支架零件的工艺规程及钻2-φ10孔夹具设计说明书

机械制造技术基础课程设计题目支架零件的工艺规程及钻210孔夹具设计班级机械112班完成日期201407011、设计题目二、原始资料1被加工零件的零件图1张2生产类型（中批或大批大量生产）三、上交材料1绘制零件图1张2毛坯图1张3编制机械加工工艺过程综合卡片1套4编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片）1套5绘制夹具装配图（A0或A1）1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张7编写课程设计说明书（约50008000字）。1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第L2天查资料，熟悉题目阶段。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具总装图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩五、指导教师评语该同学在课程设计过程中表现认真，工艺路线夹具设计方案，说明书及图纸质量，综合评定其成绩为。成绩指导教师日期摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。支架加工工艺规程及钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTTHISDESIGNCONTENTHASINVOLVEDTHEMACHINEMANUFACTURECRAFTANDTHEENGINEBEDJIGDESIGN,THEMETALCUTTINGMACHINETOOL,THECOMMONDIFFERENCECOORDINATIONANDTHESURVEYANDSOONTHEVARIOUSKNOWLEDGETHEREDUCTIONGEARBOXBODYCOMPONENTSTECHNOLOGICALPROCESSANDITSTHEPROCESSINGHOLEJIGDESIGNISINCLUDESTHECOMPONENTSPROCESSINGTHETECHNOLOGICALDESIGN,THEWORKINGPROCEDUREDESIGNASWELLASTHEUNITCLAMPDESIGNTHREEPARTSMUSTFIRSTCARRYONTHEANALYSISINTHETECHNOLOGICALDESIGNTOTHECOMPONENTS,UNDERSTOODTHECOMPONENTSTHECRAFTREDESIGNSTHESEMIFINISHEDMATERIALSTHESTRUCTURE,ANDCHOOSESTHEGOODCOMPONENTSTHEPROCESSINGDATUM,DESIGNSTHECOMPONENTSTHECRAFTROUTEAFTERTHATISCARRYINGONTHESIZECOMPUTATIONTOACOMPONENTSEACHLABORSTEPOFWORKINGPROCEDURE,THEKEYISDECIDESEACHWORKINGPROCEDURETHECRAFTEQUIPMENTANDTHECUTTINGSPECIFICATIONSTHENCARRIESONTHEUNITCLAMPTHEDESIGN,THECHOICEDESIGNSTHEJIGEACHCOMPOSITIONPART,LIKELOCATESTHEPART,CLAMPSTHEPART,GUIDESTHEPART,TOCLAMPCONCRETEANDTHEENGINEBEDCONNECTIONPARTASWELLASOTHERPARTSPOSITIONERRORWHICHCALCULATESTHEJIGLOCATESWHENPRODUCES,ANALYZESTHEJIGSTRUCTURETHERATIONALITYANDTHEDEFICIENCY,ANDWILLDESIGNINLATERPAYSATTENTIONTOTHEIMPROVEMENTKEYWORDSTHECRAFT,THEWORKINGPROCEDURE,THECUTTINGSPECIFICATIONS,CLAMP,THELOCALIZATION,THEERROR目录序言1一零件的分析211零件的作用212零件的工艺分析2二工艺规程设计321确定毛坯的制造形式322基面的选择323制定工艺路线524机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定725确定切削用量及基本工时7三夹具设计1231问题的提出1232定位基准的选择1233切削力和夹紧力的计算1234定位误差分析1335夹具设计及操作的简要说明13总结15致谢17参考文献18序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。支架的加工工艺规程及其钻的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。一零件的分析11零件的作用支架的作用，待查12零件的工艺分析支架有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1以上端面为基准的加工面，这组加工面主要是铣下端面，钻210孔。2以210孔为基准的加工面，这组加工面主要是铣8MM槽和车20MM槽。二工艺规程设计21确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。22基面的选择粗基准选择应当满足以下要求（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取上端面作为定位基准，。精基准的选择应满足以下原则（1）“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的10孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。23制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。