三维造型座体零件论文

- 摘要本次毕业设计题目是座体01042零件的工艺工装设计及CAD/CAM，来源于鹰普股份。首先，依据零件图纸上的设计尺寸，利用三维软件Pro/E对零件进展三维造型并在此根底上对其进展模具设计，容包括：定位、夹紧方式的选择，分型面、浇注系统、凸凹模、模座等的设计。由于零件的腔形状比较特殊，因此需要一块水溶型芯成型，同时设计出合理的定位方案。由于是机器压紧，开模时候工件容易取出，所以不用顶出机构。然后，制定出零件加工工艺规程,包括加工方法的选择、加工路线的拟订、加工刀具选择，根据工艺规程计算出工艺参数并制作出相应的工艺卡片。该零件利用加工中心加、车床、钻床，共需要六道工序， 包括粗、精铣平面，钻、扩、铰孔，攻螺纹等工步。每道工序包含了一定量的加工容，表达出工序集中原则，保证了各个加工外表及孔间的相互位置精度，提高生产效率。同时，选择两套工序进展专用夹具设计。确定每套夹具的定位及加紧方式，两套夹具均采用一面两销定位方式，均是压板压紧。关键词：三维造型；模具；工艺卡片；加工中心夹具AbstractThe title of this graduation design is the technology of the base part 01042 of the processtooling design and its CAD/CAM, from the Wu*i impro Co.LTD.First of all, according to the part design drawing,mold is designedby the 3D software Pro/E. Contents include: the choice of the ways of positioning, clamping, the parting surface, gating system, and mold design, mold base, etc.Due to the parts of the inner cavity shape is quite special, so there a water soluble needed core molding, and reasonable positioning scheme is designed at the same time. Because it is pacted by machine , when open mold the workpiece is easy to take out.so there is no need for ejection mechanism.Then work out the parts processing process procedures, including the selection of machining method, the formulation of processing route, processing cutting tool selection, according to the procedure to calculate the process parameters and making the corresponding process card.The parts need total si* procedures on machining center, lathe, drilling machine ,including the coarse and fine milling plane, drilling, e*panding, reaming, tapping screw, step work.Each working procedure contains a certain amount of processing content, reflects the principle of process focus ensure the each other between each processing surface and hole position accuracy, improve production efficiency.At the same time, choose two sets of processes to design special fi*ture. Determine each fi*ture locating and clamping method, two sets of fi*tures adopt a two pin positioning way, all is clamp pressure.Key words: three-dimension solid model ; molds;operation card;machining center fi*ture目 录第1章 绪 论11.1 模具工业的概况11.2 模具工业对社会经济开展的重要作用21.3 国外注塑模具技术的研究现状21.4 注塑模CAD/CAE系统的优越性4第2章 零件的三维造型62.1 零件的构造特征分析62.2 