箱体加工工艺规程及工装设计
长 1320mm,工作台面最大行程纵向 700mm、横向 255mm、垂向 370mm,主电动机
功率、总功率。
根据《机械加工工艺手册》表,选用镶齿套式面铣刀,刀片材料选用硬质合金钢,牌
号为 YT15,查表选铣刀的规格尺寸为,D=50。
夹具选用专用夹具。
(2)确定切削用量 a. 确定背吃刀量 粗铣时,为提高切削效率,一般选择铣削背吃刀量等于加工余量,一个工作
行程铣完。因为粗铣的余量为,一次走刀完成,所以选择背吃刀量 a= b. 确定进给量 根据《工艺综合课程设计》表 5-72,选择每齿进给量 fz 为 0.3mm/z。 c. 初选切削速度 根据《工艺综合课程设计》表 5-72,选择切削速度 Vc=34.6m/min。
(3)确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据《机械加工工艺手册》表取粗铣时镶齿套式面铣刀的磨钝标准为 1.7mm。由表 查得刀具的耐用度 T=180min。
2×φ40J7 的内孔的同轴度为 φ40J7 孔与 A 面垂直度允许误差为; 内孔φ50H7 的重要装配尺寸;
4 毛坯的择
题目给定的是箱体零件,该零件年产量为 4000 件,设其备品率α为 4%,机械加工废 品率β为 1%,则该零件的年生产纲领为: N=Qn(1+α%+β%)=4000×1(1+4%+1%)=4200(件/年)。 查表可知该产品为大批生产。在毛坯的制造方法及加工余量、机床设备及机床布置、 夹具及尺寸保证、刀具量具、生产率、成本等各方面需要结合零件自身的特点,采用 先进铸造方法、自动机床与专用机床、高效专用夹具、刀具量具以提高生产率和加工 质量,降低生产成本。 该箱体零件的结构形状较复杂以及大批量生产的生产纲领确定采用熔模铸造方式生 产,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近,铸造出肋板孔与圆柱孔。毛坯尺寸通 过确定加工余量后再决定。毛坯材料是 HT200。
4
20 24
IT12
Ra≤
IT12
Ra≤
1
4.50.15 0
1
5.00.15 0
切削用量的确定
工序 40
精铣箱体左右端面
(1)选择加工设备与工艺装备
本工序及随后两道工序是加工出圆柱孔上端面,以达到要求的表面粗糙度及要求尺
寸。
根据《工艺综合课程设计》表 5-5 选择 X5032 立式铣床。工作台面尺寸宽 320mm、
5 箱体机械加工工艺路线的制定
箱体的工艺特点是:外形较复杂,装配精度、形状精度、和位置精度及表面粗糙度要 求较高。上诉工艺特点决定了箱体在机械加工时存在一定的困难,因此在确定箱体的 工艺过程时应注意定位基准的选择,以减少定位误差;夹紧力方向和夹紧点的选择要 尽量减少夹紧变形;对于主要表面,应粗、精加工分阶段进行,以减少变形对加工精 度的影响。 定位基准的选择
加工余量和工序尺寸的拟定 工序余量是指相邻两工序的工序尺寸之差,也就是在一道工序中所切除的金属层厚 度,在确定工序间加工余量时,应遵循两个原则:
加工余量应尽量小,以缩短加工时间;提高效率;降低制造成本;延长机 床刀具使用寿命。
加工余量应保证按此余量加工后,能达到零件图要求的尺寸、形状、位置 公差和表面粗糙度,工序公差不应超出经济加工精度范围;本工序的余量应大于上工 序留下的尺寸公差、行为公差和表面缺陷厚度。 根据经验法选取毛坯公差取 T=±2mm。其余各工序尺寸及公差查《机械加工工艺手 册》可得。
根据《工艺综合课程设计》表 5-72,选择切削速度 Vc=40m/min。 (3)确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据《机械加工工艺手册》表取半铣时镶齿套式面铣刀的磨钝标准为 1.8mm。由表 查得刀具的耐用度 T=180min。
(4)确认机床主轴转速 和切削速度
==
r/m≈255r/m
按照 X5032 铣床说明书选取实有的机床主轴转速为 270r/m,故实际的切削速度为
=
切削功率
=
f
=1118×××1×=
/60000=×60000kW=
由机床说明书知,X5032 机床主电动机功率 =,取机床效率η=,则
/η==<
故机床功率够用。 工序 80 粗铣箱体前后端面 (1)选择刀具 根据《工艺综合课程设计》表 5-18,选用镶齿套式面铣刀。 (2)确定切削用量 a. 确定背吃刀量 半精铣时的背吃刀量一般为―2mm,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即 a=。 b. 确定进给量 根据《工艺综合课程设计》表 5-72,选择每齿进给量 fz 为 0.2mm/z。 c. 初选切削速度
故机床功率够用。 工序 90 精铣箱体前后端面 (1)选择刀具 根据《工艺综合课程设计》表 5-18,选用镶齿套式面铣刀。 (2)确定切削用量 a. 确定背吃刀量
精铣时一般为-1mm 或更小,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即 a=。 b. 确定进给量 根据《工艺综合课程设计》表 5-72,选择每齿进给量 fz 为 0.12mm/z。 c. 初选切削速度 根据《工艺综合课程设计》表 5-72,选择切削速度 Vc=58.5m/min。 (3)确定铣刀的磨钝标准及耐用度 根据《机械加工工艺手册》表取精铣时镶齿套式面铣刀的磨钝标准为 0.4mm。由表 查得刀具的耐用度 T=180min。
