左臂壳体零件的加工工艺规程及夹具设计【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 撰写日期： 2014 年 00 月 00 日 本科生毕业论文（设计） 题 目 左臂壳体加工毕业设计 学 院 000000000 专业班级 0000 学生姓名 0000 指导教师 0000 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 中 文 摘 要 零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。 左臂壳体零件的主要加工表面为孔和外圆表面。外圆表面加工根据精度要要求可选择车削和磨削。孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的连接套，为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗车、半精车、精车和钻孔、铰丝等工序加工。 在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动，这一任务就是由机床夹具完成。对于单件、小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低，也难以保证加工精度，为此需设计专用夹具。 关键词： 工艺设计、基准选择、切削用量、定位误差 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸，交流 14951605 或 1304139763 s in do s is an it in to to to be to s is to to as as of so on of to on in s s so on on to is to on in is by as as is of to is 买文档送全套 纸，交流 14951605 1 目录 第一章 零件的分析 . 1 臂壳体的作用 . 1 臂壳体的主要工艺分析 . 1 第二章 左臂壳体工艺规程设计 . 2 定毛坯尺寸和毛坯图 . 2 准选择 . 2 基准的选择 . 2 基准的选择 . 2 面加工方法的选择 . 2 定工艺路线 . 3 艺方案的比较与分析 . 5 工余量 和工序尺寸 . 5 种机床与刀具选择 . 7 定切削用量和基本工时 . 7 工条件 . 7 算切削用量 . 8 算时间定额和提高生产率的工艺途径简介 . 21 第三章 夹具设计 . 22 1 零件专用夹具的设计 . 22 床夹具介绍 . 22 代夹具的发展发向 . 23 . 25 床夹具在机械加工中的作用 . 28 件的装夹方式 . 29 准及其分类 . 30 件的定位 . 31 见定位方式及定位元件 . 32 件的夹紧 . 33 2 问题的提出 . 36 3 车床夹具设计 . 37 位基准的选择 . 37 定位误差分析 . 37 夹具设计及操作的简要说明 . 37 夹具零件 . 37 第四章 结论 . 43 致 谢 . 44 参考文献 . 45 买文档送全套 纸，交流 14951605 2 买文档送全套 纸，交流 14951605 3 买文档送全套 纸，交流 14951605 4 买文档送全套 纸，交流 14951605 5 买文档送全套 纸，交流 14951605 1 第一章 零件的分析 臂壳体的作用 左臂壳体：主要用来联接齿轮变速箱和旋耕机刀架支臂及链条传动箱，共同组成旋耕机支架。 臂壳体的主要工艺分析 零件材料为 考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构 有点复杂 ，生产类型为中批生产，故选择 机械 砂型铸件毛坯 。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。 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 了保证其径向跳动符合技术要求，先粗车右端 80的外圆，再粗车左端 72的外 圆，然后半精车右端 80 的外圆，再半精车、精车左端 72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、半精、精车 52孔，就可以保证了同时还粗车，半精车 52孔的左端面。同时以精车左端 尺寸精度等级为 8级，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。 