外把手的工艺规程和加工上端面、钻φ3的孔机床夹具设计【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 1 毕业 设计 说明书 设 计题目 ： 外把手 的工艺规程 和 机 床 夹 具 设计者： 班级学号： 指导教师： 2012 年 11 月 26日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文 外把手 的工艺规程和机床夹具 设计 均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 摘 要 毕业设计是在 机械 专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课程的理论和实践知识 ,设计一副完整的 工艺分析与夹具设计 训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充 机械 专业课程所学内容，掌握 夹具 设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握 夹具 设计与制造的基本技能，如制件工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。 本设计主要对 外把手 进行工艺分析和夹具设计 。结合公司实际生产要求和产品的特点，在厂原有的设计上，对 工装夹具 进行了改进设 计。 本设计对 外把手 加工工艺进行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保证零件质量与精度的前提下，选择高生产率的加工工艺，降低生产成本，从而有效地节约了材料。本设计中使用计算机软件进行了辅助设计，在保证高精度的同时简化了传统的繁琐计算过程，使设计更为便捷。 关键词 夹具 ； 加工工艺 ； 辅助设计 ； 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 目 录 摘 要 . 3 一、序言 . 8 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 . 10 1零件的作用 . 10 2零件的工艺分析 . 10 三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 . 11 . 11 . 11 . 11 四、选择加工方法，制定工艺路线 . 12 . 12 . 12 . 13 五、工序设计 . 14 . 14 . 15 六、确定切削用量及基本时间 . 16 0：粗铣上端面的切削用量及基本时间的确定 . 16 0：钻 3的孔的切削用量及基本时间的确定 . 17 七、夹具设计 . 18 八、设计小结 . 21 致 谢 . 22 九、参考文献 . 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 一、序言 由于新中国成立以来机械 制造领域和发达国家就很大的差距，人们对夹具的认识也不够深刻，到后来我国经济的发展以及机械制造科技与世界的接轨，在夹具的使用与认知方面有了长足的进步，所以我觉得我们的夹具发展历史可分为三个阶段，第一个阶段就是纯手工化的阶段，那个时候夹具只是一种单单为劳动者加工提供方便的工具，第二个阶段人们意识到夹具的好处，除了之前的作用还将夹具大量运用到机床上进行定位夹紧等一些功能，简化了加工步骤，降低了劳动强度，加强了产品的加工精度，第三个阶段就是夹具和机床成为一体，成为人们加工产品过程中不可或缺的一部分。 在夹具方面 国际 生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新 5080%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020%左右。 1） 能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生 产成本； 2)能装夹一组具有相似性特征的工件 ； 3)能适用 于精密加工的高精度机床夹具 ； 4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程； 夹具方面我觉得现 代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 毕业设计的主要目的有两个：一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用 行夹具设计。二是掌握夹具设计方法和步骤 ,了解夹具的加工工艺过程。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学 生较为全面的机械设计训练。