钻机转筒加工工艺及夹具设计【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 院 本科毕业论文（设计） 题目 钻机转筒加工工艺及夹具设计 作者 学院 机械工程学院 专业 机械设计制造及其自动化 学号 指导教师 二一五 年 四 月 三 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本文首先对钻机转筒零件进行分析，通过对钻机转筒进行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。 在这次毕业设计中 ，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了钻机转筒的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。 关键词： 钻机转筒；加工工艺；夹紧；夹具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is a to an of is a in to to to of of of in in is is to a of is to as of to to to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘要 . I . 一章 绪论 . 1 . 1 . 1 第二章 钻机转筒 的加工工艺规程设计 . 2 . 2 . 3 . 4 . 8 . 12 . 13 . 15 . 17 . 18 . 18 . 18 . 19 序尺寸及公差的确定 . 19 . 19 0：粗车 232,248 外圆及端面至尺 寸 . 20 0：调头装夹，粗车 1 9 0,0 1 1 5 6 0 外圆及端面，精车 至尺寸 . 21 0：粗车 内圆及端面至尺寸0 6 6,2 2 0 . 22 0：粗车，半精车 120 外圆端面 . 23 0：粗、精镗左端内孔 至尺寸 . 24 0：粗、精镗右 端内孔 至尺寸 . 24 0：铣 腰型孔6,22 R . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序 100：钻、攻左端面上 4. 25 10：钻、绞右端面 直孔 . 26 第三章 专用夹具设计 . 27 . 27 . 28 . 29 . 30 . 31 . 32 结论 . 33 参考文献 . 34 致谢 . 35 附录 A：文献翻译原文 . 36 附录 B：文献翻译中文 . 40 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 绪论 题背景 机械加工制造业是一个国家的重要产业，机械加工制造业的发展无时不刻都在影响着国家经济的发展，人类的进步离不开机械工业的发展。在全球经济发展的大环境下，中国各个行业被其他国家的先进技术影响的同时，越来越多的新型加工工艺和设备传播到中国已经成为现实。在新的市场需求的推动下，对机械加工工艺进行改良和优化是当务之急。 具的发展史 随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断 发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床 工件 工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。夹具作为机械加工的辅助设备，它的质量的好坏，结构的好坏，都与被加工零部件的加工精度和效率息息相关。一副好的夹具能够生产出高精度高效的机械零件。并且夹具的种类很多，从传统的精度不高的机加工夹具到现在的靠气动，液压驱动的夹具，都在不断地更新发展着。随着时间的推移，全自动智能化的夹具也将会 慢慢出现，应用于各种各样的场合。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第二章 钻机转筒的加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是钻机转筒 ,它是钻机上面的一个主要零件，作为连接用，材料为 件的工艺分析 零件的材料为 钢属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但铸钢的铸造性能和切削加工性能优良。以下是钻机转筒需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： (1) 外圆面 232,248 的车削加工。 (2) 1 9 0,0 1 1 5 6 0 外圆、内孔的车削加工。 (3) 20 内孔的车削加工。 (4) 120 外圆端面的车削加工 （ 5) 、 内孔的镗削加工 （ 6） 腰型孔6,22 R 的铣削加工。 (7) 4 由上面分析可知，可以先加工钻机转筒的外圆面，然后以此作为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，并且此钻机转筒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。具体的钻机转筒的零件图如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 定生产类型 已知此钻机转筒零件的生产类型为大批量生产， 所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批生产，故选择金属型铸造毛坯。 定铸件加工余量及形状 查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 125页表 1用各个加工面的铸件机械加工余量均为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 制铸件毛坯图 图 零件毛坯图 艺规程设计 择定位基准 粗基准的选择 以零件的外圆面为主要的定位粗基准。 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，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的 外圆面253 为主要的定位精基准，以转筒两端面为辅助定位精基准。 定工艺路线 钻机转筒的结构特征就决定了它的加工工艺，通过前面的分析和总结，我们制定的钻机套筒的加工工艺路线如下： 表 10 铸 铸造毛坯 193253X 铸造 20 时效 人工时效处理 铸造 30 车 粗车 232,248 外圆及端面至尺寸 金工 普通车床 外圆铣刀、游标卡尺 40 车 调头装夹，粗车1 9 0,0 1 1 5 6 0 外圆及端面，精车 至尺 寸 金工 普通车床 外圆铣刀、游标卡尺 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 50 车 调 头 装 夹 ， 粗 车内圆及端面至尺寸0 6 6,2 2 0 金工 普通车床 外圆铣刀、游标卡尺 60 车 粗车，半精车 120 外圆端面 金工 普通车床 外圆铣刀、游标卡尺 70 镗 粗、精镗左端内孔 至尺寸 金工 卧式镗床 内孔镗刀、内径千分尺 80 镗 粗、精镗右端内孔 至尺寸 金工 卧式镗床 内孔镗刀、内径千分尺 90 铣 铣 腰型孔6,22 R 金工 立式铣床 面铣刀，游标卡尺 100 钻 钻、攻左端面上 4纹孔 金工 摇臂钻床 麻花钻头， 攻 110 钻 钻、绞右端面 直孔 金工 摇臂钻床 头， 15 机用铰刀 120 钳 去毛刺倒棱角。 