的孔要求以 80 的中心轴线和 95 的端面作为基准进行定位，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半精铰才能达到技术要求，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。 3 的孔要求以 72 的中心轴线、 115 的端面和右端 8 的孔买文档送全套 纸，交流 14951605 2 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 尺寸精度等级为 8级，因此钻孔后需要进行半精铰孔才能达到技术要求。 第二章 左臂壳体工艺规程设计 定毛坯尺寸和毛坯图 查机械加工手册可知，查得该铸件的尺寸公差等级 12级，取 0级，加工余量等级为 时考虑到铸造的合理行与成本，考虑到 72的外圆在长度方向上距离端面的尺寸为 5 80在长度方向上距离端面的尺寸为 6了铸造方便将其铸造为 115，简化铸造形状。其他基本尺寸见毛坯图。 准选择 基准的选择 按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置 要求，应选择不加工表面为粗基准，故根据零件应选择 45的孔和 72的左端面作为粗基准。 基准的选择 精基准的选择根据互为基准原则、基准重合原则和自为基准原则，应该选择 115的左端面， 95的右端面和 72， 80 的外圆表面作为精基准。 面加工方法的选择 左臂壳体各加工面的加工方法 加工面 精度 粗糙度 加工方案 买文档送全套 纸，交流 14951605 3 72的外圆 8级 车 精车 115的端面 无 车 80的端面 无 无 粗车 72的左端面 无 无 粗车 80的外圆 车 精车 95的端面 无 粗车 52的孔 车 精车 52孔的左端面 无 车 8的孔 43 无 25 钻 8的孔 定工艺路线 根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的精度 和粗糙度能力，以及各种机床的加工特点，查阅和参考机械制造工艺学和机械制造技术基础毕业设计指南等资料，可得到各加工面的加工方法（表 1）和加工工艺工序安排（表2）： 工艺路线一 ： 工序：铸造； 工序：清砂，检验； 工序：人工时效 工序：以 115 的端面和 45 的孔作为定位基准进行的定位，粗车右端95的左端面、右端面和 80右端面、外圆。 买文档送全套 纸，交流 14951605 4 工序：以 95 的右端面和 80 的外圆进行定位基准进行的定位，在 95得端面钻 。 工序：以加工后的 8 的孔和 80 的外圆进行 定位基准进行的定位，钻 43的孔； 工序：以加工后 95的端面和 80的外圆作为定位基准进行定位，粗车115的右端面、左端面和 72的左端面、外圆。 工序：以加工后 115 的端面和 72 的外圆作为定位基准进行定位，半精车 95的右端面，半精车 80的外圆。 工序：以加工后 95的端面和 80的外圆作为定位基准进行定位，半精车、精车 72的外圆。 工序：以加工后 115 的端面和 72 的外圆作为定位基准进行定位，精车 80的外圆，并倒角；粗车，半精车 52孔的左端面并倒角；粗、半精车，精车 52的 孔并倒角。 工序：以加工后 8 的孔、 72的外圆和 115的端面作为定位基准进行定位，钻 43的孔，钻 精铰至 8； 工序：钳工去毛刺，清洗 工序：终检； 工序：入库。 工艺路线二 ： 工序：铸造； 工序：清砂，检验； 工序：人工时效 工序：以 95 的端面和 45 的孔作为定位基准进行定位，粗车 115 的端面和 72的外圆； 工序：以加工后 115 的端面和 45 的孔作为定位基准进行定位，粗车95的端面和 80的外圆； 工序：以加工后 95的端面和 80的外圆作为定 位基准进行定位，半精车，精车 72的外圆； 工序：以加工后 115 的端面和 72 的外圆作为定位基准进行定位，半精买文档送全套 纸，交流 14951605 5 车，精车 80的外圆并倒角，粗、半精车，精车 52的孔并倒角，粗车，半精车 52孔的左端面。 工序：以加工后 80 的外圆和 95 的端面作为定位基准，钻 孔，半精铰至 8； 工序：以加工后 8 的孔和 95 的端面作为定位基准进行定位，钻 43的孔； 工序：以加工后 8 的孔、 72的外圆和 115的端面作为定位基准进行定位，钻 43的孔，钻 精铰至 8； 工序：钳 工去毛刺，清洗 工序：终检； 工工序：入库。 艺方案的比较与分析 工艺路线一采取先加工孔的方法避免了零件右端不规则外圆难夹紧的缺点，以便于用孔来装夹加工零件的左端面，而且路线一把 80的外圆的粗车，半精车，精车都分开，以半精车的 80外圆对的 72的外圆进行半精车、精车更容易保证80的外圆和 72的外圆的微小圆跳动要求，保证了零件的加工精度要求，而且便于装夹。