其目的在于： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 1培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 2学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 3使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 本书是夹具设计说明书，结合夹具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化 ,标准化和合 理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。 本书在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助 ,在此表示衷心的感谢。由于本人是应届毕业生 ,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与广大读者批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 1零件的作用 题目所给的零件是 外把手 ，直径为 3 毫米 的孔用来 安装连接件 ， 这个孔无法在铸造时实现，只能后加工，中间的方孔，无法达到这个公差，需要线切割加工 ，然后加工端面和外圆，这里都需要专用夹具来加工。 另附零件图图纸 （附录一） 。 2零件的工艺分析 通过对该零件图的重新绘制，知道原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。 零件的材料为 铸钢， 铸 钢 性能优良，但 铸钢塑性 较差、脆性高，不适合磨削。 以下是 该 零件需要加工的表面以及加工表面之间的 相互 位置要求： （ 1）上 端 面粗糙度为 上端面到台阶的尺寸的 尺寸公差为 （ 2） 孔 3 的 孔为 10 级精度，采用基孔制配合，粗糙度 （ 3） 中间方孔公差为 粗糙度 （ 4） 外 圆直径 25， 30 的 粗糙度 差为 由上面分析可知，可以 先 中间方孔， 然后以此作为基准采用专用夹具进行端面的铣削加工，保证台阶高度和粗糙度 。 其余所需要加工的部位均可以 中间方孔 作为加工基准， 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 该 零件选取的材料是 铸钢 ，而且此零件外形较 复杂 ，又属于中批生产，若选砂型手工造型生产，则效率低，铸件质量差，也不宜采用费用 高，生产周期长的铸造复杂形状毛坯的熔模铸造，最后 由 机械制造技术指南 表 2造制造方法） 确定采用砂型机器造型， 它 能满足毛坯质量要求。 （ 1）已知铸造方法为砂型铸造机器造型， 零件图最大轮廓尺寸为 215 5930以 由 机械制造技术指南 表 5坯铸件典型的机械加工余量等级） 取机械加工余量等级为 F 级 ， 查得 （ 2）已知毛坯材料是灰铁，且铸造方法为砂型铸造机器造型，所以 查机械制造技术指南表 5大批量生产的毛坯铸件的公差等级） ， 选取毛 坯铸件的公差等级为 机械制造技术基础课程设计指南表 5件尺寸公差） 取上下端面 右端面 （ 1）确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为 2 。 （ 2）确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移 ， 所以选前后对称的中截面为分型面。 （ 3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做 人工 时效处理。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 四、选择加工方法，制定工艺路线 准的选择 粗基准的选择可以考虑以下几点要求： 1） 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准；如果在工件上有很多不须加工的表面，则应以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。 2） 如果必须首先保证某很重要表面与不加工面之间的位置要求，应以首先保证某重要表面的加工余量，均应选择表面作为粗基准。 3） 如果需保证各加工面都有足够的加工余量应选加式余量较小的表面作为粗基准。 4） 选择粗基准的表面应平整，没有浇冒口，习砂等缺陷，以便定位可靠。 5） 粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位 基准面，以免产生较大的位置公差。 粗基准的选择：本设计选 左、右两侧面 为主要定位粗基准。 首先加工两端面。 