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支架 零件 加工 工艺 14 钻床 夹具 设计 说明书 仿单 cad

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哈理工荣成学院 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 3 页 产品名称 零（部）件名称 支架 第 1 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 6 钻削 坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 定位销 乳化液 定位轴 工序工时 准终 单件 夹具体 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 钻 2 14孔 麻花钻 13 452 10 3 1 2 粗铰 2 14孔 300 7 3 精铰 2 14孔 136 5 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 哈理工荣成学院 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 3 页 产品名称 零（部）件名称 支架 第 2 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 6 钻削 坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 定位销 乳化液 定位轴 工序工时 准终 单件 夹具体 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗铣底面 和上面 ，保证尺寸 85 到工序尺寸 铣刀 D=50 游标卡尺 中间套筒 85 2. 210 2 50 2 精铣底面 和上面 到尺寸 85 铣刀 D=50 游标卡尺 中间套筒 85 1 210 1 150 编制（日期） 审核（日期） 会签（ 日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 哈理工荣成学院 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 3 页 产品名称 零（部）件名称 支架 第 2 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 6 钻削 坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 定位销 乳化液 定位轴 工序工时 准终 单件 夹具体 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗铣上面 和底面 ，保证尺寸 85 到工序尺寸 铣刀 D=50 游标卡尺 中间套筒 85 2. 210 2 50 2 精铣上面 和底面 到尺寸 85 铣刀 D=50 游标卡尺 中间套筒 85 1 210 1 150 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 哈理工荣成学院 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 3 页 产品名称 零（部）件名称 支架 第 3 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 6 钻削 坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸件 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 定位销 乳化液 定位轴 工序工时 准终 单件 夹具体 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (走刀次数 时间定 额 机动 辅助 1 钻对角线上两个 6 孔到工序尺寸 5 钻头 游标卡尺 25 扩对角线上两个 6 孔到工序尺寸 头 游标卡尺 25 铰对角线上两个 6 孔到工序尺寸 6刀 游标卡尺 25 制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品型号 零（部）件图号 8301 第 1 页 产品名称 零（部）件名称 支架 共 1 页 材料牌号 坯种类 铸造件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 准终 单件 1 铸造 金属型铸造 铸造 100 2 热处理 正火 热处理 3 铣削 铣 222 14金工 铣削 铣 38金工 铣削 铣 6金工 钻削 钻、粗铰、精铰 2 14金工 钻削 钻并扩 22金工 钻削 钻并扩 38金工 钻削 钻并扩 6金工 0 去毛刺 去除工件表面的毛刺 金工 11 检验 终检 质检室 编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期）、 处 数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 哈尔滨理工大学荣成 学院课程设计 第 1 页 目 录 一 . 