轴承座支架加工工艺及钻3-φ7mm孔夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 I 摘 要 本文是对 支架 零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对 支架 零件的设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 支架 钻床夹具设计 。 关键词： 支架 ， 加工工 艺 ，加工方法，工艺文件， 夹具购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 1 is of of of of In to of of a of is a to is in a to to to of is of 买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 2 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 3 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 4 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 5 目 录 摘 要 . I . 1 目 录 . 1 第 1 章 绪论 . 7 械加工工艺概述 . 7 械加工工艺流程 . 7 具概述 . 8 床夹具的功能 . 8 床夹具的发展趋势 . 9 床夹具的现状 . 9 代机床夹具的发展方向 . 10 第 2 章 支架 的加工工艺规程设计 . 11 件的分析 . 11 件的作用 . 11 件的工艺分析 . 11 定生产类型 . 12 定毛坯 . 12 定毛坯种类 . 12 定焊接加工余量及形状 . 12 制焊接零件图 . 12 艺规程设计 . 13 择定位基准 . 13 定工艺路线 . 13 择加工设备和工艺设备 . 15 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 . 16 定切削用量及基本工时 . 17 精铣底平面 . 17 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 6 精铣 U 型槽 . 18 精铣立铣两端面 . 18 顶面 . 19 精镗 72 的切削用量及基本工时 . 20 9的孔 . 21 定钻孔 的切削用量 . 23 章小结 . 24 第 3 章 钻 夹具设计 . 25 具的设计 . 25 位分析 . 25 位原理 . 25 位元件的分析 . 26 紧元件的选择 . 26 位误差的分析 . 27 . 28 具设计及操作的简要说明 . 29 结 论 . 30 参 考 文 献 . 31 致谢 . 32 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 7 第 1 章 绪论 械加工工艺概述 机械加工工艺 是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。 机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为 零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工 装配 包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这 种文件就称 工艺规程 。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。 械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件 ，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 8 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和 辅助工具 。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。 具概述 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等 工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 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。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。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。 床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。 1机床夹具的主要功能 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 9 机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。 （ 1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。 （ 2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 2机 床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。 （ 1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （ 2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。 床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明， 目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约 4年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来，数控机床（ 加工中心（ 成组技术（ 柔性制造系统（ 新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 2）能装夹一组具有相似性 特征的工件。 3）适用于精密加工的高精度机床夹具。 4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 6）提高机床夹具的标准化程度。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 10 代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5 m；精密心轴的同轴度 公差可控制在 1 如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 m。 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为 2600r/而使切削速度大幅度提高。 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹 具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。 夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 214891以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 11 第 2 章 支架 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 支架 。 支架 是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅 让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持 平衡； ,支架 的概念就是轴承和箱体的集合体 ,以便于应用 ,这样的好处是可以有更好的配合 ,更方便的使用 ,减少了使用厂家的成本 多种多样 ,通常是一个箱体 ,轴承可以安装在其中 件的工艺分析 图 架 零件图 零件的材料为 焊接 性能和切削加工性能优良。以下是 支架 需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： (1) 中心圆孔 72 (2) 两端面与中心孔 72(4) 底面 与中心孔 72 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 12 由上面分析可知，可以先加工 支架 中心孔，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 支架 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。 定生产类型 已知此 支架 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 虑零件零件结构 简单 ， 根据任务书 ，故选择 焊接 毛坯。 