盘类零件工艺编制及钻10-Φ10.5孔专用夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 01339828或 11970985 青海大学 昆仑学院 毕业 设计论文 零件的工艺规划和钻孔夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 买文档就送您 01339828或 11970985 零件的工艺规划和钻孔夹具设计 摘 要 零件加工工艺及 钻床夹具设计 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 买文档就送您 01339828或 11970985 he of a of is In of of to of a of of is to of a of a as a of of to 买文档就送您 01339828或 11970985 目 录 摘 要 . . 录 . 序 言 . 1 2 零件的分析 . 2 件的形状 . 2 件的工艺分析 . 2 3 工艺规程设计 . 4 定毛坯的制造形式 . 4 面的选择 . 4 定工艺路线 . 4 艺路线方案一 . 4 艺路线方案二 . 5 艺方案的比较与分析 . 6 择加工设备和工艺装备 . 6 床选用 . 6 择刀具 . 7 择量具 . 7 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 7 定切削用量及基本工时 . 8 4 钻 . 19 具的夹紧装置和定位装置 . 19 具的导向 . 20 削力及夹紧力的计算 . 20 孔与工件之间的切屑间隙 . 22 模板 . 23 位误差的分析 . 23 套、衬套、钻模板设计与选用 . 24 定夹具体结构和总体结构 . 25 买文档就送您 01339828或 11970985 V 具设计及操作的简要说明 . 26 总 结 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 29 买文档就送您 01339828或 11970985 文档就送您 01339828或 11970985 文档就送您 01339828或 11970985 文档就送您 01339828或 11970985 1 1 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。 零件加工工艺及钻床夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。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， 保证尺寸 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。 买文档就送您 01339828或 11970985 2 2 零件的分析 件的形状 题目给的零件是 零件 ，主要作用是起连接作用。 零件的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。 具体尺寸，公差如下图所示 。 图 2件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 材料为 灰口铸铁 ，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 零件主要加工表面为： 面，表面粗糙度.2 m 。 面粗糙度.2 m 。 面粗糙度.2 m 。 表面粗糙度.2 m 。面粗糙度.3 m 、 12.5 m ，法兰面粗糙度.3 m 。 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1)左端的加工表面： 这一组加工表面包括：左端面， 外圆 60， 16外圆及端面 。粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2)加工表面： 买文档就送您 01339828或 11970985 3 这一组加工表面包括： 外圆 119，外圆 78，粗糙度为 中心孔。其要求也不高，粗车后精车就可以达到精度要求。 买文档就送您 01339828或 11970985 4 3 工艺规程设计 本 ，假设 年产量为 10 万台，每台需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率为 每日工作班次为 2 班。 该零件材料为 灰口铸铁 ，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择 铸铝 铸造。依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1 件 /台；结合生产实际，备品率 和 废品率 分别取 19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+)（ 1+)=238595 件 /年 定 毛坯 的制造形式 零件材料为 灰口铸铁 ，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型 铸造 ，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做 为粗基准 )。 对于精基准而言，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，此处不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，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。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 艺路线方案一 10 铸造 铸造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 买文档就送您 01339828或 11970985 5 30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 119，粗车外圆 78，注意 78外圆留 1精车余量 40 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 60，粗车 16外圆及端面，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1精车余量 50 精车 精车右端面，精车外圆 78及 4倒角，达到图纸尺寸公差要求 60 精车 精车左端面，精车外圆 60，精车外圆 16端面及倒角，达到图纸尺寸公差要求 70 车 粗车、精车内孔 60孔及 4倒角 80 钻孔 钻孔 8 90 钻铰孔 钻铰孔 6及倒角 100 钻孔 钻 2孔 110 钻孔攻丝 钻 纹底孔 8然后攻丝 纹 120 钻孔 钻轴向孔 6孔 130 钻孔 钻圆周方向 头孔 10140 钻孔 钻圆周方向 10150 钻孔 钻圆周方向 7， 160 钳 去毛刺，清洗 170 终检 终检入库 艺路线方案二 10 铸造 铸造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 119，粗车外圆 78，注意 78外圆留 1精车余量 40 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 60，粗车 16 外圆及端面，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1精车余量 50 精车 精车右端面，精车外圆 78及 4倒角，达到图纸尺寸公差要求 60 车 粗车、精车内孔 60孔及 4倒角 70 精车 精车左端面，精车外圆 60，精车外圆 16端面及倒角，达到图纸尺寸公差要求 80 钻孔 钻孔 8 90 钻铰孔 钻铰孔 6及倒角 100 钻孔 钻 2孔 110 钻孔攻丝 钻 纹底孔 8然后攻丝 纹 120 钻孔 钻轴向孔 6孔 130 钻孔 钻圆周方向 头孔 10140 钻孔 钻圆周方向 10150 钻孔 钻圆周方向 7， 