圓柱滑塊的銑平面專用夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備制定含4張CAD圖.zip

圓柱滑塊的銑平面專用夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備制定含4張CAD圖.zip,圓柱,平面,專用,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,制定,CAD 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 圓柱滑塊 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 銑平面 GCr15 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 軸承鋼 Φ52 1件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min mm/min mm/r mm 機動 輔助 01 粗銑 X51立式銑床 490 15.36 12.25 1.5 1 0.15 0.03 02 精銑 X51立式銑床 255 14.41 10.20 1.0 1 0.11 0.02 03 磨削 X51立式銑床 318 25.00 63.69 0.5 1 0.06 0.01 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2019.7.16 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 圓柱滑塊 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 GCr15 毛 坯 種 類 圓柱棒料 毛坯外形尺寸 Φ52 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工序號 工 序 內 容 設 備 工 藝 裝 備 工 時 1 粗車圓柱滑塊右端面 CM6125臥式車床 高速鋼車刀、游標卡尺 2 粗車圓柱滑塊左端面 CM6125臥式車床 高速鋼車刀、游標卡尺 3 半粗車圓柱滑塊右端面 CM6125臥式車床 高速鋼車刀、游標卡尺 4 半粗車圓柱滑塊左端面 CM6125臥式車床 高速鋼車刀、游標卡尺 5 粗車、半粗車、精車圓柱滑塊外圓面 CM6125臥式車床 高速鋼車刀、游標卡尺 6 粗銑圓柱滑塊側平面 X51立式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標卡尺 7 精銑圓柱滑塊側平面 X51立式銑床 高速鋼套式面銑刀、游標卡尺 8 磨圓柱滑塊側平面 W313M磨床 砂輪、游標卡尺 9 鉆孔Φ20 Z525型立式鉆床 麻花鉆、卡尺、塞規(guī) 10 鉆孔Φ30 Z525型立式鉆床 麻花鉆、卡尺、塞規(guī) 11 攻螺紋 Z525型立式鉆床 高速鋼車刀 12 銑環(huán)形槽 X51立式銑床 高速鋼套式面銑刀、卡尺、塞規(guī) 13 加工倒角 Z525型立式鉆床 高速鋼車刀 14 鉆外圓通孔Φ4 Z525型立式鉆床 麻花鉆 15 鉆端面孔Φ4 Z525型立式鉆床 麻花鉆 16 鉗工去毛刺 鉗工 17 銑側平面 X51立式銑床 高速鋼套式面銑刀 設計 （日期） 審核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 任 務 書 一、設計題目:圓柱滑塊加工工藝規(guī)程制定及銑平面專用夾具設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產類型:（中批或大批大量生產） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機械加工工藝過程卡片 1套 4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。 7．第19天～21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現(xiàn) ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　日　　期　　　　　　　 摘　要 本次課程設計研究的是圓柱滑塊的工藝規(guī)程及對于銑平面工序的夾具設計。本次課程設計通過對圓柱滑塊進行零件分析、工藝路線、定位與夾緊方案的確定來獨自設計夾具滿足圓柱滑塊定位的需求。本次課程設計完成后，我們可以學到如何對某一零件進行工藝規(guī)程的設計和對某一零件進行夾具設計，很大程度地增加了我自主設計的經驗和信心?！稒C械制造技術基礎》是本專業(yè)十分重要的基礎課程，本次課程設計也能充分體現(xiàn)我們對于課程知識的掌握程度及自主設計夾具的能力。 