踏脚座机械加工工艺及铣Φ16凸台面夹具设计

毕业设计课 题：踏脚座机械加工工艺及铣16凸台面夹具设计专 题：专 业： 机械制造及自动化学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 摘 要加工表面的主要部分正在加紧席位，并在平面内的孔。在一般情况下，以务必确保比务必确保为精密加工精密孔中轻易的平面。这种设计专用夹具设计过程规划和某些部件踏板基于座过程。因此，设计见下面所示的表面的原理的第一个孔之后。和孔加工平面分成为清晰的步骤，务必确保加工精度的粗加工和精加工孔。在随后的步骤中，除了它们被定位成在平面上的顶面和孔加工工序及其他的孔单个进程。支持孔坐标的方法的过程是枯燥的。整个过程是一个工具组合选择。专用夹具夹具的选择，不必自锁机构，因此更高的出产力，对于大批量，流水线处理，以满足设计要求。关键词：踏脚座类零件；工艺；夹具；ABSTRACTThe main parts of the machined surface is stepping seat and holes in the plane. In general, to ensure that the plane than the guarantee precision machining precision holes in easily. This design is dedicated fixture design process planning and some parts pedals seat based processes. Therefore, the design follows the principles of the surface after the first hole. And hole machining plane is divided into clear stages to ensure that the roughing and finishing holes in the machining accuracy. The process of supporting hole coordinate method used is boring. The whole process are selected. Fixture selection of special fixtures, dot have to self-locking mechanism, and therefore higher productivity, for large quantities, the pipeline processing, to meet the design requirement.Keywords: foot seat parts; technology; fixture;III目 录摘 要IIABSTRACTIII第一章 加工工艺规程设计12.1 零件的分析12.1.1 零件的作用12.2 踏脚座加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施22.2.1 孔和平面的加工顺序22.2.2 孔系加工计划选择22.3 踏脚座加工定位基准的选择32.3.1 粗基准的选择32.3.2 精基准的选择32.4 踏脚座加工主要工序安排42.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.6确定切削用量及基本工时（机动期间）62.7 期间定额计算及出产安排12第2章 铣16凸台面夹具设计222.1研究原始质料222.2定位基准的选择222.3 切削力及夹紧分析计算222.4 误差分析与计算232.5 定向键与对刀装置设计242.5 夹具体的设计262.6 夹具设计及操作的简要说明26总结26参 考 文 献27IV21 第一章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用鉴于正在脚踏座零件名称。这是一个非常广泛的在上述车辆的应用程序。这些部件的结构和大小有很大的差异，但也有结构的共同特点是：在表面的主要部分，以高精度的孔，孔，圆柱形，面部和其他配件的内表面的一部分。因此，在装配过程中的质量运动踏板座椅部件的准确度和精密度，不仅直接影响，同时也影响精度，性能和寿命。脚座椅的安装底面覆盖件和实现的功能。2.1.2 零件的工艺分析由踏脚座零件图可知。分析见下面：1.以8090的平面C为设计基准的加工表面这组加工表面含38的端面粗糙度Ra12.5，以及20孔粗糙度Ra2.3，以及相距60mm的两槽粗糙度Ra12.5。2. 20孔为基准加工表面这组加工表面含16的凸台端面， Ra12.5的糙度及基准B的公差是0.02m以及，8的孔粗糙度是Ra12.5两者间的垂直度0.02mm。2.2 踏脚座加工问题和工艺过程设计所采取的措施从上面的分析。