买文档就送您 01339828或 11970985 6 160 钳 去毛刺，清洗 170 终检 终检入库 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 10 铸造 铸造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 119，粗车外圆 78，注意 78外圆留 1精车余量 40 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 60，粗车 16外圆及端面，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1精车余量 50 精车 精车右端面，精车外圆 78及 4倒角，达到图纸尺寸公差要求 60 精车 精车左端面，精车外圆 60，精车外圆 16端面及倒角，达到图纸尺寸公差要求 70 车 粗车、精车内孔 60孔及 4倒角 80 钻孔 钻孔 8 90 钻 铰孔 钻铰孔 6及倒角 100 钻孔 钻 2孔 110 钻孔攻丝 钻 纹底孔 8然后攻丝 纹 120 钻孔 钻轴向孔 6孔 130 钻孔 钻圆周方向 头孔 10140 钻孔 钻圆周方向 10150 钻孔 钻圆周方向 7， 160 钳 去毛刺，清洗 170 终检 终检入库 择加工设备和工艺装备 床选用 粗车、粗镗和精车、 精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属 于中等要求，选用最常用的 式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 孔，选用 臂钻床。 买文档就送您 01339828或 11970985 7 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 得到所有参数。 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “” 零件材料为 灰口铸铁 ，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 种铸铁的性能比较， 灰口铸铁 的硬度 143 269，表 口铸铁 的物理性能， 灰口铸铁 密度 =3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据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。 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版） 确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 序 30 粗车右端面，粗车外圆 119，粗车外圆 78，注意 78外圆留 1精车余量 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于 床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾 角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 买文档就送您 01339828或 11970985 9 = （ 3 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 ）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， ），故实际进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 买文档就送您 01339828或 11970985 10 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 序 40 掉头，粗车左端面，粗车外圆 60，粗车 16外圆及端 面，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1精车余量 本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序 相同的可转位车刀。 采用工序 确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： f= n=3.8 v=50.4 56s 序 50 精车右端面，精车外圆 78及 4倒角，达到图纸尺寸公差要求 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于 床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 买文档就送您 01339828或 11970985 11 进给量 f =1.0 按 床进给量（表 ）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， ），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机 床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命= 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手 册表 15质合金刀加工硬度 200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由 切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 买文档就送您 01339828或 11970985 12 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 3 序 60 精车左端面，精车外圆 60，精车外圆 16端面及倒角，达到图纸尺寸公差要求 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于 床的中心高为 200表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面， 前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆 弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400 之间时， 进给量 f =1.0 按 床进给 量（表 ）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 床进给机构允许进给力530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， ），故实际进给力为： 买文档就送您 01339828或 11970985 13 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命= 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 工序 70 粗车、精车内孔 60孔及 4倒角 买文档就送您 01339828或 11970985 14 所选用的刀具为 质合金圆形镗刀，主偏角为 450 ，直径为 16圆形镗刀，其耐用度为 60T ap ，当半精镗铸料，镗刀直径为 镗刀伸出长度 ，进给量为： 。 按表 的计算公式确定 V = （ 3 式中 m = V=124.6 选择 床转速： n= n =1200 20 实际切削速度为 ： v = 确定半精镗孔的基本时间 50s 工序 80 钻孔 8 取 （ 所以 （ r ） 按机床选取r （ 所以实际切削速度 （ m ） 切削工时（一个孔）： 212 工序 90 钻铰孔 6及倒角 本工序为钻孔。已 知加工材料为 铁，铸件；机床为 摇臂钻床，工件装在组合夹具中。由于内孔直径较小，查机械制造工艺设计简明手册可知毛坯上不预留孔，为实心件。 刀具：高速钢麻花钻 10 00 r买文档就送您 0133