调距镜筒零件机械加工工艺规程及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本科生毕业设计 题 目： 液压阀腔零件机械加工工艺规程及夹具设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 ： 在生产过程中，使生产对 象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词 ： 工艺过程；毛坯；进给量；走刀长度； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 in of of on of if is it In of is it of to of of of of of a of of a of of of of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 摘要 . . 第一章 绪论 . 1 题的意义 . 错误 !未定义书签。 具的发展方向 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 6 第二章 调距镜筒的加工工艺规程设计 . 8 距镜筒的作用 . 9 . 10 距镜筒的工艺分析 . 11 定毛坯，绘制毛坯简图 . 11 . 12 . 12 定调距镜筒工艺路线 . 1错误 !未定义书签。 . 1错误 !未定义书签。 . 15 . 16 加工方法的确定 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 22 第三章 机床设备及工艺装备的选用 . 2错误 !未定义书签。 床设备的选用 . 2错误 !未定义书签。 艺装备的选用 . 2错误 !未定义书签。 第四章 切削用量与时间定额的计算 . 2错误 !未定义书签。 第五章 夹具 设计 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 题的提出 . 25 位方案 . 26 紧机构 . 27 具与机床的联接元件 . 28 位误差分析 . 29 削力及夹紧力的计算 . 错误 !未定义书签。 0 结论 . 31 参考文献 . 32 致谢 . 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 绪论 题的意义 当人们谈起制造行业中的发展时，很少谈到工件夹具，但是在零件生产的基本领域，正吹着改革之风。 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的调距镜筒类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的 50% 80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 如今，制造商们需要供应商提供一步到位服务，他们要求世界范围内的当地供应商能够支持全球化生产。他们坚持与供应商保持并行生产过程开发。他们努力寻求各种以及所有可以降低其产品生产时间的对策。那些制作夹具的人，必须采用与制作价值好几百万美元的加工中心的人们所采用的相同的规则，如今他们正在迎接这种挑战。 具的 发展方向 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 一、高精度 随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达 5 m，00行度高达 00国 美乐）公司制造的 4等高误差为 密平口钳的平行度和垂直度在 5 m 以内；夹具重复安装的定位精度高达 5 m；瑞士 性夹具的重复定位精度高达 2 5 m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 二、高效 为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和 松开工件只用 1 2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典 3分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国 金斯）公司的球锁装夹系统， 1 分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 三、模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。 利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材 、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用 建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 四、通 用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。 采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国 美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。 章小结 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量 、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质 量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二章 调距镜筒的工艺规程设计 作用 该零件为工程钻机调距镜筒，其零件图、毛坯图分别如附图 1、附图 2 所示。 （附图 1 零件图） （附图 2 毛坯图） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 距镜筒 的技术要求 调距镜筒的技术要求见表 距镜筒 技术要求 加工表面 偏差 差及精度等级 粗糙度 m 形位公差 /5 外圆 2 外圆 16 内孔 19 内孔 腰型槽 3 艺分析 分析可知本零件材料为 3零件具有较高的强度，耐磨性，耐热性，减震性，适应于承受较 大的应力，要求耐磨的零件。调距镜筒具有几组外圆表面，他们之间有一定的位置要求。 由零件图可知， 外圆 0 0 、内孔 的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组： 外圆外圆、 0 等工序 为主要加工面的加工表面 这一组加工表面包括： 外圆外圆、 0 的车削加工及端面及孔和倒角。 这一组加工表面包括， 1012X 腰槽的铣削加工， 削加工等。 由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。另外考虑到零件的精度不高可以在普通机床上加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 、绘制毛坯简图 择毛坯 根据零件差资料知：零件材料确定毛坯为锻打毛坯， 通过计算和查 询资料可知，毛坯重量约为 产类型为中小批量，可采用金属型锻造毛坯。 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 零件基本尺寸在 70 300之间，由表 2得该锻件的尺寸公差等级 10级。由表 2工余量等级 级，故 0级， 级。 