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1、浙江纺织服装职业技术学院目 录1. 前言22.课题简介23.零件的分析23.1零件的作用23.2 零件的工艺分析34.工艺规程设计34.1 确定毛坯的制造选择44.2 基面的选择44.2.1粗基准的选择44.2.2 精基准的选择44.3制定工艺路线54.3.1工艺路线方案一：54.3.2工艺路线方案二：64.3.3工艺方案的比较与分析：64.3.4加工余量确定及工序尺寸的计算74.4切削用量确定85.专用夹具设计95.1 技术要求95.2设计主旨95.3夹具设计步骤105.3.1夹具类型的选择105.3.2定位装置的设计105.3.3夹紧装置设计106.数控编程127.课题总结147.1设计小
2、结157.2致谢15扇形支架的加工工艺与钻专用夹具设计摘要：首先本人设计的零件是扇形支架，选用HT300铸件。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。通过对零件的分析，此扇形支架要求精度较高，要求光滑，其中30H7的孔需要跟轴上配合，精度要求高，3个-12的孔位子精度要求高，所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核。以便达到零件精度的要求。关键词：夹具，设计，扇形支架全套图纸加1538937061. 前言题目所给的零件是“扇形支架”，它位于机床滑动变速主轴上面，主要作用是给控制齿轮的滑移变速，零件的下端有与变速手柄连接的孔，之间用键槽连接传力
3、，可以手动控制。上端有三个小孔起定位的作用，连接圆形外齿。用于与主轴箱以基轴制形式联接。2.课题简介 本课题是“扇形支架”的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计，扇形支架在机床上是个必不可少的部件，它有着滑动变速的作用。因此在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高车床的综合性能，又因为被加工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。 生产纲领为中批及大批量生产。3.零件的分析 3.1零件的作用题目所给的零件是“扇形支架”，它位于机床滑动变速主轴上面，主要作用是给控制齿轮的滑移变速，零件的下端有与变速手柄连接的孔，之间用键槽连接传力，上端有三个小孔起定位的作
4、用。见示意图3-1.图3-1 扇形支架三维图3.2 零件的工艺分析 由机床“扇形支架”的加工表面有： 1）.零件的两端面（由图纸所示）（用于精基准加工其他表面） 2）.30H7和键槽X33.3（用于联接主轴箱起固定作用） 3）.扇形两侧面 4）.扇形上外圆面75 5）.孔12 各表面的相互精度要求有： 1）.外圆柱面30为基轴制联接，尺寸精度为IT6 2）.其他表面除保证其表面粗糙度外，尺寸精度为IT144.工艺规程设计4.1 确定毛坯的制造选择零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，且属中批及大批生产，已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，因此选用金属铸造成型，再进行时效处理（消除应
5、力）。这样，毛坯形状与成品相似，这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。而且投资较少，成本较低，生产周期短。图4-1 扇形支架示意图4.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，不盲目的选择基面。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。4.2.1粗基准的选择对于这个零件而言，若以一般轴类零件一样选择外圆表面作为粗基准，则可能造成这一组内外圆柱表面与零件左端部分加工发生偏心，而且加紧复杂。按照有关粗基准的选择原则，现选取零件右端大平面作为粗基准。4.2.2 精基准的选择精基准
6、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。本零件主要工作面是150外圆表面和30H7孔，要求有一定的同心度，所以加工150外圆表面一定要以30H7孔为精基准。4.3制定工艺路线查参考文献1表1-19表1-21，根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，选择零件主要表面的加工方法如下：左右端面：需进行粗铣(X51)-半精铣（X51）-精铣（X51）左右侧面：需进行粗铣(X51)-半精铣（X51）-精铣（X51）150外圆表面：需进行粗铣(X51)-半精铣（X51）-精铣（X51）30H7孔和X33.3键槽：粗拉-半精拉-精拉3-12内孔：钻（IT
