移动手柄的工艺工装设计【毕业论文+CAD图纸全套】

毕 业 设 计 移动手柄的工艺工装设计 of s 名： 机械系 专业班级： 模具 041 学生姓名： 学 号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二七 年 三 月 二十 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目 录 引言 3 第一章 零件的分析 3 零件的作用 3 零件的工艺分析 3 第二章 确定毛坯，画毛坯图 4 第三章 工艺规程设计 5 定位基准的选择 5 加工工艺路线 6 选择加工设备及刀具，夹具，量具 7 加工工序设计 7 第四章 夹具设计 第 30道工序的夹具设计 11 确定设计方案 11 计算夹紧力并确定螺杆的直径 12 定位精度分析 12 第 50道工序的夹具设计 13 确定设计方案 13 定位精度分析 13 结论 14 致谢 15 参考文献 16 移动手柄的工艺工装设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 摘要 现代机械加工行业 发生着深刻的结构性变化， 工艺工装的设计与改良已成为 企业生存和发展的必要条件。 工艺工装的设计与改良直接影响着连杆盖的质量与性能。 连杆盖行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展。在新经济时代，连杆盖行业呈现了新的发展趋势，由此对其连杆盖质量、性能产生了新的变化。 本文首先介绍了连杆盖的作用和工 艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后对第 30道工序和第 50道工序进行了夹具设计 关键词 ： 工艺分析 工艺规程设计 夹具设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 of s A is in so of to of of is in In a So is a to of at s at 0th 0th 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 引 言 这次设计使我能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践经验知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（手柄）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，为未来从事的工作打下良好的基础。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。 第一章 零件的分析 件的作用 该零件为手柄。 42孔和 35 20孔是用来装入轴类零件由动力源提供动力通过 手柄， 有孔和轴的配合传递动力。宽为 35+ 件的工艺分析 查产品的零件图和装配图 制定工艺规程时，首先应分析零件图及该件所在部件的装配图。了解该零件在件中的作用及零件的技术要求，找出其主要技术关键，以便在拟定工艺规程时采取适当的措施加以保证。 所谓零件的结构工艺性是指设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造。 的可行性和经济性 由附图零件图得知 ,其材料为 材料具有较高的强度 ,耐磨性 ,耐热性及减振性 要求耐磨的零件 . 该零件的主要加工面为 N 面 R 面 Q 面 D 面及宽为 35 的两槽面和 4235 42, 20孔 . N 面 R 面的粗糙度为 面 D 面的粗糙度为 42买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 35孔的同轴度为 两孔的粗糙度 42 的孔内壁粗糙度为 20孔内壁粗糙度 度为 35+槽两侧壁的粗糙度 前部 42孔与 20工这些时最好能在一次装夹下同时加工出来 ,同时也可以采用互为基准的原则进行互定位 . 由参考文献 (1)中的有关方面和孔加工 ,面槽铣的经济精度及机床所能达到的位置精度可知 ,上述技术要求是可以达到的 ,零件的结构工艺性也是可行的 . 第二章 . 确定 毛坯，画毛坯零件合图 在拟订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大影响。毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但毛坯制造的成本可能会越高。由于原材料消 耗的减少，会抵消或部分抵消毛坯成本的增加。所以，应根据生产纲领、零件的材料、形状、尺寸、精度、表面质量及具体的生产条件等作综合考虑，以选择毛坯。