机械制造技术课程设计-拨块加工工艺及钻φ12H8孔夹具设计

目录TOC\o"1-3"\h\u目录 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章钻夹具设计3.1确定定位方案加工Φ12H8mm孔，以后端面、右端面和底面为定位基准，对应的定位元件为支承板、支承板30×12×6和定位销。定位分析如下：后端面与支承板配合定位，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动；右端面与支承板30×12×6配合定位，限制两个自由度，即Y轴移动和Z轴转动。底面与定位销配合定位，限制一个自由，即X轴移动。工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。3.2定位误差分析主定位元件为支承板，误差分析如下：1、定位误差：式中：T——拨块后端面公差T——支承板公差——拨叉后端面与支承板的最小配合间隙=0.11+0.018+0.016=0.1442、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响较小，取=03、磨损造成的加工误差：通过不超过0.005mm,拨块后端面的公差为（-0.07+0.02）=0.013误差总合：+=0+0.005=0.005mm<0.013mm从上分析，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.3夹紧方案3.3.1夹紧方案设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：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。选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。螺栓螺母夹紧机构的特点：①结构简单，制造方便加紧可靠施力范围大；②自锁性能好操；③扩力比80以上，行程S不受限制；④加紧工作慢，效力低。加工Φ12H8孔，采用V型块夹紧机构。3.3.2计算钻削力计算切削力如下：由钻Φ11孔的工时计算知，，=0.28mm由《简明机床夹具设计手册》表3-3知即≈2102N3.3.3计算夹紧力所需夹紧力，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钻套设计加工Φ12H7孔需要钻、扩、铰，故选用快换钻套（其结构如下图示），根据工艺要求：即用Φ11的麻花钻钻孔。查机床夹具标准件可知Φ11相配的快换钻套的具体结构如下图4-1快换钻套具体的尺寸如下图4-2快换钻套的规格及主要尺寸因为钻套和夹具体是间隙配合，加工的时间钻套靠压紧螺钉把他压紧在钻模板上，以防止加工的时间工件的旋转，有上图可知和钻套相配的螺钉的尺寸为M6，查机床夹具标准件可知，M6钻套压紧螺钉的具体结构如下图4-3钻套螺钉具体的尺寸如下图4-4钻套螺钉的规格及主要尺寸3.5设计夹具体夹具体是夹具的基础件，夹具上的各种装置和无件通过夹具体连接成一个整体。故夹具体的形状与尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接。对夹具体的要求：1、有足够的强度与刚度，在加工过程中，夹具体在切削力、夹紧力的作用下，应不会产生不允许的变形和振动。2、尺寸稳定，为保证夹具加工后尺寸稳定，对铸造夹具体要进行时效处理；对焊接夹具体要进行退火处理，以削除内应力。3、对构工艺性好，在保证强度和刚度的前提下，夹具体应力求结构简单，便于制造、装配和检验；体积小、重量轻以便于操作。对于移动或翻转夹具，其重量一般不宜超过10kg。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。本道工序为钻床夹具选择用螺杆螺旋夹紧机构进行夹紧。本工序为钻削余量小，钻削力小，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，