机械加工工艺及夹具设计-车床法兰盘加工工艺及加工φ16.5工艺孔夹具设计.docx
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1、皇家太坑学院实训报告实训课程名称:机械加工工艺及夹具设计学院:机电工程学院专业:机械工程及自动化班级:机械520 学号: 110 姓名:XXXXXX成绩:指导教师:陈x小冬完成日期: 2056 年 10 月 22 日机械加工工艺及夹具设计实训任务书设计题目:车床法兰盘机械加工工艺规程编制及加工16.5工艺孔夹具设计生产纲领:设计题目给定的零件是CA6140车床的法兰盘,该车床年产量为5000台,设其备品率A为10,机械加工费品率B为1,则该零件的年生产纲领为:N=5000(1+10+1)=5550(件/年)生产类型:大批量生产设计内容:1、制订工艺规程1) 零件工艺分析绘制零件图,熟悉零件的技
2、术要求,找出各表面的成形方法。2) 确定毛坯选择毛坯的制造方法,确定毛坯余量,绘制毛坯图。3) 拟定工艺路线确定加工方法,选择加工基准,安排加工顺序,划分加工阶段,选取加工设备及工艺装备,填写机械加工工艺过程卡。4) 进行工艺计算,填写工艺文件计算加工余量、工序尺寸,选择、计算切削用量,绘制工序简图,填写机械加工工序卡。2、设计专用夹具1) 夹具方案确定根据工序内容,确定定位方案、选择合适的定位元件,确定夹紧方式,布置对刀元件、导引件,设计夹具体等。2) 夹具计算分析定位误差,计算夹紧力。3) 夹具总体设计绘制夹具装配图。4) 夹具零部件设计绘制主要零件图2张。3、编写设计说明书内容包括:封面
3、、任务书、目录、正文(工艺规程及夹具设计的基本理论、方案确定过程、相关计算过程、设计结果等)、参考文献。应提交的设计文件:1) 产品零件图 1张2) 产品毛坯图 1张3) 机械加工工艺过程卡 1张4) 机械加工工序卡 1套5) 夹具装配图 1张6) 夹具体及其他夹具主要零件图 2-3张7) 设计说明书 1份开始及完成日期:自2016 年 09月01日至 2016年10月 28日V摘要摘要本次设计是对车床法兰盘零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。车床法兰盘零件的主要加工表面是平面及孔。法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合,内部由阶梯孔
4、和螺纹孔组成,其要求有较高的耐磨性,较高的强度和回转稳定性。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。基准选择以右侧52小外圆作为粗基准,以左侧半精加工后的80外圆作为精基准。主要加工工序安排是先以左右两侧外圆互为基准加工出端面、外圆和内孔,再以内孔定位加工出阶梯孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和内孔定位加工其他孔与平面。关键词:车床法兰盘;加工工艺;加工过程;夹具设计摘要ABSTRACTThis design is the processing technology and
5、the special fixture design for the parts of the rear leaf spring suspension parts. The main processing surface of the rear plate spring hanging parts is the plane and the hole. By the principle of processing technology, it can be known that the machining accuracy of the plane is easier than that of
6、the hole. So the design follows the principle of the first face and back hole. And the hole and plane processing clearly divided into rough machining and finishing stage to ensure the accuracy of processing.After selecting base plate spring lug large cylindrical face as a rough benchmark, after the
7、leaf spring lug large cylindrical end with two holes as a precision technologybenchmarks. The main processes arrangements after the first spring plate lug large cylindrical face each other benchmarks machined face to face orientation processing out of holes. In the following steps, the other hole an
8、d the plane are processed by the end face and the processing hole. The whole process is to use ordinary machine tools.Key words:Rear leaf spring lug; processing technology; machining process; fixture design目录目录机械加工工艺及夹具设计实训任务书I摘要IIIABSTRACTIV第1章车床法兰盘加工工艺规程编制11.1零件的工艺分析11.1.1零件的功用、结构及特点11.1.2零件的工艺分析1
9、1.1.3主要加工表面技术要求21.2确定毛坯与绘制毛坯图21.2.1选择毛坯21.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量31.3拟定车床法兰盘工艺路线41.3.1定位基准的选择41.3.2各表面加工方法的确定,车床法兰盘各表面加工方案51.3.3工序顺序的安排61.3.4工艺方案的比较与分析71.3.5机床设备及工艺装备的选用81.4确定加工余量,工序尺寸和公差91.4.1法兰盘各加工表面的机械加工余量91.5确定切削用量及基本工时(机动时间)131.5.1工序30131.5.2工序40171.5.3工序50211.5.4工序60241.5.5工序70261.5.6工序80281.5.7工序
10、90291.5.8工序100301.5.9工序110301.5.10工序120311.6工艺文档32第2章 80工序加工16.5工艺孔专用夹具设计332.116.5孔加工工艺分析332.2定位方案的分析和定位基准的选择及确定332.2.1方案一332.2.2方案二332.2.3方案比较332.3夹具结构设计332.3.1定位元件设计332.3.2夹紧机构设计352.3.3导向装置设计352.3.4夹具体结构设计372.4夹具装配图382.5本章总结39致谢.40参考文献41第1章车床法兰盘加工工艺规程编制第1章 车床法兰盘加工工艺规程编制1.1 零件的工艺分析1.1.1 零件的功用、结构及特点
