铣刀头座体机械加工工艺规程及工艺装备设计.doc
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1、西南大学本科毕业论文(设计)目录摘要1ABSTRACT20 文献综述30.1 铣刀头座体的概述30.2 铣刀头的现状和发展趋势30.3 铣刀的分类40.4 铣刀的结构和构成40.5 夹具的现状及发展趋势41 引言72 关于铣刀头基部制作工艺标准的设计72.1 确定铣刀头基部的生产方法和相关工艺72.1.1 铣刀头基部的相关工艺72.1.2 相关铣刀的头部基座的制作方法82.2 分析得到部件的制作型号82.3 生产精度的选择92.3.1 粗基准的选择92.3.2 精基准的选择92.4 部件的表面做法92.5 部件工艺做法确定和分析92.5.1 确定部件工艺制作路线92.5.2 对部件工艺做法进行
2、确认112.6 关于加工余量和部件制作尺寸的分析122.6.1 孔相关的加工余量122.6.2 平面的加工余量132.6.3 具体的切削和工作时长的确定133 铣刀头座体专用夹具设计233.1 确定定位方案233.2 夹紧零件的方式243.3 切削力及夹紧力的计算243.4 分析镗夹具的尺寸和结构253.5 使用说明254 结论与展望264.1 结论264.2 不足与展望26参考文献27致谢28铣刀头座体机械加工工艺规程及工艺装备设计李煜民西南大学工程技术学院,重庆(400716)摘要:在铣床技工的过程中,铣头主体为此过程的关键要素,可以对铣削工艺的尺寸精度形成很大的影响。该项目的目的是制造铣
3、床的铣头本体和夹具的设计。第一部分是制造工艺设计,主要是加工路线的设定,铣头坯体的铸造,主要工艺文件的编制以及机械零件的工艺评审和计算。在这次课题的第二部分,我们主要对铣头本体的部件夹头进行工艺设计,这也是此次项目中最为关键的部分,包括了对于铣头的定位与夹紧等方面的研究,其可以对部件制作的尺寸与位点精度造成很大的影响。这次课题中主要采用的是不完全定位方式,这种定位方式的夹具的结构设计比较简单,而且具有比较好的定位稳定性。夹紧装置采用螺旋式,其结构的构成简单,可靠性能高,自锁性能好。在确定夹紧方式后绘出装配图和零件图。关键词:夹具设计;制造工艺;铣床;铣刀头座体Millingcutterhead
4、andbasemechanicalmanufacturingprocessandfixture designLi YuminCollege of Engineering and Technology,Southwest University,Chongqing400716,ChinaABSTRACT:In the milling machine mechanics process, the milling head main body for this process key factor, may form the very big influence to the milling craf
5、t dimension precision. The purpose of this project is to manufacture the design of milling head body and fixture. The first part is the manufacturing process design, mainly is the processing route setting, the mill head body casting, the main process document compilation as well as the mechanical pa
6、rt process review and the computation.In the second part of this project, we mainly carried out the process design for the component chuck of the milling head body, which is also the most critical part of this project, including the research on the positioning and clamping of the milling head, which
7、 can have a great impact on the size and site accuracy of the parts. This subject is mainly used in the incomplete positioning mode, the positioning mode of the fixture structure design is relatively simple, and has better positioning stability. The clamping device adopts screw type, which has simpl