零件的三维造型过程62.3 零件三维造型难点62.4 零件三维造型图片7第3章 铸造毛坯的设计83.1 对零件的分析83.2 毛坯的三维造型图片：8第4章 座体9172的模具设计94.1 注塑模CAD/CAE/CAM系统概述以及国外研究现状94.2 Pro/E模具设计的根本方法104.3 座体9172精细铸造模具的设计104.3.1 总述104.3.2 精细铸造模具体的构造设计114.4 遇到的困难及解决方法12第5章 座体9172的机械加工工艺规程设计135.1 座体9172工艺规程设计135.1.1 零件的构造工艺性分析135.1.2 计算生产纲领，确定生产类型135.1.3 毛坯种类及其各外表加工余量确实定145.1.4 定位基准的选择145.1.5 制定工艺路线145.2 切削用量和工时定额确实定16机加工工序的切削用量和时间定额计算165.3 填写工艺卡片425.4 工艺合理性分析42第6章 机床专用夹具的设计436.1 机床夹具设计的通用原则436.1.1 机床夹具设计的根本原则436.1.2 定位方案的设计原则436.1.3 加紧方案的设计原则446.2 加工中心夹具的设计456.2.1 确定夹具类型456.2.2 拟定定位方案和选择定位元件456.2.3 夹具的整体构造设计456.2.4 夹具的使用说明456.3 加工中心夹具的设计466.3.1 确定夹具类型466.3.2 拟定定位方案和选择定位元件466.3.3 夹具构造的整体设计466.3.4 夹具的使用说明47第7章 模具型腔的CAM设计477.1 CAM计算机辅助制造的介绍477.2 座体9172 CAM的设计过程477.3 Master CAM加工仿真图片487.4 CIMCO Edit刀具轨迹模拟图片48第8章 结 论49参考文献50致 51附录1座体9172模具装配图52附录2加工中心专用夹具装配图53附录3加工中心专用夹具装配图54附录4 工艺卡55附录5英文资料及中文翻译56. z-第1章 绪 论1.1 题目来源 本次毕业设计题目为座体01042工艺工装设计及CAD/CAM，题目来源与鹰普股份。中国的6家制造工厂，建筑面积约25万平方米，员工6300余人。 在产品的开发设计、模具制造、熔模铸造、机械加工、外表处理等诸多方面成绩斐然，并正在进展着持续的改进和提升。熔模铸造能力和技术，已在亚洲取得领导性的地位；数控加工，既可以完成常规产品的加工，也能胜任电喷零件、液压系统零件、飞机零件等高端产品的精细加工；真空热处理、碳氮共渗、电镀等工艺，可以满足航空零件和其它特殊零件的特殊要求 本次毕业设计题目密封盘为航空零件。座体01042零件图来源于2号工厂：位于江阴市文林镇，建筑面积约49000平方米，员工约1450余人，主要产品为电喷零件、液压系统零件、轴承零件、汽车零件和航空零件，具备高精度数控加工、高精度磨削加工、电火花等加工能力，并具有碳氮共渗、真空热处理等能力。1.2 论文题目主要容题目的主要容:1) 零件三维造型设计； 2) 精细铸造模具设计；3) 零件加工工艺路线分析；4) 工艺规程设计；5加工设备及刀夹具选择；6) 切削用量选择；7夹具设计 完成给定零件的全部机加工工艺设计及局部工装设计，生产批量为3万件/年。夹具设计包括定位基准、夹压方式选择，定位误差分析，工作图绘制等。工作量折合A0图纸3，说明书1.52万字，译文2000字。模具图A0图纸1，工艺卡A0图纸1，夹具2套A1图纸2专用夹具、专用夹具1.3 论文的主要框架座体01042属于精细零件，大批量生产，从提高生产效率角度完成精细铸造模具设计、零件加工工艺路线分析、工艺规程设计、加工设备及刀夹具、量具选择、切削用量选择及其夹具设计。论文由三位造型、模具设计、夹具设计等几大局部组成。其中零件的三维造型用proe通过旋转、拉伸、去除材料、倒圆角等命令造出。之后用设计出来的毛坯进展模具的设计。期间包括模具的定位、压紧等方面问题。模具的定位由三根长削锁定，而压紧则是由机器来完成，采用手动的方式开模，由于开模后工件易取出所以不用顶出装置。夹具设计局部则是根据工艺卡中的两套工序进展了专用夹具的设计。其中两套卡具均采用了一面两孔的定位方式，专用卡具是对侧面的加工及孔的加工。专用卡具是针对一个孔设计的，由于是斜孔所以加工起来比较费力，并且刀与加工面不垂直，因此需要加钻套来加工。之后是对模具的一块进展了数控加工仿真。第2章 座体01042的三维造型2.1 零件的构造特征分析零件的名称为座体01042，根据图纸上的尺寸精度和粗糙度要求可以看出：该零件的重要加工容有A面、B面、C面等假设干重要外表需加工，根据图纸有很多孔需要加工，以及用于连接的螺纹孔和通孔，其孔、螺纹孔之间均有位置度要求.。但就总体来看，该零件件尺寸精度和形状位置精度及粗糙度要求较高。基准选择方面，由于零件上有不少加工孔和加工面，所以加工时应使用一面两削定位，这样既能遵守基准统一原则，又能满足形位公差要求。2.2 零件的三维造型过程 1. 首先用通过旋转造出零件的外形： 图1 座体01042的三维造型12. 在零件两端面上进展拉伸、去除材料等操作，进一步根据图纸造型： 图2 座体01042的三维造型23.根据零件图在零件侧面做一个凸台，并用拉伸去除材料，做出孔： 图3 座体01042的三维造型34.