K242-制定刀架的加工工艺设计钻M8底孔的钻床夹具设计[轴承座].zip

产品型号零（部）件图号5-20第 页 机机 械械 加加 工工 工工 艺艺 过过 程程 卡卡 片片 产品名称刀架零（部）件名称共 页 材料牌号HT200毛坯种类 普通 灰口 铸铁 毛坯外形尺寸每毛坯件数1每台件数备注 工时工序 号 工序 名称 工 序 内 容车间 工 段 设备工艺装备 准终单件 1铸造 砂型铸造,时效处理外协 2清砂除去浇冒口、锋边及型砂外协 3铣 夹紧刀架孔两侧毛坯，铣刀架底面，照顾尺寸 55mm 和 表面粗糙度，采用 X51 立式铣床加专用夹具。 车 间 立式 铣床 铣夹具，量具，铣刀 4铣 以上下底面为基准，并夹紧，铣后端面，采用 X51 铣 床加专用夹具。 车 间 立式 铣床 铣夹具，量具，铣刀 5钻 以底面为基准，夹紧前后端面，钻 11 孔和 16 孔， 保证 16 孔深为 10mm，采用 Z525 钻床加专用夹具。 车 间 钻床钻夹具 6钻 以底面为基准，夹紧前后端面，钻，铰 8 孔，采用 Z525 钻床加专用夹具。 车 间 钻床钻夹具 7钻 以底面为基准，夹紧前后端面，钻，镗 32 孔，并保 证孔中心到底面的距离为 55mm 和对孔的平行度，采用 Z525 钻床和 T616 镗床加专用夹具。 车 间 钻床钻夹具 8钻 以底面和后端面为基准，夹紧两侧面，钻 M8 螺纹底孔， 攻 M8 螺纹，采用 Z525 钻床加专用夹具。 车 间 钻床专用夹具 9车 车圆角 R2 和倒角 1*45，采用 CA6140 车床和专用夹 具。 车 间 车床车床夹具，车刀 10 去毛 刺 质管 科 11 入库 检验 质管 科 编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期） 、处 数 更改文件 号 签 字 日 期 标 记 处 数 更改文件 号 签 字 日期 1 机械制造技术课程设计说明书机械制造技术课程设计说明书 设计题目：设计题目：制定图 5-20 所示刀架的加工工艺， 设计钻 M8 底孔的钻床夹具 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化 班班 级：级： 学学 号：号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 机械工程系机械工程系 2012 年年 12 月月 14 日日 2 摘要摘要 本次设计是刀架件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具 设计。刀架的主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知， 保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵 循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精 加工阶段以保证加工精度。基准选择以 32 孔作为粗基准，以 为刀架底面作为精基准。 主要加工工序安排是先以 30 孔为基准加工出底面，再以 底面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用底面和 工艺孔定位加工其他孔与平面。 关键词：刀架；加工工艺；专用夹具 3 目录目录 1 零件的分析零件的分析.4 1.1 零件的作用4 1.2 零件的工艺分析4 1.2.1 零件图.4 1.2.2 加工表面及孔5 2 确定零件的生产类型确定零件的生产类型5 2.1 零件的生产类型5 2.2 毛坯的确定6 2.2.1 毛坯的种类及制造方法.6 2.2.2 确定铸件加工余量.6 2.2.3 绘制毛坯图.7 3 定位基准的选择定位基准的选择.7 3.1 选择粗基准.8 3.2 选择精基准.8 4 制定机械加工工艺路线制定机械加工工艺路线.8 4.1 确定各加工表面的加工方法.9 4.2 拟定加工工艺路线.9 5 机械加工余量，工序尺寸及公差的确定机械加工余量，工序尺寸及公差的确定10 5.1 加工余量和工序尺寸的确定10 5.2 确定切削用量及时间定额11 6 夹具设计夹具设计 .29 7 参考文献参考文献 .31 4 1 1 零件的分析零件的分析 1.11.1 零件的作用 刀架是用于安装车刀的零件，镗孔的目的是为了和刀具相 配合，台阶孔是用于固定刀架的，32 孔是用来与刀具相连， 支撑并固定刀具. 