XK5032A螺母座加工工艺及其4-M8深20钻孔夹具设计【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 1 摘 要 毕业设计是本专业集中实践环节的主要内容之一，是学习专业技术课所需的必要教学环节。此次设计的的题目是 母座加工工艺及其 4 20 钻孔夹具设计。首先是对螺母座进行零件分析；然后确定其毛坯尺寸，根据尺寸画出毛坯图；再后进行加工工艺的设计以及确定切削用量和加工工时；最后进行指定工序的夹具设计。 关键 词 ： 螺母座 ,工艺设计，夹具设计 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 is of of is is 0 of ut to of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 第一章 零件的分析 . 5 件图的分析 . 5 要技术条件分析 . 5 定毛坯的制造形式 . 5 第二 章 工艺规程设计 . 6 位基准的选择 . 6 基准的选择 . 6 精基准的选择 . 6 定个加工表面加工方案 . 7 选择各表面及孔的加工方法时要综合的因素 . 7 件表面加工方法的选择 . 8 艺路线的制定 . 8 序的合理组合 . 8 工序的集中与分散 . 9 加工阶段的划分 . 9 定工艺路线 . 10 定切削余量 . 12 铣底面 . 12 铣螺母座的前面 . 13 铣中间槽 . 13 镗半精镗 57 圆弧面 . 13 组孔加工 . 14 定切削用量及工时 . 14 铣螺母座顶面 . 14 精铣螺母座底面 . 16 精铣前后端面。 . 19 镗半精镗 57 圆弧面 . 22 底面孔 ，扩 4- . 24 孔 84 M 深 20 孔 . 25 螺纹孔 84 M 深 20 孔 . 26 第三章 夹具的设计 . 27 床夹具的作用 . 27 具的组成 . 28 床夹具的主要类型 . 28 . 29 套 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 模板 . 29 用定位元件及选用 . 29 位的选择 . 30 位误差分析 . 31 位误差产生的原因 . 31 位误差的计算 . 32 紧力的计算 . 33 具设计及操作的简要说明 . 33 参 考 文 献 . 34 致 谢 . 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第一章 零件的分析 件图的分析 母座 螺母座是数控铣床上面的一个零件，虽然看起来比较简单，但是具有一定的代表性，对该零件的机械加工规程的编制及其指定夹具设计， 能够综合我们大学四年所学的基础知识和专业知识。 下面按加工分类分别对其在工 艺安 排上和所用刀具等方面的 一些特点进行说明： （ 1） 平面加工 该螺母座的加工平面比较多，一共有三组平面。其中，前后面和底面是该零件的基准平面，表面粗糙度值为 据工艺规程加工原则，应该先加工。它们的加工质量就直接影响后面各加工的质量。 （ 2）孔加工 该零件的孔加工有两组，一是底面 4 46括 2锥销孔）；一是 40螺纹孔加工。他们的位置均布允差为 以加工时采用的钻模一定要标准，而且，安装误差要尽可能的小。 要技术条件分析 （ 1） 底面 的平面度为 2） 57心线相对于基准 A 的平行度为 57 的垂直度为 3） 前面的平面度为 面相对于基准 定毛坯的制造形式 根据设计任务书该零件材料为 批量生产，形状简单， 轮廓尺寸不大，所以选择金属型铸造。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第二章 工艺规程设计 位基准的选择 基准的 选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。 粗基准选择原则 : （ 1） 粗基准的选择应以不加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 （ 2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面 ，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 （ 3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （ 4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （ 5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 本次设计零件的多数表面需要加工 ,根据上面的粗基准选择原则来确定粗基准的话 ,很难确定一个固定的面或孔作为粗基准 ,所以在加工和安排工艺的时候有时候需要综合考虑 . 精基准的选择 （ 1） 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 （ 2） 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面， 而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 （ 3） 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 （ 4） 自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工 方便、夹具设计简单等。 由本次设计的零件图分析可知，它的后面与中心 57弧面 垂直而且占有的面积较大，而且中心 57弧面 与底面有位置精度要求。因此选择中心 57弧 面作为加工精基准。 定个加工表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计 母座的加工工艺来说，应选择能够平面和内圆弧面以及内孔加工方法及设备。