定 焊接 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 172页表 1 绘制 焊接 零件图 图 零件毛坯图 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 13 艺规程设计 择定位基准 粗基准的选择 以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面 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，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。 定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用各种机床配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表 工序号 工序内容 工序一 钻 72序二 铰 72达到图纸尺寸公差 工序三 粗铣 72粗糙度达到 两面间的距离为 27 工序四 精铣 72粗糙度达到 到图纸尺寸公差 工序五 粗铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 序六 精铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 磨削余量 工序七 磨削 26 半圆孔两凸台端面 ,达到图纸尺寸公差 粗糙度要求 序八 镗孔 26,达到图纸尺寸公差 工序九 铣削距离为 一段 工序十 铣斜面侧边 ,使距离 72 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 14 工序十一 铣 8 孔端面 ,使距离 72工序十二 钻 8 的底孔 直于 72工序十三 铰 8 的孔，垂直于 72工序十 四 钳工打毛刺 工序十 五 检验 表 工序号 工序内容 工序一 锻造毛坯，正火后达到硬度 99 工序 二 粗铣 72两 面间距为 27 工序 三 精铣 72两面间距为 25 工序 四 粗铣 26孔的两面，使两面的间距为 序 五 精铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 磨削余量 工序 六 钻 72序 七 铰 72工序 八 镗孔 26 工序 九 铣削距离为 一段 工序十 铣斜面侧边 ,使距离 72 工序十 一 铣 8 孔端面 ,使距离 72距离为 工序十 二 钻 8 的底孔 直于 72工序十三 铣削爪部开口槽至 工序十四 热处理 5 工序十 五 磨削爪部两端面，达到图纸尺寸公差 序十六 钳工打毛刺 工序十七 检验 工艺方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产，购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 15 缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成 为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。 工序号 工序内容 工序一 焊接成型 工序二 人工时效温度（ 500 550）消除应力 工序三 粗铣 底平 面。 工序四 精铣 底平 面。 工序五 粗铣 U 型槽 。 工序六 精铣 U 型槽 。 工序七 粗铣 立铣 两端面 工序八 精 铣 立 铣 两端面 工序九 铣顶面 工序十 粗镗 72孔 工序十一 精镗 72孔 工序十二 钻 孔 9孔。 工序十三 钻 孔 3 7孔 工序十四 钳工打毛刺 工序十五 检验 择加工设备和工艺设备 机床的选择 工序 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9采用 床 工序 5、 6、 7、 11采用 选择夹具 该 支架 的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 选择刀具 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 16 在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。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。 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 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣 723 粗铣 上 端孔侧面的工艺凸台 3 粗镗 721 1 4 精镗 72 粗铣72粗铣左 面 3 铣右 面 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 17 6 钻 9的孔 1 1 定切削用量及基本工时 精铣 底平 面 机床： 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15 200D ，齿数20Z ，为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3以铣削深度3pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ， 按照参考文献 3表 245 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m a：根据参考文献 3表 0切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 18 机动时间121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f 查参考文献 1，表 粗精铣 U 型槽 机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 粗铣 铣削深度 :3a 齿进给量据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z铣削速度 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 实际铣削速度 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 粗精铣 立铣两端面 机床： 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 19 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15 200D ，齿数20Z ，为粗齿铣刀。 因 其单边余量： Z=3以铣削深度3pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ， 按照 参考文献 3表 245 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m a：根据参考文 献 3表 0切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f 查参考文献 1，表 铣顶面 机床： 买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 20 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 粗铣 铣削深度 :3a 齿进给量据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z铣削 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 实际铣削速度 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 粗 精 镗 72 的切削用量及基本工时 镗 72 ，本工序采用计算法。 所选用刀具为硬质合金（钨钴类） 6直径为 72 的圆形镗刀。 5= f 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 21 根据切削用量简明使用手册表 粗镗铸件时，镗刀直径 pa 镗刀伸出长度为 ： f =按 9），选择， f = V =（ 3 式中 m =0.2，T = x =V（ 3 =37 000=71000 = （ 3 按 1机床的转速，选择 n =160 2.6 选镗刀的主偏角 045 ，则 1L = 9 ， 2 ， 03 L， ， 1i ，则： =117s 9 的孔 机床： 刀具： 9直柄短麻花钻 确定钻削用量 确定进给量 f 根据参考文献 2，表 28 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，查 床说明书，取 0 /f m m r 。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 22 根据参考文献 2表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力