链轮座及镗2ф30孔夹具设计

设 计 题 目学 院 （ 系 ） ：专 业 ： 班 级 ：姓 名 ：学 号 ：指 导 老 师 ：完 成 日 期 ：目录第一部分 设计任务 1第二部分 机械加工工艺规程制订32.1 零件分析 42.2 毛坯选择 42.3 选择定位基准52.4 选择加工方法 62.5 制订工艺路线 72.6 确定加工余量及毛坯尺寸82.7 工序设计82.8 确定切削用量和基本时间 11第三部分 夹具的设计213.1 确定定位方案，选择定位元213.2 确定夹紧方案、设计夹具机构213.3 确定分度方案、设计分度装置213.4 确定导向、对刀方案，设计导向、对刀装置223.5 设计其他装置223.6 夹具体的设计223.7 夹具精度分析223.8 绘制夹具装配图及必要的零件图23第四部分 总结及参考文献 25 第 0 页前言机械制造工艺学（machinery technology）是研究集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新型工业，归纳总结机械制造工艺的科学理论与实践，探索解决工艺过程中遇到的实际问题，从而揭示出一般规律的一门科学。主要包括机械加工工艺规程的制订、机床夹具设计原理、机械加工精度、加工表面质量、典型零件加工工艺、机器装配工艺基础、机械设计工艺基础、现代制造技术及数控加工工艺等部分。加工工艺课程设计是我们在学习数控加工工艺、机械加工实训及其他有关课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，是第一次较全面的工艺设计训练，其目的是培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识,分析和解决工艺问题的能力,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计, 初步具备设计出高效, 省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。以进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识，强化工艺设计能力。通过加工工艺课程设计，同学应进一步提高识图、制图和机械设计的水平；掌握机械加工工艺设计的方法，学会查阅和运用有关专业资料、手册等工具书；培养独立思考和工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。加工工艺设计课程要求我们应该像真正在工厂工作一样的严格要求自己，必须以科学务实和诚信负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果，培养良好的工作作风。第 1 页第 2 页第一部分 课程设计内容 图一图一所示是链轮座简图。毛坯材料为铸钢。中批量生产，采用通用机床进行加工。试完成该零件的机械加工工艺设计及镗 2-30 孔夹具设计。第 3 页第二部分 机械加工工艺规程制订2.1 零件分析零件选用材料铸钢，该材料具有较高的强度，一定的韧性，从零件图上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有平面、内孔等，其中粗糙度要求最高的是 30、40 孔，必须注意两孔的垂直度要求，其为零件核心所在，且公差等级达到 IT8 级，中批量生产，采用通用机床进行加工，对零件图进行工艺审核后，可知该零件图视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。加工要求合理，零件结构工艺性较好。2.2 毛坯选择2.2.1 毛坯的形式为减少机械加工劳动量、提高材料利用率、降低机械加工成本，在不影响 毛坯的制造的工艺、设备及制造费用，而且对零件的机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额没有很大影响的前提下。本课程设计的毛坯形式选择铸件。零件（链轮座）的结构形状一般、外形尺寸变化较大，零件材料的力学性能、工艺性能要求较高，在满足使用要求的基础上零件采用砂型铸造机器造型和壳型。砂型铸造机器造型和壳型的制造铸型的周期短、工效高，混好的型砂可使用的时间长，砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏，对拔模和下芯都非常有利。零件（链轮座）采用的铸件材料为铸钢。铸钢件的优点之一是设计的灵活性，设计人员对铸件的形状和尺寸有最大的设计选择自由，特别是形状复杂和中空截面的零件，铸钢件可采用组芯这一独特的工艺来制；二是铸钢件冶金制造适应性和可变性最强，可以选择不同的化学成分和组织控制，适应于各种不同工程的要求；三是铸钢材料的各向同性和铸钢件整体结构性强，因而提高了工程可靠性；四是铸钢件在力学性能的各向异性并不显著。2.2.2 毛坯的选择(1)生产类型零件（链轮座）要求中批量生产，选择精度不高但生产率较高，退让性好的铸造方法，砂型铸造机器造型和壳型。第 4 页(2)毛坯简图图一2.2.3 毛坯的制造形式的确定零件（链轮座）的形状复杂程度一般，毛坯的形状与尺寸如图一可确定底座长 143cm 宽 83cm（腰部分割处尺寸如图一）高 108cm 的毛坯外形图。