挺杆机械加工工艺规程编制及钻削φ8.5沉孔工序专用夹具设计

课程设计题目挺杆机械加工工艺规程编制及钻削85沉孔工序专用夹具设计班级涉机071班完成日期20100318一、设计题目挺杆机械加工工艺规程编制及钻孔工艺装备设计二、原始资料1被加工零件的零件图（草图）1张2生产类型5000件/年三、上交材料1被加工工件的零件图1张2毛坯图1张3机械加工工艺过程卡片1张4机械加工工序IV卡片1张5夹具装配图1张6夹具体零件图1张7课程设计说明书5000字左右1份四、进度安排参考1熟悉零件,画零件图2天2选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天3工艺装备设计画夹具装配图及夹具体图9天4编写说明书3天5准备及答辩2天五、指导教师评语成绩指导教师日期摘要本课程设计的主要内容是挺杆的机械加工工艺规程。本课程设计是在完成生产实习，学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。学生通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。通过该课程，学生应该在下述各方面得到锻炼1使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用机械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，正确的制定一个零件的机械加工工艺规程。2具有设计专用夹具的初步能力，提高结构设计能力。3结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法，正确的进行工艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定位误差、夹紧力等。4进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。5通过设计的全过程，使学生会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。ABSTRACTTHISCOURSEDESIGNARETHEMAINCONTENTSOFAPOINTOFORDERPROCESSINGMACHINERYANDTECHONOLOGYDESIGNTHISCOURSEISDESIGNEDTOCOMPLETETHEPRODUCTIONINTERNSHIPS,COMPLETIONOFMACHINERYMANUFACTURINGANDTECHNOLOGICALFOUNDATIONANDOTHERPROFESSIONALCOURSESCONDUCTEDSTUDENTSTHROUGHTHECURRICULUMDESIGN,WILLLEARNTHEORYANDPRACTICEOFCOMBININGPRODUCTION,RESOLVEDTHEISSUEOFCAPACITYISSUESANDTHEINITIALTRAINING,ANDALSODOAGOODJOBAFTERGRADUATIONFORTHEDESIGNANDEMBARKEDONACOMPREHENSIVETRAININGFORJOBSTHROUGHTHECOURSES,STUDENTSINTHEFOLLOWINGAREASSHOULDBETEMPERED1SOTHATSTUDENTSHAVEDEVELOPEDAPOINTOFORDEROFTHEINITIALCAPACITYCANMAKECOMPREHENSIVEUSEOFMACHINERYMANUFACTURINGTECHNOLOGYANDOTHERCOURSESBASEDONTHEBASICTHEORIESANDMETHODS,THERIGHTTODEVELOPAPARTSORDERPROCESSINGMACHINERY2FIXTUREWITHTHEPRELIMINARYDESIGNFORCAPACITYANDIMPROVESTRUCTURALDESIGNCAPACITY3COMBINATIONOFDESIGN,THEAPPLICATIONPROCESSCANBESKILLEDMETHODOFCALCULATINGTHECORRECTCONDUCTOFCALCULATION,SUCHASTECHNICALPARAMETERS,CUTTINGFORCE,CUTTINGPOWER,CUTTINGSPEED,POSITIONINGERROR,THECLAMPINGFORCE,ANDSOON4FURTHERIMPROVEACCESSTOINFORMATION,SKILLEDUSEOFDESIGNMANUAL,REFERENCEMATERIALS,SUCHASTHEABILITY5THROUGHTHEENTIREPROCESSOFDESIGN,PROCESSDESIGNSOTHATSTUDENTSWILLCARRYOUTTHEPROCEDURESANDMETHODS,ANDFOSTERINDEPENDENTTHINKINGANDTHEABILITYTOWORKINDEPENDENTLY目录1螺母座零件的机械加工工艺规程编制111挺杆零件的工艺分析及生产类型的确定1111零件用途1112分析零件的技术要求1113审查零件的工艺性1114确定螺母座的生产类型212确定毛坯、绘制毛坯简图2121选择毛坯2122确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量2123绘制挺杆锻件毛坯简图313拟定挺杆工艺路线3131定位基准的选择3132表面加工方法的确定3133加工阶段的划分4134工序的集中与分散4135工序顺序的安排4136确定工艺路线514加工余量、工序尺寸和公差的确定515切削用量的计算62钻削85沉孔工序专用夹具设计821夹具设计任务822确定夹具的结构方案823画夹具装备图824夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求。8参考文献101挺杆机械加工工艺规程编制11挺杆零件的工艺分析及生产类型的确定111零件用途挺杆零件主要起支撑作用。112分析零件的技术要求1零件材料为GR20钢。2挺杆零件技术要求汇集在下表表11挺杆零件技术要求表加工表面尺寸及偏差/MM公差/MM及精度等级表面粗糙度|M形位公差/MM左端面RA0485850021，IT7RA08D面IT111RA259IT11RA12516外圆面161IT7RA04圆度0005，圆柱度0005右端面14IT7RA16R5圆角IT9RA32113审查零件的工艺性由零件图分析可知，所有表面面要求切削加工，并有精度要求，这样减少了加工面积且易于加工。直径85孔的端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面，虽然加工精度相对较高，但也可以在正常生产条件下采用较经济的方法保质保量的加工出来，因此该零件的加工工艺性好。114确定支架的生产类型依设计题目知该挺杆的生产类型为大批生产。