V型块制造工艺课程设计.docx
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V型块制造工艺课程设计
一零件分析
二零件毛坯的确定
三制定零件工艺规程
四夹具设计
五零件图
六参考文献
1.零件图的分析
1.1零件实体图
1.2零件的功用
本零件用于完整的外圆柱面和非完整的外圆柱面的定位，是外圆定位中最常用的定位元件。
1.3零件工艺分析
本零件为夹具加紧零件，其最主要加工面是90度角，其尺寸和粗糙度要求是加工工艺需要重点考虑的问题。
2.确定毛坯
2.1确定毛坯的制造材料
本零件的主要工用保证加工零件加工时的精度，其工作表面需要较高的精度，还需要有较高的抗变形能力，估毛坯选择锻料。
2.2确定总余量
查下表：
毛坯加工余量表
工件宽度
工件长度L
≤100
101-250
251-320
321-450
451-600
601-800
长度上加工余量2e
5
6
6
7
8
10
工件截面上加工余量（2a=2b）
≤10
4
4
5
5
6
6
11-25
4
4
5
5
6
6
26-50
4
5
5
6
7
7
51-100
5
5
6
7
7
7
101-200
5
5
7
7
8
8
201-300
6
7
7
8
8
9
301-450
7
7
8
8
9
9
451-600
8
8
9
9
10
10
平面磨削加工余量表
宽度
厚度
工件长度L
＜100
101-250
251-400
404-630
＜200
＜18
0.3
0.4
19-30
0.3
0.4
0.45
31-50
0.4
0.4
0.45
0.5
＞50
0.4
0.4
0.45
0.5
＞200
＜18
0.3
0.4
19-30
0.35
0.4
0.45
31-50
0.40
0.4
0.45
0.55
＞50
0.40
0.45
0.45
0.60
取零件上下表面总余量为10.2mm，左右表面总余量为9.6mm，前后表面总余量为10.2mm。
2.3绘制毛坯图
3.制定零件工艺规程
3.1选择表面加工方法
1）V型槽考虑：
①生产批量较大，应采用高效加工方法；②零件精度要求高，为保证V形槽的精度和表面粗糙度，热处理后需对该V型槽再进行加工。
故确定热前采用粗铣—半精铣的加工方法，热后采用磨削方法。
2）零件上下表面和四个端面根据精度要求，并考虑生产批量较大，故采用精铣—半精铣的加工方法。
3）U型斜槽采用粗铣的加工方法。
3.2选择定位基准
1）精基准的选择V型槽要保证粗糙度和与基准面A的对称度，考虑统一基准原则，选基准A作为精基准，选V型槽的对称端面作为第二精基准。
2）粗基准选择重要考虑装夹方便、可靠，选一大端面作为基准。
3.3拟定零件加工工艺路线
方案一：
1）下料（锯床G4225，锯床专业夹具）；
2）粗铣表面（铣床X62W，铣床专业夹具）；
3）精铣表面（铣床X62W，铣床专业夹具）；
4）钻孔，用Φ10钻头钻孔（立式钻床Z3040）；
5）画线，锯V型槽；
6）铣斜坡（铣床X52，专用夹具）；
7）热处理；
8）中期检验；
9）精磨表面和V型槽（专业夹具）；
10）终期检验。
方案二：
1）下料（锯床G4225，锯床专业夹具）；
2）粗铣表面（铣床X62W，铣床专业夹具）；
3）精铣表面（铣床X62W，铣床专业夹具）；
4）铣V型槽（铣床X52，专用夹具）；
5）铣斜坡（铣床X52，专用夹具）；
6）热处理；
7）中期检验；
8）精磨表面和V型槽（专用夹具）；
9）终期检验。
方案对比：
方案一工序复杂，加工过程中误差较大，加工时难达到批量生产。
方案二工序集中，便于管理，且采用机床种类少，精度要求高的地方使用专用夹具。
考虑到该零件生产批量大，，可简化调整工作，采用专用夹具，可提高效率，故采用方案二。
工序号
工序名称
工序内容
车间
设备
工艺装备
工时
01
下料
下料（锻料）尺寸64.6mm×52.2mm×26.2mm
金工
锯床通用夹具
02
粗铣表面
夹零件左右2端,先铣下表面,再铣上表面,依次铣剩下表面
金工
X62W
铣床通用夹具
03
精铣
精铣表面
金工
X62W
铣床通用夹具
04
铣V型槽
用专用夹具夹紧零件,用Φ10在零件左端中间铣深10mm槽，然后旋转分度盘45°铣90°槽。
金工
X52
专业夹具
05
铣斜槽
装夹零件时在夹具里垫5°的垫片
金工
X52
铣床通用夹具
06