根据零件图做出相对面的一个凸台及加工孔： 图4 座体01042的三维造型45最后用倒圆角命令对零件完善： 图5 座体01042的三维造型52.3 零件三维造型的难点 零件的造型从整体上讲比较复杂。存在以下难点：1. 该零件为座体零件，属回转体，外廓较简单，但是形状比较特殊，呈现上粗下细，但是用旋转可以很容易造出外型，如图6，由于是在回转体上面做拉伸所以很容易出现面与回转体之间有缝隙的问题。最后在有缝隙的地方从向下拉伸过工件，在旋转切削多余的地方进而解决问题。 图6 零件问题处 2.在零件的侧面做凸台时如图7因是回转体所以没有可选取的面放置。解决问题是把中心的一个面通过旋转平移到所需位置。 图7 零件问题处第3章 铸造毛坯的设计3.1 对零件的分析毛坯模型的设计根据是在零件毛坯模型的根底上进展的，毛坯模型的设计原则有以下几点：1. 对一些难以保证其形状的部位或一些可能会影响模具开模的部位不应直接铸出；2. 深孔和直径比较小的孔不应直接铸出，在模具的开模方向上的毛坯外表应有拔模斜度以及要有圆倒角。3.2 毛坯的三维造型图片：结合上述原则和零件本身的实际情况，设计的毛坯形状如以下图：图8 铸造毛坯的三维造型铸造毛坯模型的设计非常重要，因为它既是设计模具的根底，也是编排工艺的前提。它的形状决定了模具的型腔的构造，又决定了加工工序的多少和容。第4章 座体01042的模具设计4.1 精细铸造国外现状在科学技术迅猛开展的今天，由于铸造成形工艺的特殊优势，有些复杂构造件目前尚无其他制造工艺可替代。铸造工艺仍是最经济且便捷的金属成形工艺。随着全球经济一体化，在国际间的合作日益密切、竞争日趋剧烈之时，中国汽车铸造业应更充分地发挥铸造资源优势，开展自己的铸造工业。在科学技术迅猛开展的今天，由于铸造成形工艺的特殊优势，有些复杂构造件目前尚无其他制造工艺可替代。铸造工艺仍是最经济且便捷的金属成形工艺。随着全球经济一体化，在国际间的合作日益密切、竞争日趋剧烈之时，中国汽车铸造业应更充分地发挥铸造资源优势，开展自己的铸造工业。1. 中国铸造业现状中国是当今世界上最大的铸件生产国家，据资料介绍，我国铸造产品的产值在国民经济中约占1%左右。最近几年，铸件进出口贸易增长较快，铸件的产量已到达9%左右。我国铸造厂点多达2万多个，铸造行业从业人员达120万之多。“长三角地区的铸件产量占全国的1/3，该地区主要以民营企业为主，汽车和汽车零部件行业的开展有力地拉动了铸造行业的开展。万丰奥特是亚洲最大的铝合金车轮企业，年产值超过10亿元，出口额达6 000美元。*富士和机械生产汽车发动机和制动系统的铸件，年产量达4万t，销售收入5.5亿元。华东泰克西是一个先进的现代化气缸体铸件生产企业，具有年产1 00万件轿车气缸体铸件能力。是铸造资源大省，有丰富的生铁、煤炭、铝镁、电力、劳力资源、使的铸造产业有得天独厚的优势，具有500个铸造企业，80%为民营企业。国际、河津山联、华翔年产量分别达4万t、2万t、12万t。“东三省有一汽集团、哈飞集团等骨干汽车企业带动了汽车铸件产量的增长。一汽集团铸造公司，已经形成40万t铸件的生产能力。北方曲轴，到“十一五末将形成年产15万台发动机、100万件曲轴、产值20亿的曲轴生产基地。“珠江三角洲压铸行业兴旺，有700多个压铸企业，年产量达20万t。东风日产、本田、丰田和零部件企业有力带动了压铸业的开展，轿车气缸体、气缸盖的压铸件产量逐年增长。2. 国外铸造业现状近几年来，全球铸造业持续增长，2004年铸件产量比上一年度增长8.4%，中国生产铸件2242万t，全球排名第一，比上一年增长23.6%。全球十大铸件生产国的产量与增长率见表1。从表1可见，2004年中国的铸件产量约占全球铸件产量的1/4。巴西铸件产量增长最快，到达25.8%。增长率超过2位数的国家有巴西、中国、墨西哥、印度，都是开展中国家。而兴旺国家的铸件增长率普遍较低。美国铸件产量自2000年以来，已经退居到第2位。2004年美国铸件总产量为1231万t，其中灰铁件占35%、球铁件占33%、铸钢件占8.4%、铝合金件占16%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。2003年进口铸件占总需求的1 5%，进口铸件的价格比美国国低20%50%。近年来因铸造环保要求高、能源消耗大、劳动力昂贵等原因，美国大型汽车公司生产普通汽车铸件的铸造厂纷纷关闭，逐步将铸件的生产转向中国、印度、墨西哥、巴西等开展中国家。日本的铸造业不景气，其从业人员在减少。2004年日本铸件总产量为639万t，其中灰铁件占42%、球铁件占30%、铸钢件占4%、铝合金件占21%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。日本铸造界在技术创新方面作了大量工作，开发了球型低膨胀铸造砂、高减振铸铁材料、中硅耐热球铁等材料。其真空压铸的铸件能焊接和热处理，半固态铸造生产用于汽车铝轮毂，提高了强度和伸长率。镁合金压铸进一步开展，并取代重力铸造，其性能提高，本钱降低。4.2 Pro/E模具设计座体01042的三维造型1. 根据零件的毛坯进展分析发现，零件是回转体，由于零件的构造特性需要一块水溶芯，还需要一个滑块，所以进一步分析如图： 图9 模具开模图4.3 座体01042模具的设计1.