不同的加工方法可能达到的尺寸精度及表面粗糙度_百度文库
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不同的加工方法可能达到的尺寸精度及表面粗糙度
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机械设计-高级工程师|
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！！任务262-换挡轴机械加工工艺及铣R5.5mm销槽专用夹具设计.doc
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I上海理工大学课程设计课题换档轴加工工艺及夹具设计专题专业机械制造及自动化学生姓名黄文韬班级学号指导教师周萍完成时间要本设计是基于换档轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。换档轴零件的主要加工表面是平面及槽系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后槽的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证槽系加工精度。基准选择以换档轴的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以结合面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词换档轴类零件工艺夹具heisonofofofofInofoftoofasaasatoIntoofofofofofbesois录摘要一章加工工艺规程设计1件的分析1件的作用1件的工艺分析1档轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2和平面的加工顺序2工方案选择2档轴加工定位基准的选择3基准的选择3基准的选择3档轴加工主要工序安排3械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5定切削用量及基本工时（机动时间）6间定额计算及生产安排17第2章铣具设计19计要求19具设计19定位基准的选择19切削力及夹紧力的计算19位误差的分析22具设计及操作的简要说明23结论24参考文献26致谢2851第一章加工工艺规程设计件的分析件的作用题目给出的零件是换档轴。换档轴的主要作用是调换各传动挡，保证各轴各挡轴能正常运行，并保证部件与箱体正确安装。因此换档轴零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图1换档轴件的工艺分析由换档轴零件图可知。换档轴是一个轴类零件，它的外表面上有2个平面需要进行加工。。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下（1）以外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括φ20面的加工2个平面的加工，其中面有表面粗糙度要求为（2）以V型槽为主要加工面的加工面。这一组加工表面包括V型槽面的铣削加工粗糙度为（3）以为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括，粗糙度为（4）其他倒角圆角的加工档轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该换档轴零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于换档轴来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。和平面的加工顺序换档轴类零件的加工应遵循先面后孔的原则即先加工换档轴上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。换档轴的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。换档轴零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。工方案选择换档轴孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据换档轴零件图所示的换档轴的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将换档轴孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。在大批量生产中，换档轴孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。档轴加工定位基准的选择基准的选择粗基准选择应当满足以下要求（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀（2）保证装入换档轴的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以换档轴的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。基准的选择从保证换档轴孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证换档轴在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从换档轴零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是换档轴的装配基准，但因为它与换档轴的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。档轴加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。换档轴加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到换档轴加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于换档轴，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在c??9080的含打及硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于根据以上分析过程，现将换档轴加工工艺路线确定如下工艺路线一10、开料20、热处理30、铣证尺寸17,表面粗糙度0、车?20外圆及倒角50、铣面粗糙度证尺寸,表面粗糙度0、铣45宽度端面，表面粗糙度0、铣证尺寸,表面粗糙度0、热处理，75长度和0、终检100、入库工艺路线二10、开料20、热处理30、车?20外圆及倒角40、铣面粗糙度证尺寸,表面粗糙度0、铣证尺寸17,表面粗糙度0、铣45宽度端面，表面粗糙度0、铣证尺寸,表面粗糙度0、热处理，75长度和0、终检100、入库以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综合选择方案一10、开料20、热处理30、车?20外圆及倒角40、铣面粗糙度证尺寸,表面粗糙度0、铣证尺寸17,表面粗糙度0、铣45宽度端面，表面粗糙度0、铣保证尺寸,表面粗糙度0、热处理，75长度和0、终检100、入库械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为45、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择型材成型。