而工艺路线二用粗加工后的 80的外圆对 72的外圆半精车、精车，这样，然后才能用精加工后的 72的外圆半精车，精车 80的外圆，这样 把半精车，精车集中在一起， 72 的外圆和 80的外圆的圆跳动量得不到保证。而且因为零件右端不规则外圆造成了装夹的困难！综合因素考虑，选择工艺路线一作为零件的加工工艺路线。 工余量和工序尺寸 结合左臂壳体尺寸，加工方法，查阅实用机械加工工艺手册结合铸造机买文档送全套 纸，交流 14951605 6 加工余量可以得到各加工面的加工余量，如下所示： 左臂壳体加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定： 加工面 工序名称 工序间的量/序 工序基本尺寸 /注工序的尺寸公差 /济精度（ 表面粗糙度 /m 端面 粗车 3 40 5 圆 精车 72 半精车 0 9 粗车 41 13 25 74 毛坯 115 115的端面 粗车 左端面 端面 1 13 25 10 圆 精车 80 半精车 粗车 13 13 82 毛坯 95 52的孔 精车 52 半精车 0 粗车 5 12 25 50 毛坯 45 95的端面 半精车 右端面 0 6 粗车 左端面 1 右端 面 2 25 52的孔 半精车 0 买文档送全套 纸，交流 14951605 7 的左端面 粗车 2 15 毛坯 45 8半精铰 8 8钻 1 25 95右端面 43 钻 13 11 25 13 8半 精铰 8 8钻 1 25 115右端面 43 钻 13 11 25 13 注：加工时需要保证留有加工余量 ,最终尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。 种机床与刀具选择 综合考虑所要加工零件的尺寸及要加工表面所要达到的粗糙度 机床与刀具如下： 卧式车床 硬质合金外圆车刀，端面车刀 立式钻床 硬质合金 8的硬质合金铰刀。 8定切削用量和基本工时 工序 ：车 63 外圆及端面 工条件 加工材料： b 造 加工要求：粗车 95外圆及端面 机床： 端面车刀：刀片材料 杆尺寸 16 25，0，0r=15， 0a=8， r= 外圆车刀 : 刀片材料 杆尺寸 16 25，5，0r=15， 0a=8， r=2。 买文档送全套 纸，交流 14951605 8 算切削用量 （ 1）粗车 95 外圆端面 1）已知毛坯长度方向的加工余量为右端为 次走刀完成。长度加工公差按 . 2）进给量 f：根据实用机械加工工艺手册查 得 ,当刀杆尺寸为 16 25，p 3以及工件直径为 95时 f=。 按 用机械加工工艺手册取 f=。 3）计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册 削速度计算公式为（寿命选 T=60 y va pc k (m/ （ 其中 58， .4,m=上述数据带入公式中： 0 . 2 0 . 1 5 0 . 41586 0 2 . 5 0 . 8 )确定机床主轴转速 d 000 =178/机床说明（见实用机械加工工艺手册），现取 160r/以，实际切削速度： V=1000=95 1601000=)切削工时，据机械加工工艺手册得： t= 60 = 2）粗车 95 左端面 1）已知毛坯长度方向的加工余量为左端为 1次走刀完成。 ，长度加工公差按 2）进给量 f：根据实用机械加工工艺手册查得 ,当刀杆尺寸为 16 25，p 3以及工件直径为 95时 f=。 按 用机械加工工艺手册取 f=。 3）计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册 削速度计算公式为（寿命选 T=60 买文档送全套 纸，交流 14951605 9 y va pc k (m/ （ 其中 58， .4,m=上述数据带入公式中： 0 0 1 0 )确定机床主轴转速 d 000 =255.2/机床说明（见实用机械加工工艺手册），现取 250r/以，实际切削速度： V=1000=95 2501000=)切削工时，据机械加工工艺手册得： t= 50 = 2）粗车 95 的 外圆 切削深度 : 单边余量 Z=分 2次切削，第一次切 进给量 : 据切削用量简明手册表 用 f=： （ 其中 58， .4,m=0.2 0 . 2 0 . 1 5 0 . 41 5 8 0 . 86 0 3 . 2 5 0 . 