机械制造技术课程设计-拨块加工工艺及铣上部斜面夹具设计

目录TOC\o"1-3"\h\u第1章零件分析 零件分析全套图纸加V信153893706或扣33463894111.1拨块的作用题目所给的零件是拨块，拨块在环链手扳葫芦中起到方向调节的作用，拨块在工作的时候分为左、中、右三个档位，按照控制方向来讲就是上、空、下三个方向，在调节拨块的之前需检查货物是否已经稳固挂在下吊钩上的正确位置，按照方向需求调节拨块后，就可以实现货物吊运的目的。如果将拨块调到向上的位置，则用于提升作业，反则调到向下的位置，则用于重物下降。1.2拨块的工艺分析图1-1拨块零件图拨块加工表面和孔描述如下：1.拨块底面，粗糙度Ra12.52.拨块顶面，粗糙度Ra12.53.拨块前后端面，粗糙度Ra12.54.拨块左右端面，粗糙度Ra12.55.拨块Φ12H8孔，粗糙度Ra1.66.拨块上部斜面，粗糙度Ra6.37.拨块上部槽，粗糙度Ra6.3拨块Φ12H8孔为基准A，上部槽两面与基准A的垂直度公差0.1。

第2章工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式拨块的零件材料45钢，依据《机械制造工艺设计简明手册》表1.3-1，拨块毛坯制造方法为锻造。2.2基面的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。2.2.1粗基准的选择原则1.如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2.如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3.如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4.选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5.粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由粗基准选择原则及拨块毛坯图零件图知，选用拨块后端面、左端面和底面作为定位粗基准。2.2.2精基准选择的原则1.用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2.当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3.当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4.为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5.有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由精基准选择原则及拨块零件图知，选择拨块后端面和Ф12H8孔作为定位精基准。2.3制订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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线：工序01：锻造工序02：调质处理工序03：铣前端面工序04：铣后端面工序05：钻孔至Φ11；扩Φ11孔至Φ11.8；铰Φ11.8孔至Φ12H8工序06：铣上下端面工序07：铣左右端面工序08：铣上部斜面工序09：铣上部槽工序10：去毛刺工序11：检验至图纸要求工序12：包装、入库2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定拨块材料45钢，由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-24知，拨块各加工表面毛坯余量均为1.0mm。图2-1拨块毛坯图2.5确定切削用量及基本工时工序03：铣前端面拨块铣前端面加工余量高速钢立铣刀规格Φ40mm，齿数z=4：《机械制造工艺设计简明手册》表6.26取，确定，其计算公式如下：：《机械制造工艺设计简明手册》表6.30，拨块材料为45钢，取，计算公式如下：式中：拨块铣前端面主轴转速由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36知，拨块铣前端面主轴转速拨块铣前端面机动工时计算公式：式中：，取，取由拨块零件图知，铣前端面走刀长度的计算公式：=0.4130mm/min=52mm/min由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37知，拨块铣前端面工作台的水平进给量工序04：铣后端面拨块铣后端面加工余量高速钢立铣刀规格Φ40mm，齿数z=4：《机械制造工艺设计简明手册》表6.26取，确定，其计算公式如下：：《机械制造工艺设计简明手册》表6.30，拨块材料为45钢，取，计算公式如下：式中：拨块铣后端面主轴转速由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36知，拨块铣后端面主轴转速拨块铣后端面机动工时计算公式：式中：，取，取由拨块零件图知，铣后端面走刀长度的计算公式：=0.4130mm/min=52mm/min由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37知，拨块铣后端面工作台的水平进给量工序05：钻孔至Φ11；扩Φ11孔至Φ11.8；铰Φ11.8孔至Φ12H8工步一：钻孔至Φ11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=1则机动工时为 工步二：扩Φ11孔至Φ11.8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=1则机动工时为 工步三：铰Φ11.8孔至Φ12H8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=1则机动工时为 工序06：铣上下端面拨块铣上下端面加工余量高速钢立铣刀规格Φ6mm，齿数z=3：《机械制造工艺设计简明手册》表6.26取，确定，其计算公式如下：：《机械制造工艺设计简明手册》表6.30，拨块材料为45钢，取，计算公式如下：式中：拨块铣上下端面主轴转速由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36知，拨块铣上下端面主轴转速拨块铣上下端面机动工时计算公式：式中：，取，取由拨块零件图知，铣上下端面走刀长度的计算公式：=0.2355mm/min=71mm/min由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37知，拨块铣上下端面工作台的水平进给量工序07：铣左右端面拨块铣左右端面加工余量高速钢立铣刀规格Φ6mm，齿数z=3：《机械制造工艺设计简明手册》表6.26取，确定，其计算公式如下：：《机械制造工艺设计简明手册》表6.30，拨块材料为45钢，取，计算公式如下：式中：拨块铣左右端面主轴转速由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36知，拨块铣左右端面主轴转速拨块铣左右端面机动工时计算公式：式中：，取，取由拨块零件图知，铣左右端面走刀长度的计算公式：=0.2355mm/min=71mm/min由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37知，拨块铣左右端面工作台的水平进给量工序08：铣上部斜面拨块铣上部斜面加工余量高速钢立铣刀规格Φ30mm，齿数z=4：《机械制造工艺设计简明手册》表6.26取，确定，其计算公式如下：：《机械制造工艺设计简明手册》表6.30，拨块材料为45钢，取，计算公式如下：式中：拨块铣上部斜面主轴转速由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36知，拨块铣上部斜面主轴转速拨块铣上部斜面机动工时计算公式：式中：，取，取由拨块零件图知，铣上部斜面走刀长度的计算公式：=0.4188mm/min=75.2mm/min由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37知，拨块铣上部斜面工作台的水平进给量工序09：铣上部槽拨块铣上部槽加工余量高速钢三面刃铣刀规格Φ63mm，齿数z=10：《机械制造工艺设计简明手册》表6.26取，确定，其计算公式如下：：《机械制造工艺设计简明手册》表6.30，拨块材料为45钢，取，计算公式如下：式中：拨块铣上部槽主轴转速由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36知，拨块铣上部斜面主轴转速拨块铣上部槽机动工时计算公式：式中：，取，取由拨块零件图知，铣上部槽走刀长度的计算公式：=1140mm/min=140mm/min由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-37知，拨块铣上部槽工作台的水平进给量