1.2 零件的工艺分析 1.2.1 零件图： 零件的三维图，如下图所示 5 1.2.2 加工表面及孔 （1）32 及 8 两孔都具有较高的精度要求，表面粗糙度 Ra 的值是 1.6um，是加工的关键表面。 （2）刀架的下表面的表面粗糙度 Ra 为 1.6um，16 孔的下 表面及内孔的表面粗糙度 Ra 分别为 3.2um 和 6.3um，以及刀架 的后端面的表面粗糙度 Ra 为 6.3um，是加工的重要表面，刀架 的下表面与轴承孔中心线有平行度要求，0.01um，也是粗糙度的 加工表面。 （3）M8 螺纹加工主要保证其定位尺寸的要求。 （4）其余表面要求不高。 2 2 确定零件的生产类型确定零件的生产类型 2.12.1 零件的生产类型零件的生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间，工段，班组，工作地 等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的 影响。生产类型一般可分为大量生产，成批生产和单件生产三种 类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类 型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企 业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包 括备品和废品在内的年产量。零件的年生产纲领 N 可按下式计 算： 6 式中：N零件的生产类型（件/年） ； Q产品的年产量（台、辆） ； m每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆） ； a备品率，一般取 24； b废品率，一般取 0.30.7 根据上式计算求得零件的生产纲领，通过查表可得刀架的生 产类型为中批生产。 2.22.2 毛坯的确定毛坯的确定 2.2.12.2.1 确定毛坯的种类及其制造方法确定毛坯的种类及其制造方法 零件的材料为 HT150，考虑零件在机床运行过程中所承受 的冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，毛坯 可选用铸造成型零件形状不复杂，因此毛坯形状可以与零件形状 尽量接近。 2.22.2 2 2 确定注件加工余量确定注件加工余量 查机械制造工艺设计简明手册 ，选用铸件尺寸公差等 级 CT-12,选用加工余量为 MA-H 级，并根据毛坯的基本尺寸可 知：刀架底面的机械加工余量为 6.5mm，后端面的机械加工余 7 量为 6.5mm。 2.2.3 绘制铸件毛坯图 3 3定位基准的选择定位基准的选择 8 正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容。也是 保证零件加工精度的关键。定位基准分为粗基准、精基准及辅助 基准。选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又 要考虑零件的特征、设计基准和加工方法，根据粗、精基准的选 择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。 通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保 证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先选择零件表面最终 加工所用精基准和中间工序所用的精基准，然后在考虑选择合适 的最初工序的粗基准把精基准面加工出来。 3.13.1选择粗基准选择粗基准 按照有关粗基准的选择原则，按照粗基准的选择原则： 选择要求加工余量小而均匀的重要表面的粗基准，以保证 该表面有足够而均匀的加工余量。故选择 32 外轮廓面为 基准，能方便的加工出 32 孔，保证孔中心与刀架下端面 的平行度，32 孔外轮廓面的面积较大，无浇口，冒口， 飞边等缺陷，符合粗基准的要求。 3.23.2选择精基准选择精基准 经分析零件图可知，刀架底面为高度方向基准，刀架 前端面为宽度方向基准，根据统一原则，考虑选择以加工 的刀架底面为精基准，保证底面与孔 32 孔中心线的距离 为 55.，该基准面积较大，工件的装夹稳定可靠，容易操 作，夹具结构也比较简单。 