热处理
渗碳深度0.8~1.2,淬火HRC58~64
热处理车间
07
中期检验
切片组织分析
08
磨表面和V型槽
精磨表面和V型槽
金工
专用夹具
09
终期经验
检验尺寸，精度。
3.4机械加工工序设计
①粗铣加工
1）加工条件
工件材料：
20#钢，σb=410MPa（《机械工程材料》）。
加工要求：
粗铣上下表面
机床：
X62W。
刀具：
WC+TiC+Co硬质合金钢，牌号YT15，硬度91HRA，
整体式圆柱铣刀80×22GB/T7953-1999
2）切削用量
背吃刀量：
ap=3.4mm，考虑到加工误差，取ap=4mm（《机械工艺手册》）。
进给量：
f=0.22mm/r（《机械工艺手册》）。
切削速度：
=157m/min
（《机械零件切削加工工艺标准适用手册》）。
进给速度：
Vf=ｆｎ=0.1375m/min
工时的计算：
铣单个表面的工时tm＝L/Vf=64.6mm/0.1375m/min=0.47min。
②铣削加工
1）加工条件
工件材料：
20#钢，σb=410MPa（《机械工程材料》）。
加工要求：
精铣上下表面
机床：
X62W。
刀具：
WC+TiC+Co硬质合金钢，牌号YT30，硬度106HRA，
整体式圆柱铣刀80×22GB/T7953-1999
2）切削用量
背吃刀量：
精铣余量0.3mm，一次切削可以完成。
取：
aP =0.3mm；（《机械工艺手册》）。
进给量：
f=0.2mm/r（《机械工艺手册》）。
切削速度：
=157m/min
，n=625r/min。
进给速度：
Vf=ｆｎ=0.125m/min。
工时的计算：
铣单个表面的工时tm＝L/Vf=64.6mm/0.125m/min=0.52min。
③检测
工件材料：
20#钢，σb=410MPa（《机械工程材料》）。
加工要求：
V型槽母线与基准面A的对称度。
检验方法：
如图：
将V型槽内固定有圆柱检验棒的V形块侧面置放于平板上，在圆柱检验棒上取两截面，用测微议的检测头接触在第一截面一侧面圆柱母线最高点上，并读数，然后V形块翻转180°，在同一截面上册的另一侧圆柱母线最高点的读数值。
在第二节面上重复上述测量过程，测得读数值。
a）在同一截面上，两读数值符号相同，以两读数值的绝对值之差的1/2为对称度误差；
b）在同一截面上，两读数值符号相反，以两读数值的绝对值之和的1/2为对称度误差。
对称度误差值小于0.03，则产品合格。
4.夹具的设计
4.1夹具的设计要求
该零件要求以基准面A和一加工好的右端面定位，精铣
V型角，并保证V型槽的中心线与基准A的对称度精度要求，需要定心，故为了保证零件精度和生产效率设计夹具如下图：
在铣V型槽时需要偏转45°角，所以需要把该夹具装夹在分度盘上。
夹具制造关键是定心凸轮的对称性。
夹具要求与安装面有严格的位置关系。
夹具使用时必须先安装工件，再进行夹紧。
5.零件图
6.心得体会
这次做论文的经历也会使我受益匪浅。
通过对V型快加工工艺的研究，使我对V型块的工艺有了深入的了解，感谢指导老师的耐心辅导。
7.参考文献
[1]龚定安，蔡建国.机床夹具设计原理.太原：
山西科学艺术出版社,1984
[2]王启平.机械制造工艺学.哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社,2002
[3]曹国荣等.机械制造工艺学.哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社,1999
[4]王宪逵.机械制造工艺学.北京：
机械工业出版社,2004
[5]郑修本,冯冠大.机械制造工艺学.北京：
机械工业出版社,1992
[6].张臜.机械工程材料.北京：
机械工业出版社,2004
[7].王茂元.机械制造技术基础.北京：
机械工业出版社,2007
[8]李庆寿.机械夹具设计.北京：
机械工业出版社,1984
[9]吴国华.切削原理.北京：
机械工业出版社,2001
[10]孙学强.机械加工余量.北京：
机械工业出版社,2002
[11]吴道全.机械加工工艺手册.北京：
机械工业出版社,2002
[12]《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》。
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