托脚加工工艺及镗孔夹具设计【全套CAD图纸+Word说明书】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 题 目 : 托脚 的机械加工工艺规程 及夹具 设计 学生姓名 专业 _ 学号 _ 班级 指导教师 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 本文是对 托脚 零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对 托脚 零件的 一 道工 序的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 镗模夹具设计 。 关键词： 托脚 零件， 工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I is of of of of In of a of of of in a to to of is 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 目 录 第 1 章 机械加工工艺规程 . 1 序言 . 5 件的分析 . 6 . 6 . 6 . 6 . 7 . 7 . 8 . 9 . 11 . 11 第 2 章 镗 32 孔设计 . 16 位基准的选择 . 16 削力及夹紧力的计算 . 16 位误差的分析 . 20 定夹具体结构和总体结构 . 21 具设计及操作的简要说明 . 22 总 结 . 24 致 谢 . 25 参 考 文 献 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 1 章 机械加工工艺规程 序言 机械制造技术基础 学是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，通过对此门学科的 毕业设计 ，使我在下述各方面得到了锻炼： 能熟练运用机械制造技术基础 课程中的基 本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。 提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。 学会使用手册及图表资料。 培养了一定的创新能力。 通过对拔叉的工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体 (如互换性与测量技术基础、机械设计、金属切削机床概论、机械制造工艺学、金属切削原理与刀具等 )。让我们对所学的专业课得以 巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 件的分析 题目所给的零件是 托脚。 主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是 托脚 需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求 1. 47 外圆 上 端面 2. 47 外圆 下 端面 3. 铣 侧部 上端面 4. 32 孔 由上面分析可知，可以加工 孔端面，然后以此作为粗基准采 用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此 托脚 零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证 1 零件材料为 件结构较简单，中等批量生产，选择砂型铸造毛坯，查机械制造工艺设计简明手册，表 2用铸件尺寸公差等级为 2 确定加工余量及形状 加工余量 上端面 3 下端面 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 上端面 3 32 孔 3 定位基准是影响 托脚 零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位 置精度较高的不加工表面作粗基准。 （ 2）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时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，应该进行尺寸互算。 （ 3）加工阶段的划分 该 托脚 加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、精加工和精加工几个阶段。 (4）工序的集中和分散 本 托脚 选用工序集中原则安排 托脚 的加工工序。该 托脚 的生产类型为成批生产，可以采用万能型机床配以专用工装、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面， 有利于保证加工表面之间的相对位置精度要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 (5) 加工原则 : 1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准 托脚 下端面 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 . 4）遵循“先面后孔”原则 . 制定工艺路线得出发点 ,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 ,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺 路线方案： 工艺方案一 10 铸造 铸造获得毛坯 20 时效 时效处理 ,去应力 30 铣 粗铣、精铣 47外圆上端面 40 铣 粗铣、精铣 47外圆下端面 50 铣 铣、精铣侧部上端面 60 镗 镗 32 孔 70 钳工 去毛刺 80 检验 检验入库 工艺方案二 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 10 铸造 铸造获得毛坯 20 时效 时效处理 ,去应力 30 镗 镗 32 孔 40 铣 粗铣、精铣 47外圆上端面 50 铣 粗铣、精铣 47外圆下端面 60 铣 铣、精铣侧部上端面 70 钳工 去毛刺 80 检验 检验入库 方案二把镗 32 孔的加工工 序放到最开始，这是不合理的，这样会无法保证孔与面的垂直度。 