脚的表面的主处理部分是平的，而座孔系统。在一般情况下，以务必确保比务必确保为精密加工精密孔中轻易的平面。因为是大批量出产的。如何满足工艺的出产率的要求也是一个重要的思考到因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序零件加工脚座应遵循的原则孔的第一面后：第一处理步进座基准面到其他平面的参考平面定位处理。然后加工孔。块处理自然脚应该遵循这个原则。其次，第一铸造加工平面可以切割不平整的表面。对更高的精度孔，以便调整刀创造条件，亦有利于保护刀具。2.2.2 孔系加工计划选择脚孔加工程序处，应选择以满足加工方法和设备，在加工精度要求的孔。除思考到从效能和加工精度，对经济因素的也应该要思考到。在满足精度要求和出产条件，你应该选择的机器价格最低。（1）用镗模法镗孔在大规模出产，运行孔的加工线一般处理就使用镗孔镗孔成型的组合。当镗杆套筒通过引导，无聊直接精密模具，以务必确保钥匙孔系统的精度要。镗二手能大大提高刚性模量和处理系统的振动。因此，您可以使用多个刀在处理。因此，出产效能高。（2）用坐标法镗孔在现代化的出产，出产效能高，需要的不仅是产品，而且还要求可以实现高容量的能力，多品种和产品的更新换代，缩短所需期间的要求。镗镗成型模具，因为是出产成本高，出产周期长，无法满足这一要求，并协调法律镗可以适应这一要求。此外，在使用镗镗镗加工模板的方法成型方法，也需要的。 该部分必需加强孔的尺寸和公差换算成尺寸和公差的直角坐标系，然才能做出正确的决择运动在直角坐标系是镗床。2.3 踏脚座加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择原油基准的选择应符合下列要求：（ 1 ）务必确保每一个重要的津贴轴承孔均匀;（2）务必确保步进到座椅和罐壁部分有一定差距。为了满足这些要求，主要支持孔应选择为主要参考依据。即在输入轴和输出轴为粗制的参考的脚支架支承孔。因为是孔做一个粗略指标是好的加工基准。2.3.2 精基准的选择从座椅位置之间的脚，以务必确保孔和孔，该孔与平面，该平面与平面。从步进座零件图分析，其与主支承孔顶面平行，并占有相当大的面积，适合用作基准罚款。但只有一个平面工件的定位可以限制三个自由度，为前部和后部端面上，虽然它是脚座组件的基础上，但因为它主要支承孔垂直于脚支架。如果在定位，夹紧和一定的困难夹具设计方面做一个基准的精密加工孔处，它不会被使用。2.4 踏脚座加工主要工序安排对待大量出产的零部件，普通做法总是先处理统一的标杆。第一步是脚踏座加工工艺参考。具体是第一孔定位粗，精加工平面的顶部。第二个步骤是定位用的两孔的工艺。建成后的正当程序一直是顶级飞机座位上，直到步进过程完成后，除个别处理，但应做定位基准。加工工序完了后，把工件刷净。在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠的溶液中要洗擦，而后再压缩空气机风吹干净。以保证零件杂质、砂粒、毛刺、铁屑等残留不大于。凭据分析过程，现将踏脚座工艺路线确定同下：工艺路线一：工序10.铸造工序20.时效处理工序30 铣8090的平面。工序40 铣38的两个端面，以平面的端面为加工基准工序50 钻扩铰20的通孔，以大平面的端面为加工基准。工序60 铣16的凸台平面，以中间轴线做加工基准。工序70 凸台上8的孔，以平面的端面为工序基准。工序80 先钻再铣大平面上两槽，平面的端面做工序基准。工序90 去毛刺工序100 终检工艺路线二：工序10.铸造工序20.时效处理工序30 铣8090的平面。工序40 铣38的两个端面，以平面的端面为加工基准工序70 铣16的凸台平面，以中轴线做加工基准。工序60 钻扩铰20的通孔，大平面的端面为加工基准。工序70 凸台上8的孔，以平面的端面为工序基准。工序80 钻铣大平面上两槽。工序90 去毛刺工序100 终检上面计划大致合理，但经仔细思考到零件的技术要求，发现仍有问题，计划二把底面的钻孔工序调整到后面了，这样导致铣削加工定位基准不足，特别镗孔工序。以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择计划一：工序10.铸造工序20.时效处理工序30 铣8090的平面，以其后面做加工基准。工序40 铣38的两个端面，以平面的端面为加工基准工序50 钻扩铰20的通孔，以大平面的端面做加工基准。工序60 铣16的凸台平面，以中间轴线为加工基准。工序70 凸台上8的孔，以平面的端面为工序基准。工序80 先钻后铣大平面上的两个槽，以平面的端面做工序基准。工序90 去毛刺工序100 终检2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定踏脚座的质料用灰铸铁制造。质料是HT200，硬度HB=170241，出产类别：大量出产，选用铸造毛坯。（1）底面的加工余量。