另可确定毛坯孔 34、24 的三个孔径大小和位置（如图一所示尺寸处） 。由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求越来越高，所以毛坯的某些表面留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。零件（链轮座）的功用及链轮座的工作状况知，链轮座承受冲击性载荷，因此，原设计单位选用了既能满足要求，韧性及塑性较好，价格又相对较好的铸钢材料 ZG310-570（GB/111352-1989） ，因此确定毛坯的制造形式为铸造。一般工程用铸钢的特性和 应用见工程材料第五版表 3-21。由于该链轮座为中批量生产，由机械制造工艺学课程设计指导书 （机械工业出版社）中表5-2 可知，选择砂型机器造型和壳型，铸钢件的公差等级为 CT8 级。第 5 页2.3 选择定位基准2.3.1 精基准的选择30、40孔不但是精度要求最高的孔，而且是该零件的设计基准、装配基准与测量基准。为避免由于基准不重合而产生误差，保证加工精度，应选择 30 、40 孔为精基准，即遵循“基准重合 ”的原则。同时为了定位可靠，使加工过程稳定，减少振动，使底面为精基准。其余表面加工采用“一面两孔”的定位方式。2.3.2 粗基准的选择30、40 孔为重要的表面，加工时要求余量小而均匀。因此应选择30、40 孔为粗基准。但此时的定位、夹紧装置结构复杂。可选底座侧面作为粗基准，这样可使定位和夹紧方便、可靠。2.4 选择加工方法2.4.1 平面的加工平面的加工方法有很多，有车、刨、铣、磨、拉等。对于本链轮座工件两槽内表面的粗糙度要求 Ra12.5m，其距离尺寸 mm，公差等级为20.1549IT9 根机械制造工艺学表 47 可考虑在铣床上粗铣半精铣精铣，或者在车床上粗车半精车精车。但车削加工内表面工艺时会出现断续车削，冲击较大，故采用铣床上端铣加工。对于工件外表面所有粗糙度要求 Ra25m，根据机械制造工艺学表 47 可直接采用在铣床上直接粗铣能达到要求。原因是表面精度比较低，用铣较为经济且加工方式简单，内槽面则需精铣以达到公差要求。2.4.2 孔的加工孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。工件中 40mm 和 30mm 的孔毛坯已铸出。可采用在车床上镗孔的方式。原因之一是该零件的结构紧凑，重量也不大，孔较大，适用于镗削而不适于钻、扩；原因之二是该零件有的孔不是通孔且 30 孔刚性较差，不是回转零件，不适合拉、磨等。所以孔用镗削为好。对于 30mm 和 40mm 的孔内表面粗糙度要求都要达到 Ra3.2m，公差等级 IT8，根据机械制造工艺学表 48 可采用在车床上粗镗半精镗精镗的加工方式。注意加工 40mm、30mm 的孔时需倒 245的角，表面同样用内孔表面的加工精度要求。对于 18mm 的孔未注公差尺寸，粗糙度要求 Ra 为 12.5m，考虑加工经济性要求根据机械制造工艺学表 48，采用钻削能达到要求。对于两个 5 的孔和两个 M5mm 的螺纹底孔都未标注尺寸公差，前者粗糙度要求 Ra12.5m 后者要求粗糙度 Ra25m，根据机械制造工艺学第 6 页表 48，由于加工精度不高，可采用在车床上钻削，在实体上一次钻出，后者先钻削再攻螺纹。2.4.3 螺纹加工工件下底上有两个 M5mm 的螺纹孔应采取攻螺纹的方式。需要注意攻螺纹前应设置一道倒角工序，或在本工序中先设一道倒角工序，以避免折断丝锥，使攻螺纹顺利进行。2.5 制订工艺路线制订工艺路线是工艺人员制订规程时最重要的工作，也是体现工艺 水平的重要方面。其原则是，在合理保证零件的几何形状，尺寸精度，位置精度，表面质量前提下，尽可能提高生产效率，降低成本，取得较好的经济效益。本链轮座的生产类型是中批量生产，其工艺路线特点是尽量选用机床并配以专用夹具。在安排本零件工艺路线的过程中主要考虑了以下几个方面：1、底面和 40mm 短孔都是精基准。根据“先面后孔”和“基面先行”的原则，最先开始加工外端面及内槽面；2、链轮座加工表面中 40mm30mm 孔的精度最高，一切工序都是围绕保证该两孔的精度来安排。根据“先主后次”的原则，. 40mm30mm 孔应该安排在工艺路线的前部进行；3、 “先粗后精”是针对整个工艺路线而言的，而并非只对某个面而言。先把所有端面铣出来，然后以端面为基准镗孔。有此可见：最终的工艺路线安排如下：工序 1：铸件回火工序 2：粗铣一切需加工的平面定位基准：侧面工序 3：精铣内槽表面定位基准：侧面工序 4：粗镗 40mm,230mm 孔并倒角 C2定为基准：40mm 孔为顶面,30mm 孔；30mm 为底面，40mm 孔工序 5：半精镗 40mm,230mm 孔定为基准：40mm 孔为顶面,30mm 孔；30mm 为底面，40mm 孔工序 6：精镗 40mm,230mm 孔并倒角 C2定为基准：40mm 孔为顶面,30mm 孔；30mm 为底面，40mm 孔工序 7：钻削.218mm，25mm 孔和 24mm 螺纹孔定位基准：18mm 孔：底面；25mm 孔和 24mm 螺纹孔：侧面工序:8：攻 5mm 孔螺纹定位基准：侧面第 7 页工序 9：去毛刺，清洗，检验。工序 10：清洗工序 11：终检2.6 确定加工余量及毛坯尺寸2.6.1 确定加工余量加工表面 单边余量/mm 双边余量/m