除了 从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。 选择各表面及孔的加工方法时 要综合 的 因素 （ 1） 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 （ 2） 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。 （ 3） 要考虑被加工材料的性质。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （ 4） 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺 水平。 （ 5） 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法 。 件表面加工方法的选择 本零件的加工表面分为平面以及孔，由参考文献机械制造工艺设计简明手册表 （ 1）顶面：其表面粗糙度为 需进行粗铣即可； （ 2）底面：其表面粗糙度为 做为基准加工要求较高，因此需粗铣 精铣； （ 3） 前后端面：其表面粗糙度为 粗铣 精铣； （ 5） 圆弧面其表面粗糙度为 粗镗 半精镗； （ 6） 64, 阶梯孔无表面粗糙度要求 ,只需钻削 ; （ 7） 锥销孔 ,需配铰 ; （ 8） 84 M 深 20螺纹孔 ,钻 攻； 对于小批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准， 母座的加工的第一个工序也就是加工统一的基准 。具体安排是先以以底平面为加工基准加工顶面。 后续工序安排遵循粗精分开和先面后孔的原则。 序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： （ 1）工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 （ 2）工序集中原则 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 工序数目少，工件装，夹次数 少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其 两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 （ 1） 工序集中的特点 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 （ 2） 工序分散的特点 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作 量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。 加工阶段的划分 零件加工时，往往不是依次加工完各个表面，而是将个表面的粗、精加工分开进行。为此，一般将整个工艺过程分为几个加工阶段，这就是在安排加工顺序时应遵循的工艺过程划分原则。按加工性质哈作用的不同，工艺过程可划分为以下几个阶段： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 （ 1） 粗加工阶段 主要作用是切去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准，因此主要是提高生产效率的问题。 （ 2）半精加工阶段 作用是为零件主要表面的精加工做好准备（达到一定的精度和表面粗糙度，保证一定的加工余量），并完成一些次要表面的加工（如钻孔、 攻丝、铣键槽等），一般在热处理前进行。 （ 3） 精加工阶段 对于零件上精度和表面粗糙度要求高的表面，好要安排精加工阶段。目的主要是提高加工表面的各项精度和降低表面粗糙度。 （ 4）光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件 ，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 工艺路线方案一： 工序 1：铸造 工序 2：退火（改善起切削加工性能） 工序 3：粗铣螺母座的前面 工序 4：精铣螺母座的前面 工序 5：粗铣螺母座的后面 工序 6：精铣螺母座的后面 工序 7：粗 铣螺母座的顶面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 工序 8：粗铣螺母座的中间槽的平面 工序 9：粗铣螺母座的底面 A 及底面槽 56510 工序 10：精铣螺母座的底面 A 工序 11：粗镗中间 57工序 12：半精镗中间 57工序 13： 倒角 0451 工序 14：钻孔 4- 孔 2- 8锥销孔，扩孔 4- 16序 15： 钻孔 4- 8 工序 16： 攻螺纹 40 工序 17：检验 工序 18：涂漆 工艺路线二： 工序 1：铸造，退火处理 工序 1：粗铣螺母座底面 A，及底面槽 56510 工序 2：精铣螺母座底面 A 工序 3：粗铣螺母座前面 工序 4：精铣螺母座前面 工序 5：粗铣螺母座后面 工序 6：精铣螺母座后面 工序 7：粗铣螺母座中间槽 56510 工序 8：粗镗螺母座中间 57圆弧面 工序 9：半精镗螺母座中间 57圆弧面 工序 10：倒角 0451 工序 11：钻孔 4- 孔 2- 8锥销孔，扩孔 4- 16序 12：钻孔 4- 8序 13：攻螺纹 40 工序 14：检验 工序 15：涂漆 工艺方案的比较与分 析： 上述两种加工方案的特点在于：方案一是先加工以底面 案二是先加工底面 A，再以 种方案都遵循了工艺规程的安排原则，但是要靠虑提高生产效率的问题。工艺安排上要尽可能实现一次装夹能完成多个工序。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 从而节约时间以提高生产率。