凭依据工序要求，底面加工分为粗铣精铣加工。工步余量见下面粗铣：量值原则为，现取。粗铣平面时厚度偏差取。精铣：依据工艺手册，量值为。（2）两侧面孔加工余量毛坯为实心，不冲孔。2.6确定切削用量及基本工时（机动期间）工序：铣8090的面C，以其后面做加工基准。1） 加工条件加工质料：45#钢正火，硬度207241HBS，模锻。加工要求：粗铣8090的面C，粗糙度要求Ra12.5。机床： X52K立式铣床。刀具：圆柱铣刀齿数z=8.2） 计算加工工时由工艺设计手册表2.3-2，得切削用量2.3mm。取得铣刀进给量=0.120.2mm凭据切削用量手册，当ae=0.16则取=100m/min由公式：得：=175.16r/min切削工时计算：L=90mm,选择机床=190r/min得0.459min工序：铣38的两面，工序基准是以平面的端面，以平面C的中央平面为基准。1） 加工条件加工质料：45钢正火，硬度207241HBS，模锻。加工要求：铣38的两端面，粗糙度=Ra12.5。机床： X52K立式铣床。刀具：圆柱铣刀。2） 计算加工工时由工艺设计手册表2.3-2得切削用量=2.3mm。由表3.5取得铣刀进给量=0.120.2mm切削用量当切削用量ae=5mm时选用铣刀Dia.=80mm最大磨损区间=0.30.5，凭据表3.8铣刀寿命T=120min。由切削用量手册，+y=17mm凭据铣削速度公式查表=280， =80, =0.1, =35,m=0.33, 0.16则取=100m/min由公式：得：=398.09r/min 切削工时计算：L=60mm,选择机床=475r/min得0.76min由工艺基准与设计基准不重合，需要尺寸换算，加工完毕需务必确保为两端面度平面的中间平面的间距=30mm尺寸30mm为终结环，给定尺寸40mm，30mm，基准不重合加工时要务必确保尺寸A=40mm-30mm=10mm原则尺寸：因终结环公差同于个组成环公差总和，选用等公差分配30mm按自由尺寸IT1213，T40=T10=T30/2=0.27mm工序：钻、扩、铰孔。机床：立式钻床Z525刀具：凭据参考书选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔钻孔时先采取的是钻孔，然后扩到，得出。切削深度：进给量：凭据参考书，取。切削速度：依据参考书，取。机床主轴转速：，按照参考书，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动期间： 扩孔刀具：凭据书 扩孔钻头选择硬质合金锥柄麻花型的。片型号：E403因钻孔时先采取的是先钻到孔再扩大，得，切削深度：进给量：凭据书，取。切削速度：依据书，取。机床主轴转速：按照参考书，取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度： ，取走刀次数为1机动期间： 铰孔刀具：凭据书，选硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。进给量：书，取。切削速度：取。机床主轴转速：按照参考书取实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度： 取走刀次数为1机动期间：该工序的加工机动期间的总和是：工序：铣16的凸台面，以中间轴线做工序基准。1） 加工条件45钢正火，硬度207241HBS，模锻。铣凸台平面16，机床： X52K立式铣床。刀具：圆柱铣刀。2） 计算加工工时由工艺设计手册得切削用量为2.3mm。由表3.5取得铣刀进给量=0.120.2mm凭据用量手册当切削用量ae=5mm时用铣刀为40mm，最大磨损限度=0.30.5，铣刀寿命T=120min。由切削用量手册+y=12m凭据铣削速度公式查表=280， =80, =0.1, =35,m=0.33, 0.16则取=100m/min由公式：得：=792.178r/min 切削工时计算：L=16mm,选择机床=800r/min得0.34min工序：钻凸台上8孔，以平面端面做工序基准，以平面的平面为基准。f钻=0.140.22mm/r。V钻= 5m/min。选用z515钻床。凭据主轴转速的计算公式得=199.04r/min机床选取=320r/min实际切削速度得v=8.04r/min切削工时（切入切出量y+ =4.5mm ）得t=0.82min由于工艺基准与设计基准不重合，大小转换，处理以确保对= 0mm间距两端的中间平面的表面平整度，尺寸0mm为终结环，定尺寸45mm，由基准不重合加工时应务必确保为尺寸AA=45mm-45mm=0mm原理：由于端环尺寸公差=组件公差和公差带的大小， 13 0mm it12根据自由体积，T45 = t020.27毫米工序：先钻两个槽铣削平面C，C端E面做的过程数据，用C基准中心平面。直柄铣刀铣类（硬质合金）槽的半圆形槽=10mm，厚度=15mm有简明手册查，平型直立铣刀，知16凸台=10mm，选标准型zz715l标准型72，粗糙度精度低，就应选粗齿z=3.