座体01042是采用机器压紧的方式，采用3个削定位如图10：图10 模具图2.该零件手动开模如图11，经过开模后零件容易取出所以不用顶出机构:图11 模具图3. 模具与底座通过2个螺钉锁紧，底座与机床用地角螺栓定位如图12：图 图12 模具图4.浇注口与分型面，以及流道如图13：图13 模具图第5章 座体01042的机械加工工艺规程设计5.1 座体01042工艺规程设计5.1.1 零件的构造工艺性分析零件的构造工艺性分析是指所设计的零件在能够满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括零件的整个工艺过程的工艺性，如铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等工艺性，涉及面很广，具有综合性，而且在不同的生产类型和生产条件下，同样一种零件制造的可行性和经济性可能不同，因此对其构造工艺性的要求也不同。对零件的构造工艺性分析，必须根据零件的生产类型、生产纲领，全面、具体、综合地进展分析，在制订机加工工艺规程时，主要是对零件的切削加工工艺性分析，主要涉及到以下几个方面：1) 工件应便于在机床或夹具上装夹、并尽量减少装夹次数，以减少加工误差。 2) 刀具易于接近加工部位，便于进刀、退刀、越程和测量，以及便于观察切削情况等。3) 尽量减少刀具调整和走刀次数。4) 尽量减少加工面积及空行程，提高生产效率。5) 便于采用标准刀具，尽量减少刀具种类 ，如专用刀具。6) 改善加工条件，便于加工，必要时应便于采用多刀、多件加工。7) 尽量减少工件和刀具的受力变形。8) 有适宜的定位标准，且定位基准至加工外表的标注尺寸应便于测量。5.1.2 计算生产纲领，确定生产类型根据任务书的要求，座体9172的年产量为30000件，假定其备品率为5%，机械加工的废品率为5%，现在确定其生产纲领：N =Qn(1+a%+b%) 2-1=300001(1+5%+5%) =30000件/年式中：N-生产纲领；Q-产品的年产量件/年；n-每件产品中该零件的数量件/台； a%-备品的百分率； b%-废品的百分率。前构件的年产量为30000件/年，现通过计算，可以确定其生产类型为大批量生产。5.1.3 毛坯种类及其各外表加工余量确实定毛坯的材料为灰铁，且毛坯为精铸件，有零件的生产纲领为30000件/年，可知，其生产类型为大批量生产。根据鹰贝公司现有生产能力确定毛坯的铸造方法选用熔模铸造法。此外，为消除剩余应力，铸造后应安排人工时效。1. 铸件的尺寸公差铸件尺寸公差等级分为16级，由于是大量生产，毛坯的制造方法采用熔模铸造法，由参考文献5.查得，铸件尺寸公差等级为CT7级，选取铸件错型值为0.7mm。2. 铸件机械加工余量根据毛坯图和成品图比照可得出各外表及各孔的总加工余量，根据成品零件的加工尺寸精度来确定加工步骤及各工步的加工余量。5.1.4 定位基准的选择由零件的二维图纸可以分析出，工件设计尺寸多以1面及面上的孔作为基准，故加工时应首先将该面和其上的孔加工出，此后的加工尽量使用这一基准，即一面两孔定位方案，这样既遵守了符合基准统一和基准重合原则，又保证了加工外表的形位公差，减少加工过程中的定位误差。 5.1.5 制定工艺路线在该零件生产类型已确定为大批量生产的情况下，制定工艺路线时保证高质，高效，低本钱。根据先面后孔、先主要外表后次要外表的加工原则，根据各个外表的加工要求和各种加工方法本够到达精度,确定各外表的加工方法，最终制定加工工艺路线如下：工序工步工序容简要说明1 粗铣底面Cak5085数控车床2精铣底面3 粗车外轮廓4 精车外轮廓5 粗车型腔6 精车型腔1 粗铣顶面V*500立式加工中心2 精铣顶面3 扩孔15.01394 钻孔6-7.295 铰孔6-7.391 钻孔8-7.29 V*500立式加工中心2 铰孔8-7.393 钻孔 2-3.34 铣槽1 粗铣F面 V*500立式加工中心2 精铣F面3 钻孔5.064 铰孔5.165 扩孔10.226 铰孔10.327 攻10.32螺纹8 钻孔1.241 粗铣G面 V*500立式加工中心2 精铣G面3 钻孔2-3.1754 钻孔3-5.0485 铰孔3-5.1486 攻5.148螺纹1 钻孔3.175Z525钻床表1：座体01042机械加工工艺路线5.2 切削用量和工时定额确实定机加工工序的切削用量和时间定额计算对应1：机械加工工艺过程综合卡片工序一： 图14 工序简图工步1.粗车底面1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：CAK5085数控车床夹 具：专用夹具1量 具：游标卡尺0125mm精度0.02mm加工要求：Ra6.3刀 具：端面车刀2计算切削用量查表6-4 加工余量 查表6-5 取查表14-67车削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表7-1 车削加工计算 得 加工长度 切入行程 切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步2.