序言 . 1二 . 零件分析 . . 3 1. 零件的作用 . 零件的工艺分析 . . . 选择坯 . 确定毛坯的成形方法 . . 铸件结构工艺性分析 . 4 3. 铸 造工艺方案的确定 . . 铸造工艺参数的确定 . . . 工艺规程设计 . 5 1. 定位基准的选择 . . 工件表面加工方法的选 . . 制定工艺路线 . . 机械加工余量、工序尺寸及毛坯配尺寸的确定 . . 确定切削用量及基本工时 . . . 夹具设计 . . 确定设计方案 . . 机械加工工序卡片 . . . 参考文献 错误 ! 未 定 义 书签。 . 19 七 . 总结 . 20 第 2 页 第 3 页 一 . 序言 机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 1) 能熟 练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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，保证零件的加工质量。 2) 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3) 会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了 使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 第 4 页 二 . 零件分析 (一 ) 零件的作用 支架是机床上用于支撑轴的机构，支架以 22孔套在轴上。 本设计任务给定的零件转 支架 即传递运动并保持其他零件正确工作方式，和保持互相之间的正确位置。其对加工平面，平行度，加工孔，垂直度，等有一定的要求，由于零件比较复 杂，不成规则，故加工过程中需要用到复杂的夹具。 (二 )零件的工艺分析 1) 22为加工中心的加工表面 这一组加工表面包括： 22孔，两个尺寸为 14 孔，以及各孔端面的铣削。其中，主要加工表面为 14 加工需要完全定位。 2) 38为加工中心的加工表面 这一组加工表面包括： 38孔， 粗糙度为 及该孔的端面铣削。 3) 6这一组 加工表面包括： 6孔以及该端面的铣削。 该表面加工精度均要求较低，不需要高精度机床加工，通过铣削，钻床的粗加工就可以达到加工要求。 由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并保证它们之间的位置精度要求。 第 5 页 三 . 选择毛坯 (一 )确定毛坯的成型方法 该零件材料为 虑到支架工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构上看， 零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 (二 )铸件结构工艺性分析 该零件底平面因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但 因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢，故能满足支架使用要求。 (三 )铸造工艺方案的确定 根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考机械制造技术基础课程设计表 2用砂型铸造。 (四 )铸造工艺参数的确定 按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺学课程设计表 1得加工余量等级为转查表 1件高度为 138寸公差为 7 级，加工余量等级为 H，得加工余量为 第 6 页 四 . 工艺规程设计 (一 )定位基准的选择 基面的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 本零件是有精度较高要求的孔的 方 状零件，平面和孔是设计的基准，也是装配和测量的基准，在加 工时，应尽量以大平面为基准。 先以上右端面为粗基准，粗铣左端面，再以左端面为粗基准，粗铣右端面，再以右端面为精基准，精铣左端面，然后以右端面为基准钻出一个 22 的孔和两个 14 的孔，并对两个 14 的孔粗铰和精铰。以左端面为基准，铣上表面，然后钻出 6的孔。以前端面为粗基准，粗铣后端面，再以后端面为粗基准，铣前端面，然后以前端面为精基准，精铣后端面，再以后端面为精基准，精铣前端面，然后钻出 38的孔，并进行扩孔。 (二 )工件表面加工方法的选择 本零件的加工面有内孔、端面，材料为 考机械 制造工艺设计简明手册表 6、表 7实用机械加工工艺手册表 3 3加工方法选择如下： 1) 上表面： 是定位基准面， 表面粗糙度 进行端铣平面，先 粗铣 ，在进行半精铣和精铣 。 