左支座加工工艺和钻φ25孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 苏州科技学院天平学院 课程设计 题 目 名 称 左支座 课 程 名 称 制造工艺与装备课程设计 学 生 姓 名 胡思超 学 号 0930116115 指 导 教 师 曹自洋 2012 年 7 月 9 日 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 左支座的工艺分析及夹具设计 胡思超 （苏州科技学院天平学院 机械 0921 ，江苏 苏州） 指导教师：曹自洋 摘要 左支座是机床上的中小零件，它的应用很广泛。因此，学习它的工艺和夹具设计是很有必要的。本文，首先对左支座的工艺进行了分析，先制造出 毛坯。然后，从它的工艺出发，制定工艺路线和工序卡。接着，当把零件制造出来以后，从定位和夹紧出发，设计出一套加工零件的某一道工序的夹具，并画出夹具装配图和夹具零件图。 关键词 左支座 工艺 夹具 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 目录 1 推动架工艺分析及生产类型的确定 动架的用途 动架的技术要求 动架的工艺性 定推动架的生产类型 2 确定毛坯，绘制毛坯简图 择毛坯 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 制推动架毛坯简图 3 拟定推动架工艺路线 位基准的选择 基准的选择 基准的选择 表面加工方案的确定 定工艺路线 4 确定加工余量和工序尺寸 5 确定切削用量及时间定额 6 夹具设计 7 参考文献 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 一 左支座的工艺分析及生产类型的确定 支座的用途 题目所给的是机床上用的一个支座 两个方向上的5 02 槽 0耳孔部有一定的弹性 ,并利用耳部的 21孔穿过螺栓一端与 25)合的杆件通过旋紧其上的螺母夹紧 ,使装在80 )心轴定位并夹紧 。 支座的技术要求 左支座的技术要求表 加工表面 表面粗糙度 公差 /精度等级 加工方法 大端面、小端面 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 80内圆 13内圆 钻 20内圆 钻 倒角 无 10锥销孔 侧面 21通孔 钻 25 38孔 钻 查左支座的工艺性 左支座共有两组加工表面 ,它们互相之间有一定的位置要求 ,现分别叙述如下 : （一）以 80 )孔为中心的加工表面：加工表面包括 :80 )的大端面以及大端的内圆倒角，四个 13底座通孔和四个 20 的沉头螺栓孔 ,以及两个 10 的锥销孔 ,螺纹 底孔以及 5(02 )纵槽，主要加工表面为 80 )其中 80 )大端端面有表面粗糙度的要求为： 对 80 )的轴心线有 垂直度要求为 : （二）以 25孔加工中心的表面：这一组加工表面包括 21通孔和38沉头螺栓孔以及 43沉头孔 ,螺纹 底孔以及尺寸为5(02 )横槽，主要加工表面为 25 由上述分析可知，对于以上两组加工表面 ,可以先加工其中一组，然后再借助于专用夹具加工另一组加工表面，并且保证其位置精度。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 定左支座的生产类型 该零件材料为 虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=6000台 /年， n=1件 /台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取 10%和 1%代入公式得该工件的生产纲领 N=6066 件 /年 二 确定毛坯绘制、毛坯简图 择毛坯 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种： 1、型材 2、锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用 型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 由参考文献可知，查得该铸件的尺寸公差等级 0级，加工余量等级 用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 上小端面距下大端面尺寸 100 侧加工 80孔 80 H 5侧加工 25孔 25 2侧加工 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表： 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 小端面距下大端面尺寸 100 80孔 80 46 4 25孔 25 制左支座毛坯简图 表见附表。 三 拟定左支座工艺路线 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，然后确定粗基准。 基准的选择 精基准的选择主要应该考 虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算。 80 孔和 是设计基准，用它们做精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺规程路线遵循了“基准统一”的原则。此外， 位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。 由于生产类型为中批生产，故应该采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外还应降低生产成本。 。 基准的选择 按照有关粗基准的选择原则，当零件有不加工表面的时候 ,应该选 取这些不加工的表面为粗基准 ;若零件有若干个不加工表面时，则应以其加工表面相互位置要求较高的表面作为粗基准。现取 外圆柱表面作为定位基准，消除 X,Y 的转动和 X,纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 的移动四个自由度 ,再用 80 )小端端面可以消除 Z 向的移动。 表面加工方案的确定 根据左支座零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表，确定各表面加工方案，如下表所示。 加工表面 经济精度 表面粗糙度 加工方案 32的外圆两端面 铣 35的外圆两端面 铣 精铣 深 的槽 铣 27的端面 车 32的孔 16+的孔 铰 序的集中与分散 工序的集中与分散是确定工序内容多与少的依据，它直接影响整个工艺路线的工序数目及设备，工装的选用等。由于本例中左支座的生产类型为成批生产，确定选用工序集中原 则组织工序内容，一方面可以采用万能，通用机床配以专用夹具加工，以提高生产率，另一方面也可以减少工件的装夹次数，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度，并可以缩短辅助时间。 