圓柱滑塊的銑平面專用夾具設(shè)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(shè)計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,制定,CAD 任 務(wù) 書 一、設(shè)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(shè)計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)） 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(jī)械加工工藝過程卡片 1套 4．編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機(jī)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(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設(shè)計說明書，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計全部內(nèi)容。（約5000-8000字） 1份 四、進(jìn)度安排 本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)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(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)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(shè)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(dǎo)教師評語 該生設(shè)計的過程中表現(xiàn) ，設(shè)計內(nèi)容反映的基本概念及計算 ，設(shè)計方案 ，圖紙表達(dá) ，說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。 綜合評定成績： 指導(dǎo)教師　　　　　　　日　　期　　　　　　　 摘　要 本次課程設(shè)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(shè)計。本次課程設(shè)計通過對圓柱滑塊進(jìn)行零件分析、工藝路線、定位與夾緊方案的確定來獨(dú)自設(shè)計夾具滿足圓柱滑塊定位的需求。本次課程設(shè)計完成后，我們可以學(xué)到如何對某一零件進(jìn)行工藝規(guī)程的設(shè)計和對某一零件進(jìn)行夾具設(shè)計，很大程度地增加了我自主設(shè)計的經(jīng)驗和信心?！稒C(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》是本專業(yè)十分重要的基礎(chǔ)課程，本次課程設(shè)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(shè)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(chǎn)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(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 3 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 3 4.1.1基準(zhǔn)面的選擇 3 4.1.1.1精基準(zhǔn)的選擇 4 4.1.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 4 4.2擬定工藝路線 4 4.3機(jī)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(shè)計 9 5.1問題的提出 9 5.1.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 9 1）兩個v形塊限制四個自由度（x平、轉(zhuǎn)，y平、轉(zhuǎn)） 10 2）擋板（z平）。 10 5.1.3夾緊力的計算 11 6參考文獻(xiàn) 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(dāng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)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(dāng)?shù)挠捕?，耐磨性，足夠承受運(yùn)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(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)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(jī)械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計方法已無法適應(yīng)當(dāng)今的要求。與傳統(tǒng)的模具設(shè)計相比，計算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)無論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面，還是在降低成本、減輕勞動強(qiáng)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(shù)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(zhǔn)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(zhǔn)確定Ф29.959與中心孔的同軸度及側(cè)平面的平行度，以中心孔確定Ф4孔的位置，以側(cè)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(dá)物體的形狀和大小，符合要求。 2確定生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)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(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。此零件的生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)條件及采用先進(jìn)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(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)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(chǎn)批量為中批量或大批大量，該零件材料為45號鋼，應(yīng)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(zhì)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(jī)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(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼。所以該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬于M級。公用和技術(shù)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(zhì)量1.5kg。 項目/mm 機(jī)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(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 4.1.1基準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)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(jìn)行，難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 4.1.1.1精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。 4.1.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)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(zhǔn) 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(zhǔn)，為保證整個機(jī)械加工工藝過程順利進(jìn)行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準(zhǔn)來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)把作為精基準(zhǔn)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(zhǔn)，粗車左端面。然后以粗車得到的左端面為基準(zhǔn)再半粗車右端面，再以半粗車得到的右端面為基準(zhǔn)半粗車左端面，以保證工件長度的尺寸要求。外圓經(jīng)過粗車、半精車、精車達(dá)到尺寸要求。加工側(cè)平面時以外圓為基準(zhǔn)，經(jīng)過粗銑、精銑、磨，來達(dá)到尺寸要求。內(nèi)孔加工以外圓為基準(zhǔn)保證同軸度的精度要求，以中心軸線為基準(zhǔn)達(dá)到尺寸要求。端面Ф4孔以側(cè)平面為基準(zhǔn)達(dá)到位置要求。具體而言，即選外圓及一端面作為精基準(zhǔn)。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準(zhǔn)，應(yīng)先進(jìn)行加工，因此應(yīng)選外圓及一端面為粗基準(zhǔn)。 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(biāo)卡尺 工序02 以工序01加工的右端面為粗基準(zhǔn)粗車圓柱滑塊左端面采用CM6125臥式車床加高速鋼車刀、游標(biāo)卡尺 工序03 以工序02加工得到的左端面為基準(zhǔn)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(biāo)卡尺 工序04 以工序03半粗車得到的右端面為基準(zhǔn)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(biāo)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(biāo)卡尺 工序06 以外圓為基準(zhǔn)粗銑圓柱滑塊側(cè)平面 采用X51立式銑床加高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 工序07 以外圓為基準(zhǔn)精銑圓柱滑塊側(cè)平面 采用X51立式銑床加高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 工序08 以外圓為基準(zhǔn)磨圓柱滑塊側(cè)平面 采用W313M磨床加砂輪、游標(biāo)卡尺 工序09 以外圓為基準(zhǔn)保證同軸度的精度要求，以中心軸線為基準(zhǔn)達(dá)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(zhǔn)保證同軸度的精度要求，以中心軸線為基準(zhǔn)達(dá)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(cè)平面為基準(zhǔn)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(jī)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(nèi)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(cè)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(zhǔn)粗銑圓柱滑塊側(cè)平面 采用X51立式銑床加高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 該工步的進(jìn)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(xiàn)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(xiàn)所列X51立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=490r/min，再將此轉(zhuǎn)速代入轉(zhuǎn)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(zhǔn)精銑圓柱滑塊側(cè)平面 采用X51立式銑床加高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)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(xiàn)查得，刀具直徑d=18mm，每齒進(jìn)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(xiàn)所列X51立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=255r/min，再將此轉(zhuǎn)速代入轉(zhuǎn)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(zhǔn)磨圓柱滑塊側(cè)平面 采用W313M磨床加砂輪、游標(biāo)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(xiàn)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(guān)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(wù)時間，如檢查潤、潤滑機(jī)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(nèi)為恢復(fù)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(zhǔn)備與終結(jié)時間。工人為生產(chǎn)一批工件進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時間。如加工一批工件前熟悉工件文件，領(lǐng)取毛坯材料，領(lǐng)取和安裝刀具和夾具，調(diào)整機(jī)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(yīng)平均分?jǐn)偟酵慌忻考a(chǎn)品或零件的時間定額中去。一般在單件生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)的情況下都不考慮這項時間，只有在中小批量生產(chǎn)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(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。 5夾具設(shè)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(yīng)該保證，粗糙度的精度是主要問題。 5.1.2確定夾具的結(jié)構(gòu)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(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)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(zhuǎn)，y平、轉(zhuǎn)）。 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(zhǔn)不重合誤差。銑平面的定位基準(zhǔn)為外圓面，但工序基準(zhǔn)是圓柱下母線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動量為=δd/2。 2）基準(zhǔn)位移誤差。定位基準(zhǔn)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(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上，用參考資料上的判斷方法得=-。 （3）確定夾緊機(jī)構(gòu) 選用手動夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。 5.1.3夾緊力的計算 經(jīng)計算，銑削切削圓周力Fc=682.86N，轉(zhuǎn)矩M=3.41。 采用手動夾緊機(jī)構(gòu)即可保證夾具正常工作。 6參考文獻(xiàn) [1] 蘇翼林.材料力學(xué)[M].北京:人民教育出版社,1979. 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