11、法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合,内部由阶梯孔和螺纹孔组成,其要求有较高的耐磨性,较高的强度和回转稳定性。图1.1 车床法兰盘零件图1.1.2 零件的工艺分析(1)法兰盘本身精度:外圆800+0.019mm尺寸公差等级IT11,表面粗糙度Ra为1.6m,520.1mmmm等级为IT6,表面粗糙度Ra为1.6m,1201mm尺寸公差等级IT14,表面粗糙度Ra为3.2m,内孔62mm公差等级为IT7,360+0.62mm尺寸公差等级IT6,65mm表面粗糙度Ra为1.6m,距离360+0.62mm为34.5-0.40-0.24mm的平面公
12、差等级IT13。(2)位置精度,内孔62mm相对于基准面A、B的跳动量要求为0.04。(3)加工此零件时,应尽量统一定位基准,减少装夹次数,这样有利于保证零件的加工精度。(4)法兰盘共有两组加工表面:1)以800+0.019mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括:520.1右端面520.1mm的外圆、倒角及其3mm0.5mm退刀槽;右侧面、倒角及其钻孔;36mm内孔及其切6mm6mm半圆键槽,1201mm外圆的右侧面。2)以520.1mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括:1201mm的外圆及其倒角;1201mm外圆的左侧面及其面上2个同心的16.5mm10mm与11mm5mm的圆孔;
13、800+0.019mm的外圆、左端面及其倒角;620.015mm内孔长度为13mm;切槽4mm;内螺纹M641.5长度16mm;58mm与65mm的过度面;车1201mm外圆上的两个垂直平面。经过对以上加工表面的分析,可先选定粗基准,加工出精基准所在的加工表面,然后通过精基准和专用夹具对其他加工表面进行加工,保证它们的位置精度。1.1.3 主要加工表面技术要求表1-1主要加工表面技术要求加工表面尺寸及技术要求/公差及精度等级表面粗糙度Ra/形位公差/800+0.019mm外圆800+0.019IT111.6520.1mm外圆520.1IT61.61201mm外圆1201IT143.262内孔6
14、2IT71.60.04A360+0.62mm内孔360+0.62mmIT66.365mm孔65mmIT121.6距离360+0.62mm为34.5-0.40-0.24mm的平面34.5-0.40-0.24IT136.3距离360+0.62mm为54mm的平面54mmIT1312.531116.510mm孔31116.510mmIT126.318mm盲孔18mmIT1212.51.2 确定毛坯与绘制毛坯图1.2.1 选择毛坯“车床法兰盘”零件材料为HT200,硬度HBS为149187,生产类型为大批量生产。铸铁的机械加工余量根据JZ67-62确定。对大批大量的铸件加工余量中查机械制造工艺补充教材
15、得,选取等级精度为1级。毛坯重量估算约为2kg,零件年产量是大批大量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,可采用铸造成型。1.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由机械制造技术基础课程设计指导教程可知,要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下各项因素。1.公差等级 由车床法兰盘的功用及其技术要求,确定该零件的公差等级为普通级。2铸件重量已知机械加工后车床法兰盘的重量为1.3kg,由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为2kg。3.铸件材质系数该车床法兰盘材料HT200,是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢,故该铸件的材质系数属级。表1-2毛坯尺寸公差及机械加工余量零件尺寸mm单面加工余量铸
16、件尺寸mm尺寸偏差362.5320.2522560.3622.5580.3802840.312021240.315顶3 底219.50.240顶2 底244.50.248顶3 底251.50.260顶2 底264.50.3上表备注出自机械制造技术基础课程设计指导教程车床法兰盘零件毛坯图如下:图1-2毛坯图1.3 拟定车床法兰盘工艺路线1.3.1 定位基准的选择由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于该零件来说,加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。该类零件的加
17、工应遵循先面后孔的原则:即先加工零件的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。车床法兰盘的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。车床法兰盘零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,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孔系加工精度。由于车床法兰盘的生产量很大。怎样满足车床法兰盘生产率要求也是过程中的主要考虑因素。1.3.1.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1) 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的
18、相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2) 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织,以增加耐磨性。(3) 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4) 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜
19、选作粗基准,必要时需经初加工。(5) 粗基准应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。为了满足上述要求,基准选择以车床法兰盘800+0.019mm外圆作为粗基准,以车床法兰盘800+0.019mm外圆为基准加工出各端面和外圆。1.3.1.2 精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题,根据该车床法兰盘零件的技术要求和装配要求,选择加工后的520.1mm外圆和端面作为精基准。1.3.2 各表面加工方法的确定,车床法兰盘各表面加工方案根据车床法兰盘零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工工件各表面的加工方法,如表1-3所示。43第1章车床
20、法兰盘加工工艺规程编制表1-3车床法兰盘零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案备注520.1mm外圆IT61.6粗车半精车精车机械制造技术基础课程设计指导教程800+0.019mm外圆IT111.6粗车半精车精车机械制造技术基础课程设计指导教程1201mm外圆IT153.2粗车半精车机械制造技术基础课程设计指导教程360+0.62内孔IT66.3粗车半精车机械制造技术基础课程设计指导教程800+0.019mm端面IT153.2粗车半精车机械制造技术基础课程设计指导教程620.015mm孔IT71.6粗车半精车精车机械制造技术基础课程设计指导教程1201mm端面IT61.
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