工具卡座零件加工工艺及镗φ50半圆孔夹具设计.docx

摘要工具卡座零件是一种经常看到的铸造零件，基本是用来对机床上产品进行定位,构造非常复杂，体积不大，它需要加工的面有斜面，圆弧凹面，两头的端面还有孔。本设计对工具卡座零件构造的特征，技术需求，还有工艺条件进行了分析，确保生产精度。设计包括加工工艺设计及链50半圆孔键床专用夹具设计。在对加工工艺设计之前，首先对面、孔生产的先后顺序进行设计。制定工艺加工流程。整个生产流程使用的机床是通用，工序装夹采用专用夹具。第二部分设计镖50半圆孔像床专用夹具，夹具在定位的时候用了“两个面和一个销L夹紧装置也采用标准件。因使用的标准件多，花费不多，还能够满足生产，并且定位和装夹都比较方便。关键词：工具卡座、工艺，镇中50半圆孔、镇床AbstractThetoolholderpartisakindofcastingpartthatisoftenseen.Itisbasicallyusedtopositiontheproductonthemachinetool.Thestructureisverycomplicatedandthevolumeisnotlarge.Thesurfacetobeprocessedhasabevel,aconcavearc,andtheendfacesofthetwoends.hole.Thisdesignanalyzesthecharacteristicsofthetoolholderparts,technicalrequirements,andprocessconditionstoensureproductionaccuracy.ThedesignincludesmachiningprocessdesignandspecialfixturedesignforBoring50semi-circularholeboringmachine.Beforedesigningtheprocessingtechnology,firstly,theorderofthesurfaceandholeproductionisdesigned.Developprocessflow.Themachinetoolsusedthroughouttheproductionprocessareuniversal,andtheprocessclampsusespecialfixtures.ThesecondpartisdesignedwithBoring50semi-circularholeboringmachinespecialfixture.Thefixtureuses“twofacesandonepin“whenpositioning,andtheclampingdevicealsoadoptsstandardparts.Duetotheuseofstandardparts,thecostisnotmuch,itcanalsomeettheproduction,andpositioningandclampingaremoreconvenient.Keywords:toolholder,craft,Boring50semi-circularhole,boringmachine摘要IAbstractII1序言11.1 前言11.2 机械加工工艺过程概述12零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的组成表面分析32.3 零件的加工要求分析42.4 零件的形位公差分析43设计加工工艺规程53.1 零件材料的确定53.2 零件制造形式的确定53.3 零件生产类型的确定63.4 零件加工基准的确定63.5 零件加工工艺路线的设计63.6 零件加工工艺装备的选择83.7 零件加工余量确定93.8 确定切削用量、计算加工工时114设计专用夹具264.1 定位方案的设计264.2 定位元件的选择264.3 夹紧方案的设计264.4 夹紧元件的选择274.5 夹具体的设计274.6 导向装置一键套的选择284.7 切削力的计算284.8 夹紧力的计算294.9 分析定位误差30结论31致谢32参考文献331序言1.1 前言本次设计的工具卡座的形状不规则，产品的特征有它的粗糙度，有它的形状，有它的位置需求等等，在这个零件上有很多的面，凹槽，螺纹孔，在这个里面，槽两边的面对于粗糙度要求是比较高的。因为工件对于构造的要求，对于精度的要求，加工毛坯用铸造的办法，生产的时候使用的机床可以是铳床，钻床等等。1.2 机械加工工艺过程概述对于机械加工工艺过程来说，它的工序可以是一个，也可以是很多个，按照顺序进行排列的，工序还能够进行划分，有很多个进行安装，工位，工步，还有走刀,按照这些工序对坯料进行生产，那么需要的产品也就加工出来了。1、工序在一个生产地点加工一个，或者同一时间加工好几个零件，通过一个操作工人或者是一组操作工人，不间断的完成加工的流程，就是工序。怎么进行工序的划分,按照工作地点有没有变化，还有加工好的那部分工艺有没有间断来进行。要是加工整批工件都是首先钻孔，之后钱孔，那么工序就是两个，一个是钻孔，一个是钱孔。对于工艺流程来说，它的基本单位就是工序，在对工时定额，匹配操作人员，对工作进行安排，对质量进行检查的主要根据。所谓工艺路线，一般都是按照写出来的工序名称来进行的。2、安装与工位生产产品之前，首先确定一个正确的地点在机床或者是夹具上，之后对产品进行夹紧，这个流程就是装夹。产品装夹一次之后，需要进行的那个流程就是安装。在一道工序里面，安装可以是一个也可以是很多个。在生产工件的时候，尽可能的少装夹几次，因为多装夹一次，误差就加大一次，并且辅助时间也边长了。