使用这些资料。 通过设计使我们树立正确的设计理念,懂得合理的设计应该是技术上先进的,经济上 合理的,并且在生产实践中是可行的。 通过编写设计说明书,提高我们的技术文件整理、写作及组织编排能力,为我们将来 撰写专业技术及科研论文打下基础。 箱体零件图模型
3 箱体的工艺分析
箱体的结构及其工艺性分析 由箱体零件图可知,该箱体结构形状为不对称布置。主要由底板、内孔和圆柱孔等部 分构成。箱体的主要加工表面有:箱体底面、底孔面、箱体的内孔、左右、前后四个 端面及一些螺纹孔等。其中箱体底面、底面圆柱孔、左右、前后四个端面的表面粗糙 度 Ra≤μm,箱体的内孔的表面粗糙度 Ra≤μm,其余加工表面粗糙度为 Ra≤μm。 其中φ40J7 的内孔、端面的垂直度、内孔φ50H7 的装配尺寸是重要尺寸。 箱体的技术要求分析 该箱体零件的主要技术要求为:
6 夹具设计设计 15
确定设计方案 16 选择定位方式及定位元件 16 确定导向装置 16 定位误差的分析与计算 16 设计夹紧机构 16
7 致谢 16
参考文献 17
1 引言
工艺综合课程设计是机械类专业的一门主干专业基础课,内容覆盖金属切削原理和刀 具、机械加工方法及设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学及工艺装备等,因而 也是一门实践性和综合性很强的课程,必须通过实践性教学环节才能使我们对该课程 的基础理论有更深刻的理解,也只有通过实践才能培养我们理论联系实际的能力和独 立工作能力。因此,工艺综合课程设计应运而生,也成为机械类专业的一门重要实践 课程。
4、圆柱孔没有位置精度与表面粗糙度要求,故采用钻孔、铣孔就能达到图纸上的设 计要求。 完成其他次要表面的加工。 5.2.2 工艺路线的拟定 在工艺路线的拟定过程中要遵循机械加工工序顺序的安排原则。即: 基准先行 按照“先基面后其它”的顺序,先加工精基准面,再以加工
出的精基准面为定位基准,安排其它表面的加工。 先粗后精 按先粗后精的顺序,对精度要求高的各主要表面进行粗加
2 课程设计的目的
工艺综合课程设计旨在继承前期先修基础课程的基础上,让我们完成一次机械零件的 机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼,其目的如下。 在结束了机械制造基础等前期课程的学习后,通过本次设计使我们所学到的知识得到 巩固和加深。培养我们全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能 力。 通过设计提高我们的自学能力,使我们熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料, 特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料,并学会结合生产实际正确
目录
1 引言 2 2 课程设计的目的 2 3 箱体的工艺分析 3
箱体的结构及其工艺性分析 3 箱体的技术要求分析 3
4 毛坯的选择 3 5 箱体机械加工工艺路线的制定 4
定位基准的选择 4 5.1.1 精基准的选择 4
5.1.2 粗基准的选择 4 拟定工艺路线 4 5.2.1 加工方法的选择和加工阶段的划分 4 5.2.2 工艺路线的拟定 5 加工余量和工序尺寸的拟定 6 切削用量的确定 7
(4)确认机床主轴转速 和切削速度
==
r/m≈220r/m
按照 X5032 铣床说明书选取实有的机床主轴转速为 270r/m,故实际的切削速度为
==
r/m=m
(5)校验机床功率
根据《工艺综合》表 3-1 知,单位切削力 =1118N/ , =1;查表 3-3,
得
=;其它切削条件修正系数为 1,故切削力
基面选择是工艺规程中的重要工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工 质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还 会造成零件的大批报废,使生产无法正常运行。
5.1.1 粗基准的选择 遵照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则(即
零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作为粗基准;若零件有若干个不加工表面 时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准)这里先选择圆柱 孔上端面为粗基准。
工艺路线方案: 工序 10 粗铣箱体底面 工序 20 精铣箱体底面 工序 30 粗铣箱体左右端面及箱体的上底面 工序 40 精铣箱体左右端面及箱体的上底面 工序 50 粗镗箱体φ40J7 内孔 工序 60 半精镗箱体φ40J7 内孔 工序 70 精镗箱体φ40J7 孔 工序 80 粗铣箱体前后端面 工序 90 精铣箱体前后端面 工序 100 粗镗箱体φ50H7 孔 工序 110 半精镗箱体φ50H7 孔 工序 120 精镗箱体φ50H7 孔 工序 130 镗箱体φ92 孔 工序 140 钻φ24 的孔至 20 工序 150 铣φ24 的孔至尺寸 工序 160 钻 M6 装配孔至然后攻牙合尺寸 工序 170 检验