精车底面1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：CAK5085数控车床夹 具：专用夹具1量 具：游标卡尺0125mm精度0.02mm加工要求：Ra3.2刀 具：端面车刀2计算切削用量查表6-4 加工余量 查表14-70取查表14-67车削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 车削加工计算 得 加工长度 切入行程切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步3.粗车外轮廓1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：CAK5085数控车床夹 具：专用夹具1量 具：游标卡尺0125mm精度0.02mm加工要求：Ra6.3刀 具：外圆车刀(2计算切削用量查表6-4 加工余量 查表14-70取查表14-67车削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 车削加工计算 得 加工长度 切入行程切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步4.精车外轮廓1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：CAK5085数控车床夹 具：专用夹具1量 具：游标卡尺0125mm精度0.02mm刀 具：切槽刀(2计算切削用量查表6-4 加工余量 查表14-70取查表14-67车削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 车削加工计算 得 加工长度 切入行程切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步5.粗车型腔1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：CAK5085数控车床夹 具：专用夹具1量 具：游标卡尺0125mm精度0.02mm加工要求：Ra6.3刀 具：圆车刀(2） 计算切削用量 加工余量 查表14-70取查表14-67车削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 车削加工计算 得 加工长度 切入行程根本时间辅助时间作业时间 。工步6.精车型腔1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：CAK5085数控车床夹 具：专用夹具1量 具：游标卡尺0125mm精度0.02mm加工要求：Ra3.2刀 具：圆车刀(3） 计算切削用量 加工余量 查表14-70取查表14-67车削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 车削加工计算 得 加工长度 切入行程根本时间辅助时间作业时间 工序二： 图 15 工序简图工步1.粗铣F面1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具2量 具：游标卡尺0150mm精度0.02mm加工要求：IT11 ，Ra6.3刀 具：端铣刀2计算切削用量查表8-33 加工余量 查表14-68 取查表14-67铣削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 铣削加工计算 得 加工长度 切入行程 切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步2.精铣F面1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具2量 具：游标卡尺0150mm精度0.02mm刀 具：端铣刀2计算切削用量查表8-33 加工余量 查表14-70取查表14-67铣削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 铣削加工计算 得 加工长度 切入行程切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步3.扩15.0139孔1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具2量 具：光滑塞规加工要求：IT11 ，Ra6.3刀 具：15.0139扩孔钻头(2计算切削用量切削深度 1mm， 钻削加工余量0.3查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速 取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工步4.