第3章铣夹具设计我选择的夹具任务是：拨块铣上部斜面夹具，选用机床：立式铣床X5012。3.1问题的提出拨块铣上部斜面，粗糙度Ra6.3，精度要求一般，因此设计夹具时，主要考虑如何提高劳动生产率，上部斜面质量则不予考虑。3.2定位分析选择拨块后端面、Ф12H8孔和底面定位，对应的定位元件为心轴和定位销。定位分析如下：1.拨块后端面与心轴端面相配合限制三个自由度，即X轴转动、Y轴移动和Z轴转动。2.拨块Ф12H8孔与心轴外圆相配合限制两个自由度，即X轴移动和Z轴移动。3.拨块底面与定位销限制一个自由度，即Y轴转动。工件六个自由度被完全限制，属于完全定位3.3夹紧装置3.3.1夹紧机构设计原则1.夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。2.工件和夹具的变形必须在允许的范围内。3.夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构4.必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。5.夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。6.夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。3.3.2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，，=0.4mm，，，由《简明机床夹具设计手册》表3-3知即≈510×1×0.48×0.047×26×4N≈1197N3.3.3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M6螺母锁紧，查参考文献2，P92，表3-16螺母的夹紧力为1903N==4757.5N由上计算得》，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.4误差分析3.4.1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Φ12H8孔在轴上定位铣底面，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=0.0385mm3.3.2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A型手柄螺母、心轴、快换垫圈和六角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。

结论本次设计的完成离不开老师的辛勤指导和同学们的热情帮助，再次向他们表示最衷心的感谢。设计以机械加工工艺路线为主线，进一步拟定加工方法，通过分析零件图纸、选用机械加工设备等，初步拟定加工面法。加工路线确定后，切削用量和加工工时的计算要熟悉和使用有关手册查看工艺参数。将计算出来的资料和加工方法，刀具，机床设备，填入过程档案。在设计中体会到前面所学课程的重要性，并从这个设计中得到巩固和拓展，同时也提高了自己独立思考、独立工作的能力，为毕业后走上社会，从事相关的技术工作奠定了一个良好的基础。以拨块铣上部斜面夹具为主的机械加工工艺规程，《机械加工工艺规程设计》运用了《基准选择》等知识，《工件定位》、《夹紧机构》等知识在《夹具设计》中均有应用。通过这一设计，使我基本掌握了零件的加工工艺分析，工艺文件的编写，设计专用夹具的方法步骤等，并能熟练掌握其中的各个环节。学习了相关的手册，工艺装备的选用和使用方法等。这个设计还是有不少不足