第 7 页 2) 34圆柱端面： 未注公差等级 ,根据 79规定公差为 面粗糙度为 采用的加工方法为粗铣精铣 。 3) 24圆柱端面： 未注公差等级 ,根据 79规定公差为 面粗糙度为 采用的加工方法为粗铣精铣。 4) 54圆柱端面： 未注公差等级，根据 79规定公差为 面粗糙度为 采用的加工方法为粗铣精铣。 5) 6注公差等级，采用直接钻孔的方法， 倒角用车刀加工 。 6) 22表面粗糙度为 采用钻扩铰精铰的加工方 法，倒角用车刀加工。 7) 14偏差为 偏差为 0，采用 钻铰精铰的加工方 法，倒角用车刀加工。 8) 38表面粗糙度为 采用钻扩铰精铰的加工方法，倒角用车刀加工。 (三 )制定工艺路线 制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。 工艺路线方案一 工序号 工序内容 第 8 页 1 铸造 2 热处理 3 粗铣左端面 4 粗铣右端面 5 精铣左端面 6 精铣右端面 7 钻，倒角，扩孔 22 8 钻，倒角，粗铰，精铰 孔 2 14 9 钻，倒角，扩孔 38 10 钻 孔 6， 倒角 11 去毛刺 12 清洗 13 终检 方案二： 工序号 工序内容 1 铸造 2 钻，倒角，扩孔 22 第 9 页 3 钻，倒角，粗铰，精铰 孔 2 14 4 钻，倒角，扩孔 38 5 钻孔 6， 倒角 6 粗铣左端面 7 粗铣右端面 8 精铣左端面 9 精铣右端面 10 去毛刺 11 热处理 12 清洗 13 终检 机械加工工序应 遵循 “先粗后其它”、 “先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原则。铸造成型后切边，进行调制，调制硬度为190220进行酸洗，喷丸 处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛胚表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响；支架竖起两端面在加工之前局部高频淬火，提高耐磨性和工作中冲击载荷的能力。综合考虑，应该选择第一种方案。 (四 )机械加工余量、工序尺寸及毛坯配尺寸的确定 “支架”零件材料为 度 190坯重量约为 第 10 页 生产类型为中批生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序及毛坯尺寸如下： 工序 1: 221）按照工艺手册表 加工精度 铸件复杂系数件重 6两孔外端面的单边加工余量为 Z=2件的公差按 工艺手册表 质系数去 复杂系数 铸件的偏差为 2）磨削余量：单边 工艺手册表 磨削公差即零件公差 07 3）铣削余量：铣削的公称余量（单边）为 Z = 削公差：现规定本程序（粗铣）的加工精度为 此可知本工序的加工尺寸偏差为 工序 2: 381）按照工艺手册表 加工精度 铸件复杂系数件重 6两孔外端面的单边加工余量为 Z=2件的公 差按 工艺手册表 质系数去 复杂系数 铸件的偏差为 2）磨削余量：单边 工艺手册表 磨削公差即零件公差 07 3）铣削余量：铣削的公称余量（单边）为 Z = 第 11 页 铣削公差：现规定本程序（粗铣）的加工精度为 此可知本工序 的加工尺寸偏差为 工序 3: 14 1）按照工艺手册表 加工精度 件复杂系数件重 6两孔外端面的单边加工余量为 Z=件的公差按 工艺手册表 质系数去 复杂系数 铸件的偏差为 2）磨削余量：单边 工艺手册表 磨削公差即零件公差 07 3）铣削余量：铣削的公称余量（单边）为 Z = 削公差：现规定本程序（粗铣）的加工精度为 ，因此可知本工序的加工尺寸偏差为 工序 4:通孔 22毛坯为实心，不冲孔。通孔精度要求介于 间，参照工艺手册 表 钻孔： 16孔： 20 2Z=4孔： 2Z=镗： 2Z=镗： 22 2Z=序 5: 通孔 38毛坯为实心，不冲孔。通孔精度要求介于 间，参照 第 12 页 工艺手册表 钻孔： 20孔： 36 2Z=16孔： 2Z=镗： 2Z=镗： 38 2Z=序 6:内孔 6毛坯为实心，不冲孔。内孔精度要求介于 间，参照工艺手册表 钻孔： 孔： 6 2Z=序 7: 通孔 14 毛坯为实心，不冲孔。内孔精度要求介于 间，参照工艺手册表 钻孔： 12铰： 2Z=铰： 14 2Z=五 )确定切削用量及基本工时 在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量。 (1)切削用量指：背吃刀量 切削深度 进给 量 f 及切削速度 (2)确定方法是：确定切削深度 确定进给量 确定切削速度 (3)具体要求是：由工序或工步余量确定切削深度：精、半精加工全部余量 第 13 页 在一次走刀中去除；在中等功率机床上一次走刀 10按本工序或工步加工表面粗糙度确定进给量：对粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初选进给量后还要校验机床进给机构强度：可用查表法或计算法得出切削速度 ，用公式换算出查表或计算法所得的转速 ，根据 在选择机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速 n 机 作为实际的转速，再用换算出实际 的切削速度 填入工艺文件中。