带总体刀头的立铣刀，铣刀=10mm，=13mm, =0.030.025mm取fz=0.03mm/z.选用x52k型铣床主轴转速值:V=300.375r/min.进给量值:f=Vfz=0.09v,l=20mm选用v=375r/min T=l/f=0.59min.t=2T=1.18min因为是工艺与设计基准不重合，需要尺寸换算，加工完毕需务必确保为两端面度平面的中间平面的间距=30mm尺寸30mm为终结环，给了尺寸15mm，45mm，因为是基准不重合加工时应务必确保为尺寸AA=45mm-15mm=30mm原则尺寸：因终结环公差相当于组成环公差总和，选等公差分配30mm按尺寸IT1213，T45=T30/2=T15=0.27mm 将上面各工序切削用量及工时定额的计算结果，连同数据结果，一起填入机械加工工艺卡片，见表一。2.7 期间定额计算及出产安排假定此零件年产量十万件，一年以240个工作日算，每一天的产量应高于417件。设每一天的产量为420件。以每一天8小时工作期间计，每个工件的出产期间应小于或者等于1.14min。依据工艺手册，加工单件期间定额的计算为： （大量出产时）大批量出产时单件期间定额为： 其中： 单件期间定额 基本期间（机动期间） 辅助期间。 安置工作，休息和生理需要在运行过程中所占的比例工序1：粗、精铣底面机动期间：辅助期间：依据工艺手册，取工步辅助期间。因为是在出产线上装卸工件期间很短，取装卸工件期间为。：凭据工艺手册表2.5.48，单间期间定额： 应布置两台机床加工。当布置两台机床时， 即能满足出产要求工序2：钻底面孔机动期间：辅助期间：依据工艺手册，取工步辅助期间。因为是在出产线上装卸工件期间很短，所以取装卸工件期间。：凭据工艺手册表2.5.43，单间期间定额： 因此布置一台机床即能满足出产要求。工序3：粗铣两侧面及凸台机动期间：辅助期间：依据工艺手册表2.5.45，取工步辅助期间。因为是在出产线上装卸工件期间短，所以取装卸工件期间。则：凭据工艺手册表2.5.48，单间期间定额： 因此布置一台机床即能满足出产要求。工序4：钻侧面孔机动期间：辅助期间：依据工艺手册，取工步辅助期间。因为是在出产线上装卸工件期间很短，所以取装卸工件期间。：凭据工艺手册表2.5.43，单间期间定额： 因此布置一台机床即能满足出产要求。工序5：粗铣前后端面机动期间：辅助期间：工艺手册表2.5.45，取工步辅助期间。因为是在出产线上装卸工件期间短，所以取装卸工件期间。：工艺手册表2.5.48，单间期间定额： 因此布置一台机床即能满足出产要求。工序6：铣前后端面机动期间：辅助期间：工艺手册表2.5.45，取工步辅助期间为。因为是在出产线上装卸工件期间短，所以取装卸工件期间为。则：工艺手册表2.5.48，单间期间定额： 因此布置一台机床即能满足出产要求。工序15：精铣两侧面机动期间：辅助期间：照工艺手册表2.5.45，取工步辅助期间。因为是在出产线上装卸工件期间短，所以取装卸工件期间。：凭据工艺手册表2.5.48，单间期间定额： 因此应布置两台机床同时加工。当布置两台机床时，即能满足出产要求工序17：底面螺纹孔攻丝机动期间：辅助期间：依据钻孔辅助期间，取装卸工件辅助期间为，工步辅助期间为。则：依据钻孔值，取单间期间定额： 因此布置一台机床即能满足出产要求。第2章 铣16凸台面夹具设计2.1研究原始质料该夹具铣16凸面，凸面16平行对称的，以满足上表要求双方的要求及其16凸台面中间线的主要优点。当研磨此16凸形表面，以务必确保该技术要求，关键是要找到定位基准。与此同时，你应该思考到如何提高劳动出产率，减轻劳动强度。2.2定位基准的选择从零件图知：在对16凸台面要加工前，底平面要了粗、精铣的加工，孔要了钻、扩、铰的加工，定位、夹紧计划见下面：计划1：选大头孔、工艺孔和底平面定位，是一面、心轴和棱形销定位，用螺母的夹紧方式。计划2:夹紧方式用操作简单，通用性强的压板来夹紧。分析上面之方案：计划1中的心轴夹紧、定位是有误的，通过分析比较仅计划2满足要求，孔其加工与孔的轴线间有公差，择小头孔和大头孔来定位，从而务必确保为其尺寸要求。铣该16凸台面时其对孔的中间线有对称度以及16凸台面两边的平行度要求。2.3 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由书可得铣削切削力公式： 有：切削力的零件通过作用再夹紧力的状况，由静力平衡原理，找出最不利的时刻夹紧状态来计算理论夹紧力。到最后，要务必确保可靠的夹紧，因为一个值乘以原则的有效夹紧力，安全系数： 安全系数K可按下式计算： 式中：为安全系数，查书可知参数： 由此可得： 所以 由计算知晓实际的夹紧力不是很大，最后决定选择手动螺旋夹紧机构。查书可知，移动形式压板产生的夹紧力见下面面计算：式中参数由书5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：此夹具用螺旋夹紧部分，用螺栓经过弧形压块压紧工件，受力图同2.1.