8、e structure, high reliability and good self-locking performance. After determining the clamping method, draw assembly drawing and part drawing.Key words: milling machine; milling cutter head base; manufacturing processes;fixture design1西南大学本科毕业论文(设计)1 引言 本课题设计的主要内容如下:首先,用AutoCAD软件来进行对该部件的零件图与毛坯图的绘制,
9、画图标准要依据它的生产方式、切割方式等。另外,通过加工分析来进一步确认它的制作步骤以及胚料的类别。由于铸铁是该部件基座的主要材料,因此此次我们利用铸造的方法来生产毛坯,且还需要设计该部件的加工工艺,并对它的成本进行控制。然后,针对某一特定的工序绘制出专用夹具的零件图和装配图。本次课题是在我们学习的大学的基础课程以及专业课程基础上进行。本次课题的目的在于:巩固我们大学所学的知识,同时也很好的反映了我们对知识的掌握程度;不但可以加强我们查阅资料的能力,熟悉相关资料;也可以培养良好的的设计思路,运用合适的设计理念,使我的实践能力得到提升;通过此次部件的工艺设计,我们经过了多个实验步骤,例如工艺方案的
10、选择,规范标准的设计,测量部件尺寸,计算加工余量,阅读相关的文件,让我们在此次实验中得到了很大的提升。我已经掌握了设计过程的一部分的初始能力,根据工件的技术要求,利用所学知识选择夹紧方法,同时完成夹具结构设计,设计了一个特殊的夹具,便于操作,安装与维修。2 关于铣刀头基部制作工艺标准的设计2.1 确定铣刀头基部的生产方法和相关工艺2.1.1 铣刀头基部的相关工艺从以下部件图中铣刀头部的相关工艺(图2.1)可以看出,座体结构比较复杂,有凹面,通孔,螺栓孔,外肋和支撑同时,它是一个平孔系统,因此加工精度要求相对较高。在加工过程中,对主表面进行粗加工和半精加工,在加工过程中先对平面进行加工,然后对孔
11、系统进行加工,以提供可靠的数据。在大多数外壳部件的加工工艺中,采用“单面双销”加工定位方法。但本次课题铣刀头座体的加工中首先要对面、面和面定位加工,这是由于铣刀头座体在使用过程中,要进行校正工作,这时两侧面就是很好的测量校准基准面,同时在组装轴承时,也提供了很好的压合基准面。 我们可以看出,在部件加工过程中,需要对各平面操作粗、半精铣,因为的孔系距离是,因此选择单边镗床,工装设计上省去了镗刀杆和镗模架组合结构。这种工艺方式,夹具制造成本低且结构简单,在使用过程中,可以省去了套的定期更换工作及刨镗杆的繁重工作。螺纹及孔系采用三面钻夹具和卧轴回转工作台配合使用,在摇臂钻上加工,采用快换钻套和攻丝夹
12、头的高效工件辅具,在这种工艺方案工序集中,装卸操作简便,并且在一次装夹中,可以加工多个孔系和平面,这是一种节省劳动力且高效的工艺方法,由于配合了回转工作台,模具设计成本低,制造简单。在整个工艺布置中,大量采用回转工作台,使整个工艺路线较短,很多工序上的夹具设备可以重复使用,从整个工艺路线来看,模具的种类较少,通用件多,极大的降低了模具的制造成本及维修更换费用。图2.1 铣刀头座体零件图 Fig2.1 Cutter head body part drawing2.1.2 相关铣刀的头部基座的制作方法 若件/年,并且件/台,我们可以假设备品率;和废品率,由参考书中算法式1得:件/年 (2-1)因为
13、铣刀头基部是一个轻型零件,它的生产数量控制在之间,查机械制造设计基础 1表1-2能清晰得到这个部件属于轻型零件,而它的制作方式是大批量生产。2.2 分析得到部件的制作型号 确认部件的做法:因为该部件的年产量为5200件,所以判断它是属于批量生产,它是铸造工艺,由于铣刀头座体的精度要求比较高,且材料要有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和吸振性,所以加工方式选择铸铁的压力铸造,从书中机械制造技术基础课程设计2我们可以查到它的牌号是。2.3 生产精度的选择 基准可以用来保证被加工件的生产精度以及其相互尺寸的相对位置精度。对于主轴箱,参考是确定主轴箱上的其他点和线位置所基于的点,线和面。在主轴箱的设计和
14、加工中,根据不同的要求选择点,线和面作为参考,从而控制工件的加工性,表面尺寸和位置精度。2.3.1 粗基准的选择在箱体的零件中,我们可以看到许多个不同的加工平面。在选择粗略参考时,主要考虑是否可以将每个加工表面分配到合理的加工余量,以及加工表面和非加工表面之间是否存在精确的相互位置关系。本次加工的铣刀头座体有一个大孔,为了保证孔的加工精度以及其相对尺寸精度,应该选毛坯孔作为粗基准。2.3.2 精基准的选择在选择精细参考时,应尽可能接近“符合原则标准”,“基线均匀性原则”,“互参考原理”,“自参考原理”和“易于钳位原理”。保证主加工面的加工余量均等一致,定位的基面形状要简单,加工要方便,并且确保