在毛坯选择时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性，以降低成本、提高质量和生产率。 毛坯的种类包括：铸件、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。合理的选择毛坯，通常从下面几个方面综合考虑： 1、零件材料的工艺特性； 2、生产纲领的大小； 3、零件的形状和尺寸； 4、现有的生产条件。 根据毛坯 材料 确定 毛坯为铸件 ,又由题目已知零件的生产纲领一 2000 件 /年 由文献 (1) 4知其生产类型为成批生产中的中批生产 ,毛坯的铸造方法选用砂型手工造型 均铸出 ,故还应放型心 ,此外为消除应力 ,铸造后应安排人工时效 . 参考文献 1表 种铸件的尺寸公差等级 1工余量等级 级。故取 2级， 级。 铸件的分型面选择通过正视图铸造内腔中心平面，且与 行的面。浇口位置位于分型面上。本零件主要加工面为 面 面和槽以及 42 35 42, 2020孔。 由于槽和孔是后序加工出来的，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 因此只在 面 Q 面 参考文献 1表 查表法确定各表面的总余量如表 2 各加工表面的总余量表 2工表面 基本尺寸 （ 加工余量等级（ 加工余量数值（ 说 明 85 H 面双侧加工（取下行据） 85 J 面降一级 双侧加工 35 H 面双侧加工（取下行据） 35 J 面降一级 双侧加工 由 参考文献 1表 件主要尺寸的公差如表 2 主要毛坯尺寸及公差 （ 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 面 N 面间 轮廓尺寸 85 8 93 6 D 面 Q 面间 轮廓尺寸 35 8 43 三章 工艺规程设计 定位基准的选择： 粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要孔的毛坯孔和轴面作粗基准： 1、在保证各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀； 2 保证定位准确、夹紧可靠。因此选择铸造孔的轴线作为粗基准 选择精基准的出发点是保证加工精度， 特别是加工表面的相互位置精度，以及安装的方便可靠。其选择的原则如下： 1、基准重合原则； 2、基准统一原则；3、自为基准原则； 4、互为基准原则； 5、所选精基准 应能保证工件定位准确稳定，装夹方便可靠，夹具结构简单适用。 它们作精基准能使加工遵循“基准重合”的原则，其余各表面也能用它们定位。这样买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外 位比较稳定，夹紧方案相对简单可靠，操作方便。 最先进行机械加工的表面是精基准 时的定位夹紧方案 1为： 工件进行 定位，夹紧。方案 2，用磁力工作台把 除三个自由度，在用 制定工艺路线 根据各表面加工要求和各加工方法所能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下： R 面 N 面：粗铣； D 面 Q 面：粗铣 精铣； 42 35 42,：钻 粗镗 精镗； 2020 扩 铰；宽 35+铣 精铣。 因为 42 35它们的加工宜采用工序集中的原则，即在一次装夹下将两孔同时加工出来，以保证其位置精度。 根据先面后 孔、先主要面后次要面和先粗后精的原则，将 N 面 R 面 Q 面 5两槽面和 42 35 42, 20孔的粗加工防在前面，精加工放在后面。每一阶段中首先加工 特殊情况如铣槽和铣面不在同一工序中，故在面、孔 工艺路线如下： 铸造 时效（消除内应力） 10 粗铣 面 先加工基准面 20 粗铣 面 先加工面 30 钻扩铰 20孔至 19 钻 35孔至 30 留工序余量 40 粗镗 42 35孔 留精镗余量 50 粗铣 35+ 的槽至宽为 32 留精铣余量 60 精铣 面 70 精镗 42 35孔 80 精铣宽 35+ 的槽 90 检验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 100 入库 选择加工设备及，刀，夹，量具 由于生产类型大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式为以通用机床及专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床的的装卸及各机床间的传送均由工人完成。 粗铣 面。考虑到工件的定位夹紧及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择 参考文献 1表 选择直径 100类可转位面铣刀（ 参考文献 1表 专用夹具和游标卡尺。 