往复杠杆零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计毕业论文

往复杠杆零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计毕业论文内容摘要：

选择的正确、合理，可以使加工质量得到保证，生产率随之得以提高。 相反，加工工艺过程中则会问题百出，更有甚者，还会造成加工零件的大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求 [4]： ①粗基准的选择应以不加工表面为粗基准。 目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。 如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。 ②若必须首先保证工件的某些重要表面的加工余量均匀，应选择该表面做粗基准。 例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。 因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。 ③若需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面做粗基准。 ④应尽可能选择平整、光洁、面积足够 大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。 ⑤粗基准一般只使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证往复杠杆零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从往复杠杆零件的零件图分析可知该零件的加工表面比较多，粗基准可选为两个，这里选择该零件的对称的两端面中的一个端面以及大端 mm35 孔的外轮廓面作为粗基准，分别以这两表面为基准对零件进行装夹定位及加工。 精基准的选择 [11] 精基准的选择原则： ①基准 重合原则。 即尽可能选择设计基准作为定位基准。 这样可以避免定位基准往复杠杆零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计 8 与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 ②基准统一原则。 应尽可能选用统一的定位基准。 基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。 ③互为基准的原则。 选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。 ④自为基准原则。 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准 ⑤此外，还应选择工件上精度高、尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。 并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 往复杠杆零件精基准选择时考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确。 当设计基准与工序基准不重合时，还应该进行尺寸换算。 粗基准的选择，采用零件的上、下平面以及 mm35 的外端面作为定位的粗基准，使得零件达到完全定位。 而在此基础上，考虑到基准重合、便于装夹的问题，则选取 mm22 的孔作为加工的精基准。 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求 能得到合理的保证。 在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用数控机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。 除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工序的合理组合 [4] 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。 确定工序数的基本原则： ①工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。 便于采用通用设备。 简单的机床工艺装备。 生产准备工作量少，产品更换容易。 对工人的技术要求水平不高。 但需要设备和工人数量多，生产面积大， 工艺路线长，生产管理复杂。 ②工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生往复杠杆零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计 9 产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。 使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。 但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。 结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段 [15]： ①粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。 ②半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。 半精加工的公差等级为 IT9～ IT10。 表面粗糙度为 Ra10～ m。 ③精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求。 另外精加工工序安排在最后 ,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度。 精加工的加工精度一般为 IT6～ IT7，表面粗糙度为 Ra10～ m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。 由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。 在实际生活中， 对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。 必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。 