对粗加工，选取实际切削速度 、实际进给量 f 机 和背吃刀量 后，还要校验机床功率是否足够等，才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。 工序 1:工序粗、精铣左右端面 （ 1） 粗铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 择用一把 参数为：铣刀外径 00刀齿数 Z=10。 2）、确定铣削深度 a p： 单边加工余量 Z=量不大，一次走刀内切完，则： a p=）、确定每齿进给量 根据切 削手册表 硬质合金铣刀在功率为 51 铣床加工时，选择每齿进给量 z，由于是粗铣，取较大的值。现取： z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 取 据切削手册表 00=180 第 14 页 5）、确定切削速度 根据切削手册表 c： 由 z，查得 7mm/z n=245mm/z 85mm/z 根据 55 r/ 00 mm/6）、计算基本工时： l=50 T= 2）精铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 择用一把 刀外径 00刀齿数 Z=10 2）、确定铣削深度 由于单边加工余量 Z=一次走刀内切完，则： a p= 0.5 ）、确定每齿进给量 由切削手册表 硬质合金铣刀在功率为 51铣床加工时，选择每齿进给量 z，半精铣取较小的值。现取： z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 取 据切削手册表 00=180 5）、确定切削速度 根据切削手册表 c：由 4 z=z，查 第 15 页 得： 10mm/z n=352mm/z 94mm/z 根据 80 r/ 00 mm/ 6）、计算基本工时： l=40 , 2 所以本工序的基本时间为： T=t1+序 2: 工序钻 2个 14(1)、 加工条件 工件材料： 火， b=220190 220工要求： 钻铰孔 14机床选择：选用立式钻床 机械制造技术基础课程设计 (2)、 确定切削用量及基本工时 选择 14机械制造技术基础课程设计 d=40 L=25 f 机 =r (见 金属机械加工工艺人员手册 表 14 =13m/（见 金属机械加工工艺人员手册 表 14 按机床选取 n 机 =195r/ 金属机械加工工艺人员手册 表 14 所以实际切削速度： m/基本工时： l=80 ) 1 4) 4按 金属机械加工工艺人员手册 表 14 工序 3:钻孔 6第 16 页 选择 6机械制造技术基础课程设计 d=6 L=25f 机 =r (见切削手册表 艺手册表 =13m/（见切削手册表 按机 床选取 n 机 =195r/工艺手册表 所以实际切削速度： 基本工时： l=16 1 4) 4按工艺手册表 序 4: 工序钻 22(1)、 加工条件 工件材料： 火， b=220190 220工要求：钻扩孔 22机床选择：选用立式钻床 机械制造技术基础课程设计 (2)、 确定切削用量及基本工时 选择 40机械制造技术基础课程设计 d=40 L=25 f 机 =r (见 金属机械加工工艺人员手册 表 14 =13m/（见 金属机械加工工艺人员手册 表 14 按机床选取 n 机 =195r/ 金属机械加工工艺人员手册 表 14 所以实际切削速度： m/ 第 17 页 基本工时： l=180 ) 4 7) 6按 金属 机械加工工艺人员手册 表 14 五 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动成本，需要设计专用夹具。按指导老师的布置，设计工序 钻 14 孔的钻 床夹具。 钻 14 孔的钻 床夹具 本夹具主要用于钻 14 孔 ，由于该孔精度要求较高，所以，在本道工序加工时，应该考虑其精度要求，同时也要考虑如何提高劳动生产率。 (一 )确定设计方案 1)定位基准的选择： 由零件图可知， 14孔 对上表面有垂直度要求。为了使定位误差为零，应该选择以 14孔定位的定心夹具。 2)切削力及夹紧力计算： 刀具： (见切削手册表 其中： 5， .0，00， n=255， ， Z=10 F=75 10/(100 2550) ) 水平分力： ) 垂直分力： ) 第 18 页 在计算切削力时，必须安全 系数考虑在内。 安全系数 : K= 其中： F = N) 实际加紧力为 F 加 = 2） =N) 其中 2 为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数， 2=母选用 牙三角螺纹，产生的加紧力为 W=2M/a+6055)+3- （ 其中 ： M=19000 a=2029， D=23d=16得： W=1N) 此