Abstract This course is designed to study the process specification of cylindrical slider and the fixture design for plane milling process. In this course design, the fixture is designed independently to meet the requirements of positioning the cylindrical slider by analyzing the parts, determining the process route, positioning and clamping scheme of the cylindrical slider. After the design of this course is completed, we can learn how to design a process specification for a part and a fixture for a part, greatly increasing our experience and confidence in independent design. "Fundamentals of Mechanical Manufacturing Technology" is a very important basic course for this major. This course design can also fully reflect our mastery of course knowledge and our ability to independently design jigs. 目錄 1零件的分析 1 1.1零件的作用 1 1.2零件的工藝分析 1 2確定生產類型 1 3確定毛坯 2 3.1確定毛坯種類 2 3.2確定鑄件加工余量及形狀： 2 3.3繪制鑄件零件圖 3 4機械加工工藝規(guī)程設計 3 4.1定位基準的選擇 3 4.1.1基準面的選擇 3 4.1.1.1精基準的選擇 4 4.1.1.2粗基準的選擇 4 4.2擬定工藝路線 4 4.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 5 4.3.1圓柱表面工序尺寸 5 表1-1工序尺寸 6 4.3.2確定切削用量及時間定額： 7 （1）切削用量的計算 7 （2）時間定額的計算 8 5夾具設計 9 5.1問題的提出 9 5.1.2確定夾具的結構方案 9 1）兩個v形塊限制四個自由度（x平、轉，y平、轉） 10 2）擋板（z平）。 10 5.1.3夾緊力的計算 11 6參考文獻 12 1零件的分析 1.1零件的作用 所謂滑塊是在模具的開模動作中能夠按垂直于開合模方向或與開合模方向成一定角度滑的模具組件。當產品結構使得模具在不采用滑塊不能正常脫模的情況下就得使用滑塊了。材料本身具備適當?shù)挠捕龋湍バ?，足夠承受運動的摩擦?；瑝K上的型腔部分或型芯部分硬度要與模腔模芯其它部分同一級別。模具是生產各種工業(yè)產品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應用，產品對模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設計方法已無法適應當今的要求。與傳統(tǒng)的模具設計相比，計算機輔助工程（CAE）技術無論是在提高生產率、保證產品質量方面，還是在降低成本、減輕勞動強度方面，有極大的優(yōu)越性。 1.2零件的工藝分析 通過對該零件圖的繪制，知道該圖的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。 圓柱滑塊屬于異形件，材料為45鋼。所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以端面為基準確定長度100，以端面確定Ф20中心孔的位置，以Ф40的外圓為基準確定Ф29.959與中心孔的同軸度及側平面的平行度，以中心孔確定Ф4孔的位置，以側平面確定各中心孔、環(huán)形槽位置及Ф4孔位置。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。 2確定生產類型 零件的生產類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產類型一般可分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型，不同的生產類型有著完全不同的工藝特性。此零件的生產類型為中批或大批大量。 3確定毛坯 3.1確定毛坯種類 毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產類型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產條件及采用先進的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產性質以及在生產中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，本零件生產批量為中批量或大批大量，該零件材料為45號鋼，應選鍛件。根據(jù)零件形狀，采用棒料便于加工。 3.2確定鑄件加工余量及形狀： 為保證零件質量，一般都要從毛坯上切除一層材料。毛坯上用作加工用的材料層，稱為加工余量。 零件毛坯為棒料，只需確定端面及外圓的機械加工余量、毛坯尺寸和公差。零件外圓及端面的表面粗糙度均為3.2，外圓直徑的公差為IT7，長度的公差為IT8。