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，根据零件形状结构和要求可知： 中间方孔 12*12 的孔为设计基准，为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选择 外形作 为粗基准，先加工此基准孔，后面工序均以此基准孔作为基准。 即遵循“基准重合”原则。 另也可以以端面作为加工基准，作为粗基准。前道工序保证产品外形尺寸，也可以进行粗基准转移。 本零件的加工 表 面有 上 端面 、 中间方孔 ， 3 的小 孔，外圆 等 ，材料为 铸钢 。以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下： （ 1）上端 面 的 公差等级 为 面粗糙度 要进行粗铣和精铣； （ 2） 3 的小孔公差为 表面粗糙度 要进行 钻孔 ； （ 3） 中间方孔，公差为 清角，只能线切割达到尺寸要求 ； （ 4） 25 和 30 的外圆，必须要经过粗车，精车，才能达到要求； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用在 普通铣床上加工上端面， 配以夹具 , 并尽量使工序集中来提高生产率。 用小钻床钻孔，用专用夹具， 除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 方案一： 10 铸造 毛坯 20 人工 时效热处理 30 粗铣 、 半精铣 上 端 面 40 钻 3 小孔 铣、精铣右端面 50 线切割中间方孔 60 加工外圆 70 去 尖角 毛刺 80 检验合格，入库 方案二： 10 铸造 毛坯 20 人工 时效热处理 30 线切割中间方孔 40 粗铣、半精铣 上 端面 50 钻 3 小孔 铣、精铣右端面 60 加工外圆 70 去尖角毛刺 80 检验合格，入库 两个方案的分析比较： 两方案都是先加工外形， 而且都是同样的工序，夹具数量也一样多， 但方案 二 是先把基准面加工好，以 此 作为基础，加工后道工序，定位基准都是统一的，如此定位基准精度较高，能够符合零件加工精度要求， 故选择方案 二 中的工艺路线作为 该零件的 加工工序。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 五、工序设计 （ 1）选择机床 根据不同的工序选择机床 、 工序 30 是加工中间方孔，由于是清角，必须采用数控线切割加工，才能保证精度，又能达到要求。做这个需要 专用夹具加工。 、 工序 40 是对产品上端面进行 粗铣、半精铣等铣削加工，零件中批生产，对此平面 要求很高 ， 表面精度要求 也高 ， 需要对此工序进行专用夹具设计， 选用立式铣床。 、 工序 50 是加工侧面 3 孔，采用专用夹具加工此孔，确保位置及孔直径 ，选用 臂钻床； 、工序 60 是加工外圆，保证尺寸及同心，选用专用夹具加工， 根据零件外轮廓尺寸、形状等，选用 床 ； （ 2）选择夹具 加工端面 和孔，均需采用专用 夹具， 本设计中只设计铣端面的夹具图和钻小孔的夹具图。 （ 3）选择刀具 工序，铣削 上下端面 时，选用 镶齿三面刃 铣刀；铣削槽时，选用锯齿铣刀； . 在 臂 钻床上加工的工序，选用莫氏锥柄麻花钻 ； 攻丝可以采用加工中心攻丝，速度快，效率高。 （ 4）选择量具 本零件为中批量生产，一般尽可能采用通用量具，根据表面精度、尺寸和形状等要求，参考有关手册资料，选择量具如下表： 工序 工序名称 量具 30 加工中间方孔 游标卡尺、粗糙块 40 粗铣、 半 精铣上端面 游标卡尺、粗糙块 50 3 钻孔 游标卡尺、粗糙块 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 （ 1） 上下端面加工余量 （ 3） 30的 外圆 加工余量 60 车外圆 游标卡尺、粗糙块 加工 表面 工序单边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 /铣 精铣 粗铣 精铣 粗铣 精铣 上 端面 6 序 单边加工余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 / 加工 1+ 加工 0+文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 六 、确定切削用量及基本时间 0： 粗铣 上 端面的 切削用量及基本时间的确定 （ 1） 切削用量 ： 本 工序为粗铣下 端 面，所选刀具为 镶齿 套式面 铣刀， 铣刀材料为 高速钢 ， 铣刀直径 d=80度 L=36数 Z=10，根据机械制造技术指南表 5择铣刀的基本形状。由于加工材料的 180间 ，故选择前角 o=7 ， 主偏角 0， 后角 o=12 (周齿 )， o=8 （端齿） ，刀齿螺旋角 =15 。 加工 机床选用 立式铣床。 根据 立式铣床型号与主要技术参数 ， 立式铣床的功率为 艺系统刚性为中等；根据表 5速 钢端铣刀、圆柱铣刀和盘铣刀加工时的进给量）查得 粗铣下端面时 每齿进给 0mm/z， 现取 z。 