支座体加工工艺及关键工序工装设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计说明书（论文）中文摘要 支座体是某企业产品中的关键零件之一，本课题要求根据企业生产需要和支座体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。本机床所用夹具的通用性强，工件采用液压定位夹紧，快速方便。定位采用一面一心轴的定位方式，夹紧采用液压加紧，采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便，制造成本低，通用性好。由于支座体的生产量比较大，为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在 关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。 关键词 支座体 零件分析 工艺路线 夹具设计 组合机床 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计说明书（论文）外文摘要 he is in to of to on s to a s to up at to to be to is is s is to on to on in or 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 绪论 1 毕业设计目的 4 毕业设计要求 4 解决方案和技术路线 4 2 工艺设计 5 主要技术依据 5 零件工艺分析 5 工艺路线选择 6 工序设计 8 确定切削用 量及基本工时 12 3 夹具设计 19 夹具的概述 19 定位元件的选择 21 夹紧元件的选择 21 4 组合机床总体设计 23 加工需求分析 23 组合机床总体方案 24 机床联系尺寸总图 26 结束语 29 致 谢 30 参 考 文 献 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 毕业设计 目的 支座体是某企业产品中的关键零件之一，生产量比较大 。 为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。本课题即以此为背景，要求学生根据企业生产需要和支座体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机 床设计，并完成必要的设计计算 1。 通过这样一个典型环节综合训练，达到综合训练学生运用所学知识，解决工程实际问题的能力。 毕业设计要求 本课题要求根据企业生产需要和支座体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。 解决方案和技术路线 本课题是 支座体 加工工艺及关键工序工装设计，并在此基础上，选择关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计 。因此需要研究和解决的问题如下 ： 支座体 加工工艺及关键工序工 装设计 ； 关键工序之一的专用夹具设计 ； 关键工序之一的加工用组合机床设计。 针对第一个问题拟采用的研究手段如下 ： 熟悉工件的零件图，依据“先加工基准面，后加工其他表面”，“先加工平面 ， 后加工孔” ， “先加工主要平面，后加工次要平面” ， “先安排粗加工 ， 后精加工”，再结合工件的实际情况，来安排工序 。 工艺装包含：刀具、量具、夹具、辅具。工艺装备的设计得依据工序来设计。针对第二个问题拟采用的研究手段如下 ： 熟悉本工序的内容及要求及零件尺寸、表面粗糙度的要求和形位公差的要求，了解夹具设计的原则、夹具的构成，依据工件的实际情况设计本工序的夹具。针对第三个问题拟采用的研究手段如下：了解机床的构成，依据机床设计的原则，工件、夹具的具体情况，本工序的加工要求，查阅相关资料来设计机床，并完成“三图一卡的制作” 2。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 工艺设计 主要技术依据 支座零件材料为 ： 机床工作过程中起支撑作用 ， 所受的动载荷和交变载荷较小 。 由于零件的生产类型是成批或大批生产 （ 每月担负的工序数不低于 30 50） ，而且零件的轮廓尺寸不大 ， 故可以采取金属型铸造成型有助于提高生产率 ， 保证加工质量 3。 生产纲领 ： 50000 件 /年。这属于大批量生 产。 大批量生产中生产准备时间和终结时间较短，机动时间较长，靠提高切削速度来提高生产率效果比较明显。于是需要设计 关键工序的专用夹具 及加工用组合机床，而且夹具采用液压驱动，组合机床采用液压滑台。 工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。 对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动 4。 零件工艺分析 支座体共有两组加工表面 ， 它们互相之间有一定的位置要求 ， 现分别叙述如下 ：若以 80） 这一组加工表面包括 ： 80）的大端面以及大端的内圆倒角 ， 四个 13底座通孔和四个 20沉头螺栓孔 ， 以及两个 10锥销孔，螺纹 （ 0 2 ） 主要加工表面为 80） 其中 80） 80）的轴心线有垂直度要求为 ： 若以 25 ） 孔加工中心的表面 。 这一组加工表面包括 21 38沉头螺栓孔以及 43沉头孔 ，螺纹 （ 0 2 ） 要加工表面为 25 ） 上述分析可知 ， 对于以上两组加工表面 ， 可以先加工其中一组 ， 然后再借助于专用夹具加工另 一组加工表面 ， 并且保证其位置精度。支座体的主要作用是利用横、纵两个方向上的 5（ 02 ） 槽。使尺寸为 80耳孔部有一定的弹性 ， 并利用耳部的 21孔穿过 螺栓一端与 25） 合的杆件通过旋紧其上的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 螺母夹紧 ， 使装在 80） 工艺路线 选择 基准的选择 粗基准的选择原则 ： 按照有关粗基准的选择原 则 ， 当零件有不加工表面的时候 ，应该选取这些不加工的表面为粗基准 ； 若零件有若干个不加工表面时 ， 则应该选择加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准 。 