支架工艺规程及铣Φ30mm孔上端面的夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 毕业设计说明书 题目：支架工艺规程及铣 30上端面的夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 摘 要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 支架加工工艺规程及其铣 30的夹 具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词 ：工艺、工序、切削用量、夹紧、定 位、误差。 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 so on 140 is as as on in to is on to a of is on to as as in to 文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 2 二 . 工艺规程设计 2 2 2 3 、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3 4 三 夹具设计 16 题的提出 16 位基准的选择 16 削力及夹紧力计算 17 位误差分析 19 19 具设计及操作简要说明 23 总 结 25 致 谢 26 参考文献 27 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 1 页 共 27 页 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意 义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 支架的加工工艺规程及其铣的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很 好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 2 页 共 27 页 一、 零件的分析 零件的作用 支架的作用，待查 零件的工艺分析 支架有 3 组加工面且有位置度要求。 1：以 70 底面为基准的加工面，这组加工面主要的是上下端面， 2：以 70 外圆和 30 外圆为基准的加工面，这组加工面主要 30 的孔。 3;以 30 孔为基准的加工面，这组加工面主要剩余的其他各面和孔及槽 二 . 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件的材料为 据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载 荷情况，选用砂型机铸造。 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对支架这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的上端的不加工平面作为粗基准。支架外轮廓用短 V 形块定位，可以消除 x 、 y 两个自由度，再用一个底面定位，买文档送全套 纸，交流 14951605 第 3 页 共 27 页 精基准的选择：根据基准重合原则，选取泵体外轮廓及已加工 的底面作为精基准。 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下工艺方案： 方案： 工序 ：铸造 工序 ：时效处理 工序： 粗铣 30工序：粗铣 30工序：钻 铰 30工序：钻 工序：锪 11工序：铣削 3工序：铣削 2工序 X：钻削 工序 8工序 攻螺纹 6 工序 检，入库 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 支架材料为 量为 产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 4 页 共 27 页 2、 支架的底面 由于支架底面要与其他接触面接触。作为后序的基准，所以要进行精铣，其加工余量为 3、支架的轴孔 毛坯为除了两个大孔外的实心，其他不铸造出孔。孔的精度要求介于 照参数文献，确定工艺尺寸余量 确定切削 用量及基本工时 工序 I：铸造 工序 效处理 工序： 粗铣 301. 选择刀具 刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用 p ， 50 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 p 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750751 0 0 0 w 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 5 页 共 27 页 当750r/ 按机床标准选取 6003） 计算工时 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 97021 粗铣 301. 选择刀具 刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用 p ， 50 ， 50 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 5） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750751 0 0 0 w 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 6 页 共 27 页 当750r/ 按机床标准选取 6006） 计算工时 切削工时： l=70 1 ， 2 ，则机动工时为 m 0 370921 钻 铰 30工步一：钻 28确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， d= 28 时， 。由于本零件在加工 28 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 0 0 3 7 5281 0 0 0 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 7 页 共 27 页 切削工时： 1 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， d= ， 。由于本零件在加工 时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 9 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 切削工时： 1 ， ， 2 ，则机动工时为 m 孔至 30文档送全套 纸，交流 14951605 第 8 页 共 27 页 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， d= 30 时， 。由于本零件在加工 30 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 730 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 0 0 375301 0 0 0 切削工时： 1 ， ， 2 ，则机动工时为 m I： 钻 螺纹底孔 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 角 o 16 ，二重刃长度 1202 450 30 （ 1）决定进给量 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 9 页 共 27 页 查切 0 22 按 钻 头 强 度 选 择 按 机 床 强 度 选 择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 命 （ 3）切削速度 查切 18修正系数 10故 18 。 m 4 3 21 0 0 00rd vn s 查切机床实际转速为 360 故实际的切削速度 （ 4）校验扭矩功率 M P 故满足条件，校验成立。 m 6 0 m 工序 孔 11定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的买文档送全套 纸，交流 14951605 第 10 页 共 27 页 00 ， d= 11 时， 。