根据表 5刀磨钝标准），铣刀粗加工时后刀面磨损限度 =据表 5刀平均寿命） ，铣刀耐用度 T=180 根据表 2削时切削速度的计算公式） ： 查得 m= T=180 z ， 5 z=10 ， d=80 入公式得 V= =n= 80 =据 立式铣床主轴转速 ，选择 立式铣床 主轴 n=490r/实际切削速度 V=作台每分钟进给量为 10 60=180mm/据表 5式铣床工作台进给量） ，选择 立式铣床 00mm/实际的每齿进给量为 1060200 =z。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 根据 铣削时切削力、转矩和功率的计算公式 ， 求得 立式铣床 铣削 时的功率为 1000 查得 0 , ， z ， 5 z=10 ，d=80 n=490r/C= 080 =s 1000 =51 型立式钻床主电动机的功率为 所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为 z,00mm/n=490r/=s (2)基本时间 根据 铣削机动时间的计算公式） ，本道工序的基本时间为 1 21 ( )+(1 3)=中 l =635500mm/f=200 60 2= 0： 钻 3 的孔的切削用量及基本时间的确定 本工序主要进行 钻孔 工步，根据零件外轮廓尺寸、形状等，选用 摇臂钻床 。主轴孔径为 48动机功率为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 七、夹具设计 本 专用 夹 具是工序 40， 加工上端面，和 工序 50， 钻 3 的孔 专用夹具， 所设计的夹具装配图及拆装零件图 见附录三 。 夹具的有关说明如下： （ 1） 定位方案： 工件以 中间方孔作为 定位基准，采用支承板和 定位 板 组合定位方案，两个 定位 板限制了 3 个自由度， 左右两压板和下模座 限制了 2 个自由度， 中间方销 限制了 1 个自由度，总共限制了 6 个自由度。 （ 2）定位元件的选择： 1、 左侧 定位 板 ： 2、 右 侧 定位板 ： 3、调节 压板及螺钉 ： 调节支撑 40B/4、 下定位柱 ： 5、移动压板： （ 3） 夹紧机构 根据生产 率要求及工件结构要求，采用螺旋压板夹紧机构 ，通过拧紧双头螺栓上侧的螺母使 螺钉下移， 压紧工件，实现夹紧， 有效地提高了生产效率。夹紧机构采用手动操作。 夹紧力主要作用是防止工件在镗削力作用下产生的倾覆和振动，手动螺旋夹紧是可靠的。 （ 4） 夹具与机床连接元件： 采用与所选的 铣 床的主轴相配合的 过度盘 与机床 主轴相 连接 ，保证工件的 孔的轴线与 机 床主轴的轴线的重合度 要求 。 （ 5） 使用说明： 安装工件时，将螺栓松开， 压板拿出，将产品沿 方销 插入，两侧面定位板卡住产品宽度不动，继续插入， 产品四周压住 ，然后 拧 紧 螺栓即可 将工件压紧， 工件安装完毕。 （ 6） 结构特点： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 该夹具结构简单，操作方便，能够快速准确地将零件装夹完毕，有利于提高生产效率。 （ 7） 夹紧力计算： 由夹紧方案可知，夹紧力与切削力垂直 V 92 1f= = 得 271N 又 K=38 =58 可得 知单螺栓夹紧机构完全可以达到要求。 夹具结构图如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 八 、设计小结 本次毕业设计历时一个月左右，从最初的领会毕业设计的要求，到对拿到自己手上的 零件 件的 工艺与 性能的分析计算，诸如对 产品 结构的分析，对形状的分析等，不断地分析计算，对要进行设计的 零件 有了一个比较全面深刻的认识，并在此基础上综合考虑生产中的各种实际因素，最后确定本次毕业设计的工艺方案。然后是对 加工余量 的计算，直到 夹具 总装配图的绘制，用时近一个月。在这段时间里，我进行了大量的计算：从 工艺计算 ，到 夹具 的计算，再 夹具零件的公差与计算 ，到各种零件结构尺寸的计算以及主要零部件强度刚度的核算。其间在图书馆翻阅了许多相关书籍和各种设计资料。因此从某种意义上讲，通过本次毕业设计的训练，也培养和锻炼了一种自己查阅资料，获取有价值信息的能力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 致 谢 首先感谢学校及学院各位领导的悉心关怀和耐心指导，特别要感谢 指导老师给我的指导，在设计和说明书的写作以及实物制作过程中，我始终得到他的悉心教导和认真指点，使得我的理论知识和动手操作能力都有了很大的提高 与进步，对模具设计与制造的整个工艺流程也有了一个基本的掌握。在他身上，时刻体现着作为科研工作者所特有的严谨求实的教学风范，勇于探索的工作态度和求同思变、不断创新的治学理念。他不知疲倦的敬业精神和精益求精的治学要求，端正了我的学习态度，使我受益匪浅。 另外，