钻6-7.29孔(1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具2量 具：光滑塞规加工要求：IT11 ，Ra3.2刀 具：7.29直柄麻花钻(2计算切削用量切削深度 3.645mm ,钻削加工余量由表14-40 取查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速取得实际3时间定额的计算由参考资料表15-12 查得切入行程切出行程，切削长度根本时间辅助时间作业时间工步5.铰6-7.39孔1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具2量 具：光滑塞规加工要求：IT11 ，Ra3.2刀 具：7.39直柄机用铰刀(2计算切削用量切削深度 0.05mm由参考资料表14-53 取查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速 取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工序三： 图 16 工序简图工步1.钻8-7.29孔(1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具3量 具：光滑塞规加工要求：IT11 ，Ra3.2刀 具：7.29直柄麻花钻(2计算切削用量切削深度 3.645mm ,钻削加工余量由表14-40 取查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速取得实际3时间定额的计算由参考资料表15-12 查得切入行程切出行程，切削长度根本时间辅助时间作业时间工步2.铰8-7.39孔1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具3量 具：光滑塞规加工要求：IT11 ，Ra3.2刀 具：7.39直柄机用铰刀(2计算切削用量切削深度 0.05mm由参考资料表14-53 取查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速 取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工步3.钻2-3.3孔1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具3量 具：光滑塞规加工要求：IT10 ，Ra3.2刀 具：3.3直柄麻花钻2计算切削用量加工余量 查表14-70取查表14-67钻削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 钻削加工计算 得 加工长度 切入行程切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步4.铣槽1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具3量 具：光滑塞规刀 具：球头铣刀(2计算切削用量切削深度 6.46mm 由参考资料表14-53 取查表14-29铣削速度的计算公式：机床主轴转速 取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工序四： 图 17 工序简图工步1.粗铣F面1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具4量 具：游标卡尺0125mm精度0.02mm加工要求：IT11 ，Ra6.3刀 具：端铣刀2计算切削用量 加工余量 查表14-70取查表5-13铣削速度取： = 56m/min 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 车削加工计算 得 加工长度 切入行程 切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步2.精铣F面1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具4量 具：游标卡尺0150mm精度0.02mm加工要求：IT11 ，Ra3.22计算切削用量 加工余量 查表14-70取查表5-13铣削速度取： = 85m/min 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 铣削加工计算 得 加工长度 切入行程 切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步3.钻5.06孔1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500数控加工中心夹 具：专用夹具4量 具：光滑塞规加工要求：IT8 ，Ra3.2刀 具：5.06直柄麻花钻(2计算切削用量切削深度 2.08mm,钻削加工余量由参考资料表14-53 取查表14-29钻削速度取机床主轴转速 取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工步4.