2确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取机械制造工艺设计简明手册表换档轴零件材料采用灰铸铁制造。材料为45，硬度170241，生产类型为大批量生产，采用型材毛坯。（1）结合面的加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下粗铣参照机械加工工艺手册第1卷表现取表铣平面时厚度偏差取。精铣参照机械加工工艺手册表余量值规定为（2）面的加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下粗铣参照机械加工工艺手册第1卷表现取表铣平面时厚度偏差取。精铣参照机械加工工艺手册表余量值规定为差等级选用查表得铸件尺寸公差为定切削用量及基本工时（机动时间）工序10、工序20无切削加工，无需计算工序3.车?20外圆及倒角已知工件材料45，型材，有外皮，机床通车床，工件用内钳式卡盘固定。所选刀具为质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册于床的中心高为200表故选刀杆尺寸516?，刀片厚度为选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V012，后角0?06，主偏角090，副偏角010，刃倾角s?0，刀尖圆弧半径1）粗车?20外圆①可在一次走刀内完成②f根据切削加工简明实用手册可知表杆尺寸为，pa工件直径10～400之间时，进给量f1.0按床进给量（表9）在机械制造工艺设计手册可知f0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，床进给机构允许进给力530N。根据表强度在174～207，paf045时，径向进给力950N。切削时.0，1.0，2），故实际进给力为50（1由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f用。③根据切削用量简明使用手册表车刀寿命T④可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表6质合金刀加工硬度200～219铸件，paf，切削速度V切削速度的修正系数为.0，表故0VtV3?????（1m?n0???120（1根据床说明书选择0n125这时实际切削速度7???m?（1⑤切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表160～245，paf?切削速度时，切削功率的修正系数实际切削时间的功率为W（1根据表nr时，机床主轴允许功率为所选切削用量可在1机床上进行，最后决定的切削用量为fnrVm2）精车车?20外圆及倒角所选刀具为质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册于床的中心高为200表故选刀杆尺寸516?，刀片厚度为选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V012，后角0?06，主偏角090，副偏角010，刃倾角s?0，刀尖圆弧半径①深度可在一次走刀内完成②f根据切削加工简明实用手册可知表杆尺寸为，pa工件直径10～400之间时，进给量f1.0按床进给量（表9）在机械制造工艺设计手册可知f0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，床进给机构允许进给力530N。根据表强度在174～207，paf045时，径向进给力950N。切削时.0，1.0，2），故实际进给力为50由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f用。③根据切削用量简明使用手册表车刀寿命T④可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表15质合金刀加工硬度200～219铸件，paf，切削速度V切削速度的修正系数为.0，表故0VtV3?????（3m?n8??120（3根据床说明书选择0n125这时实际切削速度7???m?（3⑤切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表160～245，paf?切削速度时，切削功率的修正系数实际切削时间的功率为根据表nr时，机床主轴允许功率为所选切削用量可在床上进行，最后决定的切削用量为fnrVm工序40铣面，表面粗糙度1）粗铣面，表面粗糙度工条件工件材料45，型材。机床式铣床。查参考文献7表3034刀具硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料15100D，齿数8Z?，此为粗齿铣刀。因其单边余量Z2以铣削深度2pa每齿进给量根据参考文献3表0/fammZ?铣削速度V参照参考文献7表3034，取Vms?。机床主轴转速n1000Vnd??（式中V铣削速度d刀具直径。由式床主轴转速n60254/mi14100??????按照参考文献3表300/m实际铣削速度v3./ms???????进给量0..8/aZnmms?????工作台每分进给量4.8/288/mimmsmm????a根据参考文献7表40a?（2）精铣面，表面粗糙度工条件工件材料45，型材。机床式铣床。参考文献7表3031刀具高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）15100D，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量Z1削深度1pa每齿进给量根据参考文献7表3031，取0/fammZ?铣削速度V参照参考文献7表3031，取Vms?机床主轴转速n，由式（6061/mi14100??????按照参考文献7表75/实际铣削速度v3./ms???????进给量由式（0..25/aZnmms?????工作台每分进给量2.25/135/mimmsmm???粗铣的切削工时被切削层长度l由毛坯尺寸可知280l，刀具切入长度1llDDa?????220.????刀具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间.13mimllltf???????根据参考文献5表查得铣削的辅助时间1精铣的切削工时被切削层长度l由毛坯尺寸可知315l刀具切入长度1l精铣时1100lDmm??刀具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间.09mimllltf???????根据参考文献5表查得铣削的辅助时间2铣下平面的总工时为t1212序50铣证尺寸17,表面粗糙度件材料45，型材。机床式铣床刀具硬质合金端铣刀（面铣刀）00?齿数14?Z10（1）粗铣铣削深度?每齿进给量据机械加工工艺手册表削速度V参照机械加工工艺手册表4?机床主轴转速nmn???????，取00实际铣削速度V?????????进给量????工作台每分进给量m???a根据机械加工工艺手册表40??被切削层长度l由毛坯尺寸可知41?刀具切入长度1l23121??????刀具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间1m??????mj（2）精铣铣削深度?每齿进给量据机械加工工艺手册表削速度V参照机械加工工艺手册表6?机床主轴转速nmn???????，取00实际铣削速度V?????????进给量0????工作台每分进给量m30/??被切削层长度l由毛坯尺寸可知41?刀具切入长度1l精铣时001??刀具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间2mi???????mj?本工序机动时间m????工序60铣45宽度端面，表面粗糙度1）粗铣铣45宽度端面，表面粗糙度工条件工件材料45，型材。机床式铣床。