角板的机械加工工艺规程及典型夹具设计说明书

机械制造课程设计(论文)题目:角板的机械加工工艺规程及典型夹具所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日目录目录 (2)1.序言 (3)2 计算生产纲领、确定生产类型 (3)3 审查零件图样的工艺性 (3)4 选择毛坯 (5)5 工艺过程的设计 (5)5.1 定位基准的选择 (5)5.2 零件表面加工方法的选择 (6)5.3 制订工艺路线 (6)6 确定机械加工余量及毛坯尺寸 (7)7 工序设计 (8)7.1 选择机床 (8)7.2 夹具选择 (8)7.3 选择刀具 (8)7.4 确定工序尺寸 (8)8 确定切削用量及基本工时 (9)9 专用夹具设计 (15)9.1定位基准的选择 (16)9.2 定位方案和元件设计 (16)9.3 夹紧机构的设计 (16)9.4 定位误差的计算 (16)9.5夹具设计说明 (16)参考文献 (17)角板的机械加工工艺规程及典型夹具1.序 言角板的加工工艺规程是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。

正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

本次设计也要培养自己的自学与创新能力。

因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。

所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

2 计算生产纲领、确定生产类型课程设计的产品为一个角板零件。

该产品的年产量为5000台，其设备品率为10%，机械加工废品率为1%，现制订该角板零件的机械加工工艺规程。

5550%)1%101(15000%)%1(=++⨯=++=βαQn N 件/年角板零件的年产量为5550件，可确定其生产类型为中批生产。

3 审查零件图样的工艺性角板零件图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。

基准孔mm H 740φ要求m R a μ6.1较高，可以通过粗镗、半精镗、精镗进行加工；本零件各表面要求的加工精度低，加工并不困难；角板上的4个沟槽加工精度不高，可以直接用立铣刀铣出；角板凸台的螺纹孔，需经过钻底孔，再攻丝。

角板加工表面和mm H 740φ有一定的位置要求，主要是上表面与mm H 740φ轴线的平行度为0.06。

经过以上的分析，我们可以先选定粗基准，加工精基准所在的加工表面，然后借助夹具对其他表面进行加工，从而保证相应的位置精度。

角板(铸件)图角板加工图4 选择毛坯角板有HT250铸造，轮廓尺寸不大，形状也不复杂，又属成批生产，故毛坯可以采用铸造成型。

零件的形状不复杂，因而毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，用砂型铸造，上下分模铸造出来。

毛坯的尺寸通过确定加工余量后决定。

5 工艺过程的设计5.1 定位基准的选择本零件是带孔的角板，孔是设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。

由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，选定角板外圆52φ端面为粗基准，加工孔mm H 740φ，此后选用孔mm H 740φ为精基准，加工其余的表面以及铣槽。

5.2 零件表面加工方法的选择本零件的的加工面有内孔、上表面、槽及螺纹孔等，材料为HT250。

参阅手册，其加工方法选择如下：（1）mm H 740φ的内孔，表面的粗糙度为m R a μ6.1，公差等级为IT7，需要粗镗、半精镗、精镗。

（2）角板端面的粗糙度为m R a μ5.12=，只需要粗铣即可达到要求。

（3）角板上表面的粗糙度为m R a μ3.6=，公差等级为IT10，需要经过粗铣、半精铣才能达到要求。

（4）角板上的槽的内表面的粗糙度为m R a μ3.6=，公差等级为IT10，需要经过粗铣、半精铣才能达到要求。

（5）凸台16φ粗糙度为m R a μ5.12=，只需要粗铣即可达到要求。

（6）螺纹孔8M 需要经过钻孔、攻丝。

5.3 制订工艺路线铣削加工在排列加工工序时，一般遵循基准先行、先主后次、先粗后细、先面后孔的原则，因而角板的加工工艺路线先加工角板端面，再加工孔mm H 740φ，最后加工角板的上表面。

按照上述的原则以及工序集中的特点，角板的加工可按下述工艺路线进行：010：以mm 52φ处外圆及上端面定位，粗铣外圆的另外一个端面，粗镗孔mm H 740φ。

020：以mm 52φ外圆及粗铣后的端面定位，粗铣另外一个端面，半精镗孔mm H 740φ。

030：以mm 52φ外圆及端面定位，精镗孔mm H 740φ。

040：以mm H 740φ的孔及端面定位，粗铣角板的一个表面。

050：以mm H 740φ的孔及端面定位，粗铣角板的另一表面以及凸台。

060：以mm H 740φ的孔及端面定位，半精铣角板的一表面。

070：以mm H 740φ的孔及端面定位，半精铣角板的另一表面。

080：以mm H 740φ的孔及端面定位，粗铣角板的一表面的槽。

090：以mm H 740φ的孔及端面定位，粗铣角板的另一表面的槽。

100：以mm H 740φ的孔及端面定位，半精铣铣角板的一表面的槽。

110：以mm H 740φ的孔及端面定位，半精铣铣角板的另一表面的槽。

120：以外圆端面定位，钻底孔。

130：以外圆端面定位，攻丝8M 。

140：钳工去毛刺。

150：终检。

6 确定机械加工余量及毛坯尺寸角板毛坯尺寸数据表零件尺寸单面加工余量铸件尺寸03.0040+φ 28 102.5 3 335φ 31 13 603及2.565.5角板毛坯尺寸允许公差数据表铸件尺寸 公差 35φ 1.8 31 13 65.51.8 1.62.27 工序设计7.1 选择机床（1）工序010、020、040、050、080、090是粗铣，060、070、100、110是半精铣。

