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BA044的加工工艺及夹具毕业设计

摘要BA044是医疗器械中的关键连接件,本文主要论述了BA044的加工工艺及夹具设计。

BA044的尺寸精度、形状精度以及位置精度、外观的要求都很高,因此安排工艺过程时需要把各主要表面的粗精加工工序分开。

逐步减少加工余量、切屑力及内应力的作用,并修复加工后的孔内外观,这样才能达到零件的技术要求。

由于BA044的生产量较大,为了保证产品质量,提高加工效率,需要对其加工工艺进行优化设计,使用数控加工中心进行加工。

关键词:BA044 精度加工工艺夹具设计数控加工中心AbstractBA044 in medical devices is a key connector, this paper discusses the processing technology of BA044, fixture design and processing of CNC machining centers. BA044 of the dimensional accuracy, shape accuracy and position accuracy, the appearance of the requirements are very high, so arrangements process, the need to rough major surface finishing operations separately. Gradually reduce the allowance, cutting force and the role of the technical requirements. Since the production of BA044 larger than, in order to ensure product quality, improve processing efficiency, it needs to optimize the design process, the use of CNC machining centers for processing.Key words BA044 accuracy processing fixture design CNC machining center目录绪论 (2)1、零件的分析................ (3)1.1 零件的作用 (3)1.2 零件的工艺分析 (3)1.3 零件的生产纲领 (3)2、选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图 (4)2.1 选择毛坯 (4)2.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 (4)2.3确定机械加工余量 (4)2.4确定毛坯尺寸....... .. (4)3、选择加工方法,制定工艺路线 (6)3.1 定位基准的选择 (6)3.2 零件表面加工方法的选择 (6)3.2 制订工艺路线 (6)4、工序设计 (8)4.1 选择加工设备与工艺装备 (8)4.2 确定工序尺寸 (8)5、确定切削用量及基本时间 (10)5.1 工序1的切削用量及基本时间的确定 (10)5.2 其他工序的切削用量及基本时间的确定 (10)6、夹具设计 (12)6.1 夹具类型的选择 (12)6.2 定位方案的确定..... (12)6.3 夹紧装置设计 (13)设计小结 (16)参考文献 (17)附录一 (18)绪论机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。

这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次渗入的综合性的链接,也是一次理论联系实际的训练。

因此,它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。

这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论,并结合生产学习中学到的实践知识,独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。

就我个人而言,我通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。

由于能力有限,设计尚有许多不足之处,恳请老师给予指教。

1、零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是BA系列中的BA044产品,主要用于医疗器械的通气,加工精度高,属于半导体产品。

零件的材料为合金钢,是最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。

综合技术要求等文件,选用锻件。

1.2 零件的工艺分析从零件图上看,该零件结构比较简单,其主要加工的有φ.250的三个脚的圆柱面,与之对应的孔,此零件精度要求高,大部分为IT6级,要保持高度.561、.250,壁厚.035,孔心距.406的尺寸;位置要求较严格,注意孔端面的平行度为.002,以A面为基准的垂直度为.003,向上脚的圆柱面的圆柱度为.002,以B面为基准的垂直度为.003,底面的圆柱面要求圆柱度为.003,以B面为基准的同轴度为.003;以C面为基准的垂直度为.003,底面的圆柱面要求圆柱度为.003,以C面为基准的同轴度为.003;粗糙度方面主要是孔口不要有毛刺,孔内交接处不要有毛刺。

1.3 零件的生产类型生产纲领:企业根据市场需求和自身生产能力,在计划期内应当生产的合格产品产量和进度计划。

计划期若为一年,生产纲领则为年产量。

零件的生产纲领可按下式计算:N=Qn(1+a%) (1+b%) (1-1)式中 Q-----产品的年产量,台/年;n------每件产品中该零件的数量,件/台;a------备件的百分率,%;b------废品的百分率,%。

依设计题目知:Q=5000件/台,n=1件/台;结合生产实际,备品率a和废品率分别取为10%和1%,代入公式得到该零件的生产纲领:N=5000x1x(1+10%)x(1+1%)=5555件/年生产类型:企业生产专业化程度的分类。

主要根据产品的大小、结构复杂程度及生产纲领而确定。

可查表得到。

查表可知其属轻型零件,生产类型为大批生产。

2、选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图2.1 选择毛坯根据零件的材料,推荐用型材或锻件,但从经济方面着想,如用型材中的棒料,加工余量太大,这样不仅浪费材料,而且还增加机床,刀具及能源等消耗。

本零件轮廓尺寸不大,且生产类型属大批量生产,为提高生产率和锻件精度,宜采用模锻方法制造毛坯。

2.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差查表可知,要其额定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下各项因素:(1)公差等级由BA044的功用和技术要求,可确定该零件公差等级为精密级。

