左臂壳体零件的工艺规程及钻4-φ13，φ8 五个孔夹具设计【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 课程设计任务书 课 程 名 称 左臂壳体夹具设计 院 部 名 称 姓 名 学 号 专 业 班 级 指 导 教 师 金陵科技学院教务处制 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定 件的作用 件工艺分析 件的生产类型 择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 第二章 毛坯的选择和设计 择毛坯及毛坯热处理 定机械加工余量、毛坯尺寸 定毛坯尺寸 计毛坯图 第三章 工艺路线的拟定 位基准的选择 件表面加工方法的选择 订工艺路线 第四章 工序的设计 择机床 根据不同的工序选择机床 择刀具 根据不 同的工序选择刀具 择量具 定工序尺寸 第五章 夹具设计 具设计的任务和目的 件的材料与结构分析 定零件的工艺路线 定夹具的结构方案 致谢 参考文献 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定 件的作用 左臂壳体：是压缩机等有关机械的一个重要零件，对中间部分加工要求低，对两端的加工精度要求比较高，尤其是左右端面有端面跳动要求， 80 及 72 的孔加工精度要求高，径向跳动有要求，右端 80和 52有同轴度要求，端面及 外圆还有粗糙度要求，加工有困难。 件工艺分析 通过对该零件的重新绘制，知道原图样的视图基本正确，完整尺寸，公差及技术要求齐全。但左右两端的加工精度较高。要进行精加工才能达到要求。 该零件属于轴类回转体零件，它的中间部分是直接铸造出来的，无需加工。精加工可以保证跳动及粗糙度要求，在车床上一次装夹同时车 80外圆及镗 52内孔可以保证同轴度要求，左右两组 4* 13的孔在钻床上用钻套加工保证位置度， 8和 8度要求高，需要钻加工后铰，位置可以采用专用钻套来保证。 依设计题目知： Q=3000 台 /年， n=2 件 /台；结合生产实际，备品率和废品率分别取为 10%和 1%。带入公式得该零件的生产纲领 N=3000 2（ 1+10%）（ 1+1%） =6666 件 /年 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 零件是轻型零件，根据机械制造技术基础课程设计指南表 2知生产类型为大批生产。 第二章 毛坯的选择和设计 择毛坯及毛坯热处理 由于零件的材料为 且零件结构相对较为复杂，因此采用铸造。从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。 毛坯的热处理：灰铸铁（ 的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工。 定机械加工余量、毛 坯尺寸 由铸件尺寸公差与机械加工余量（摘自 6414确定： （ 1）求最大轮廓尺寸 由零件图计算轮廓尺寸，长 243 115 155最大轮廓尺寸为 243 （ 2）选取公差等级 查表得，铸造方法按金属型铸造、铸件材料按灰铸铁，得公差为 9 级。 （ 3）求铸件尺寸公差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 根据加工面的基本尺寸及铸件公差等级 表得，公差相对基本尺寸对称分布。 （ 4）求机械加工余量等级 查表得，铸造方法按机械造型、 铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围 为 E 级。 （ 5）求 对所有加工表面取同一数值，查表得，最大轮廓尺寸为 243械加工等级为 （ 6）求毛坯尺寸 80外圆及 72 外圆台阶较小宜不铸出。 两组 4* 13 8， 8铰小，铸成实心。 52 的孔属内腔加工，得 R= 为了铸造简单，与 45的孔铸成一样大小，故取直径为 45 长度方向为了铸造方便，不再铸造台阶，故长度方向取为 243定毛坯尺寸 综上所述，确定毛坯尺寸见表 2 2左臂壳体毛坯（铸件）尺寸 零件尺寸 单面加工余量 铸件尺寸 小） 100 115 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 计毛坯图（附件一） 52 45 232 5（最小） 243 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第三章 工艺路线的拟定 位基准的选择 本零件是带孔的柱状零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选 80 孔和右端面为精基准。 以左端面作为粗基准。 件表面加工方法的选择 本 零件的加工面有外圆，内孔，端面，钻孔等，材料为 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） 80圆面，公差等级为 面粗糙度为 向跳动公差为 要粗车，半精车，精车。 （ 2） 52内孔，公差等级为 面粗糙度为 要粗镗，半精镗，精镗。 （ 3）右端面的表面粗糙度为 面跳动公差为 要粗车，半精车，精车。 （ 4） 72圆面，公差等级为 面粗糙度为 向跳动公差为 要粗车，半精车，精车。 （ 5）左端面的表面粗糙度为 面跳动公差为 要粗车，半精车，精车。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 （ 6）左右 1台阶，未注尺寸公差，公差等级按 面粗糙度为 车即可。 （ 7）两组 4* 13的孔，未注尺寸公差，公差等级按 面粗糙度为 即可。 （ 8） 8面粗糙度为 8的孔公差等级为 面粗糙度为 要钻，铰。 订工艺路线 （ 1）铸造。 （ 2）清沙、检验。 （ 3）以 95的端面和 45 的孔为定位基准，粗车 115 的端面和66的孔。 （ 4）以加工后 115 的端面和 66的孔作为基准，粗车 95的端面和 80 的外圆和 45 的孔。 （ 5）以加工后的 80的中心轴线和 95 的端面为定位基准，钻、铰左端 8的孔。 （ 6）以加工后的的 8 的孔和 95的端面作为定位基准，钻 左端 4* 13的孔。 （ 7）以加工后的 8 的孔、 72 的轴线和 115 的端面为定位基准，钻右端 4* 13 的孔，钻、铰右端 8 的孔。 （ 8）以加工后的 95的端面和 45 的孔为定位基准，精车 66 的孔。 （ 9）以加工后的 115 的端面和 66的孔为定位基准，精车 80的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 外圆、 45的孔和粗、精车 52 的孔。 （ 10）去毛刺、清洗。 （ 11）检验 第四章 工序的设计 择机床 根据不同的工序选择机床 （ 1）工序 3,4 是粗车，选用卧式车床能满足要求，选用 可。 （ 2）工序 8， 9 中 的粗镗，半精镗和精镗，由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。 （ 3）工序 5,6， 7加工孔，可采用专用的钻套和夹具在摇臂钻床上加工，故选 择刀具 根据不同的工序选择刀具 （ 1）在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工铸铁零件采用 硬质合金，粗加工用 精加工用 加工用 提高生产率及经济性，应选用可转位车刀。 （ 2） 4* 13的孔选用 13 麻花钻（ 1996），一次钻出， 8和 8麻花钻（ 1996）钻出，再用 8的锥柄机用铰刀铰孔。（ 1133 1984） 择量具 本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 面的精度要求、尺寸和形状的特点，参考本书有关资料，选择如下。 外圆采用测量读数值为 千分尺、槽和凸块的测量采用读书值为 游标卡尺进行测量。孔径采用 50 100内径千分尺即可（机械制造技术基础课程设计 定工序尺寸 （ 1） 参照参考文献 3机械加工工艺手册表 互换性与技术测量表 1以查得： 粗车的精度等级： 12，表面粗糙度 15寸偏差是 半精车的精度等级： 10，表面粗糙度 寸偏差是 精车的精度等级： 7，表面粗糙度 寸偏差是 52 内孔： 粗镗的精度等级： 12，表面粗糙度 15寸偏差是 半精镗的精度等级： 10，表面粗糙度 寸偏差是 精镗的精度等级： 7，表面粗糙度 寸 偏差是 端面： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 粗车的精度等级： 12，表面粗糙度 15寸偏差是 半精车的精度等级： 10，表面粗糙度 寸偏差是 精车的精度等级： 7，表面粗糙度 寸偏差是 表 4臂毛坯尺寸 加工表面 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 80外圆 80 52内孔 5 50 52 端面 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 表 4孔 加工表面 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 钻 铰 钻 铰 钻 铰 88 8 五章 夹具设计 具设计的任务和目的 夹具设计是机械制造技术基础课程的一个重 要实践环节，它要求学生会全面地综合运用本课程及其有关选修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计。 本次设计是对左臂壳体左面的 4* 13的孔加工的钻床夹具设计。 （ 1）让学生能够熟练的运用机械制造工艺学的基本知识理论和夹具买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 设计原理，培养学生分析和解决问题的能力。 （ 2）通过实践让学生学会理论联系实际，能够独立自主的解决机械加工中遇到的问题。 零件的材料为 造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且 加工面主要集中在外圆加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下： （ 1）根据零件的总体加工特性，左端 115 和右端 95的端面为整个机械加工过程中主要的基准面，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来。 （ 2）左端 72和右端 80的端面没有技术要求，粗加工即可，而左端 72和右端 80的外圆要求其径向跳动为 间，为了保证其径向跳动符合技术要求，先粗车左端 72的外圆，再粗车右端 80的外圆，然后精车左端 72 外圆， 再精车右端 80的外圆，为了保证 52孔和 80的外圆同轴度偏差不超过 车 80外圆后，直接粗、精 52 孔就可以保证了。精车左端 72 的外圆要求其表面粗糙度为 尺寸精度等级为 8 级，右端 80 的外圆要求其表面粗糙度为 尺寸精度等级为 7 级，因此此道工序中外圆和孔的加工是一个难点，需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。 （ 3）由于右端 8 的孔要求以 80 的中心轴线和 95 的端面作买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 为基准进行定位，且其所要求的表面粗糙度为 寸精度等级为9 级，因此钻孔后需要进 行扩孔才能达到技术要求，需要选择适当的加工方法达到此孔加工的技术要求。钻 4* 13 孔时，需要以 95的端面和 8 的作为基准进行定位，因此需要先加工 8的孔，才能保证其技术要求，由于 4* 13 孔的表面粗糙度要求为 25，故一般加工即可达到其技术要求。 （ 4）由于左端 13的孔要求以 72 的中心轴线、 115 的端面和右端 8 的孔作为基准进行定位，没有粗糙度和加工精度的要求，故一般加工即可达到技术要求。钻 8孔时，其所要求的表面粗糙度为 寸精度等级为 8 级，因此钻孔后需要进行扩孔才能达到技术要求，需 要选择适当的加工方法达到此孔加工的技术要求。 （ 1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即在前面加工阶段先加工 115 和 95的端面。 （ 2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序，即先粗车左端 72的外圆，再右端 80 的外圆，然后精车左端 72的外圆，再精车右端 80的外圆和粗、精车 52的孔。 （ 3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面后加工次要表面。 （ 4）遵循“先面后孔”原则，先加工 72和 80外圆，再 加工 52的孔，基于之前做好左边 8后加工左边 4* 13的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 孔。 臂壳体左面的 4* 13 孔孔加工工序设计 由于本次设计主要是对 13 孔加工的专用夹具设计，故对 13孔加工工序过程进行详细分析如下： 机床确定：摇臂钻床 刀具确定： 12 硬质合金直柄麻花钻和 13锥柄扩孔钻，刀具参数： d=12mm,l=109mm,9d=13=156mm,l=75 量具确定：由于本工序的 13孔尺寸精度要求不高，故采用一次钻即可。 走刀长度： l=47 切削次数： 1次 切削深度： 6 进给量和切削速度的确定 由零件材料的硬度和被加工孔的尺寸。查机械制造技术基础课程设计主编：陈立德 附表 得粗加工取 f=r,取5mm/加工取 f=r,取 2mm/ 主轴转速确定 由主轴转速计算公式： n=1000 n=1000*25/=1137r/n=1000*32/=1273r/ 查 轴转速表取n=1600r/ 校核实际切削速度 Vc=nD/1000=40mm/ 基本时间确定：由钻削机动时间计算公式： +2/f*n +（ 1+2） 4 取买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 L=471=4, 则 （ L+2） /f*n =四、左臂壳体 13孔加工专用夹具设计 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。本次将为 128 孔加工设计专用夹具，本夹具将用于摇臂钻床 具为硬质合金直柄麻花钻和 13 锥柄扩孔钻 定夹具的结构方案 择定位元件 根据我们所选择的工序来详细观察零件图，根据图中零件所要求的位置尺寸，以及形位精度要求，来确定夹具的结构方案。 本道工序 13孔的位置精度要求不高，没有同轴度要求，但是尺寸精度等级要求较高，故采用 12的钻头钻削后，还需要 13的扩孔钻进行扩孔。由于 13孔表面粗糙度为 故需要钻削后进行扩孔才可达到要求。该工序零件的装夹可以采用典型的“六点定位”原则进行装夹。由于 80 的中心轴线和 95 的端面为该工件的主要定位基准，故以由于零件是一个壳体零件 80的中心轴线为主定位面，可以采用 1 个长销进行定位，以 95端面进行定位时，可以用 95的右端面进行定位，间接的保证了图示的技术要求。由于零件是一个壳体零件，以 95的左端面做为导向面。具体定位方案及定位结构详见夹具装配图。 由于本工序的 13孔加工精度较高，采用一次钻削加工达不到买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 尺寸精度和表面粗糙 的要求，但钻孔时需要钻套来保证钻削加工时钻头的位置，从而保证 13 孔的位置精度。由于该零件为大批大量生产，钻套有可能会磨损。故可以采用可换钻套。如装配图所示可换钻套与衬套的配合尺寸为 18F7/套和钻模板的配合尺寸为22 F7/ 在机械加工工艺设计中，已经确定气门摇臂轴支座的生产类型为大批量生产，故在确定夹紧机构时，应该做到装夹方便、省时，省力的要求，在此工序夹具中选择螺旋夹紧机构夹紧工件。如夹具装配图所示，在零件的前端夹具体上设计一个螺旋夹紧机构，通过转动手柄使夹紧 元件的圆柱端面压紧 72 外圆的前端面，从使零件在夹具体上被夹紧。当加工完毕后，只需松动螺旋夹紧机构的手柄，零件即可从右端取出。 夹具体的设计应通盘考虑，使上述各部分通过夹具体能够有机的联系起来，形成一个整体。 考虑夹具与机床的连接，因为是在立式钻床床上使用，故不需要定向键，只需利用螺栓、螺母通过工作台上的 v 形块与夹具体上可调支承将夹具体夹紧即可；考虑到端面是用两个可调支承进行定位的，故安装支承板位置的夹具体面需要加工，为了减少加工面积可以设计两个 V 形块便于加工；考虑到便于排屑 问题应在夹具体与工件 12孔对应的地方钻削一个 13的通孔。由于夹具体的材料为铸件塑性买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 较差、