粗铣 D 面 Q 面。采用立式铣床，因切削功率较大，故采用功率为 1铣削头（ 参考文献 1表 选择直径为 80 A 类可转位面铣刀（ 参考文献 1表 专用夹具和游标卡尺。 精铣 面。采用功率为 型铣削头的立式铣床。精铣刀具类型与粗铣的相同。采用专用夹具。 粗镗 42 35孔。采用卧式双面组合镗床。选择 功率为 参考文献 1表 。分别选择 镗盲孔和通孔的镗刀、专用夹具和游标卡尺。 精镗 42 35孔。也采用卧式双面组合镗床。选择 功率为 分别选择 镗盲孔和通孔的镗刀、专用夹具。 在 0孔，在 20孔。选用摇臂钻床) （ 参考文献 1表 选用锥柄麻花钻 （ 参考文献 1表 选用锥柄扩孔钻 （ 参考文献 1表 锥柄长刃机用铰刀 （ 参考文献 1专用夹具和游标卡尺。 粗铣宽为 35+槽。考虑到工件的定位夹紧及夹具结构设计等问题，采用卧铣，选择 式铣床（ 参考文献 1表 选择直径为 200为 32参考文献 1表 专用夹具和游标卡尺。 精铣宽为 35+槽。仍采用卧铣，选择 式铣床，选择粗铣槽的刀具，只是调整刀具达到宽为 35用夹具和游标卡尺。 加工工序设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 0 钻扩铰 20孔和 钻 35孔至 30。 20扩铰余量参考文献 1表 Z 扩 =Z 铰 = 由此可算出 Z 钻 = 35孔因一次钻出，故其钻削余量为 Z 钻 =30/2=15 各工步的余量和工序尺寸及公差列于下表： 各工步的余量和工序尺寸及公差 (加工表面 加工方法 余量 公差等级 工序尺寸及公差 20孔 20孔 10 20铰孔 9 20铰孔 7 20+ 35孔 15 30 孔与孔之间的位置尺寸如 钻模保证。 参考文献 1表 参考 20(I)机床说明书，取钻 30f=1mm/r，取钻 f=r. 参考文献 1表 插入法求得钻 30的切削速度v=s= 此算出转速为 n=1000v/ d=1000 (30)r/r/机床实际转速取 250 r/ 则实际 切削速度为 v=30 250/1000 m/m/例可得 用插入法求得钻 的切削速度 v=s= 此算出转速为 n=1000v/ d=1000 (16.5)r/09.6 r/机床实际转速取 500r/ 则实际 切削速度为 v=500/1000 m/m/考文献 1表 ： f(N) M= f( 分别求出钻 30的 M 及 的 M 如下： 30 11=(N) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 M=302 11=( 1=(N) M= 1=( 它们均小于机床的最大进给力 24500 N 和最大扭 转力矩 980 机床刚度足够。 扩 参考文献 1表 参考机床实际进给量，取 f=r 参考文献 4表 3孔的切削速度为 （ 1/2 1/3） v 钻，故取 v 扩=1/2v 钻 =1/2 此算出转速 n=1000v/ d=1000 209 r/机床实际转速取 n=180r/ 则实际切削速度 v= d n/1000=180/1000=m/粗铰 孔 参考文献 1表 铰孔的进给量取 f=1.6 mm/r 参考文献 1表 粗铰孔的切削速度 v=s=9m/此算出转速 n=1000v/ d=1000 9/(144 r/按机床实际转速取 n=125r/ 则实际切削速度 v= d n/1000=125/1000=m/粗铰 孔 参考文献 1表 铰孔的进给量取 f=1 mm/r 参考文献 1表 粗铰孔的切削速度 v=2mm/s=18m/此算出转速 n=1000v/ d=1000 18/(20)=287 r/按机床实际转速取 n=250r/ 则实际切削速度 v= d n/1000=20 250/1000=15.7 m/s 序 40 粗镗 42 35孔和工序 70 精镗 42 35孔 查文献 1表 粗镗的直径为 34量为 2 故两孔的精镗余量为， Z 精 =（ （ 35， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 镗及精镗工序的余量和工序尺寸及公差列于下表： 镗孔余量和工序尺寸及公差 （ 加工表面 加工方法 余量 公差等级 工序尺寸及公差 42镗 0 42镗 42+ 35镗 2 10 34+ 35镗 35+ 孔的位置，中心孔的位置精度均由机床、夹具、划线来保证。 粗镗 42 35孔 粗镗 42 孔时因余量为 查文献 1表 v=0.6 m/s=36m/进给量为 f=0.8 mm/r 所以 n=1000v/ d=1000 36/(283 r/ 粗镗 35 孔时因余量为 2 查文献 1表 v=0.6 m/s=36m/进给量为 f=1 mm/r 所以 n=1000v/ d=1000 36/(34)=337 r/ 查文献 1表 ： 60ap fv (N) z v/1000 (取 2， ， , 则 600 92 1= 000=W 600 92 21 1 1=1805 N 805 000=W 取机床效率为 W 故机床效率足够。 