装配 钳工台 平板锉、角磨机 130 检 验收、入库 质检 表 10 铸 铸造毛坯 193253X 铸造 20 时效 人工时效处理 铸造 30 车 粗车 232,248 外圆及端面至尺寸 金工 普通车床 外圆铣刀、游标卡尺 40 车 粗车，半精车 120 外圆端面 金工 普通车床 外圆铣刀、游标卡尺 50 车 调 头 装 夹 ， 粗 车1 9 0,0 1 1 5 6 0 外圆及端面，精车 至尺寸 金工 普通车床 外圆铣刀、游标卡尺 60 车 调 头 装 夹 ， 粗 车内圆及端面至尺寸0 6 6,2 2 0 金工 普通车床 外圆铣刀、游标卡尺 70 镗 粗、精镗左端内孔 至尺寸 金工 卧式镗床 内孔镗刀、内径千分尺 80 镗 粗、精镗右端内孔 至尺寸 金工 卧式镗床 内孔镗刀 、内径千分尺 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 90 钻 钻、攻左端面上 4纹孔 金工 摇臂钻床 花钻头， 攻 100 钻 钻、绞右端面 直孔 金工 摇臂钻床 头， 15 机用铰刀 110 铣 铣 腰型孔6,22 R 金工 立式铣床 120 钳 去毛刺倒棱角。 装配 钳工台 平板锉、角磨机 130 检 验收、入库 质检 工艺立方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是加工工序集中，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。方案二加工工序比较分散，这对于大批量上产来说是不适合的，因为这样很浪费时间和工时。方案一的工序比较集中，这样适合批量生产，在某种程度上面来说可以很大地提高生产效率。 择加工设备和工艺设备 机床的选择 工序 30、 40、 50、 60采用 工 序 70、 80 采用 工序 90采用立式铣床 工序 100、 110 采用摇臂钻床 选择夹具 该钻机转筒的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 选择刀具 在车床上加工的各工序，采用硬质合金车刀即可保证加工质量。在铰孔 ，由于精度比较高，可采用硬质合金铰刀。 选择量具 加工的孔均采用极限量规。 其他 对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采 用通用量具即可。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 表 济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 30 粗车 232,248外圆及端面至尺寸 48、 232 粗车1 9 0,0 1 1 5 6 0 外圆及端面， 至尺寸 3 20、 210 粗车内圆及端面至尺寸0 6 6,2 2 0 20、 196 4 粗车，半精车120 外圆端面 20 粗、 至尺寸 5 粗、 至尺寸 5 铣腰型孔6,22 R ,22R 钻、攻左端面上4纹孔 8 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 9 钻、 直孔 15 定切削用量及基本工时 序 30：粗车 232,248 外圆及端面至尺寸 本工序为粗车 232,248 外圆及端面的工序，在这里，我们选择铣床 为车削设备，加工刀具选择硬质合金端车刀（外圆车刀） 00齿数 14Z （ 1）粗车 248 外圆 车削深度 每齿进给量 根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中，取f / 车削速 度 V ：参照 实用机械工艺简明手册中 表，取 4 机床主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际车削速度 V ： 进给量工作台每分进给量m 即 7 0 0 . 2 / m i n 3 . 5 /2 0 0 / m i m m a：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ： 2)31()(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 机动时间1m mj （ 2） 粗车 232 外圆 车削深度 每齿进给量 根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中，取f / 车削速 度 V ：参照 实用机械工艺简明手册中 表，取 4 机床主轴转速 n ：m 6 12 0 041 0 0 001 0 0 0 n ，取 60 实际车削速度 V ： 0 0 2 0 02 0 0 00 进给量 5 工作台每分进给量m i n/ 0/ a：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 57 刀具切入长度 1l ： 2)31()(21 刀具切出长度 2l ：取 走刀次数为 1 机动时间1jt：m 0 2423 4 1211 mf 序 40 粗车 1 9 0,0 1 1 5 6 0 外圆及端面，精车 至尺寸 机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 铣开钻机转筒，一分为二。车削深度 每齿进给量据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z车削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6/V m s 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i 1 4 4 0 0 ，取 300 / m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 实际车削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 0 . 5 / 6 3 0 / m i m m s m m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 16l 刀具切入长度 1l ： 2)31(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 1 6 4 2 2 0 . 0 9 5 m i l lt f 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 工序 50：粗车 内圆及端面至尺寸0 6 6,2 2 0 本工序为粗 车转筒 220， ,在这里，我们选择机床：数控铣床型号为： 率 P=13 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=16 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 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 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 . 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； 序 60：粗车，半精车 120 外圆端面 （ 1）粗车，半精车 120 外圆端面 车削深度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 每齿进给量 根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中，取f / 车削速 度 V ：参照 实用机械工艺简明手册中 表，取 4 机床主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际车削速度 V ： 进给量工作台每分进给 量m 即 7 0 0 . 