经比较分析，综合两种加工工艺路线最终确定具体工艺过程如下： 工序：退火 工序：粗铣螺母座顶面 工序：粗铣螺母座底面 工序：精铣螺母座底面 工序：粗铣螺母座底面的槽 工序：粗铣螺母座前后两面 工序：精铣螺母座前后两面 工序：粗铣螺母座的中间 槽平面 工序：粗镗中间 57工序：半精镗中间 57工序：倒角 0451 工序：钻孔 4- 销孔 2- 8，扩孔 4- 16序：钻孔 40 工序：攻螺纹 40 工序：检验 工序 ：涂漆 铣底面 加工余量的计算：由机械加工工艺手册第一卷 在取 据机械加工工艺手册第一卷 表 公差等级为 ，查表 铸件尺寸公差为 坯的名义尺寸： 100+03坯的最大尺寸： 103+04坯的最小尺寸： 02铣后的最大尺寸： 100+01文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 粗铣后的最小尺寸： 粗铣螺母座的前面 确定端面的最大加工余量，已知毛坯宽度方向的加工余量为： 规定为 机械加工工艺手册第一卷表 铣时厚度偏差为 铣时查简明机械制造工艺手册表 5 根据机械加工工艺手册第一卷 表 择公差等级为 ，再查表 毛坯的名义尺寸： 56+9坯的最大尺寸： 59+0坯的最小尺寸： 8粗铣后的最大尺寸： 56+1=57铣后的最小尺寸： 铣后尺寸与零件尺寸相同。 铣中间槽 56510 由机械加工工艺手册第一卷 表 余量规定为 根据表 厚度偏差取 造毛坯尺寸为 6尺寸链中为减环）根据查机械加工工艺手册第一卷 表 公差等级为 ，查表 知尺寸公差为 坯名义 尺寸： 6坯的最大尺寸： 4坯的最小尺寸： 36+8铣后的最大尺寸： 8铣后的最小尺寸： 38+ 粗镗半精镗 57 圆弧面 粗镗 圆弧面57 查切削加工简明应用手册表 8文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 半精镗 圆弧面57 取余量 件基本尺寸： 组孔加工 第一组：钻孔 4- - 16 第二组：钻 2- 8锥销孔 第三组：钻 4 20螺纹孔 钻孔： 6 铰 8锥销孔 攻螺纹孔： 4 20 铣螺母座顶面 据机械加工简明手册表 得 具切削部分的材料的选择，直接影响着加工效率，刀具耐用 刀具消耗，加工成本，加工精度和表面质量等。选择时应综合考虑他的硬度，强度，韧性，耐磨性，耐热性等基本功能。这里我们选用硬质合金铣刀，标准为 据机械加工工艺手册第一卷 表 择铣刀直径 d=125数 Z=6，刀片牌号 铣刀几何参数根据机械加工工艺手册第二卷 表 00 r 00 12a 00 8 00 12 0)( 12s 060 0 5 030 铣削深度 机床功率为 表 刀磨钝标准及耐用度查机械加工工艺手册第一卷 表 后刀面的最大磨钝限度取 2用度 T=180削速度 V:查机械加工工艺手册表 ： V=64m/s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 机床主轴转速： m i n/ 81 2 5 0 01 0 0 00rd （式 根据 n=190际铣削速度： 0 0901251 0 0 00 （式 进给量： （式 工作台每分进给量 : m 2 8/8.3 m 根据 n=200mm/实际每齿进给量为 : 6 20 0 由机械加工工艺手册第一卷表 42106 （式 式中 534 X Y U 0 q p 2 f / w 90 Z=6 d=125 n=190r/ NF z 0 V=s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 切削用量可以 用所选的数据。 f / 00 m 90 基本工时： 由表 端铣对称铣削时：fm 1 （式 式中： 21()(21 t g =9 （式 22 l fm 1 = m 2959 精铣螺母座底面 （ 1）粗铣螺母座底面 粗铣顶面相同 d=200 z=30 铣削深度： 每齿进给量：查表 刀磨钝标准及耐用度查表 磨钝标准为： 用度： T=420文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 铣削速度 V，查表 V=48m/s 机床主轴转速： m i n/ 0 01 0 0 00rd 通过查机械加工工艺手册取 n=90r/际铣削速度： 10 009040 010 000 工作台每分进给量 : m i n/3 6 090202.0 查表：取 m 00 实际 m i n/300 校验机床功率 ： 1 0 0 0z（式 （式 式中： 534 X Y U w q p 2 f / w 220 Z=30 d=200 n=190r/ NF z 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 V=s 0 0 7 91 0 0 0 能够满足要求 基本工时： 查机械加工工艺手册表 1 式中： 12610221 m 00 f （ 2）精铣螺母座底面 铣削深度： 每转进给量：查表 3 ，得 n 每齿进给量：查表 3，得r=0=z. 铣削速度：查表 8， v （式 查表 8，得 , 03 .2 m= T=420 0d=200 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 a=220 z=30 00203 02.02. v（式 =s 机床主轴转速： n=300r/实际铣削深度： 10000 1 0 0 03 0 02 0 0 n =s. 工作台每分进给量： mi n/ 选 m 25 实 际 基本时间：查表 31 33。 v 1 其中： 21 02 1 = m 220 012 6 精铣前后端面。 （ 1）粗铣前后端面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 52K。 粗铣底面刀具。 200d 62.0z 磨钝度 =400削速度 : v=48m/s m 取 n=90r/实际铣削速度 ： 10000 =s 每分进给量 ： m 6 090202.0 m 00 实检验机床功率： 7 92 0 v=s 1 0 0 0 7 91 0 0 0 满足要求。 基本时间： 1 式中 ： 58)31()( )0 C 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2