本次往复杠杆零件加工工艺规程的设计中，由于零件加工表面及孔的精度要求并不是很高，因此只需划分为粗加往复杠杆零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计 10 工、精加工两个阶段即可满足要求。 工艺路线的比较及其确定 ①工艺路线方案一 工序Ⅰ 粗铣小端 mm22 孔的外端面 工序Ⅱ 粗铣小端宽 22mm的槽宽 工序Ⅲ 粗铣 mm35 孔的外端面 工序Ⅳ 粗铣 mm35 孔的内端面 工序Ⅴ 粗铣两端半径 mm25R 、 mm33R 的圆弧面 工序Ⅵ 精铣小端宽 22mm的槽宽并锪倒角 452 工序Ⅶ 精铣 mm35 孔的外端面并锪倒角 452 工序Ⅷ 精铣 mm35 孔的内端面并锪倒角 452 工序Ⅸ 扩、粗铰、精铰大端 mm35 二孔并锪倒角 452 工序Ⅹ 钻、粗铰、精铰小端 mm18 孔并锪倒角 452 工序Ⅺ 钻、粗铰、精铰小端 mm22 孔并锪倒角 452 工序Ⅻ 钻 M6mm螺纹孔 工序 XIII 攻螺纹 M6mm 工序 XIV 钻柱销孔 6 mm 工序 XV 钳工，去毛刺 ②工艺路线方案二 工序Ⅰ 粗铣两端半径 mm25R 、 mm33R 的圆弧面 工序Ⅱ 粗铣 mm35 孔的外端面 工序Ⅲ 粗铣 mm35 孔的内端面 工序Ⅳ 粗铣小端 mm22 孔的外端面 工序Ⅴ 粗铣小端宽 22mm的槽宽 工序Ⅵ 精铣 mm35 孔的外端面并锪倒角 452 往复杠杆零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计 11 工序Ⅶ 精铣 mm35 孔的内端面并锪倒角 452 工序Ⅷ 精铣小端宽 22mm的槽宽并锪倒角 452 工序Ⅸ 钻、粗铰、精铰小端 mm22 孔并锪倒角 452 工序Ⅹ 钻、粗铰、精铰小端 mm18 孔并锪倒角 452 工序Ⅺ 扩、粗铰、精铰大端 mm35 二孔并锪倒角 452 工序Ⅻ 钻 M6mm螺纹孔 工序 XIII 攻螺纹 M6mm 工序 XIV 钻柱销孔 R6mm 工序 XV 检查 ③工艺方案的比较与分析 两种方案都依照工序集中原则组织工序，优点是工艺路线短，减少工件的装夹次数，易于保证加工面相互位置精度，使需要的机床数量少，减少工件工序间的运输，减少辅助时间和准备终结的时间，同时产量也较高。 并且两种方案都遵循先加工面 再加工孔的原则组织安排往复杠杆零件的加工工艺过程。 方案一的特点是：铣平面先粗铣杠杠零件的小端槽的外端面，然后粗铣尺寸为22mm 的槽宽，再依次粗铣 mm35 孔的外端面、内端面，然后按照此顺序精铣以上端面；孔的加工是按照 mm22mm18mm35  、 的顺序。 整体上方案一是按照从零件小端到大端的顺序安排工序的。 方案二则不同：铣平面先粗铣 mm35 孔的外端面、内端面，然后粗铣杠杠零件的小端槽的外端面，然后粗铣尺寸为 22mm的 槽宽，然后按照此顺序精铣以上端面；孔的加工是按照 mm35mm18mm22  、 的顺序。 整体上方案一是按照从零件大端到小端的顺序安排工序的。 通过两个工艺方案比较，容易看出方案一工序安排不合理，因为 mm35 孔的内、外端面的精度较高可以先加工。 方案一在孔加工的工序安排上不正确，因为 mm35 、mm18 孔的加工是以 mm22 为基准的，故 mm22 的孔加工应安排在 mm35 、 mm18孔加工的前面。 而方案二则弥补了方案一的不足。 为了修正由于粗基准重复使用而产往复杠杆零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计 12 生的误差，方便加工基准的选择，同时也照顾了原有的加工路线中装夹方便的特点，因此最后的加工工艺路线确定如下： 工序Ⅰ 铣上、下平面，保证尺寸 50177。 工序Ⅱ 铣削槽的外端面，保保证尺寸 84mm 工序Ⅲ 粗铣 mmH735 孔外端面 工序Ⅳ 粗铣 mmH735 孔内端面 工序Ⅴ 粗铣 22177。 工序Ⅵ 粗铣两端半径 mm25R 、 mm33R 的圆弧面 工序Ⅶ 精铣 mmH735 孔外端面，保证尺寸 180177。 452 工序Ⅷ 粗铣 mmH735 孔内端面，保证尺寸 52177。 角 452 工序Ⅸ 精铣槽宽，保证尺寸 22177。 452 工序Ⅹ 钻、粗铰、精铰 mmH722 孔至尺寸并锪倒角 452 工序Ⅺ 钻、粗铰、精铰 mmH718 孔至尺寸并锪倒角 452 工序Ⅻ 钻、扩、粗铰、精铰 mmH735 孔至尺寸并锪倒角 452 工序 XIII 钻 HmmM 668  螺纹底孔 工序 XIV 攻螺纹 HmmM 668  工序 XV 钻圆柱销孔 mmH763  工序 XVI 钳工，去毛刺 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 往复 杠杆零件材料为 45 钢，硬度 207～ 241HBS，毛坯重量约为 12Kg，生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。 根据上述原是资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加些加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： ⑴ 毛坯长度、宽度、厚度方向的加工余量及偏差 由往复杠杆零件的功用及技术要求 ,确定该零件的公差等级为普通级。 查 [8]表，锻件的材质是 45 钢，由表知毛坯的材质系数为 M1。 已知机械加工后杠杠零件的重量为 8Kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的往复杠杆零件机械加工工艺规程及铣槽夹具设计 13 重量为 12Kg。 对往复杠杆零件图进行分析计算，可大 致确定锻件外廓包容体的长度、宽度、厚度，即 mm55hmm1 8 5bmm4 0 1  ，l。 该锻件的形状复杂系数计算公式 NmS /mt （ 31） 故 NmS /mt )/(mt lbh )/(12 36 mmkgmmmmmmkg   由 [8]表 查得锻件的形状复杂系数为 2S 级。 查 [8]表 ，长度 396mm 方向的余量值规定为 ～ ，现取 ；宽度 180mm 方向的余量值规定为 ～，现取 ；厚度 50mm 方向的余量值规定为 ～ ，现取。 查 [8]表 ，该锻件重量为 12Kg，锻件复杂形状系数为 2S ，锻件材质系数取1M ，锻件轮廓尺寸 长度方向为 315～500mm，故长度方向偏差为  ；宽度方向取最小宽度的数值为 80～ 120mm，故宽度方向偏差为 . mm ；厚度方向为 30～80mm，故厚度方向偏差为 。 ⑵尺寸为 50mm的上、下端面加工余量 ①查 [8]表 ，尺寸 50mm 方向的余量值规定为 ～ ，现取。 查 [8]表 ，尺寸偏差为 。 ②查 [8]表 ,因零件无特殊要求且粗糙度为 ，故铣削余量为 2mm,则： 毛坯的名义尺寸为： 50+2 2=54（ mm） 毛坯的最大尺寸为： 54+ 2=（ mm） 图 31 上、下平面加工余量及 尺寸公差分布 往复杠杆零件机械加工工。