底板的工艺设计与夹具设计

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1、 底板的工艺设计与夹具设计第一章绪论机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。通过设计，培养我们综合运用所学的基础理论知识，专业理论知识和专业课的知识与技能，去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的工艺设计思维，学会查找工具书，掌握数控工艺设计的一般程序、规范和方法。这次毕业设计让我们

2、对机械制图的基本知识有了进一步的了解，同时也为我们从事绘图工作奠定了一个良好的基础。并锻炼了自己的动手能力，达到了学以致用的目的。他是一次专业技能的重要训练和知识水平的一次全面体验，是学生毕业资格认定的重要依据，同时也为我们将来走向工作岗位奠定了必要的理论基础和实践经验。通过对底板零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出拨叉加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。第二章零件的分析第一节 零件的作用图3-1 底板零件的零件图3-1所示为底板零件的

3、加工图，其材料为HT200，零件的尺寸为100mm*100mm*15mm（长*宽*高），所选毛坯尺寸为110mm*110mm*25mm（长*宽*高）批量生产。第二节 零件的工艺分析该零件分别由梯形凸台、梯形型腔、两个沉孔、两个圆柱凸台、两个通孔和梯形型腔内的两个小圆柱组成。加工时对零件两侧壁相对于A面的垂直度要求为3丝，上端面与底面的平行度要求为5丝，整体尺寸中长度的精度要求为2丝，两沉孔与两凸台之间的中心距精度要求为2丝，两沉孔之间的中心距精度要求为2丝，两通孔之间的中心距精度要求为2丝。梯形型腔的侧壁表面粗糙度为1.6m，两个沉孔、两个通孔和两个凸台的侧壁表面粗糙度为1.6m。因为零件上的

4、两孔之间的孔间距有较高的精度要求，所以要先用定点钻定位后再用普通的钻头钻孔才能达到所要求的精度。根据所选零件的材质与加工时各方面的精度要求确定加工中选用硬质合金刀具。第三章工艺规程的设计第一节确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。第二节 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。3.2.1粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的

5、工件，应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取6 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用四个孔、一个底面作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。3.2.2精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。第三节 制定工艺路线3.3.1加工方法考虑因素制定工艺路线的出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率

6、。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。影响加工方法的因素： 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，

7、还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。3.3.2工艺路线方案工序的划分如果在数控机床上加工零件，通常按工序集中原则划分工序的。（1）按安装次数 以一次安装、加工作为一道工序。这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态。（2）按所用的刀具 以同一把刀具加工的内容划分工序。有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工

8、表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制，机床连续工作时间的限制，各机床负荷率平衡等。此外，程序太长会增加出错与检索的困难，因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多（3）以加工部位划分工序。对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。（4）以粗、精加工划分工序。对于经加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗精加工的过程，都要将工序分开。加工顺序的安排加工顺序的安排的是否合理直接关系到零件的加工质量、生产效率核加工的成本。所以应根据零件的结构和毛坯状况，以及

9、定位、安装与夹紧的需要来考虑。加工顺序的安排一般应该按以下原几个原则进行：（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；（2）先进行内部加工，然后在进行外部加工；（3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；（4）在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。图3-2 毛坯立体图如图3-2为零件毛坯效果图，加工中按照基面先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、先内后外的原则确定本零件的加工顺序，同时，应保证在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。根据上述原则，确定本零

10、件的加工顺序为：以上端面（A面）作为粗基准面装夹零件，铣削零件四周侧壁（B、C、D、E）铣零件底面F面以F面作为精基准面反面装夹，铣削零件上端面（A面）铣零件梯形型腔铣零件梯形凸台中心钻定位孔钻4个通孔绞孔铣两个沉孔铣两个圆柱凸台。1.工序一：选用16立铣刀加工零件四周侧壁B、C、D、E平面(1)选用16立铣刀粗铣B、C、D、E面；(2)选用16立铣刀精铣B、C、D、E面；2.工序二：选用80面铣刀加工零件底面F平面以及上端面A平面(1)选用80面铣刀粗铣F面；(2)选用80面铣刀精铣F面；(3)选用80面铣刀粗铣A面；(4)选用80面铣刀精铣A面；3.工序三：选用4的键槽铣刀加工零件梯形型腔

11、以及梯形凸台(1)选用4键槽铣刀粗铣梯形型腔；(2)选用4键槽铣刀精铣梯形型腔；(3)选用4键槽铣刀粗铣梯形凸台；(4)选用4键槽铣刀精铣梯形凸台；4.工序四：选用2中心钻定位四个小孔(1)选用2中心钻定位四个小孔；5.工序五：选用5.8麻花钻钻四个6的通孔(1)选用5.8钻头钻四个通孔；6.工序六：选用6铰刀铰四个通孔(1)选用6铰刀铰四个通孔；7.工序七：选用8键槽铣刀加工两个沉孔和两个圆柱凸台(1)8键槽铣刀扩2个沉孔；(2)8键槽铣刀粗铣2个凸台；(3)8键槽铣刀精铣2个凸台。第四节机械加工余量的确定切削用量包括主轴转速、背吃刀量、进给量。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并