12确定毛坯、绘制毛坯简图121选择毛坯由于该支架结构简单，材料为合金钢，所以毛坯选用锻件，此支架的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用金属模机器造型方法制造毛坯。122确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表210可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。1、锻件质量由以知14千克。2、材质系数合金元素质量分数003，所以为M1级。3、形状复杂系数由零件图可知，T1/D102,所以采用S4级表12支架铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量项目/MM机械加工余量/MM尺寸公差/MM备注长度22表210宽度22表210高度22表210123绘制支架铸造毛坯简图挺杆零件毛坯简图EXB13拟定支架工艺路线131定为基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定粗基准，然后再确定精基准。（1）精基准的选择根据该挺杆零件的技术要求和装配要求，选择挺杆底座底面、圆柱轴线支精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则，圆柱轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工挺杆直径为85的孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工孔的轴线的垂直度要求。（2）粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。选择挺杆左端面作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。132表面加工方法的确定根据支架零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工各表面的加工方法，如下表所示。表13支架零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度RA/加工方案备注左端面IT704粗车半精车表18右端面IT11816粗车半精车精车表18直径16的外圆面IT704粗车半精车表1685孔IT11125钻表179孔IT10钻扩表17车R5圆角IT832粗车半精车表18M10IT1063车螺纹表110133加工阶段的划分该支架的加工质量要求一般，可将加工阶段划分成粗加工和半精加，精加工三个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后半精加工圆柱面、左端面和右端面。在精加工阶段，完成精度要求以及钻，扩，车螺纹工序。134工序的集中与分散选用工序集中原则安排支架的加工工序。该支架的生产类型为大批生产，可以采用车床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序分原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。135工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准左端面。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工各个面，后加工孔。136确定工艺路线如工序卡片14加工余量、工序尺寸和公差的确定工序7钻精铰MM孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定4由表228可查的；钻孔余量39MM。查表120可依次确定各工序尺寸Z钻的加工精度等级为，精铰钻IT12。根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值钻012MM。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰钻孔MM。0123915切削用量的计算工序80钻85孔（1）钻孔工步1）背吃刀量的确定取39MM。PA2）进给量的确定由表522，选取该工步的每转进给量F008MM/R。3）切削速度的计算由表522，工件材料为20GR，切削速度V可取为15M/MIN。由公式（51）N1000V/可求得此工序钻头转速N1225R/MIN，D参照表49所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速N1360R/MIN。再将此转速代入公式（51），可求出该工序的实际钻削速度VND/1000167M/MIN。钻床的主轴转速,取转速N392R/MIN。再将此转速代入公式（51），可求出该工序的实际切削速度VND/1000492M/MIN。2钻削85孔工序钻用夹具设计21夹具设计任务钻支架沉孔。已知工件材料为GR20，毛坯为锻件，所用机床为Z525型立式钻床，成批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。22确定夹具的结构方案（1）确定定位元件选用一V型块，限制两个自由度，左端面与定位板面接触，限制三个自由度，定位板与底面接触限制两个自由度，但是其中绕主轴的转动被重复定位，出现过定位，可以通过保证轴肩端面与轴线的垂直度消除过定位的不良影响，从而实现正确定位。对于工序尺寸；加工孔径尺寸85MM由刀具直接保证有上述分析可知，该定位方案合理、可行。（2）确定导向装置本工序只要求对被加工孔进行钻加工，最终达到规定要求，故选用活动钻套作为作为刀具的导向元件。（3）确定夹紧机构由于本工序切削力不大，参照手册选取适当即可。（4）工件的安装安装工件时先将夹紧装置放松，件工件放在定位板山，靠紧V型块，夹紧。23画夹具装备图夹具装配图EXB24夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求1）钻套中心线对削边销中心线的位置度公差为003MM。2）削边销中心线与定位板上平面的平行度公差为002MM。设计心得机械制造毕业设计是我们学完了大学的全部基础颗，技术基础课以及所有的专业课之后进行的。这是我们在毕业之前对我们所学各课程的一次深入的综合性的总测验，也是一次理论联系实际的训练，它在我们将来的工作和生活中占有举足轻重的地位。在本次设计中，对零件的工艺分析是整个设计的前提，一个好的工艺规程还应考虑加工工艺装备等，如工序的合理性、工人的劳动强度等。设计夹具时综合分析夹具发展现状，即高精、高效、经济。经过老师和同学的帮助，还有自己不懈的努力，终于定时定量的完成了这次课程设计。课程设计作为机械制造技术基础课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要经历了两个阶段第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。本设计还存在很多不足之处。一是由于本人对CAXA画图软件的掌握还不够熟练,在画图遇到复杂图和难的地方时显得