铰孔5.161加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具6量 具：光滑塞规加工要求：IT8 ，Ra3.2刀 具：5.16直柄机用铰刀(2计算切削用量切削深度2.08mm,钻削加工余量由参考资料表14-53 取查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工步5.扩孔10.221加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具4量 具：游标卡尺0150mm精度0.02mm加工要求：IT8 ，Ra6.3刀 具：10.22扩孔钻头(2计算切削用量切削深度1.53mm,钻削加工余量由参考资料表14-53 取查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工步6.铰孔10.321加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具4量 具：游标卡尺0150mm精度0.02mm加工要求：IT8 ，Ra3.2刀 具：10.32直柄机用铰刀(2计算切削用量切削深度5.16mm,钻削加工余量由参考资料表14-53 取查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工步7.攻孔10.32螺纹1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具4量 具：螺纹塞规加工要求：IT7，Ra3.2刀 具：细柄机用丝锥(2计算切削用量切削深度5.16mm 由参考资料表取查表14-90螺纹加工切削速度取 机床主轴转速取得实际3时间定额的计算由表15-22查得切入行程切削长度 切出行程根本时间 辅助时间 作业时间 工步8.钻1.24孔1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500数控加工中心夹 具：专用夹具4量 具：光滑塞规加工要求：IT8 ，Ra3.2刀 具：5.06直柄麻花钻(2计算切削用量切削深度 0.62mm,钻削加工余量由参考资料表14-53 取查表14-29钻削速度取机床主轴转速 取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工序五： 图18 工序简图工步1.粗铣G面1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具5量 具：游标卡尺0150mm精度0.02mm加工要求：IT11 ，Ra6.3刀 具：端铣刀2计算切削用量查表8-33 加工余量 查表14-68 取查表14-67铣削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 铣削加工计算 得 加工长度 切入行程 切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步2.精铣F面1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具5量 具：游标卡尺0150mm精度0.02mm刀 具：端铣刀2计算切削用量查表8-33 加工余量 查表14-70取查表14-67铣削用量计算公式得： = 其中，计算可得切削速度 主轴转速 由机床转速表 取实际3时间定额的计算由表15-15 铣削加工计算 得 加工长度 切入行程切出行程根本时间辅助时间作业时间 工步4.钻3-5.048孔1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500数控加工中心夹 具：专用夹具5量 具：光滑塞规加工要求：IT8 ，Ra3.2刀 具：5.048直柄麻花钻(2计算切削用量切削深度 2.524mm,钻削加工余量由参考资料表14-53 取查表14-29钻削速度取机床主轴转速 取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工步5.铰孔3-5.1481加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具5量 具：光滑塞规加工要求：IT8 ，Ra3.2刀 具：5.048直柄机用铰刀(2计算切削用量切削深度0.05mm,钻削加工余量由参考资料表14-53 取查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速取得实际3时间定额的计算由表5-41查得切入行程切出行程，切削长度根本时间 辅助时间 作业时间 工步6.攻孔5.148螺纹1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：V*500立式加工中心夹 具：专用夹具4量 具：螺纹塞规加工要求：IT7，Ra3.2刀 具：细柄机用丝锥(2计算切削用量切削深度0.43mm 由参考资料表取查表14-90螺纹加工切削速度取 机床主轴转速取得实际3时间定额的计算由表15-22查得切入行程切削长度 切出行程根本时间 辅助时间 作业时间 工序六： 图19 工序简图工步1.