表 查表法确定各加工表面的总余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 说明 25 外圆 25 H 侧加工（ 取下行值） 22 外圆 22 H 侧加工（取下行值） 16 内孔 16 G 侧加工（取下行值） 19 内孔 19 H 侧加工（取下行值） 腰型槽 3 3 G 侧加工（取下行值） 降一级，双侧 加工 定 调距镜筒 工艺路线 位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零 件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择 f 内孔 和的 816H 外圆作为精基准 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基准的选择 对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从 零件的分析得知，调距镜筒以外圆作为粗基准。 面、孔加工方法的确定 根据调距镜筒零件图上各加工表面的尺 寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如表 表 距镜筒各表面加工方案 主要加工表面 尺寸精度等级 粗糙度 加工方案 备注 25 外圆 车、精车 22 外圆 车 16 内孔 车、精车 19 内孔 车、精车 腰型槽 3 铣、精铣 铣、精铣 工阶段的划分 该调距镜筒的加工质量要求较高，可将加工阶段划分成面加工和孔加工两个阶段， 加工过程中，首先加工面，然后加工各孔，最后加工各细节部分（攻丝、拉槽等）。 序的集中与分 散 该零件选用工序集中原则安排调距镜筒的加工工序。该调距镜筒的生产类型是中、小批生产，可以采用万能型机床配以专用工、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，有利于保证各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 序顺序的安排 械加工工序 遵循“先基准后其他”原则 、“先粗后精”原则、“先主后次”原则、 “先面后孔”原则。制定机械加工工序如下： 10 下料 毛坯下料 300 调质 调质处理 280 车 外圆 0 0 、尺寸、切槽 822 内孔至尺寸、 2 紧定位， 平右端面，保证深车内孔 0 0 3 尺寸 0 抛光所有精加工内、外圆至尺寸。 车 1X 至尺寸、 40 位： 铣 尺寸深至尺寸，銃、 至尺寸、 证尺寸 铣 41; 向 50 毛刺。 60氧化 处理工序 加工之前进行热处理。 助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 综上所述，该调距镜筒工序的安排顺序为：热处理（时效处理） 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 主要表面半精加工和次要表面加工 主要表面精加工。 定加工路线 在综合考虑上述工序安排的原则基础上，由表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三章 机床设备及工艺装备的选用 床设备的选用 在大批生产条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选 用通用设备。所选用的通用设备应提出机床型号，所选用的组合机床应提出机床特征，如“四面组合机床”，主要以由表 艺装备的选用 工艺装配主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡片中应简要写出它们的名称，如“钻头”、“百分表”、“车床夹具”等。 刀具、量具以在 零件的生产类型为大批生产，所选用的夹具均为专用夹具。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第四章 切削用量、时间定额的 计算 平 左 端 面 ， 车 外 圆 0 0 、 尺寸、切槽 822 尺寸、 本工序为车 0 0 、尺寸、切槽 822 内孔 及端面的工 序，我们选择机床：普通车床 率 P=13 刀具：选用高速钢外圆车刀， 查 机械制造工艺设计简明手册 39，刀具数据如下： d=16 20z 2251)车削进宽度的选择 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册 27可知 2 这里取 2)选择进给量 经过查表可知： 3)选择车削的速度 经查表 可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 5 可知： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1212. . 0 . 2 5 2 0 1 9 2 9 6 015901 3 7251580a z nL l l ll a D 所以， 1590 1 . 6 5 m i 5)计算车削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z 式中： 所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 2 5 6 0 0 . 5 2 09 3 . 9 N 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表 . 9 3 . 9 3 6 3 . 3 8 1 31 0 0 0 1 0 0 0k w k w 所以，机床的功率足够； 拉紧定位， 平 右 端 面 ， 保 证深车内孔 00 3 10 至尺寸 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 抛光所有精加工内、外圆至尺寸。 1） 确定背吃刀量于粗加工单边余量为 在一次走刀内完成，故 2）确定进给量 f 。根据查切削用量简明手册得，刀杆尺寸为 516 ， 以及工件直径为 020 时 按 床说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。 根据 床说明书，其进给机构允许的进给力 530。 当钢的强度 10680， ， ， 45 5 （预计）时，进给力为 820。 切削时.10.1 11.1由于切削时的进给力小于车床进 给机构允许的进给力，故选 的进给量可用。 3）确定切削速度5质合金车刀加工 00630钢料， ， ，切削速度 09 4） 选择车刀磨钝标准以及刀具寿命 根据查切削用量简明手册得， 车刀后刀面最大磨 损量取为 为车刀的材料为硬质合金，所以车刀的寿命 T=60 5） 确定车削速度削用量简明手册表 公式计算：10000= 根据一下公式，可得：1000 30075机动T= m 9*0* 1X 至尺寸、 1） 确定背吃刀量于粗加工单边余量为 在一次走刀内完成，故 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2）确定进给量 f 。根据查切削用量简明手册得，刀杆尺寸为 516 ， 以及工件直径为 020 时 按 床说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。 根据 床说明书，其进给机构允许的进给力 530。 当钢的强度 10680， ， ， 45 5 （预计）时，进给力为 820。 切削时.10.1 11.1由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故选 的进给量可用。 