根據(jù)零件的基本尺寸、公差及表面粗糙度，查表得到 表面加工方法 加工表面 粗糙度要求 加工方法 右端面 3.2 粗車-半精車 左端面 3.2 粗車-半精車 外圓 3.2 粗車-半精車-精車 根據(jù)查表，由各加工表面的工藝路線、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度確定毛坯尺寸。 圓柱滑塊的材料為45鋼，是碳的質量分數(shù)小于0.65%的碳素鋼。所以該鍛件的材質系數(shù)屬于M級。公用和技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。根據(jù)已知要求可知工件質量1.5kg。 項目/mm 機械加工余量/mm 尺寸公差/mm 備注 厚度100 1.5~2.0 (取2.0) 1.4 表2-11 表2-13 寬度48 1.5~2.0 (取2.0) 1.6 表2-11 表2-13 所以先確定毛坯總長為104mm，外圓Ф52mm。 3.3繪制鑄件零件圖 4機械加工工藝規(guī)程設計 4.1定位基準的選擇 4.1.1基準面的選擇 基準面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質量的到保證，生產效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內完成加工任務。定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。 4.1.1.1精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則。 4.1.1.2粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準 4.2擬定工藝路線 擬定工藝路線的第一步是選擇定位基準，為保證整個機械加工工藝過程順利進行，通常應先考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把作為精基準的表面先加工出來。 圓柱滑塊基本上是圓柱體，根據(jù)表面粗糙度要求和精度要求，先粗車右端面以得到的右端面為粗基準，粗車左端面。然后以粗車得到的左端面為基準再半粗車右端面，再以半粗車得到的右端面為基準半粗車左端面，以保證工件長度的尺寸要求。外圓經過粗車、半精車、精車達到尺寸要求。加工側平面時以外圓為基準，經過粗銑、精銑、磨，來達到尺寸要求。內孔加工以外圓為基準保證同軸度的精度要求，以中心軸線為基準達到尺寸要求。端面Ф4孔以側平面為基準達到位置要求。具體而言，即選外圓及一端面作為精基準。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準，應先進行加工，因此應選外圓及一端面為粗基準。 工序01 粗車圓柱滑塊右端面 采用CM6125臥式車床加高速鋼車刀、游標卡尺 工序02 以工序01加工的右端面為粗基準粗車圓柱滑塊左端面采用CM6125臥式車床加高速鋼車刀、游標卡尺 工序03 以工序02加工得到的左端面為基準半粗車圓柱滑塊右端面 采用CM6125臥式車床 加高速鋼車刀、游標卡尺 工序04 以工序03半粗車得到的右端面為基準半粗車圓柱滑塊左端面 采用CM6125臥式車床加高速鋼車刀、游標卡尺 工序05 粗車、半粗車、精車圓柱滑塊外圓面 采用CM6125臥式車床加高速鋼車刀、游標卡尺 工序06 以外圓為基準粗銑圓柱滑塊側平面 采用X51立式銑床加高速鋼套式面銑刀、游標卡尺 工序07 以外圓為基準精銑圓柱滑塊側平面 采用X51立式銑床加高速鋼套式面銑刀、游標卡尺 工序08 以外圓為基準磨圓柱滑塊側平面 采用W313M磨床加砂輪、游標卡尺 工序09 以外圓為基準保證同軸度的精度要求，以中心軸線為基準達到尺寸要求鉆孔Φ20 采用Z525型立式鉆床加麻花鉆、卡尺、塞規(guī) 工序10 以外圓為基準保證同軸度的精度要求，以中心軸線為基準達到尺寸要求鉆孔Φ30 采用Z525型立式鉆床加麻花鉆、卡尺、塞規(guī) 工序11 攻螺紋 Z525型立式鉆床 高速鋼車刀 工序12 銑環(huán)形槽 X51立式銑床 高速鋼套式面銑刀、卡尺、塞規(guī) 工序13 加工倒角 Z525型立式鉆床 高速鋼車刀 工序14 以側平面為基準鉆外圓通孔Φ4 采用Z525型立式鉆床加麻花鉆 工序15 鉆端面孔Φ4 Z525型立式鉆床 麻花鉆 工序16 鉗工去毛刺 4.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 4.3.1圓柱表面工序尺寸 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定銑平面加工工序的加工余量如下： 表1-1工序尺寸 加工 表面 加工 內容 加工余量 精度等級 工序 尺寸 表面粗 糙度 工序余量 最小 最大 圓柱滑塊右端面 粗車 0.7 IT11 103 6.3 0 0.5 圓柱滑塊左端面 粗車 0.7 IT11 102 6.3 0 0.5 圓柱滑塊右端面 半粗車 1 IT8 101 3.2 0 0.18 圓柱滑塊左端面 半粗車 1.6 IT8 100 3.2 0 0.16 圓柱滑塊外圓面 粗車 2 IT8 Ф50 6.3 0 0.14 圓柱滑塊外圓面 半精車-精車 2 IT8 Ф48 1.6 0 0.14 圓柱滑塊側平面 粗銑—精銑—磨 3 IT6 45 0.8 0 0.14 4.3.2確定切削用量及時間定額： （1）切削用量的計算 銑平面工步： 工序06 以外圓為基準粗銑圓柱滑塊側平面 采用X51立式銑床加高速鋼套式面銑刀、游標卡尺 該工步的進給量f為0.018-0.025mm/z，取f=0.025mm/z，即f=12.25mm/min，粗銑工步的加工余量為1.5mm，則其背吃刀量=1.5mm。 