由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算知晓实际的夹紧力不是很大，最后决定选择手动螺旋夹紧机构。2.4 误差分析与计算为了满足于工序的加工要求，务必使工序中的误差之和不大于该工序所原则的公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考书5可得：定位误差 ： 其中：， 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：往往不过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：以上剖析见，设计的夹具可满足要求。2.5 定向键与对刀装置设计定向键安设在夹具底面的纵向16凸台面中，往往利用2个。按方向键铣床工作台的T-16凸台面与工作表面上定位元件与正确的位置进纸方向夹具表。时产生的定向销承受铣削，减少夹紧螺栓夹具的负载扭矩，夹具提高加工过程中的稳定性。凭据GB220780定向键构造所见： 图2.1 夹具体16凸台面形与螺钉凭据T形16凸台面的宽度 a=18mm 定向键结构尺寸如下表2.4：表2.4 定向键 BLHh16凸台夹具体16凸台面形尺寸公称尺寸允差16凸台允差公称尺寸允差16凸台180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块及塞尺组合构成，来确定刀具同夹具的相对的位置本道工序是要落实拨叉16凸台面精铣加工，是以选用对刀块。凭据对刀块的构造和尺寸如图2.2示：塞尺用平塞尺，结构如图2.3示下面： 图2.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表2.5：表2.5 塞尺公称尺寸H允差16凸台C30.0060.252.5 夹具体的设计夹具体是夹具里的基础零部件，所有的组件都最终连成一个有机的整体片在此基础上。为了满足一个的处理要求应该是足够的刚度和强度，而该方法的结构更好。因为是铸造工艺性能好，几乎没有限制零件尺寸，形状，重量和结构复杂性，及良好的吸振性，良好的抗压强度，从而铸造特定的文件夹选择，质料选择HT200，铸造后时效处理，以消除内部应力。2.6 夹具设计及操作的简要说明正如上面提到的，它应该着眼于提高工作效能，但夹具设计选用手动夹紧，夹紧和比较费时，当松开工件。因为是工件的尺寸小，经过仔细分析和计划比较，使用手动夹紧（螺丝夹紧机构）。此外，当一个文件夹具有制造误差，该方法似乎工作的磨损，并部分大小的变化，定位的影响，夹紧可靠。为了防止这种现象，可以互换定位销的选择。凭据情况，以保持交换要调整。总结不再在本设计中一个很大的问题，基本达到了要求。夹具设计恰恰是不可以筹集超过该计划要了分析和比较，不足之处。出产部件从毛坯再成品的设计，在经过铣，钻，攻丝，打毛刺等工序。因是大批出产，工艺广泛分布，中间可以省去换工具及调试期间。在均量和切削工时计算每个过程。 参 考 文 献1 刘文剑夹具工程师手册M黑龙江科学技术出版社，20072 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社，200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社，20024 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社，20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社，2003106 都克勤机床夹具结构图册M 贵州人民出版社，200347 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社，200158 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵机械制造工艺学M机械工业出版社，200010 马贤智机械加工余量与公差手册M中国标准出版社，19941211 李 洪工艺手册M 北京出版社，20061致 谢本次毕业设计是在老师的指导下完成的。我们做了部分过程的分析，选择毛坯，确定毛坯的形状和大小。我们所熟悉的待加工的结构，特性和加工要求，确定主要加工表面，工艺设计依据和主要问题的地方，我学会了检查粗糙的鳞片;我们选择了定位范围和工作方法提出了工艺路线，选择学习利用设备和工装定位基准的选择原则和处理方法的选用原则，：了解如何使用定位原理定位程序分析，熟悉夹具标准件，正确选择和使用的定位误差分析与计算;周五，我们不得不加紧计划设计。最后，在完成毕业设计之时，我再次感谢老师的指导，关心和帮助过我的老师，领导和学生。谢谢！43