序 50 粗铣 35+ 的槽至宽为 32 和工序 80 精铣宽 35+ 的槽 参考文献 1表 粗铣的主轴转速为 150r/铣的主轴转 速为 300r/又前面已选定的铣刀直径为 200 切削速度分别为： v 粗 = d n/1000=200 150/1000=94.2 m/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 v 精 = d n/1000=200 300/1000=考文献 1表 粗铣的每齿进给量为 f=z，取精铣的 每转进给量为 f=考文献 1 表 取 粗 铣 槽 切 削 速 度 为 v=s,=94.8 m/由 文献 1表 机床功率为 取效率为 机床效率足够。 第四章 夹具设计 这次设计的夹具为第 30 道工序钻扩铰 20孔和钻 35孔至 30该夹具适用于摇臂钻床 20（ I） （参考文献（ 1）表 第 50道工序铣 35+ 的槽 ,该夹具适用于铣床 考文献（ 1）表 第 30道工序钻扩铰 20 35 30的夹具设计 定设计方案 这道工序所加工的孔在 R 面 照基准重合原则并考虑到目前 避免重复使用粗基准，所以以 R 面定位，又因为 42孔为后加工的孔，所以 30 应从 N 面上钻孔，又为避免更换夹具， 20孔在为避免钻头引偏， 20面上钻，这就要求钻孔时 给装夹工具带来了一定的困难。 工件以底面 R 面在两块支承板上定位，消除三个自由度，以 弧面在除二个自由度，又以 形块上定位，从而实现六点定位。 工件在支承板及 V 形块上定位后，先用两块移动压板将工件轻轻压住，再拧螺母，由钩头螺栓使上下活动 至将工件 后将活动支板上推至图示位置，利用滚花螺钉使工件在 后 再使移动压板及上下活动 工件 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 紧的同时，钩头螺栓的钩头沿下活动 使活动 紧于导套中。 本夹具结构紧凑，合理；利用上下活动 V 形块对工件进行定位并浮动辅助夹紧，设计构思较好，对一些异形件的加工颇有启发作用。 计算夹紧力并确定螺杆的直径 参考文献（ 3）表 1为夹具的夹紧力与切削方向相反，实际所需要夹紧力 之间的关系 中 考文献（ 6），当夹紧力与切削力方向相反时， 取 K=3 当前面的计算可知 于采用移动压板，故 夹 /3=考文献（ 3）表 1强度，刚度上考虑度及整体结构考虑，这里选用 30， 20 的孔是在一次装夹下完成的，它们之间的精度由钻模保证。 30， 20的孔偏 32 度角的距离为 具钻模上的钻套孔相距尺寸公差，参考文献 3表 工件公差的1/4，即夹具尺寸公差为 +两钻套偏 32 度角，水平相距为 考文献 3表 ： 衬套与夹具体模板的配合为 H7/钻套，扩孔套和铰套与衬套的配合为 H7/ 钻，扩孔时的刀具与导套内孔的配合为 F8/铰孔时取刀具与导套内孔的配合为 H7/此外，夹具上还应标注下列技术要求： 钻套孔中心轴线与支承板平面的 垂直度为 30:钻 20 的钻套孔中心轴线与支承板平面和夹具的侧平面的平行度为 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 夹具定位孔与卧轴转台定位销配合为 30H7/第 50 道工序铣 35+ 的槽夹具设计 确定设计方案 工件用 35 台阶 销来限制工件的五个自由度。并 通过 拧紧螺母使 移动压块 等速移动，实现定心夹紧， 在用一长销来限制最后一个自由度。 本夹具定位合理，夹紧可靠，结构完整，操作方便，适用于成批生产。 本夹 具设置了直角对刀块，借助平塞尺进行对刀，控制三面刃铣刀的中心位置和铣削深度。 参考文献 3表 ： 35的孔 与 台阶销 的配合为 H7/ 20的孔 和 防转销 的配合为 H7/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 结论 这次毕业设计是对我在大学四年中所学知识的重要总结，它将我所学的科学理论知识与社会实践相结合，是我们大学生从学校步入社会的主要载体之一。也正因为如此，我们应该认真的面对，做到一丝不苟。 在这两个月里，通过老师的细心指导，在同学的 积极帮助和我的不懈努力下，我完成了这个重要的毕业设计。 在这次设计中我遇到不少难以解决的问题，比如：夹具的设计问题、 过对这些问题的认识，我知道自己的一些薄弱环节；也通过解决这些问题，我更进一步的对所学专业知识的巩固加深。所谓“温故而知新”，在这些知识的基础上还明白了许多课本所未涉及的知识，令人振奋！