车——半精车方可满足其精度要求，故粗车单边余量2.确定进给量根据表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.81mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48m/min≈235r/min按CA6140机床的转速(表4.2-8），选择=250r/min4.确定粗车Φ65孔的基本时间为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，走刀长度式中=4.5mm，=4mm，，=0.81mm/r，=250r/min，=48m/min，走刀次数=1则工步三：粗车Φ84×5油槽1.确定切削深度Φ84×5油槽，单边加工余量Z=9.5mm，由零件图知，Φ84×5油槽表面粗糙度Ra6.3，再由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，一步车削即可满足其精度要求，两步走刀完成，故粗车单边余量2.确定进给量根据表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.81mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48m/min≈182r/min按CA6140机床的转速(表4.2-8），选择=200r/min4.确定粗车Φ84×5油槽的基本时间切槽时为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，走刀长度式中=7mm，=0mm，，=0.81mm/r，=200r/min，=48m/min，走刀次数=1则工序08：半精车Φ73端面；半精车Φ65孔；90°倒角工步一：半精车Φ73端面1.确定切削深度Φ73端面，单边加工余量Z=3.0mm，由零件图知，Φ73端面表面粗糙度Ra3.2，再由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，两步车削即粗车——半精车方可满足其精度要求，故半精车单边余量2.确定进给量根据表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.41mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min≈318r/min按CA6140机床的转速(表4.2-8），选择=320r/min4.确定半精车Φ73端面的基本时间为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，式中=3mm，=4mm，，=0.41mm/r，=320r/min，=73m/min，走刀次数=1则工步二：半精车Φ65孔1.确定切削深度Φ65孔，单边加工余量Z=2.5mm，由零件图知，Φ65孔表面粗糙度Ra3.2，再由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，两步车削即粗车——半精车方可满足其精度要求，故半精车单边余量2.确定进给量根据表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.41mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min≈358r/min按CA6140机床的转速(表4.2-8），选择=320r/min4.确定半精车Φ65孔的基本时间为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，走刀长度式中=3.0mm，=4mm，，=0.41mm/r，=320r/min，=73m/min，走刀次数=1则工步三：90°倒角工序09：半精车Φ68端面；半精车Φ52孔工步一：半精车Φ68端面1.确定切削深度Φ68端面，单边加工余量Z=3.0mm，由零件图知，Φ68端面表面粗糙度Ra3.2，再由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，两步车削即粗车——半精车方可满足其精度要求，故半精车单边余量2.确定进给量根据表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.41mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min≈342r/min按CA6140机床的转速(表4.2-8），选择=320r/min4.确定半精车Φ68端面的基本时间为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，式中=3mm，=4mm，，=0.41mm/r，=320r/min，=73m/min，走刀次数=1则工步二：半精车Φ52孔1.确定切削深度Φ52孔，单边加工余量Z=2.5mm，由零件图知，Φ52孔表面粗糙度Ra3.2，再由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，两步车削即粗车——半精车方可满足其精度要求，故半精车单边余量2.确定进给量根据表1.4，=0.028～6.33mm/r按CA6140型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.41mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min≈447r/min按CA6140机床的转速(表4.2-8），选择=450r/min4.确定半精车Φ52孔的基本时间为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，走刀长度式中=3mm，=4mm，，=0.41mm/r，=450r/min，=73m/min，走刀次数=1则

3夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。有老师分配的任务，我被要求设计铣R22端面夹具，选用机床：X52K立式铣床。3.1问题的提出本夹具主要用来铣R22端面，表面质量Ra6.3，精度一般。因此，在本道工序加工时，主要考虑如何提高生产率，R22端面质量则不予考虑。3.2定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。由零件图和工艺过程得，选底面、Φ65孔和侧面作为定位基准。3.3定位分析本工序选用的定位基准为底面、Φ65孔和侧面定位，所以相应的夹具上的定位元件应是心轴及A型固定式定位销。定位分析如下：1、底面与心轴端面相配合，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2、Φ65孔与心轴外圆相配合，限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动。3、侧面与A型固定式定位销相配合，限制一个自由度，即Z轴转动。工件六个自由度被完全限制，属于完全定位，故设计合理。3.4定位误差分析1.基准位移误差由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用表示。工件以Φ65孔在轴上定位铣R22端面，如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一致，做无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，轴和工件内孔都有制造误差，于是工件套在轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。按下式计算式中——基准位移误差，mm——孔的最大直径，mm——轴的最小直径，mm=0.07mm2.基准不重合误差加工尺寸h的基准是外圆柱面的母线上，但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不重合误差，用表示。基准不重合误差为=式中——基准不重合误差，mm——工件的最大外圆面积直径公差，mm=3.5切削力的计算1.铣削力计算查《机械制造工艺设计简明手册》表3-3得切削力计算公式：由铣的工时计算知，，=0.25mm，，，由《简明机床夹具设计手册》表3-3知即≈510×0.46×0.33×0.32×24×3N≈1784N2.夹紧力计算所需夹紧力，查表5得，，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K==1.872，当计算K<2.5时，取K=2.5孔轴部分由M16螺母锁紧，查《简明机床夹具设计手册》，P92，表3-16螺母的夹紧力为5380N==13450N由上计算得》，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.6夹具设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择用心轴、快换垫圈和回转手柄螺母等组成的夹紧机构进行夹紧。本工序为铣削余量小，铣削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。

结论本次设计综合了大学里所学的专业知识，是理论与实际相结合的一次考验。通过这次设计，我的综合运用知识的能力有了很大的提高，尤其是看图，绘图，设计能力为我今后的工作打下了良好的基础。在此过程中，我进一步加深了对课本知识的理解，进一步了解了零件的工艺以及夹具设计过程。收获颇丰。首先，我要感谢老师对设计的指导。本次设计是在老师的悉心指导和帮助下完成的，我的机械工艺知识有限，在设计中常常碰到问题，是老师不厌其烦的指导，不断的点拨迷津，提供相关资料，才使设计顺利完成。老师的耐心讲解，使我如沐春风，不仅如此，老师严谨的治学态度和高尚的敬业情操深深打动了我，在此，我向老师表示最真诚的感谢。同时，感谢同班同学的支持和帮助，使我更好的完成了课程设计。