序顺序的安排 械加工工序 1 遵循“先基准后其他”原则， 2 遵循“先粗后精”原则， 3 遵循“先主后次”原则， 4 遵循“先面后孔”原则 助工序 在半精工后，安排去毛刺，中检工序；精加工后，去毛刺，安排去毛刺，清洗和终检工序。综上所述，该左支座工序的安排顺序为：基准加工 面粗加工 热处理 间穿插一些辅助工序。 床设备及工艺装备的选用 床设备的选用 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 在大批生产条件下，可以选用通用万能设备和数控机床设备。 艺装备的选用 由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。 1、选择机床，根据第八加工锥销孔的工序选择机床： 由于本零件加工精度比较高，因此我选用最常 用的机床：摇臂钻床用 面是这台机床的具体资料： 钻床用 品说明： 型号 大钻孔直径 25轴最大进给抗力 9000N 主轴最大扭距 160N m 主电机功率 钻孔锥度 3 主轴转速 9(级 )50轴每转进给量 9(级 ) 主轴行程 200轴箱行程 (手动 ) 200作台行程 310作台尺寸 400 550型尺寸 /包装尺寸 980 807 2302400 1030 1360床净重 /毛重 950/1300、选择刀具： 选用硬质合金扩孔钻、硬质合金铰刀 ,加工铸铁零件采用 加工选用 10锥柄复合麻花钻 ，精加工为 10铰刀 。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下： 用分度值为 游标长尺测量，以及读数值为 量范围 10025外径千分尺。 因为孔的加工精度介于 间 ，可选用读数值 量范围 5025内径千分尺即可。 槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为 精铣时，槽宽为 深为 可选用读数值为 量范围 0150游标卡尺进行测量。 定工艺路线 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 010 020 粗铣 80 孔的大端端面 游标卡尺 030 镗80 ) 质合金铣刀 和专用夹具 具 、游标卡尺 040 精铣80 ) 18速钢刀 和专用夹 、游标卡尺 050 精镗80 ) 质合金铣刀 和专用夹具 、游标卡尺 060 钻削 4通孔 ,锪沉头螺栓孔 式） 质合金镗刀 和专用夹具 、游标卡尺 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 4070 钻削锥销孔2孔，铰削锥销孔 10式钻床 13 的高速钢钻头、 20 高速钢锪孔钻 和夹具 内径千分尺 080 钻削 21 通孔，扩、铰孔25 锪铰 38 沉头螺栓孔 25 21 的高速钢钻头、 38的高速钢锪孔钻和专用夹具 内径千分尺 090 锪 削 沉 头 螺 栓 孔4320（） 43 的高速钢锪孔钻 和专用夹具 内径千分尺 0100 钻削 螺纹底孔 式钻 床 高速钢钻头和专用夹具 内径千分尺 0110 铣削尺寸为 5纵槽 速钢锯齿铣刀和专用夹具 0120 铰削 25 )的沉头孔 25 刀和专用夹具 0130 钻削 式钻床 高速钢钻头 和专用夹具 塞规，百分表，卡尺等 0140 铣削尺寸为 5横槽 速钢锯齿铣刀和专用夹具 0150 塞规，百分表，卡尺等 0160 0170 攻螺纹 4210 专用夹具 四 确定加工余量和工序尺寸 详细介绍第一道工序的加工余量和工序尺寸的确定方法 工序一 粗铣 80 孔的大端端面 由表 2 24 平面第一次粗加工余量为 取 于大端面取 11寸公差为 4， 4,所以工序尺寸为 01+ 五 确定切削用量及时间 定额 详细介绍第七道工序的切削用量及时间定额。 工序 60 钻削 4通孔 ,锪沉头螺栓孔 4下面我们就以 钻削 43的通孔为例 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 一 切削用量的计算 （ 1） 钻孔工步 1确定被吃刀量 : 钻 /2=13/22 确定进给量：查表取该工步的每转进给量 f=0.2 mm/r。 3 计算切削速度： 查表，取切削速度 v=15m/公式求得 n=1000 =367r/表对照该工序所选 转速 n=400r/实际转速 v=n d/1000=( 二 时间定额的计算 1 基本时间的计算 1 钻孔工步。 根据表格，钻孔的基本时间可由公式 t=L/ l+l1+。式中 l=7 3/2 =f=r,n=400r/上述结果带入公式，则该工序的基本时间 t= 2 辅助时间的计算 辅助时间： t= 其他时间的计算 其他时间： t=9% ( 单件时间定额的计算 工步 t=（ = 夹具设计 本次设计中为左支座设计一台专用夹具，以便在加工过程中提高工作效率、保证加工质量。左支座零件在本次夹具设计为加工 25的加工专用夹具。专用夹具的特点：针对性强、结构简单、刚性好、容易操作、装夹速度快、以及生产效率高和定位精度高。 利用本夹具主要用来钻加工 大端端 面的四孔。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对 80 )的平行度公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 位基准及定位元件的选择 由零件图可知：根据大端端面四孔的轴线与 80 )的尺寸要求，在对孔进行加工前， 80 )及其大端端面已按其加工技术要求加工，因此，80 )及其大端端面定位精基准（设计基准）来满足孔的尺寸要求。 削力及夹紧力的计算 参照 5 机 床 夹 具 设 计 手 册 可得： 切削力公式：中 3 ， 0 . 6( ) 0 . 9 5190p 查 表 手 册 得 ： 修 正 系 数 即： )( 实际所需夹紧力： 5 机 床 夹 具 设 计 手 册 得： 安全系数 6543210 式中：60 加工余量不均匀，加工性质，刀具钝化，断续切削等），见参考文献 5 机 床 夹 具 设 计 手 册 可得： K 所以 )( 5 8 0 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 螺旋夹紧时产生的夹紧力： 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 0 12 5 8 3 0 ( )t a n t a n ( ) 式中参数由 5 机 床 夹 具 设 计 手 册 可查得： 9 . 3 3 端 部 当 量 摩 擦 半 径 5 . 6 7 5螺 纹 半 径 1 90 螺 纹 处 摩 擦 角2 9 5 0 螺 纹 端 部 摩 擦 角螺纹升角 631 其中：作用力臂 )(140 8 0 ( ) 始 作 用 力 由 5 机 床 夹 具 设 计 手 册 得：原动力计算公式： 由上述计算易得： 0 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 位误差分析与计算 该夹具以 80 )孔及其大端端面为定位基准，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。为了满足