所以，在进行生产的时候，经常会用到很多回转工作台，回转夹具，或者是移动夹具等等,这样装夹了一次产品之后，这样他就可以再不一样的地点进行生产。要想将工序完成，装夹工件一次之后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位置，称为工位。3、工步与走刀(1)工步工步说的是生产的产品的面跟切削加工的工具都没有变化，不间断的完成的那部分工序。一道工序里面工步有好几个，有的只有一个，简单来说，对于工步来说，不管是哪一个因素发生了变化，那么就是一个新的工步。不过，有的就算是改变了，还是一个工步，下面几点就是这种情况：针对装夹了一次的，并且进行了很多个不间断工步的，这都是一个工步。要想将生产率变高，有的时候对一个面或者是好几个面进行生产的时候用几把刀具，这个时候工步还是一个，也叫做复合工步.(2)在一个工步里面进行走刀，如果需要加工的面要切除的金属层是很厚的，那么切削一次是不行的，那么每一次切削都是走刀。在一个工步里面，走刀可以是一次，也可以是好几次。2零件的分析2.1 零件的作用工具卡座经常可以看到，在很多机床上都用到，在用机床的时候，可以帮着对产品进行定位，进行夹紧。论文设计的工具卡座零件，在定位部分，主要是对产品进行定位，可以对产品的凹面进行连接，用这个工作面跟产品连接起来，这样定位就实现了，零件承受一定的载荷。其零件图见2-1。图2-1工具卡座零件图2.2 零件的组成表面分析1、50圆弧宽8mm表面还有端面；8。方向上MI2螺纹表面还有端面;2、R41圆弧宽16表面还有端面；46.5上表面还有端面；3、93以及2处尺寸14所在的表面，端面及斜面；4、主视图尺寸40右端面以及45。斜面；47前后表面还有端面；5、20H7孔表面还有端面；10F9X6.5X93槽表面还有端面；6、R5圆弧表面还有端面；2.3 零件的加工要求分析1、50圆弧，经机加工后粗糙度达Ra6.3um;2、主视图尺寸40右端面以及45。斜面，经机加工后粗糙度达Ral2.5um;3、主视图尺寸60上端面，经机加工后粗糙度达Ral2.5um;4、A-A剖视图尺寸16前后端面，经机加工后粗糙度达Ra3.2um;5、A-A剖视图尺寸5.8前端面，经机加工后粗糙度达Ral2.5um;6、基准面B面，经机加工后粗糙度达RaL6um;7、零件左端面（即主视图尺寸40左端面），经机加工后粗糙度达Ra3.2um;8、俯视图10F9X6.5前后端面，经机加工后粗糙度达Ra0.8um;尺寸6.5右端面,经机加工后粗糙度达Ral2.5um;9、20H7孔前端面，经机加工后粗糙度达Ral.6um；10、零件图上面没有标公差的地方，都是不需加工。2.4 零件的形位公差分析1、A-A剖视图尺寸16后端面,相对于“20H7孔所在轴线”的垂直度公差为0.10；2、尺寸10F9前端面，相对于“尺寸47后端面”的平行度公差为0.06；3设计加工工艺规程3.1 零件材料的确定分析零件的结构，该零件比较适合采用铸铁铸造，常见的是HT200灰口铸铁，铸造零件有很多种，根据金属材质不一样，有铸钢件，铸铁件等。每一种铸造零件,根据他们的组织不一样，还可以有很多种。比方说铸铁件可以分成灰铸铁，球墨铸铁等等；根据铸型的办法不一样，对它进行划分，有普通的，金属的，压铸件，离心铸件等等。在这个里面，用的最多的就是普通砂型的，基本上是所有铸件的八成,不过对于有色金属的铸件，基本上都是压铸零件。本次设计的零件材质选择用HT200灰口铸铁。3.2 零件制造形式的确定本次设计的零件其外形复杂，好多地方都是不规则的。HT200灰铸铁其铸造性能较好，并且铸造后的零件能够满足使用要求。决定采用铸造的方式制造零件。毛坯见图3-lo图3-1工具卡座毛坯图3.3 零件生产类型的确定生产纲领是多少，对于产品的生产流程，还有加工组织形式的作用非常大，对于每一个工序需要的专业化程度起到决定性作用，对于每一个工序的自动化程度也起到了决定性的作用，对于确定的工艺方式和工艺装备都有关键性影响。本次设计的零件其生产类型确定为小批量生产。3.4 零件加工基准的确定在确定零件加工基准之前，先对工件的定位概述如下，工件定位的类型有：(1)完全定位零件被限制六个自由度，不过夹具里面只有一个地点的定位就是说的完全定位。(2)不完全定位这个定位也就是部分定位，按照生产需求，对于加工产品的所有自由度不需要全部限制，只需要按照要求对自由度进行限制。(3)重复定位对同一个自由度来回进行限制，这就是重复定位。加工产品跟夹具定位零件面靠在一起的面就是定位基准。在确定好产品的定位基准之后，别的面所处地点也就定下来了。定位产品的时候，用来当做基准的点还有线，通常都是通过一些具体面来表现，这些面就是定位基面。1、粗加工基准：本次设计的工具卡座，确定其粗加工基准为：尺寸47前端面。2、精加工基准：本次设计的工具卡座，确定其精加工基准为：尺寸47后端面，中20H7内孔。3.5 零件加工工艺路线的设计对工艺路线进行设定的时候，首先要注意加工产品的形状，还有大小精度，所处地点的精度等都要能够满足技术要求，生产纲领确定是大批量，那么生产机床就使用通用机床，加上专用夹具一起，并且设计的工序尽量集中在一起，这样一来生产效率自然就变高了。当然，除了这些，经济效益还是要考虑的，这样的话加工成本就变少了。加工工艺路线方案1：工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、车占中20H7孔；工序4、铳基准面B；工序5、铳93左端面；工序6、铳R41,宽16圆弧槽两端面；工序7、铳50半圆孔上端面；工序8、铳主视图40右端面及45。斜面;工序9、铳20H7前端面；工序10、铳10F9X6.5槽端