7、12）-铰（IT10）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，在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使用工序集中来提高生产效率，除此之外，应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。4.3.1工艺路线方案一：工序I 金属型铸造毛坯工序II 清理表面残余沙粒工序III 人工时效温度（500550）消除应力工序IV 夹紧右端面和50外圆面，铣左端面工序V 夹紧左端面和50外圆面，铣右端面 工序VI 以右端大平面和50下半圆弧（用V形块）组合定位，拉内孔30H7（）和键槽（80.018）X33.3准 工序VII
8、 以右端面大平面和孔30H7定位，铣6010两侧表面粗糙度6.3平面工序VIII 以右端大平面和孔30H7组合定位，用立铣刀铣出6010角的粗糙度3.2圆弧面至R75准工序IX 以右端大平面和孔30H7组合定位，再加上6010右侧面定位，钻12孔工序X 30H7两端孔倒角1X45；用边去毛刺、倒棱修光工序XI 热处理工序XII 检验 入库4.3.2工艺路线方案二：工序I 金属型铸造毛坯工序II 清理表面残余沙粒工序III 人工时效温度（500550）消除应力工序IV 以右端面大平面和孔30H7定位，铣6010两侧表面粗糙度6.3平面工序V 夹紧右端面和50外圆面，铣左端面工序VI 夹紧左端面和
9、50外圆面，铣右端面工序VII 以右端大平面和50下半圆弧（用V形块）组合定位，拉内孔30H7（）和键槽（80.018）X33.3准工序VIII 以右端大平面和孔30H7组合定位，用立铣刀铣出6010角的粗糙度3.2圆弧面至R75准工序IX 以右端大平面和孔30H7组合定位，再加上6010右侧面定位，钻12孔工序X 30H7两端孔倒角1X45；用边去毛刺、倒棱修光工序XI 热处理工序XII 检验 入库4.3.3工艺方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案一使用了工序集中的原则，减少了装夹的次数，而且使多步的装夹基准重合，减少了误差，提高了生产效率。方案二将工序分散，增加工人在钻床上
10、装卸工件的次数，不仅影响加工精度而且还浪费时间。因此选用第一个方案，具体如下：工序I 金属型铸造毛坯工序II 清理表面残余沙粒工序III 人工时效温度（500550）消除应力工序IV 夹紧右端面和50外圆面，铣左端面工序V 夹紧左端面和50外圆面，铣右端面 工序VI 以右端大平面和50下半圆弧（用V形块）组合定位，拉内孔30H7（）和键槽（80.018）X33.3准 工序VII 以右端面大平面和孔30H7定位，铣6010两侧表面粗糙度6.3平面工序VIII 以右端大平面和孔30H7组合定位，用立铣刀铣出6010角的粗糙度3.2圆弧面至R75准工序IX 以右端大平面和孔30H7组合定位，再加上6
11、010右侧面定位，钻12孔工序X 30H7两端孔倒角1X45；用边去毛刺、倒棱修光工序XI 热处理工序XII 检验 入库4.3.4加工余量确定及工序尺寸的计算 “扇形支架”零件材料为灰口铸铁，硬度HB207233，生产类型为中批或大批，采用机械砂型铸造毛坯。根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 4.3.4.1 30内圆精度要求高，需进行毛胚粗拉精拉30内圆：粗拉（IT12）-精拉（IT10）12由于无特殊加工精度等，在满足其表面粗糙度的条件
12、下直接钻孔后可用扩孔来完成表面粗糙度要求。由上述所知，30H7精度要求较高，与铸造时毛坯尺寸有关，其他表面都使用铸造一次成型，30H7的内圆柱面的加工余量表如下，即毛坯的尺寸确定：工序名称工序余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差精拉0.5IT7(0-0.021)3030（0-0.021）粗拉2IT11（0-0.016）2929（0-0.16）毛坯-2-12828由表可知，内圆柱面毛坯尺寸为284.4切削用量确定工序IV：精铣工件左右端面及75外圆面。（1）加工条件 工件材料：HT300时效处理，金属铸造。 加工要求：精铣工件左右端面及R75外圆面，表面粗糙度值Ra=3.2 机床：数控铣床。刀
13、具：刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16mm25mm，Kr=90 r0=15 0=12 r=0.5（根据参考文献1表1-40、1-41）（2）切削用量选择 进给量f=0.30.4mm/r, 切削速度Vc=110m/min 主轴转速： =1000110/38 =950r/min 实际切削速度v=120r/min工序V：30及切槽30.5 （1）.加工条件 工件材料：灰口铸铁 HT150加工要求：拉30外面Ra=1.6，及槽8 粗拉外圆28 Ra=12.5 精拉外圆30 Ra=1.6 机床：拉床 刀具：内孔拉刀：刀片材料YT15 90左偏刀 刀杆尺寸为16mm25mm Kr=90 r0=15 0=12 r=0.5 切断刀：YG8 平直刃 b=3（2）.进给量f=0.150.25mm/r, 切削