制定以下两种工艺方案方案一1铸造铸造2时效处理时效处理3铣铣40上端面4铣铣下端面5钻钻16孔到14孔，车退刀槽，车16孔6钻钻210孔7铣铣8MM槽8车车20MM槽9检验检验10入库入库方案二1铸造铸造2时效处理时效处理3钻钻210孔4铣铣40上端面5铣铣下端面6钻钻16孔到14孔，车退刀槽，车16孔7铣铣8MM槽8车车20MM槽9检验检验10入库入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一先加工上下端面，然后加工210孔，再利用加工好的孔作为定位基准，加工其他工序的夹具，工序安排紧凑合理，可以更好的保证加工精度要求和位置度要求。而方案二先加工孔再加工端面，不能保证加工精度要求，综合考虑我们选择方案一。具体的加工路线如下1铸造铸造2时效处理时效处理3铣铣40上端面4铣铣下端面5钻钻16孔到14孔，车退刀槽，车16孔6钻钻210孔7铣铣8MM槽8车车20MM槽9检验检验10入库入库24机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定支架零件材料为HT200生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、支架的端面由于支架端面要与其他接触面接触，查相关资料知余量留2MM比较合适。3、支架的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为2MM25确定切削用量及基本工时工序选择刀具刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用YG8,，。MAP51D40MIN/75V4Z2决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则MAP52）决定每次进给量及切削速度根据X62型铣床说明书，其功率为为75KW，中等系统刚度。根据表查出，则齿/20FZMIN1947510RDVNS按机床标准选取1450WN/IN/1281054VW当1450R/MIN时WNRMZFM/1604520按机床标准选取FM3）计算工时切削工时，则机动工时为L241L32201IN75MWTNF工序铣下端面1选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用YG8,，。MAP51D350MIN/125V4Z2决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成AP52）决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为75KW，中等系统刚度。根据表查出，则齿/20MFZIN48635110RDVNS按机床标准选取750WN/MIN/314071VW当750R/MIN时NRZFWM/607542按机床标准选取MF3）计算工时切削工时，则机动工时为L85L91L32MIN647027539821XFNLLTWM工序钻16孔到14孔，车退刀槽，车16孔1切削深度单边余量为Z2MM2进给量根据机械加工工艺手册取F08MM/R3计算切削速度VYXPMCKFATCVV其中104,015,035,M02。修正系数见切削手册VCVXVYVK表128,即144,08,104,081,097。MVKSVKVKRVBV所以1440810408109730M/MIN0350152468VCV4确定机床主轴转速NS382R/MINWDC103X4与382R/MIN相近的机床转速为400R/MIN。现选取400R/MIN。WN所以实际切削速度CV10SN01758/MIX5切削工时，TI其中L19MM4MM0MMMFNLW211L2LTI0059MINFL219408工序钻210孔机床Z525立式钻床刀具根据机械加工工艺手册表1061选取高速钢麻花钻101进给量取F013MM/R2切削速度V2434M/MIN取V15M/MIN3确定机床主轴转速NS477R/MINWD10CV150与477R/MIN相近的机床转速为500R/MIN。现选取500R/MIN。WN所以实际切削速度CV10SN517/MI5切削工时，按工艺手册表621。TI其中L60MM4MM3MMMFNLW211L2LT103MINFL2160435三夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配第6道工序的钻210孔的钻床夹具。31问题的提出本夹具主要用于钻210孔，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。32定位基准的选择本道工序加工210孔，精度不高，因此我们采用40外圆定位，采用V型块和挡销定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，手柄的压紧力即可以满足要求。33切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得钻削力式（52）6082HBDFF钻削力矩式（53）6091T式中10DMAXAXMIN187491733HBB代入公式（52）和（53）得12FR086F6745N190TX247本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。34定位误差分析工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在铣床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为TDDMAXDMIN005300240029本工序采用一V型块，一定位挡销定位，工件始终靠近挡块的一面。但是，由于此道工序加工的是面，因此本道工序要求不高，故应当能满足定位要求。35夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了手柄夹紧方式。本工序为钻切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。总结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等；也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识；以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固