7=定主轴转速： 000=1000 =机床选取 n=200r/以实际切削速度： V=1000=200 951000=60m/削工时： 按机械加工工艺手册 文档送全套 纸，交流 14951605 10 t= 6 00 =)效验机床功率 主切削力按实用机械加工工艺手册得所示公式计算 cF cF cc 其中 795， .0, c =2795 削时消耗功率 1000vF 5 8 7 7 3 6 0 1 0 0 0 =据中 以机床功率已足够，可以正常加工。 7）效验机床进给系统速度。已知主切削力 向切削力按实用机械加工 工艺手册公式计算 由手册查得单位切削力 P=2000N/ 2故切削力为： . 1 0 0 0 .095N 在一般的切削加工中，刀尖圆弧半径 r对 手册可以查得： r=时，0时， z=径向力和轴向力分别为： z（ Fz）x=Fz）机床的导轨与溜板之间的摩擦系数 =机床的进给机构沿纵轴进给方向所承受的力为： （ z） =747+1402+4095） =机床纵向进给机构可承受的最大纵向力远远大于 机床进给系统可正常工作。 工序 ：钻、铰 8的 孔 买文档送全套 纸，交流 14951605 11 选用机床： （ 1）钻 8的 孔 进给量： f=（根据实用机械加工工艺手册） 切屑速度： v=40m/根据实用机械加工工艺手册 ) 000=1000 =机床选取 400r/实用机械加工工艺手册 ) 所以实际切削速度 V=1000=1400 削工时： t=16 400= 2）半精铰 8的 孔 进给量： f=（实用机械加工工艺手册） 切屑速度： v=8m/实用机械加工工艺手册 000=1000 88=机床选取 51/实用机械加工工艺手册 ) 所以实际切削速度 V=1000=351 81000=削工时： t=16 51=序： 钻 43 的 孔 进给量： f=（实用机械加工工艺手册） 切屑速度： v=40m/实用机械加工工艺手册 000=1000 408=1592r/机床选取 400r/实用机械加工工艺手册表 买文档送全套 纸，交流 14951605 12 所以实际切削速度 V=1000=1400 81000=削工时： t=16 400序： 粗车 115 左、右端面和 72 的外圆 。 （ 1）粗车 115左端面 1）已知毛坯长度方向的加工余量为左端为 次走刀完成。长度加工公差按 . 2）进给量 f：根据机械加工工艺手册查得 ,当刀杆尺寸为 16 25，p 3以及工件直径为 115时 f=。 按 械加工工艺手册取 f=。 3）计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册，切削速度计算公式为（寿命选 T=60 y va pc k (m/ （ 其中 58， .4,m=上述数据带入公式中： 0 . 2 0 . 1 5 0 . 41586 0 2 . 5 0 . 8 )确定机床主轴转速 d 000 =147/机床说明（见实用机械加工工艺手册），现取 160r/以，实际切削速度： V=1000=115 1601000=)切削工时，据实用机械加 工工艺手册得： t= 60 =）粗车 115 右端面 1）已知毛坯长度方向的加工余量为右端为 1次走刀完成。 ，长买文档送全套 纸，交流 14951605 13 度加工公差按 2）进给量 f：根据机械加工工艺手册查得 ,当刀杆尺寸为 16 25，p 3以及工件直径为 115时 f=。 按 用机械 加工工艺手册取 f=。 3）计算切削速度。 据实用机械加工工艺手册 削速度计算公式为（寿命选 T=60 y va pc k (m/ （ 其中 58， .4,m=上述数据带入公式中： 0 0 1 0 )确定机床主轴转速 d 000 =211/机床说明（见实用机械加工工艺手册），现取 200r/以，实际切削速度： V=1000=115 2001000=)切削工时，据机械加工工艺手册得： t= 00 = 3）粗车 72 的 外圆 切削深度 : 单边余量 Z=分 5次切削，每次切 进给量 : 据实用机械加工工艺手册，选用 f=： （ 其中 58， .4,m=0.2 0 . 2 0 . 1 5 0 . 41 5 8 0 . 86 0 4 . 1 0 . 7=52r/定主轴转速： 000 =1000 52115 =144r/文档送全套 纸，交流 14951605 14 按机床选取 n=160r/以实际切削速度： V=1000=160 1151000=削工时： 按机械加工工艺手册 t= 5 60 =序：半精车 95 的右端面和 80 的外圆 。 （ 1）半精车 95 右端面 1）已 知 95 右端面的加工余量为为 次走刀完成。，长度加工公差按 2）进给量 f：根据实用机械加工工艺手册查得 ,当刀杆尺寸为 16 25，p 3以及工件直径为 95时 f=。 按 用机械加工工艺手册取 f