4 4 制定机械加工工艺路线制定机械加工工艺路线 9 4.1 确定各加工表面的加工方法确定各加工表面的加工方法 该刀架的加工表面为：刀架的底面，后端面，32 内 孔，11，16 台阶孔，8 通孔，M8 螺纹。根据各加工表面 尺寸精度及表面粗糙度要求，底面的加工路线为：粗铣-半精 铣-精铣，后端面的加工路线为：粗铣-半精铣，32 内孔 的加工路线为：粗镗-精镗，11 孔的加工路线为：由于该表 面的粗糙度要求比较低，直接采取钻就可以了，16 孔的加工 路线为：钻-粗铰，8 的加工路线为：钻-粗铰-精铰， M8 螺纹的加工路线为：钻-攻螺丝。 4.24.2 拟定加工工艺路线拟定加工工艺路线 根据零件的加工的几何形状，尺寸精度及位置精度，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， 可以考虑采用万能机床配以专用工具，并尽量使工序集中来提高 生产率。查机械制造工艺设计简明手册第 20 页表 1.4- 7,1.4-8，1.4-11，选择零件的加工工艺路线如下： 工序 1：时效处理 工序 2：除去浇冒口、锋边及型砂 工序 3：夹紧刀架孔两侧毛坯，铣刀架底面，照顾尺寸 55mm 和 表面粗糙度，采用 X51 立式铣床加专用夹具。 工序 4：以上下底面为基准，并夹紧，铣后端面，采用 X51 铣床 加专用夹具。 工序 5：以底面为基准，夹紧前后端面，钻 11 孔和 16 孔， 保证 16 孔深为 10mm，采用 Z525 钻床加专用夹具。 10 工序 6：以底面为基准，夹紧前后端面，钻，铰 8 孔，采用 Z525 钻床加专用夹具。 工序 7：以底面为基准，夹紧前后端面，钻，镗 32 孔，并保 证孔中心到底面的距离为 55mm 和对孔的平行度，采用 Z525 钻床 和 T616 镗床加专用夹具。 工序 8：以底面和后端面为基准，夹紧两侧面，钻 M8 螺纹底孔， 攻 M8 螺纹，采用 Z525 钻床加专用夹具。 工序 9：车圆角 R2 和倒角 1*45，采用 CA6140 车床和专用夹 具。 工序 10：去毛刺 工序 11：终检，入库。 5 5 机械加工余量，工序尺寸及公差的确定机械加工余量，工序尺寸及公差的确定 5.15.1 加工余量和工序尺寸的确定加工余量和工序尺寸的确定 前面根据资料已初步确定工件各表面的总加工余量，现在确 定各表面的各个加工工序的加工余量的如下： 加工 表面 加工内容加工余量精度等级尺寸偏差 表面粗糙 度 铸件 6.5CT123.5 粗铣 4IT12 22.5-0.350 12.5 半精铣 1.5IT11 210-0.22 6.3 底面 精铣 1IT7 200-0.035 1.6 11 铸件 6.5CT123.5 粗铣 5.5IT12 66.50-0.35 12.5 后端 面 半精铣 1IT8 610-0.054 6.3 11 钻 11IT12 110+0.18 12.5 钻 15IT12 160+0.18 12.5 16 精铰 1IT10 150+0.07 3.2 钻 7.8IT12 7.80+0.1 5 12.5 粗铰 0.16IT10 7.960+0. 058 3.2 8 精铰 0.04IT8 80+0.022 1.6 粗镗 1.7IT11 31.70+0. 16 6.3 32 精镗 0.3IT17 32- 0.0350 1.6 钻 6.8IT12 80+0.15 12.5 M8 攻螺纹 1.212.5 12 5.25.2 确定切削用量及时间按定额确定切削用量及时间按定额 工序工序 2 2 铣刀架底面铣刀架底面 1.1.粗铣刀架底面 1.1 加工条件 工件材料：45 b =160180MPa 铸造 ；工件尺寸： aemax=60mm，l=104mm; 加工要求：粗铣刀架底面，加工余量为 4mm， 机床：X51 立式铣床 刀具：根据切削用量简明手册 （后称切削手册 ） 表 1.2，选择 YG 硬质合金端铣刀，根据表.3.1 ，铣削宽度为 60mm，故根据铣削宽度 ae60,深度 ap6,齿数 z=10,故根据机 械制造工艺设计简明手册 （后简称简明手册 ）表 3.1，取刀 具直径 d0=80mm。根据切削用量手册 （后简称切削手册 ） 表 3.16，选择刀具前角 05后角 08，副后角 0=10，刃 倾角： s=10,主偏角 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副偏角 Kr=5。 1.2 切削用量 1.2.1确定切削深度 因为余量较小，