查参考文献7表3034刀具硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料1532D，齿数8Z?，此为粗齿铣刀。因其单边余量Z2以铣削深度2pa每齿进给量根据参考文献3表0/fammZ?铣削速度V参照参考文献7表3034，取Vms?。机床主轴转速n1000Vnd??（式中V铣削速度d刀具直径。由式床主轴转速n60254/mi14100??????按照参考文献3表300/m实际铣削速度v3./ms???????进给量0..8/aZnmms?????工作台每分进给量4.8/288/mimmsmm????a根据参考文献7表40a?（2）精铣45宽度端面，表面粗糙度工条件工件材料45，型材。机床式铣床。参考文献7表3031刀具高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）15100D，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量Z1削深度1pa每齿进给量根据参考文献7表3031，取0/fammZ?铣削速度V参照参考文献7表3031，取Vms?机床主轴转速n，由式（6061/mi14100??????按照参考文献7表75/实际铣削速度v3./ms???????进给量由式（0..25/aZnmms?????工作台每分进给量2.25/135/mimmsmm???粗铣的切削工时被切削层长度l由毛坯尺寸可知280l，刀具切入长度1llDDa?????220.????刀具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间.13mimllltf???????根据参考文献5表查得铣削的辅助时间1精铣的切削工时被切削层长度l由毛坯尺寸可知315l刀具切入长度1l精铣时1100lDmm??刀具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间.09mimllltf???????根据参考文献5表查得铣削的辅助时间2铣下平面的总工时为t1212序70铣证尺寸,表面粗糙度件材料45，型材。机床式铣床刀具硬质合金端铣刀（面铣刀）型铣刀（1）粗铣铣削深度?每齿进给量据机械加工工艺手册表削速度V参照机械加工工艺手册表4?机床主轴转速nmn???????，取00实际铣削速度V?????????进给量????工作台每分进给量m???a根据机械加工工艺手册表40??被切削层长度l由毛坯尺寸可知41?刀具切入长度1l23121??????刀具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间1m??????mj（2）精铣铣削深度?每齿进给量据机械加工工艺手册表削速度V参照机械加工工艺手册表6?机床主轴转速nmn???????，取00实际铣削速度V?????????进给量0????工作台每分进给量m30/??被切削层长度l由毛坯尺寸可知41?刀具切入长度1l精铣时001??刀具切出长度2l取2?走刀次数为1机动时间2mi???????mj?本工序机动时间m????工序80、热处理，75长度和切削计算工序90、终检无切削计算工序100、入库无切削计算间定额计算及生产安排假设该零件年产量为10万件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于417件。设每天的产量为420件。再以每天8小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于参照机械加工工艺手册表械加工单件（生产类型中批以上）时间定额的计算公式为1????（大量生产时0/?因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为1??其中单件时间定额基本时间（机动时间）辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间k布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值工序粗、精铣结合面机动时间?照机械加工工艺手册表工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短，则m??k根据机械加工工艺手册表13?k单间时间定额mii1311????????因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时，m????dd即能满足生产要求工序粗铣端面机动时间?照机械加工工艺手册表工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短，则m??k根据机械加工工艺手册表13?k单间时间定额mii1311????????因此布置一台机床即能满足生产要求。工序铣端面机动时间?照机械加工工艺手册表工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短，所以则m??k根据机械加工工艺手册表13?k单间时间定额mii1311????????因此布置一台机床即能满足生产要求。第2章铣具设计计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本夹具将用于成批生产，任务为设计一铣夹具本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题
编号：09161 && && 格式：RAR && 上传时间：
关&键&词： 工装 夹具 任务 换挡 机械 加工 工艺 r5 mm 妹妹 专用 设计
资源描述：
【工装夹具类】任务262-换挡轴机械加工工艺及铣R5.5mm销槽专用夹具设计,工装,夹具,任务,换挡,机械,加工,工艺,r5,mm,妹妹,专用,设计
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人人文库网网站版权所有 苏ICP备号-5机床加工难题!卧式数控车床车50的内孔,先走一个c2倒角,然后一个r0.8的圆角过度,然后走一个10mm的直线,这时候直线会有1丝的锥度,不走倒角和圆角,只走直线,就不会有锥度,搞不明白怎么回事,
是这样的,第一个加工里面,Z、X轴都动作了,第二个加工里面,只有Z轴动作.第二个加工中直接走直线,属于X轴运动到位后,没有任何动作了,只是保持吃刀受力而已.第一个加工中走了其他的程序,X轴运动到位后,会反向运动,这个时候反向间隙补偿就会体现出来,虽然你没有说锥是哪头大,但这绝对不是一个锥,如果用内径量表,就能测量出来.你可以通过两种方式解决,一个办法是修改反向间隙补偿,这个不一定有作用,另一个办法是最后一刀顺序颠倒一下,从里面先走直线,再走圆角然后走倒角,这样问题就会消除.但我觉得你可能要求过高了,本身主轴允许跳动就是1丝,如果不是斜床身的话,机床综合精度会在2丝左右.你的工件可能过短,没有反应出来罢了.
修改程序的话就简单了，但是客户不同意啊，因为有的机床没有这个问题，就没有办法彻底解决么？
加工的工件没有问题，客户还管你程序的修改？所有的加工要求都有，只是最后一刀从里面走出来，这个不该有问题吧。可以修改反向间隙补偿，然后实验下，最好先调节一下X轴的斜铁，合适之后再实测下反向间隙。
客户说其他品牌的机床没有这个问题，你们有这个问题就要修，别光改程序。。。，gib也已经重新上紧了，backlash修改对加工没有什么影响，有人说刀架丝牙问题，什么是刀架丝牙？
你什么刀架，炮塔式？几把刀？你紧固过还是这样吗？试一下，x轴多走点，5mm吧，然后退回来再走程序，看这样有没有问题。如果没有，绝对是反向间隙的问题，如果没有了，那要考虑刀架。因为不在现场，没办法考虑到所有问题，指导你修不太可能。
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