2 / m i n 3 . 5 /2 0 0 / m i m m a：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ： 2)31()(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间1m mj 序 70：粗、精镗左端内孔 至尺寸 机床： 式镗床 刀具：硬质合金钢刀具 1)粗、精镗 孔 粗镗 孔 切削深度 进给量 f ：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中 杆伸出长度取 切削深度为 因此确定进给量 切削速 度 V ： 由 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 ， 可 以 知 道 4取买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 m 5/25.0 机床主轴转速 n ： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 即 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 工作台 每分钟进给量m 6606.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 精镗 孔 切削深度进给量 f ：根据切削深度 ，再由实用机械工艺简明手册中，可以知道4 此确定进给量 切 削 速 度 V ： 由 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 ， 可 以 知 道 4取m i n/21/35.0 机床主轴转速 n ： m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 4 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 工作台每分钟进给量m 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 序 80： 粗、精镗右轴承盖孔 至尺寸 机床： 式镗床 刀具：硬质合金钢刀具 1)粗、精镗 孔 粗镗 孔 切削深 度 进给量 f ：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中 杆伸出长度取 切削深度为 因此确定进给量 切 削 速 度 V ： 由 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 ， 可 以 知 道 4取m i n/15/25.0 机床主轴转速 n ： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 即 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 工作台每分钟进给量m 6606.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 精镗 孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 切削深度进给量 f ：根据切削深度 ，再由实用机械工艺简明手册中，可以知道4此确定进给量 切 削 速 度 V ： 由 实 用 机 械 工 艺 简 明 手 册 中 ， 可 以 知 道 4取m i n/21/35.0 机床主轴转速 n ： m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 4 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 工作台每分钟进给量m 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 序 90： 腰型孔6,22 R 本工序为铣 22， 型孔 的工序，在这里，我们选择铣床 为铣削设备，加工刀具选择硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z （ 1）粗铣 铣削深度 每齿进给量 根据实际工况，我们通过实用 机械工艺简明手册中，取f / 铣削速 度 V ：参照 实用机械工艺简明手册中 表，取 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 机床主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量工作台每分进给量m 即 7 0 0 . 2 / m i n 3 . 5 /2 0 0 / m i m m a：根据实际工况，我们通过实用机械工艺简明手册中 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ： 2)31()(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间1m mj 序 100：钻、攻左端面上 4纹孔 本工序为 钻、攻转筒左端面 4纹孔 ，根据实际工况，我们选择机床： 摇臂钻床 ，刀具我们选择麻花钻 。 （ 1）钻 底孔 查机械制造工艺设计手册 表，我们知道， 切削深度 进给量 f ：根据实用机械工艺简明手册中表 ； 切削速度 V ：参照实用机械工艺简明手册中表 机床主轴转速 n ： m i n/7 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层长度 l ： 7 刀具切出长度 2l ： 02 l 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 走刀次数为 1 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 机动时间1m fn j（ 2） 攻 查机械制造工艺设计手册表，我们知道， 切削深度给量 f ：根据实用机械工艺简明手册中表 通孔 取 切削速度 V ：参照实用机械工艺简明手册中表 机床主轴转速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n 实际切削速度 V ： 被切削层长度 l ： 7 刀具切入长度 1l ： tg 126)21(2 01 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 根据切削用量简明手册可知，有一下公式： 机动时间 2 m i 7 fn 查机械制造工艺设计手册表 3 42 有 所以 11 0 0 01 0 0 0 1 计算切削深度 42/282 4)钻削扭矩的计算 查机械制造工艺设计手册表 3 36 有 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 0M C m d xm 310 d f k 式中 所以 1 . 9 0 . 8 32 2 5 . 6 3 2 2 0 . 3 5 1 03 4 . 5 9 5)计算轴向力 查机械制造工艺设计手册表 3 36 有 轴向力 . . d F K 所以， ; 6 因零件材料为 50，查机械制造工艺设计手册表 3 36 有 0