钻3.175孔(1加工条件工件材料：CRES17-4PH机 床：Z525钻床夹 具：专用夹具6量 具：光滑塞规加工要求：IT11 ，Ra3.2刀 具：3.175直柄麻花钻(2计算切削用量切削深度 3.645mm ,钻削加工余量由表14-40 取查表14-29钻削速度的计算公式得：机床主轴转速取得实际3时间定额的计算由参考资料表15-12 查得切入行程切出行程，切削长度根本时间辅助时间作业时间5.3 填写工艺卡片将前面所进展的工作的结果。填入机械加工工艺规程综合卡片，作为指导工人生产技术文件。5.4 工艺合理性分析通过对座体01042加工工序的设计计算，使我们了解到在这个加工过程中的工时定额时间最长分别为3.726分钟，考虑到加工过程中的人为因素和设备的实际生产能力设定单件最长工序时间为7分钟。则计算该道工艺是否能满足产品的年产量。假定年工作日为300天，每天工作16小时，两班制，年生产30000件需要T天，则：所以此道工艺规程完全能够满足年产量的要求，工艺安排合理。第6章 机床专用夹具的设计6.1 机床夹具设计的通用原则6.1.1 机床夹具设计的根本原则机床夹具设计的根本原则可概括为以下几方面： 1保证工件的加工精度 这是机床夹具设计的最根本原则，其关键是正确地确定定位方案、加紧方案、刀具导向方式及合理制定夹具的技术原则。 2夹具总体方案应与生产纲领相适应 在大批量生产时，应尽量采用各种快速、高效构造，如多件加紧、联动加紧等，以缩短辅助时间，提高生产率:在中小批量生产中则要求在满足夹具功能的前提下，尽量使夹具构造简单、容易制造、以降低夹具制造本钱。 3操作方便，工作平安，能减轻工人劳动强度 如采用气动、液压等机械化加紧装置，以减轻工人的劳动强度，并可较好地控制加紧力。夹具操作位置应符合操作工人的习惯，必要时应有平安保护装置，以确保使用平安。 4便于排屑 切屑积集在夹具中，会破坏工件正确定位；切削带来的大量热量会引起夹具和工件的热变形，影响加工质量；切屑的清洁又会增加辅助时间，降低工作效率。切屑积集严重时，还会损伤刀具或造成工伤事故。因此排屑问题在夹具设计时必须给予充分的注意，在设计高效机床夹具时尤为重要。 5有良好的构造工艺性 设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整、维修等。 而定位与加紧是夹具中两种最为根本的功能，其他功能只是定位与加紧功能的延伸。因此定位方案的与加紧方案是整个机床夹具设计的根底，其设计应遵循经济和高效的原则。6.2 加工中心夹具的设计6.2.1 确定夹具类型专用夹具 工序中加工的容是粗、精铣F面，钻5.06、铰5.16，扩10.22孔、铰10.32孔、攻10.32螺纹、钻1.24孔。以上加工容的粗糙度均为3.2m，各个孔之间均有位置度要求。所设计的夹具不但要满足以上要求，还要保证装夹方便，生产效率高。因为这道工序需要频繁换刀，故在立式加工中心上完成，所以要设计针对立式加工中心特点的夹具。6.2.2 拟定定位方案和选择定位元件由于本道工序所要加工容的设计基准为零件的底部、型腔和7.59孔，故考虑到基准统一原则，保证设计基准和定位基准重合，还有各孔之间的位置度要求，以底面、型腔和7.59孔作为定位基准，底面限制3个自由度，一个圆柱台限制两个自由度，一个削边圆锥销限制一个自由度。所以在本道工序中选择了“一面两销的定位方式。6.2.3 夹具的整体构造设计专用夹具 由底座、角钢，压板，U型垫片，可调支撑钉等几局部组成。底座与角钢用4个螺钉2个削来锁紧，压板用双头螺柱与角钢连接，来夹紧工件。同时为了保证工件相对机床具有正确位置,在底座上装有定向键使夹具的位置固定,从而使工件的位置固定。6.2.4 夹具的使用说明专用夹具 装夹时，将零件放置于支撑钉上进展预定位，然后将U型垫片扣在工件上，然后拧紧螺钉从而压紧。取出时松螺钉，取下U型垫片，直接拿出工件。6.3 钻床夹具的设计6.3.1 确定夹具类型专用夹具工序所需要加工的容是钻3.175孔，糙度为3.2m，由于孔是斜孔所以普通的钻床夹具无法装夹，并且钻头需用钻套，否则容易引偏，因此设计专用钻床夹具。6.3.2 拟定定位方案和选择定位元件专用夹具 考虑到基准统一原则，底面、型腔和7.59孔作为定位基准，底面限制3个自由度，一个圆柱台限制两个自由度，一个削边圆锥销限制一个自由度，所以是“一面两削定位方式。 图9 固定式定位销 A型 图10 固定式定位销B型6.3.3 夹具构造的整体设计专用夹具 由夹具体、压板，支撑板、定位销等几局部组成。支撑板与夹具体由六角螺钉连接，压板通过双头螺柱与夹具体相连来夹紧工件。销和夹具体，保证了零件的合理定位。同时为了保证工件相对机床具有正确位置，在夹具体上装有定向键使夹具的位置固定,从而使工件的位置固定。6.3.4 夹具的使用说明专用夹具 装夹时，将夹具支撑板外表清理干净，把零件放在支撑板上，工件对准两销放入完成定位，用螺母拧紧，压板压紧工件即可。第7章 模具型腔的CAM设计7.1 CAM计算机辅助制造的介绍模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具构造、成形工艺、数控加工及生产管理进展设计和优化。模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期、降低生产本钱和提高产品质量已