15、定位的精准度、可靠性与密封性。2.4 部件的表面做法该部件的表面有多重形态,例如面、孔等,所用材料型号是,它的做法应该是这样的:(1)基部的平面粗糙度是3.2,公差等级是,然后利用的是粗、半精的做法;(2)直径115的平面:利用粗、半精的做法,粗糙度与上面相同;(3)孔粗糙度为一半,公差等级是,利用粗、半精镗以及磨孔的做法;(4)孔与没有粗糙度和公差等级,常规做法。2.5 部件工艺做法确定和分析2.5.1 确定部件工艺制作路线在制作前,我们应该提前规划好路线,来保证部件的加工精度、尺寸和加工余量。且制作工艺可以适合大批量生产,并且可以想到使用组合处理方法来尽可能地处置与提高效率,并且还应该考虑
16、成本问题。第一种方案:步骤一 铸造;步骤二 注意时效;步骤三 对铣刀头基部的底部平面进行粗铣处理;步骤四 对铣刀头基部的底部平面进行精铣处理;步骤五 对的两面进行粗铣处理;步骤六 对的两面进行精铣处理;步骤七 制作的孔;步骤八 对孔进行粗镗处理;步骤九 对孔进行精镗处理;步骤十 对孔进行精镗处理;步骤十一 制作底部的孔和孔;步骤十二 制作孔,并内嵌螺纹;步骤十三 磨光滑;步骤十四 最后检查。第二种方案:步骤一 铸造;步骤二 注意时效;步骤三 对铣刀头基部的底部平面进行粗、半精车处理;步骤四 对铣刀头基部的底部平面进行精车处理;步骤五 对的两面进行粗、半精车处理;步骤六 对的两面进行精铣处理;步
17、骤七 制作的孔;步骤八 对孔进行粗镗处理;步骤九 对孔进行精镗处理;步骤十 对孔进行粗镗处理;步骤十一 制作底部的孔和孔;步骤十二 制作孔,并内嵌螺纹;步骤十三 磨光滑;步骤十四 部件进行清洗;步骤十五 最终检查。第三种方案:步骤一 铸造;步骤二 注意时效;步骤三 对铣刀头基部的底部平面进行粗、半精铣处理;步骤四 对和的平面进行粗、半精铣处理;步骤五 对的两面进行粗、半精铣处理;步骤六 对的孔进行粗、半精镗处理;步骤七 制作孔,孔口进行倒角处理,两端分别攻螺孔。钻孔,锪圆平面;步骤八 对孔进行粗镗处理;步骤十三 磨光滑;步骤十四 部件进行清洗;步骤十五 最终检查。2.5.2 对部件工艺做法进行
18、确认在上述的讨论中,我们得出:第一种方案是采用铣削加工端面的生产方式,其生产效率较高且适用于大批量的生产,方案二是采用车削的方式,其可以保证加工面的加工精度,但生产效率比方案一低,在满足生产效率及加工精度这两个条件下采用方案一更好些。在第三过程中,在整个加工过程中在每个平面上进行粗加工。由于孔系之间间距为255,选择T611单边镗床,工装设计上省去了镗刀杆和镗模架组合结构。这种工艺方式,夹具制造成本低且结构简单,在使用过程中,可以省去了套的定期更换工作及刨镗杆的繁重工作。螺纹及孔系采用三面钻夹具和卧轴回转工作台配合使用,在摇臂钻上加工,采用快换钻套和攻丝夹头的高效工件辅具,在这种工艺方案工序集
19、中,装卸操作简便,并且在一次装夹中,可以加工多个孔系和平面,这是一种节省劳动力且高效的工艺方法,由于配合了回转工作台,模具设计成本低,制造简单。在整个工艺布置中,大量使用回转的工作台,这样的做法会使得制作路线变短,设备可以替换重复利用,从全套制作过程得出,模具的种类较少,可重复使用的零件多,极大的降低了模具的制造成本及维修更换费用,因此最终确定工艺路线如下:工序1 制造模具;工序2 造型、浇注;工序3 铸件清理,人工时效处理,底漆喷涂;工序4 铸件检验;工序5 对平面进行粗铣和半精铣处理;工序6 对与面进行粗铣和半精铣处理;工序7 对的面进行粗铣和半精铣处理;工序8 利用粗、半精镗处理的孔;工
20、序9 制作孔,两端孔口分别倒角,两端分别攻螺孔。钻孔,锪圆平面;工序10 对孔进行精镗处理;工序11 磨光滑;工序12 部件进行清洗;工序13 最终检查。2.6 关于加工余量和部件制作尺寸的分析此次实验中,我们做铣刀头基部选用的铸铁材料,硬度为,属于大规模生产。整一个毛坯大概在6Kg重,铸造工艺。由以上数据可以得出该部件的各个尺寸和制作工序(单位:) :因为主轴箱属于同轴孔隙,拥有很短的孔线,且两端穿透,计算得出镗杆悬伸量非常小,由镗杆轴产生的挠度值满足工件的加工要求,钻孔可以满足图中规定的精度要求。在这里,我们使用孔系统通过钻孔方法支撑座椅主体。根据机械制造技术基础课程设计2确定毛坯的轮廓尺
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- 关 键 词:
- 铣刀 头座 机械 加工 工艺 规程 装备 设计
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