最终选择的方案： 10 铸造 铸造获得毛坯 20 时效 时效处理 ,去应力 30 铣 粗铣、精铣 47外圆上端面 40 铣 粗铣、精铣 47外圆下端面 50 铣 铣、精铣侧部上端面 60 镗 镗 32 孔 70 钳工 去毛刺 80 检验 检验入库 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 圆柱表面工序尺寸： 前面已确定各表面加工余量，现确定各表面多工序的加工余量 表面工序尺寸 加工表面 加工内容 加工余量 精度等级 表面粗糙度 下端面 粗铣 铣 端面 粗铣 铣 确定切削用量及时间定额 工序 30 粗铣 、 精铣 47 外圆 上 端面 1. 加工条件 工件材料： =170260造， 加工要求：加工余量 3工后表面粗糙度达到 床： 具： 质合金端面铣刀，刀杆尺寸 5. 切削用量 1） 切削深度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 因为余量较小，选择， 2次走刀完成 2） 进给量 查切削用量简明手册表 1刀杆尺寸和工件直径，选取 f=1mm/n 3） 确定刀具寿命和磨钝标准 查切削表 后刀面最大磨损限度为 为是硬质合金普通铣刀，铣刀寿命 T=60） 计算切削速度削表 灰铸铁硬度和进给量，选取4 主轴转速： cv=c1000 = m 5 040* 44*10 00 r 每分钟进给量： 3 5 01*3 5 0 5） 校检机床攻率 查切削表 轴允许攻率为 a =50mm/4m/） 计算基本工时 查切削手册表 切量及 超切量为 y =mt= L=l+ y =160+mt= m 工序 40 粗铣 、 精铣 47 外圆 下 端面 计算基本工时，查切削表 切量及超切量为 y =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 mt= 350 =序 50 铣 、 精铣 侧部 上端面 刀具： 机床： 工要求：加工后表面粗糙度达到 择次走刀 查切削表 给量 f=r，取 f=r 查 切削表 得0m/ws 1000 = 4010*1000 =717r/简明手册取00 则实际切削速度 v=1000= 1000 700*40* 88m/00r/分钟进给量60时mt= 1280 7160 =序 60 镗 32孔 本工序为粗镗。已知加工材料为铸铁，铸件；机床为 卧式镗床，工件装在组合夹具中。 刀具：硬质合金金刚镗镗刀。 确定背吃刀量 )(边余量 确定进给量 f： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 根据机械加工工艺师手册第 2 版，表 查得 f=r。 按 床进给量，选择 f=r。 确定切削速度 v： 根据机械加工工艺师手册第 2 版，表 查得080m/择 5 。 m i n/000 按 床的转速，选择 00 ，所以实际切削速度 v： m i n/001151000 工额定时的计算 m i 式中： 0 ， 1l =32l =5 f =r， 00 ， i =1。 本工序为精镗。已知加工材料为铸铁，铸件；机床为 卧式镗床，工件装在组合夹具中。 刀具：硬质合金金刚镗镗刀。 1、确定背吃刀量 2、确定进给量 f： 根据机械加工工艺师手册第 2 版，表 查得 f=r。 按 床进给量，选择 f=r。 3、确定切削速度 v： 根据机械加工工艺师手册第 2 版，表 查得 60100m/择 85m/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 m i n/ 按 床的转速，选择 250r/以实际切削速度 v： m i n/501181000 4、工额定时的计算 m i 式中： l =501l =32l =5 f =r， n =250r/i =1。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 第 2 章 镗 32 孔设计 本夹具将用于 位基准的选择 为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用液压自动夹紧。 由于底面已经加工过了，所以可以以底面为加工基准， 2 侧边采用支撑钉定位，另外一侧面可以用可调支撑钉调紧定位。 削力及夹紧力的计算 镗刀材料： 5硬质合金镗刀） 刀具的几何参数： 60粗K90精K 10 0s 80 由 参考文献 16机床夹具设 计手册查表 321 可得： 圆周切削分力公式：（ 式中 .1 式（ 查表 421 得： 150(取 175 4.0n 由表 621 可得参数： 94.00.1.1.1)(同理：径向切削分力公式 ： （ 式中参数： 77.00.1.1.1)(F P 轴向切削分力公式 ： （ 式中参数： 11.10.1.1.1)(根据工件受力 切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原 理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 需夹紧力的数值，即： 安全系数 6543210 式中：60 种因素的 安全系数， 查参考文献 51 2 1可知其公式参数： 1 2 34 5 61 . 0 , 1 . 0 , , 1 . 0 ,1 . 3 , 1 . 0 , 1 . 0 K 由此可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 8 3 6 . 2 4 1 . 5 6 1 3 0 4 . 5 3 ( ) F N 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置 ， 在此套夹具中 ， 中间传动装置和夹紧元件合二为一 。 力源为机动夹紧 ， 通过螺栓夹紧移动压板 。 达到夹紧和定心作用 。 1液动夹紧装置 液动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧 机构夹紧工件。常用的气缸结构有活塞式和薄膜式两种。 活塞式气缸按照气缸装夹方式分类有固定式、摆动式和回转式三种，按工作方式分类有单向作用和双向作用两种，应用最广泛的是双作用固定式气缸。 2液压夹紧装置 液压夹紧装置的结构和工作原理基本与液动夹紧装置相同，所不同的是它所用的工作介质是压力油。与气压夹紧装置相比，液压夹紧具有以下优点： 传动力大，夹具结构相对比较小； 油液不可压缩，夹紧可靠，工作平稳 Z 噪声小。它的不足之处是须设置专门的液压系统，应用范围受限制。 根据切削力，夹紧力 的 影响 因素 ，在夹紧不利 状态过 程 ，该夹紧力的计算 应该根据机械 平衡原理 来设计 。