3）确定切削速度5质合金车刀加工 00630钢料， ， ，切削速度 09 4） 选择车刀磨钝标准以及刀具寿命 根据查切削用量简明手册得， 车刀后刀面最大磨损量取为 为车刀的材料为硬质合金，所以车刀的寿命 T=60 5） 确定车削速度削用量简明手册表 公式计算：10000= 根据一下公式，可得： 1000 30075 机动T= m 9*0* 以 定位： 铣 图 22 、 3 1122 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 车床：选用 车床。 刀具：硬质合车刀 量具：游标卡尺 （ 1） ，走刀次数 4m 。 （ 2）进给量 。 （ 3）车刀后刀面最大磨损限度取为 硬质合金端车刀 寿命 。 （ 4）确定切削速度 m ( 根据表 中 18.124215.035.03.0m ，所以： m i n )/( 确定主轴转速： 0 m i n/ 9 6 7 0) 0 01 0 0 0 取标准转速 00 则实际切削速度 m 231000 铣腰形状槽 至尺寸、 0 本工序为 铣腰形状槽 至尺寸、 0 的工序 ,我们选择机床：铣床 率 P=11 刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册 39，刀具 数据如下： d=20 20z 2251)铣削进宽度的选择 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册 27可知 2 这里取 )铣削每齿进给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 28 3 29可知 3)铣削速度的选择 查 机械制造工艺设计手册表 3 30可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 5 可知：机床功率足够。 俯视图腰形槽 3 证尺寸 车床：选用 车床。 刀具：硬质合车刀 量具：游标卡尺 （ 1） ，走刀次数 4m 。 （ 2）进给量 。 （ 3）车刀后刀面最大磨损限度取为 硬质合金端车刀 寿命 。 （ 4）确定切削速度 m ( 根据表 中 18.124215.035.03.0m ，所以： m i n )/( 确定主轴转速： 0 m i n/ 9 6 7 0) 0 01 0 0 0 取标准转速 00 则实际切削速度 m 231000 俯视图腰形槽 3 证尺寸 本工序为俯视图腰形槽 3 证尺寸 我们选择机床：铣床 率 P=11 刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册 39，刀具数据如下： d=20 20z 225 1)铣削进宽度的选择 根据实际工况，我 们通过 机械制造工艺设计简明手册 27可知 2 这里取 2)铣削每齿进给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 28 3 29可知 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3)铣削速度的选择 查 机械制造工艺设计手册表 3 30可知 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 0 / m i 1 4 6 0 4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 5 可知： 1212. . 0 . 2 5 2 0 1 9 2 9 6 015901 3 7251580a z nL l l ll a D 所以， 1590 1 . 6 5 m i 5)计算铣削力 根据实际工况，我们通过机械制造工艺设计简明手册有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z 式中： 所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 39 . 8 1 3 0 1 . 5 0 . 2 5 6 0 0 . 5 2 09 3 . 9 N 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 . 9 3 . 9 3 6 3 . 3 8 1 31 0 0 0 1 0 0 0k w k w 所以，机床的功率足够； 40 钻 本工序为车端面倒角的工序，根据工况， 我们选择摇臂钻床 。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺 （ 1） 走刀次数 2m 。 （ 2）进给量 。 （ 3）车刀后刀面最大磨损限度取为 硬质合金车刀寿命 。 （ 4）确定切削速度 m ( vv 根据表 中修正系 数 18.1100 15.035.0 2.0m ，所以： m i n )/( ； 确定主轴转速： 0 m i n/ 按照 控 车床的转速，选择 00 则实际切削速度 m 101000 2）基本时间的确定 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： fm 公式中 ， l=13据切削用量简明手册表 刀入切量及超切量 2 ，则 L=25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本工序为 攻 尺寸 的工序，根据工况，我们选择摇臂钻床 。 刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺 （ 1） 走刀次数 2m 。 （ 2）进给量 。 （ 3）车刀后刀面最大磨损限度取为 硬质合金车刀寿 命 。 （ 4）确定切削速度 m ( vv 根据表 中修正系数 18.1100 15.035.0 2.0m ，所以： m i n )/( ； 确定主轴转速： 0 m i n/ 第五章 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。根据老师给定的题目，设计工序 40 铣键槽宽 22 槽夹具。本专用夹具将用于 控铣床的加工。刀具为键槽铣刀等，制造夹具体毛坯的材料为 过机加工得到。 本夹具主要用来工序 40 铣键槽宽 22 槽夹具。由于工序较多，工艺要求相对较高，加工相对复杂。本夹具的设计工程中应主要考虑如何定位，使用六点定位原理限制六个自由度。同时由于加工过程中受力较大，受力方向较多，还应考虑如何才能实现很好的夹紧，以便进行相应的机械加工。其次还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。本专用夹具将用于控铣床的加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 位方案 工件以 0 0 、外圆及端面为定位基准，采用 V 型块与平面组合定位方案。其中平面限制工件三个自由度， V 型块限制两个自由度。定位后只有 Z 轴的转动无法限制，但是由于本工件夹紧部分为圆柱形，因此无需对该自由度进行限制。综上，该定位方案可行。 紧机构 采用螺旋推动 V 型块夹紧机构，通过拧紧右端 C 型固定手柄压紧螺钉，推动活动 V 型块压紧工件实现夹紧。同时辅助以快速压板，进行辅助夹紧。 具与机床联接元件 采用两个标准定为键，固定在夹具体底面同一条直线位置的键槽中，用于确定机床夹具相对于机床进给方向的正确位置。要保证定位键的宽度与机床工作台 T 型槽 相匹配的要求。定位键可以承受一定的铣削扭矩，减轻夹紧螺栓、夹具体与机床的负荷，加强夹具加工过程的稳定性。 位误差