现取 易 消除 X， ， 再用 80） 周的移动 5。 精基准的选择原则 ： 精基准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的时候，应该进行尺寸换算。 由于生产类型为成批生产或大批生产，故应该采用万能 机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外还应降低生产成本。 方案 （ 1） 方案一 工序 错误 !未找到引用源。 ： 毛坯锻造，退火。 工序 错误 !未找到引用源。 ： 粗镗 、 精镗孔 80） 工序 错误 !未找到引用源。 ： 粗铣 、 精铣 80） 工序 错误 !未找到引用源。 ： 镗 80） 45倒角。 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻 43 21 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻 20锥销底孔，粗铰、精铰 20锥销孔。 工序 错误 !未找到引用源。 ： 铣削尺寸为 50 2 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削通孔 20、铰孔 25 ） 锪沉头螺栓孔 38 43 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削 8 工序 错误 !未找到引用源。 ： 铣削尺寸为 50 2 工序 错误 !未找到引用源。 ： 攻螺纹 8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 错误 !未找到引用源。 ： 终检。 （ 2） 方案 二 工序 错误 !未找到引用源。 ： 毛坯锻造，退火。 工序 错误 !未找到引用源。 ： 粗铣、精 铣削 80） 工序 错误 !未找到引用源。 ： 粗镗、精镗 80） 孔，以及倒 2 45的倒角。 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削底版上的 43通孔，锪 40沉头螺栓孔。 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削锥销孔 20削锥销孔 10 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削 21通孔，扩、 铰孔 25 ） 沉头螺栓孔 38 43 工序 错误 !未找到引用源。 ： 铣削尺寸为 50 2 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削 8 工序 错误 !未找到引用源。 ： 铣削尺寸为 50 2 工序 错误 !未找到引用源。 ： 攻螺纹 8 工序 错误 !未找到引用源。 ： 终检。 工艺方案路线一 ： 本路线是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面来加工孔。这样减少了工件因为多次装夹而带来的误差。有利于提高零件的加工尺寸精度 ， 但是在工序中如果因铸造原因引起的圆柱 则容易引起 80）孔在加工过程中引偏。使 80） 内孔与 圆柱的同心度受到影响，造成圆筒的局部强度不够而引起废品。工艺路线方案二则是先加工 平面再加工孔。本工艺路线可以减小 80） 孔与底座垂直度误差，以及 80） 55柱的同心度，使圆筒的壁厚均匀外，还可以避免工艺路线一所留下的部分缺陷（即 ： 工艺路线一中的工序六加工后再加工下面的工序的话，会由于工序六降低了工件的刚度，使后面的加工不能保证加工质量和加工要求） 7。 由上述分析，工艺路线二优于工艺路线一，可以选择工艺路线二进行加工，在工艺路线二中也存在问题，粗加工和精加工放在一起 也不能保证加工质量和加工要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 3） 方案 三 工序 错误 !未找到引用源。 ： 毛坯锻造，退火。 工序 错误 !未找到引用源。 ： 粗铣、精铣 80） 粗镗、精镗孔 80） 80） 45倒角。 工序 错误 !未找到引用源。 ： 粗铣 80） 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削 80） 端的 43通孔 ， 锪沉头螺栓孔 40销孔 20底孔。 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削通孔 21沉头孔 沉头孔 38 工序 错误 !未找到引用源。 ： 锪削 43 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削 工序 错误 !未找到引用源。 ： 铣削尺寸为 50 2 工序 错误 !未找到引用源。 ： 精铰孔 25 ） 工序 错误 !未找到引用源。 ： 钻削 工序 错误 !未找到引用源。 ： 铣削尺寸为 50 2 工序 错误 !未找到引用源。 ： 攻螺纹 工序 错误 !未找到引用源。 ： 终检。 看上去此工艺路线已经没有什么问题了，也可以用了，但是这条工艺路线也存在缺陷，比如说工序四处的加工其基准的选择和定位都成问题，因为 80） 且用芯轴定位的话限制的自由度也不够，会造成不完全定位或欠定位，会影响加工精度。以及 80） 保证表面加工质量。 工序设计 粗加工时切削用量的选择原则 粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高 ， 毛坯切削余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）及必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本 6。金属切除率可以用下式计算 ： 1000中 ： 位时间内的金属切除量（ s） ， V 切削速度（ m/s） ， f 进给量买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ mm/r） ， 提高切削速度 、 增大进给量和切削深度 ， 都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中 ， 影响刀具耐用度最大的是 切削速度，其次是进给量 ， 影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是 ： 首先考虑选择一个尽可能大的切削深度（ 其次选择一个较大的进给量度 f，最后确定一个合适的切削速度 V。 