(2)锻件重量已知机械加工后BA044的重量为kg,由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为kg。

(3)锻件形状复杂系数对BA044图进行分析计算,可大致确定锻件外轮廓包容体的长度、宽度和高度,即l=20mm,b=20mm,h=20mm;由公式可计算出该锻件的形状复杂系数S=m /nm ---锻件质量n ---锻件外轮廓包容体质量所以S=0.1/(lbhρ)=0.1/(16×16×16×7.4×106_)=0.5级。

由于0.5介于0.32和0.63之间,故该拨叉的形状复杂系数属S2(4)锻件材质系数该零件材料的碳的质量分数大于0.65%的生铁,所以该锻件的材质系数属于M2级。

(5)锻件分模线形状根据该零件的行为特点,本零件选择高度方向的对称平面为分模面,属平直分模线。

(6)零件表面粗糙度由零件图可知,该零件各加工表面的粗糙度均大于等于1.6 。

2.3 确定机械加工余量根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表,由此查得单边余量再厚度方向为1.7~2.2mm,水平方向亦为1.7~2.2mm,即锻件各外径的单面余量为1.7~2.2mm,各轴向尺寸的单面余量为1.7~2.2mm。

锻件中心两孔的单面余量按表查得为2.0mm。

2.4确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度大于1.6。

分析本零件,其各加工表面粗糙度均大于或等于1.6,因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量即可。

查表确定内外圆角半径都为2mm。

综上所述,确定毛坯尺寸见表2-1表2-1 零件毛坯尺寸表零件尺寸单面加工余量锻件尺寸偏差长度14.2494 3 20 +0.8/-0.3高度14.2494 3 20 +0.8/-0.3 宽度14.2494 3 20 +0.8/-0.3 外径6.35 8 20 +0.7/-0.23、选择加工方法,制定加工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准有精基准和粗基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。

(1)精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发,同时考虑装夹方便、夹具结构简单。

根据该零件的技术要求和装配要求,选择下端面为精基准,利用夹具体本身的面定位方式,方块装在夹具上,定位比较稳定,夹紧方便。

(2)粗基准的选择主要考虑两个问题:一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求;二是合理分配各加工面的加工余量。

粗基准应避免重复使用。

在同一尺寸方向上,粗基准通常只能使用一次,以免产生较大的定位误差。

选作粗基准的平面应平整,没有浇冒口或飞边等缺陷,以便定位可靠。

所以粗基准为通孔的圆柱端面。

3.2 零件加工方法的选择(1)加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。

在粗加工阶段,先粗铣外圆柱,钻通孔,直孔,倒角,再半精加工通孔直孔,最后精铣外圆柱控制总高度,精铰孔,倒角。

3.3 制订工艺路线(1)工序顺序的安排①机械加工工序a.先粗后精即要先安排粗加工工序,再安排精加工工序,粗铣将在较短时间内将工件表面上的大部分余量铣掉,一方面提高金属切削效率,另一方面满足精铣的余量均匀性要求,若粗铣后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时,则要安排半精铣,以此为精铣做准备。

b.先面后孔对该零件应该先加工圆柱表面,后加工孔,这样安排加工顺序,一方面利用加工过的平面定位,稳定可靠,另一方面是在加工过的圆柱端面打孔比较容易,并能提高孔的加工精度,所以对于BA044来说先加工φ.250的圆柱,做为定位基准再来加工孔。

②后处理工序加工成型后,先去除毛刺,再将零件装夹在珩磨机上进行抛光处理,主要目的是保证内孔粗糙度达到Ra5,和外观正常。

(2)确定工艺路线在综合考虑上诉工序顺序安排原则的基础上,表3-1列出了BA044的工艺路线。

表3-1 BA044的工艺路线工序号工序内容刀具1 粗铣直孔圆柱¢3/8"铣刀2 粗铣通孔圆柱¢3/8"铣刀3 点孔1/4"*118°中心钻4 钻通孔¢4.2钻头5 镗通孔¢6.0铣刀6 粗铰通孔¢0.175°球刀7 钻直孔¢4.2钻头8 镗直孔¢6.0铣刀9 粗铰直孔¢0.175°球刀10 半精铰通孔¢0.178°球刀11 半精铰直孔¢0.178°球刀12 精铣直孔圆柱¢3/8"铣刀13 精铣通孔圆柱¢3/8"铣刀14 倒角¢3/16"倒角刀15 精铰通孔¢0.180°球刀16 精铰直孔¢0.180°球刀17 去除毛刺18 抛光珩磨机19 清洗清洗机20 激光打标激光打标机21 目检22 终检4、工序设计4.1选择加工设备与工艺装备(1)机床设备的选用在大批生产条件下,可以选用高效的专用设备和组合机床,也可以选用通用设备。

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