由于本零件在加工 11 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 0 0 375111 0 0 0 切削工时： 2 ， ， 2 ，则机动工时为 m 铣削 3卧式铣床 择刀具 刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 5 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 11 页 共 27 页 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 7） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 510001000 rd vn s 按机床标准选取1450 r m 771000 1450501000 w 当1450r/ 1 1 6 01 4 5 按机床标准选取 11608） 计算工时 切削工时： 01 ， 2 ，则机动工时为 m 5 34021 fn X： 铣削 2卧式铣床 择刀具 刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 5 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 12 页 共 27 页 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 9） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 510001000 rd vn s 按机床标准选取1450 r m 771000 1450501000 w 当1450r/ 1 1 6 01 4 5 按机床标准选取 116010） 计算工时 切削工时： 21 ， 2 ，则机动工时为 m 5 32221 fn ：钻削 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 角 o 16 ，二重刃长度 1202 450 30 （ 1）决定进给量 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 13 页 共 27 页 查切 0 22 按 钻 头 强 度 选 择 按 机 床 强 度 选 择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 命 （ 3）切削速度 查切 18修正系数 10故 18 。 m 4 3 21 0 0 00rd vn s 查切机床实际转速为 360 故实际的切削速度 0 00 （ 4）校验扭矩功率 M P 故满足条件，校验成立。 m 6 0 m 工序 8选择 8速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册买文档送全套 纸，交流 14951605 第 14 页 共 27 页 表 6） 0 . 4 3 /f m m r机（切削表 工艺表 16） 1 5 / m i （切削表 度 200 217 m i n/5 0 0 0 0 r/n（工艺表 5） 实际切削速度： m in/ 0 0 5 8 0 0 0 机m 1 机机工序 丝 步一： 攻螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 机动时 1 ， 1 ， 攻 孔 m 5 )211()( 1 nf m 工步二：攻丝 螺纹 15 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 15 页 共 27 页 17 按机床选取 95 ，则 机动时 2 ， ， 2 攻 m i 5 )( 21 nf m 工序 检，入库 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 16 页 共 27 页 三、 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。 由指导老师的分配，决定设计和第 序的铣 30 孔 上端面的铣床夹具。 铣 30 孔上端面的夹具 题的提出 本夹具主要用于铣 30 孔的上端面，因为 30 孔的上端面在第 序，只加工了 30 孔的上端面，因此定位基准不好选择，自身和其他没有位置度要求，我们采用没加工的 26 孔， 30外圆及其端面作为定位基准。 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响 所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。我们采用 26的孔， 30 的外圆及其端面作为定位基准 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 17 页 共 27 页 削力及夹紧力计算 （ 1）刀具： 采用端铣刀 50z=24, 机床： 由 3 所列公式 得 查表 8 得其中： 修正系数 0.1C q X y u 8 z=24 0 代入上式，可得 F= 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K=4321 1K 为基本安全系数 K 为加工性质系数 K 为断续切削系数 以 （ 2） 夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 21 其中 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 18 页 共 27 页 F= G N 夹紧螺钉： 公称直径 d=16料 45钢 性能级数为 006 M P 8 0108 螺钉疲劳极限： M P 极限应力幅： M P 许用应力幅： M P aS 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s= 取 s=4 得 满足要求 M P 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 19 页 共 27 页 位误差分析 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在铣床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差 为： 本工序采用一活动 挡快定位，工件始终靠近挡块的一面。但是，由于此道工序后还有精加工，因此本道工序要求不高，故应当能满足定位要求。 向键与对刀装置设计 定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。 根据 80定向键结构如图所示： 夹具体槽形与螺钉图 根据 a=14向键的结构尺寸如下 ： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 20 页 共 27 页 表 定向键数据表 B L H h D 1h 夹具体槽形尺寸 2B 2h 公称尺寸 允差 d 允差 4d 公称尺寸 允差D 14 0 8 3 10 3 + 对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对 位置。 由于本道工序是完成后钢板弹簧吊耳内侧端面的粗铣加工，所以选用圆形对刀块。圆形对刀块的结构和尺寸如图所示： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 21 页 共 27 页 图 对刀块图 对刀块尺寸如下 塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 22 页 共 27 页 标记 四周倒圆图 平塞尺图 塞尺尺寸为： 表 平塞尺尺寸表 公称尺寸 H 允差 d C 2 文档送全套 纸，交流 14951605 第 23 页 共 27 页 夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单 ，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了活动 V 型块的夹紧方式。本工序为铣切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。 装配图附图如下： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 24 页 共 27 页 夹具体零件图附图如下： 买文档送全套 纸，交流 14951605 第 25 页 共 27 页 总 结 设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益匪浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计 ，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种