各工序额工步数不多，成批生不要求很高的生产率，选用卧式铣床就能满足要求。

本零件的外形轮廓不大，精度要求不是很高，选用X61W 即可满足要求。

（2）工序030是精镗，表面粗造的6.1=a R ，加工精度要求高，选用T740K 即可满足要求。

（3）工序120是钻孔后攻丝，可选用Z525型立式钻床。

7.2 夹具选择本零件角板出铣角板表面及铣槽需要专用的夹具外，其他的用通用夹具即可。

镗孔和铣端面选用三爪自定心卡盘，钻孔和攻丝选用短销固定即可。

7.3 选择刀具（1）铣削角板表面、端面和凸台时，选用高速钢镶齿圆柱铣刀，直径80φ。

（2）铣削槽时，选用直柄键槽铣刀，直径8φ。

（3）钻孔8.6φ时，选用直柄麻花钻，直径8.6φ。

7.4 确定工序尺寸（1）740H φ的工序尺寸及公差用查表确定各道工序的加工余量及毛坯余量总余量如下：精镗加工余量0.5mm ；半精镗加工余量1.0mm ；粗镗加工余量3.5mm ，则毛坯的总余量为5mm 。

各工序的尺寸的基本尺寸如下：半精镗尺寸mm 5.395.040=-；粗镗尺寸mm 5.3815.39=-；毛坯的尺寸mm 355.35.38=-。

工序尺寸的公差及其偏差：精镗前的半精镗取IT11级，得mm T 16.02=；粗镗取IT12级，得mm T 25.01=；毛坯公差取mm T 8.10±=。

工序尺寸偏差按“入体原则”标注：精镗 mm 03.0040+φ；半精镗 mm 16.005.39+φ；粗镗 mm 25.005.38+φ；毛坯 mm 8.135±φ。

（2）确定各加工表面的工序加工余量 工序 加工表面 总加工余量工序加工余量010 020 040 050 060 070 080 090 100 下端面 上端面 角板表面 角板表面 角板表面 角板表面 槽 槽 槽 5.5 5.5 3 3 3 3 10 10 10 2.5 3 2 2 1 1 10 10 10 110槽10108 确定切削用量及基本工时工序一：铸造 工序二：时效处理工序三：铣宽60mm2端面，60mm2端面粗糙度要求为12.5.一次粗铣加工即可满足要求，我们选用X51立式铣床，高速钢端铣刀加工 工步一：铣60mm 上端面， 1. 选择刀具刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用YG8,mm a p 5.1=，mm d 600=，min /125m v =，4=z 。

2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成mm a p 5.1=2）决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw ，中等系统刚度。

根据表查出 齿/2.0mm f z =，则min /5.6216012510001000r d v n s =⨯⨯==ππ 按机床标准选取w n ＝750min /rmin /3.1521000750601000m dn v w=⨯⨯==ππ当w n ＝750r/min 时r mm zn f f w z m /60075042.0=⨯⨯== 按机床标准选取r mm f m /600= 3）计算工时切削工时：mm l 120=，mm l 51=，mm l 32=，则机动工时为min 8533.02.07503512021=++=++=x f n l l l t w m . 工步二铣60mm 下端面的切削用量及基本工时的计算如上在此不再累述： 工序四：钻，扩，绞Φ40孔 工步一钻孔至φ39确定进给量f ：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的MPa b 800<σ，mm d 390φ=时，r m f /47.0~39.0=。

由于本零件在加工Φ31孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则()r mm f /35.0~29.075.047.0~39.0=⨯=根据Z525机床说明书，现取r mm f /25.0=切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度min /18m v =所以min /152391810001000r d v n w s =⨯⨯==ππ根据机床说明书，取min /175r n w =，故实际切削速度为min /98.711000175391000m n d v ww =⨯⨯==ππ切削工时：mm l 60=，mm l 91=，mm l 32=，则机动工时为min 768.025.0375396021=⨯++=++=f n l l l t w m工步二：扩孔mm 85.39φ利用钻头将mm 39φ孔扩大至mm 85.39φ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取()()rmm f f /87.0~585.075.065.08.1~2.18.1~2.1=⨯⨯==钻根据机床说明书，选取r mm f /57.0=min /4~61231~2131~21m v v =⨯⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=钻则主轴转速为min /34~6.51r n =，并按车床说明书取min /68r n w =，实际切削速度为min /8.610006885.391000m n d v ww =⨯⨯==ππ切削工时：mm l 60=，mm l 61=，mm l 32=，则机动工时为min 78.157.068366021=⨯++=++=f n l l l t w m 工步3：铰mm H 1140φ孔根据参考文献Ⅳ表2-25，r mm f /4.0~2.0=，min /12~8m v =，得min /65.254~8.169r n s =查参考文献Ⅴ表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取r mm f /35.0=，min /198r n w =，实际切削速度min /33.9m v =。