最后，为了确保可靠夹紧，数值乘以安全系数实际所需夹紧力。 初步确定 液压缸 参数 表 5负载选择工作压力 1 负载 / 0 工作压力 /满足最低速度的要求。 456 （ 4 式中 许用应力； M P b （ 的 抗拉强度为375 400位安全系数取 5，即活塞杆的强度适中） 3活塞杆的结构设计 活塞杆的外端头部与负载的拖动电机机构相连接，为了避免活塞杆在工作生产中偏心负载力，适应液压缸的安装要求，提高其作用效率，应根据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。 活塞杆的密封形式有 Y 形密封圈、 U 形夹织物密封圈、 O 形密封圈、 V 形密封圈等 6。采用薄钢片组合防尘圈时，防尘圈与活塞杆的配合可按 H9/钢片厚度为 方便设计和维护，本方案选择 封圈。 由上述计算易得： W 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用液压缸夹紧机构。 夹具在装夹时，由在定位时造成圆周上存在定位误差；夹具体在零件的内孔端面上定位时，也存在定位误差，从而会造成由原来的面接触变成点接触，从而使零件在定位时发生 。 位误差的分析 该夹具以一个平面和 以平面定位 V 形块定心 和两个左右调节支撑定位 ，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。 要求保证孔轴线间的尺寸 公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 由 5和 6可得： 定位误差： 当以任意边接触时 m i D d 2 通过分析可得： 0 2D 0 1d 因此：当以任意边接触时 0 3DW 夹紧 误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： a 1 ( 1 c o s 0 . 0 1 3j j y 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 9 6 0 . 5jw m m m m 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求 。 定夹具体结构和总体结构 对夹具体的设计的基本要求 （ 1） 应该保持 精度和稳定性 在 夹具体表面重要的面，如安装 接触 位置，安装表面 的 刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体， 夹具体应该采用铸造 ，时效处理，退火 等处理方式 。 （ 2）应具有足够的强度和刚度 保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。 （ 3）结构的方法和使用应该不错 夹较大的 工件的 外观，更复杂的结构，之间的相互 位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。 再满足功能性要求（ 刚度和强度 ）前提下 ，应能减小体积减轻重量， 结构应该 简单。 （ 4）应便于 铁屑 去除 在加工过程中，该 铁屑 将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度， 铁屑 投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的 铁屑 不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的 铁屑 空间：对切削过程中产生更多的，一般应在 夹具体上面 。 （ 5）安装应牢固、可靠 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 夹具安装在所有通过夹安装表面 和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。 加工过程中，夹具必承受 大的 夹紧力切削力，产生冲击和振动， 夹具 的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有 足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具， 积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于 铁屑 。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设 计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便 排出铁屑 。 具设计及操作的简要说明 在夹紧机构设计中，常常遇到工件需要多点同时夹紧，或多个工件同时夹紧，有时需要使工件先可靠定位再夹紧，或者先锁定辅助支承再夹紧等等，这是为了操作方便、迅速、提高生产率，减轻劳动强度，就需要采用联动夹紧机构。如图 4所示。 联动夹紧有夹紧和松开两种状态，由电磁铁控制油缸来实现。 铰链夹紧机构是一种增力机构，增力倍数较大，应用广泛。铰链夹紧 机构的特点是动作迅速，增力比大，易于改变力的作用方向。缺点是自锁性能差。如图 5所示。 铰链夹紧有夹紧和松开两种状态，由电磁铁控制油缸来实现。 如前所述，该工件为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了 液动 夹紧方式。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。 此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。 该夹具方案符合生产要 求，效率高，做了可活动销，满足保持正确的加工位置 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 总 结 毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 制图软件，为我们踏入社会打下了好的基础。 毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多，也非常 珍惜大学给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 致 谢 这次毕业设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向