选用较大的 具耐用度显然也会下降，但要比 此使 V、 f、 而保证较高的金属切除率。此外，增大 大 此，根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的 7。 （ 1） 切削深度的选择 粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床 、 夹具 、 刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量很大，一次不能切完时，应考虑分多次走刀。 （ 2） 进给量的选择 粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进 给量。 （ 3） 切削速度的选择 粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。 粗加工时切削用量的选择原则 精加工时加工精度和表面质量要求较粗加工高，加工余量小且均匀。因此，选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。 （ 1） 切削深度的选择 精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工 余量不要留得太大，否则，当背吃刀量较大时，切削力显著增加，影响加工质量 8。 （ 2） 进给量的选择 精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 屑，但残留面积高度增大，切削力增大，表面质量下降 12。 （ 3） 切削速度的选择 切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺 。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围 13。 由此可见 ，精加工时选用较小的背吃刀量 f，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度 V，以保证加工精度和表面质量，同时满足生产率的要求。 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 支座体零件的材料是 拉强度为 195200件的生产类型是成批或大批生产 ； 参考 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 坯的制造方法及其工艺特点， 选择支座体零件的毛坯制造类型选择为金属型铸造成型 。 由上述原始资料及加 工工艺分别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： 80） 端其加工尺寸为140140平面。保证高度尺寸 100尺寸是自由尺寸表面粗糙度值要精加工。根据机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 批大量生产铸件机械加工余量等级，可得：金属型铸造成型的灰铸铁加工余量等级可取 7 9 级我们取 8 级，加工余量 F 级。则可以得到 80） 的大端端面其加工尺寸为 140140面的加工余量，可以查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 得 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 80） 的小端端面本来不用加工，但是由上面的加工工序来看在镗孔 80） 且 还要考虑拔模斜度所以我们还是要对这个端面进行加工，这里我们就考虑 3的拔模斜度就有 加工余量。我们取 3加工余量。 80） 加工长度为 100面粗糙度值 需要精铰和珩磨。查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 件尺寸公差可得 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 版）， 件机械加工余量，可得 4个 80）大端端面螺栓孔。只需要钻底孔和锪沉头孔即可。则加工余量为 ： 钻削 13边加工余量 2Z 13锪沉头孔 20双边加工余量 2Z 7表面 21 25 ） 38 43加工余量，这些内表面中有些需要多次加工才才能完成 。 加工余量分别为 ： 钻削 21边加工余量 2Z 21 25 ） 21 双边加工余量 2Z 13 边加工余量 2Z 25 ） 边加工余量 2Z 38沉头孔，可以一次性锪成型，则双边加工余量 2Z 13 43沉头孔，也可以一次性加工出来，则双边加工余量 2Z 22寸为 50 2 横、纵两条槽，每一条槽都可以一次性铣削成型，则双边加工余量 2Z 58加工车间只需要加工螺纹的底孔，攻螺纹的工作可以放在钳工室。则 底孔加工的直径为 边加工余量 2Z 边加工余量 2Z 内孔 80） 级加工精度，铸件的毛坯重量约为 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 件机械加工余量可以得到内圆的单边加工余量为 Z 机械加工工艺手册李洪主编（北 京出版社出版）， 得： 珩磨加工余量：查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 得：珩磨的单边加工余量 Z 精镗加工余量：查机械加工工艺手册李洪主编， 孔、镗孔、铰孔的加工余量 Z 机械加工工艺手册孟少农主编，第 2卷 得： 里取 粗镗加工余量：除珩磨的加工余量和精镗的加工余量剩下的余量都给粗镗。查机械加工工艺手册孟少农主编，第 2卷 得 们这里取 体方向）。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此规定都有加工公差，所以规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上的加工余量有最大及最小之分。