由參考文獻查得，切削速度為14-20mm/min，取v=15mm/min，銑刀直徑d=10mm，由公式可求得n=477.71r/min，參照參考文獻所列X51立式銑床的主軸轉速，取n=490r/min，再將此轉速代入轉速公式，可求得該工序的實際速度v=15.36mm/min。 工序07 以外圓為基準精銑圓柱滑塊側平面 采用X51立式銑床加高速鋼套式面銑刀、游標卡尺 精銑工步的加工余量為0.9mm，則其背吃刀量=0.9mm。由參考文獻查得，刀具直徑d=18mm，每齒進給量0.04-0.025mm/z，即f=10.2mm/min切削速度為11-15，取12mm/min，由公式可求得n=212.31r/min，參照參考文獻所列X51立式銑床的主軸轉速，取n=255r/min，再將此轉速代入轉速公式，可求得該工序的實際速度v=14.41mm/min。 工序08 以外圓為基準磨圓柱滑塊側平面 采用W313M磨床加砂輪、游標卡尺 磨工步的加工余量為0.5mm，則其背吃刀量=0.5mm。由參考文獻查得，v取25-35m/min，取切削速度為v=25m/min，取砂輪直徑d=25mm，由公式可求得n=318.47r/min，f=0.2-0.3mm/r=63.69mm/min。 （2）時間定額的計算 1)基本時間 粗銑的基本時間按公式按?tj=(1+11+12)×i/Vf(min)計算，(11+12)=d0/(34)(mm)，v=15.36mm/min，求得tj=0.15s。 精銑的基本時間按公式按?tj=(1+11+12)×i/Vf(min)計算，v=14.41mm/min，求得tj=0.11s。 磨工步的基本時間按公式 tj=2×L×b×h×K/(1000×VW×FB×ft×Z)(min) （注：L=11+20(mm)fB=平均15(mm) ，ft=0.003-0.085(mm)VW=5-20(m/min））計算，求得tj=0.06s。 2）輔助時間。輔助時間與基本時間tj之間的關系為=(15%～20%)tj，工步的輔助時間取=20%tj，則 粗銑工步的輔助時間=0.2*0.15s=0.03s。 精銑工步的輔助時間=0.2*0.11s=0.022s。 磨工步的輔助時間=0.2*0.06s=0.012s。 基本時間與輔助時間之和稱為作業(yè)時間。 3）布置工作地時間。布置工作地時間又稱為工作地點服務時間，如檢查潤、潤滑機床，更換或修磨刀具，校對量具、檢具，清理切削等消耗時間。一般按作業(yè)時間的2%～7%估算，取4%，則： 粗銑工步=0.04*(0.15+0.03)s=0.0072s。 精銑工步=0.04*(0.11+0.02)s=0.0052s。 磨削工步=0.04*(0.06+0.01)s=0.0028s。 4）休息和生理需要時間。工人在工作班內為恢復體力（如工間休息)和滿足生理上需要(如抽煙、喝水、上廁所等)所需消耗的時間。一般按作業(yè)時間的2%～4%估算，取3%,則: 粗銑工步=0.03*(0.15+0.03)s=0.0054s。 精銑工步=0.03*(0.11+0.02)s=0.0039s。 磨工步=0.03*(0.06+0.01)s=0.0021s。 5）準備與終結時間。工人為生產一批工件進行準備和結束工作所消耗的時間。如加工一批工件前熟悉工件文件，領取毛坯材料，領取和安裝刀具和夾具，調整機床及工藝裝備等；在加工一批工件終了時，拆下和歸還工藝裝備，送交成品等。這部分時間應平均分攤到同一批中每件產品或零件的時間定額中去。一般在單件生產和大批大量生產的情況下都不考慮這項時間，只有在中小批量生產時才考慮，本例中忽略不計。 6)單件時間。單件時間為以上各項時間之和，則 粗銑工步=(0.15+0.03+0.0072+0.0054)s=0.19s。 精銑工步=(0.11+0.022+0.0052+0.0039)s=0.14s 磨工步=(0.06+0.012+0.0028+0.0021)s=0.08s。 單件時間為粗銑、精銑和磨3個工步的單件時間之和,即=(0.19+0.14+0.08)=0.41s。 將上述零件工藝規(guī)程設計的結果，填入工藝文件。 5夾具設計 5.1問題的提出 本夾具主要用來銑右端面，粗糙度值為0.8應該保證，粗糙度的精度是主要問題。 5.1.2確定夾具的結構方案 （1）確定定位元件 選擇圓柱外圓面和圓柱端面來定位，所以相應的夾具上的定位元件應是兩個v形塊和擋板。定位分析如下： 1）兩個v形塊限制四個自由度（x平、轉，y平、轉）。 2）擋板（z平）。 工件五個自由度被限制，屬于不完全定位。 （2）定位誤差分析 1）基準不重合誤差。銑平面的定位基準為外圓面，但工序基準是圓柱下母線。這種由于工序基準與定位基準不重合，導致的工序基準相對定位基準在工序尺寸方向上的最大位置變動量為=δd/2。 2）基準位移誤差。定位基準的相對位置在工序尺寸方向上的最大變動量為=δd/2sin（α/2） 因為工序基準在定位基準面上，用參考資料上的判斷方法得=-。 （3）確定夾緊機構 選用手動夾緊機構夾緊工件。 5.1.3夾緊力的計算 經計算，銑削切削圓周力Fc=682.86N，轉矩M=3.41。 采用手動夾緊機構即可保證夾具正常工作。 6參考文獻 [1] 蘇翼林.材料力學[M].北京:人民教育出版社,1979. 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