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由于本次设计规定的零件为大批大量生产，应该采用调整法加工。因此在计算最大、最小加工余量时应该按照调整法加工方 式予确定。 80） 的加工余量和工序间余量及公差分布 。 毛坯的名义尺寸 ：2 75坯的最大尺寸 ： 毛坯的最小尺寸 ： 75 粗镗后最小尺寸 ： 2 77粗镗后最大尺寸 ： 77+镗后最小尺寸 ： 2 精镗后最大尺寸 ： 磨后尺寸与零件图纸尺寸相同，即 80） 确定切削用量及基本工时 粗铣 80） 大端端面 （ 1） 加工条件 （ a） 加工材料： （ b） 加工要求：粗铣孔 80） 的大端端面。 （ c） 机床和夹具 ： 式升降台铣床专用夹具（类式于长三抓卡盘） ， 用 （ d） 刀具 ： 材料 D =160L =45d =50Z =16， 10 ， 1 15 ， n 12 。 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版） ， 可得以上的参数 。 刀具耐用度 T 10800S。 （ 2） 计算切削用量 确定 80端端面最大加工余量，已知毛坯长度方向的加工余量 Z 虑 3的拔模斜度，则毛坯长度方向的加工余量 Z 是实际上此平面还要进行精铣所以不用全部加工，留 加工余量给后面的精加工。因此实际大端端面的加工余量可以按照 Z=以分两次加工则每次加工的加工余量 Z 削的宽度为 140可以分两次加工， 80的拔模斜度，所以也留了加工余量 Z 3度方向的加工按照 12级计算，则取 体方向）。 确定进给量 f： 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 铣刀）的进给量，由刀具材料为 取 ：买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 f=mm/z mm/z，这里取 z。 计算切削速度 ： 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， v0 5 （ 其中 ： 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 度改变时切削速度、切削力和切削功率修正系数，可得 ： ： 切削速度为 ： v0 5 计算主轴转速： nD 160 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 式、卧式、万能）主轴转速，与 近的转速有 118r/ 150r/ 118r/取 150r/速度太大。则实际切削速度 ： 000 160118 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 得 ： （ 其中当， ee 1 3），这里 ee （ 1 3） 82 25 4l 140 16 118 377.6 mm/械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版） ， 立式、卧式、万能 ） 工作台进给量，可取 375 mm/4375 482140 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计算机床切削力 ： 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 计算公式，可得 ： （ 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版） 件材料强度、硬度改变时切削速度、切削力、切削功率修正系数，可得 粗铣 80） 孔小端端面 铣削机床和铣削刀具都不变、专用夹具。以 80削深度度 Z） 以一次性加工完成。查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社 出版） 面铣刀（面铣刀）的进给量，由刀具的材料为 以得进给量 f mm/zz，这里取 z。 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 得： v0 5 （ 其中 ： 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 度改变时切削速度、切削力和切削功率修正系数和本书的 削力及切削功率修正系数，可得 ： v 则 ： v0 5 8 0 0 2 7 5 02 4 5 22.8 m/ nD 160 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式、卧式、万能）主轴转速，与 近的转速有 取 速度损失太大。 则实际切削速度为 ： 000 计算铣削用时： 21 其中 ： ）（ 25 13 6 114mm/机械加工工艺手册李洪主编（北京出版 社出版）， 床（立式、卧式、万能）工作台进给量，取 ： 118mm/tjif 1118 225123 铣削小端端面的切削力 ： 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版），计算公式，可得 （ 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版） 件材料强度、硬度改变时切削速度、切削力、切削功率修正系数，可得 切削时消耗的功率：查机械加工 工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 得： 7 （ 其中 ： 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 度改变时切削速度、切削力、切削功率修正系数和表 他使用条件改变时切削速度、切削力及切削功率修正系数，可得 K K K 机床切削功率为 查机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式、卧式、万能）参数，可得 床的电机总功率为 以机床的功率足够可以正常加工。 机床进给机构的强度校核 ： 已知主切削力 机械加工工艺手册李洪主编（北京出版社出版）， 种铣刀水平分力、垂直分力、轴向力与圆周分力的比值，可得 ： z z，对称铣刀铣削顺铣 ， 水平分力 （ ， （ （ 则取 F F F 查取机床工作台的摩擦系数 得切削刀具在纵向进给方向对进