CA6140车床床尾底座的工艺规程及铣导规上面的工装夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 毕业设计说明书 题目： 床床尾底座 的工艺规程及铣 导规上面 的工装夹具设计 学 生 ： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 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。 床床尾 底座 加工工艺规程及其铣 导规上 面 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。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 so on 140 is as as on in to is on to a of is on to as as in to 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 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 3 4 、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5 5 三 夹具设计 9 题的提出 9 位基准的选择 9 削力及夹紧力计算 9 位误差分析 11 向键和对刀装置设计 12 具设计及操作简要说明 16 总 结 18 致 谢 19 参考文献 20 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 1 页 共 20 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。 床床尾底座 的加工工艺规程及其铣 导规上 面 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。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 2 页 共 20 页 一、 零件的分析 零件的作用 零件的工艺分析 从 零件图上可以看出，它有两组加工表面，这两组加工面之间也有一定的位置要求，现将这两组加工面分述如下： 1. 以 基准 这一组加工面包括： 基准 、铰 20孔 2. 导规 面 这一组加工面包括：铣 导规 导规上面 二 . 工艺规程设计 确定毛坯的制造 形式 零件材料为 工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件 成批生产 ，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的 。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 3 页 共 20 页 件材料为 度选用 260坯重约 15产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型， 2级精度组。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 1. 20 因为孔只有 20 因此在铸造时不容易铸造出，因此在毛坯的设计时，不宜 设计底孔。 因此毛坯采用实心铸造。以确保毛坯的成功率。 2. 导规 面 导规 面 粗糙度都是 行 粗 铣 、精铣 即可满足光洁度要求 。根据资料可知，选取加工余量等级为 G，选取尺寸公差等级为 9级。 所以根据相关资料和经验可知，毛坯的叉口厚度定为 4合要求。 3. 基准 粗糙度为 行粗铣、精铣即可满足光洁度要求。根据有关质料可知， 选取加工余量等级为 G，选取尺寸公差等级为 9级。所以根据相关资料和经验可知，毛坯的厚度定为 4合要求。 因其它表面均为不加工表面，而且砂型机器造型铸造铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。 基面的选择的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出， 以粗基准不太容易选 择。为了保证 20择 一端面和导轨面 作为粗基准，以保证孔的轴心线与 导轨 的 X、 20照买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 4 页 共 20 页 粗基准的选择原则 （即当零件有不 加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。 工件被放在 导轨 上，限制 四 个自由度；工件的 端面限制两个自由度， 实现完全定位。 对于精基准而言，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时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门 计算，此处不再重复。 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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 方案一 工序 ： 铸造 。 工序 ： 时效处理 工序 ： 粗 铣 A 面 和底面 工序 ： 精铣 A 面和底面 工序 ： 粗铣、精铣燕尾槽 工序 ： 钻，粗铰，精铰 20孔 工序 ： 粗铣、精铣导轨 C 面和 D 面 工序 ： 粗铣、精铣导轨上表 面 工序 终检 ，入库 方案二： 工序 ：铸造 。 工序 ： 时效处理 工序： 粗 铣，精铣 A 面和底面 工序： 粗铣、精铣燕尾槽 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 5 页 共 20 页 工序： 钻，粗铰，精铰 20孔 工序： 粗铣、精铣导轨 C 面和 D 面 工序： 粗铣、精铣导轨上表面 工序：终检 ，入库 方案一和方案二的区别是，方案一把第三道工序的粗加工和精加工分开了，这们更有利于保证工件的精度和要求，所以方案一比较合理 具体的加工路线如下 工序 ：铸造 。 工序 ： 时效处理 工序： 粗 铣 A 面和底面 工序： 精铣 A 面和底面 工序： 粗铣、精铣燕尾槽 工序： 钻，粗铰，精铰 20孔 工序： 粗铣、精铣导轨 C 面和 D 面 工序： 粗铣、精铣导轨上表面 工序 终检 ，入库 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工步如下： 1. 20钻孔 ： 18 粗铰 孔： 19 精铰孔： 20. 导规面 铣： 2Z=43. 铣 燕尾槽 铣： Z=2 确定切削用量及基本工时 工序 ：铸造 。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 6 页 共 20 页 工序 ： 时效处理 工序： 粗 铣 A 面和底面 工步一： 粗 铣 A 面 1. 选择刀具 刀具选取 面 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，故可在一次走刀内铣完，则 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1450 r m 450651000 w 当1450r/ 1 1 6 01 4 5 按机床标准选取 11603） 计算工时 切削工时： 30 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 5 353 3 021 fn 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 7 页 共 20 页 工步二： 粗 铣底面 与工步一相似，在此就不多做说明 工序： 精铣 A 面和底面与工序 似，在此就不多做说明 工序： 粗铣、精铣燕尾槽 工步一：粗铣燕尾槽 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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 750601 0 0 0 w 当750r/ 按机床标准选取 6006） 计算工时 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 8 页 共 20 页 切削工时： 54 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 925421 精铣燕尾槽与工序一相似，在此就不多做说明 工序 I： 粗铣、精铣导轨 C 面和 D 面与工序 V 相似，在此就不多做说明 工序 I： 粗铣、精铣导轨上表面与上工序相似，在此就不多做说明 工序 检 ，入库 。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 9 页 共 20 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 第 道 工序 ： 粗铣、精铣导轨上表面 的铣床夹具。 题的提出 本夹具主要用于铣 导轨上表面 ，精度要求 不 高， 为此， 只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑 。 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。 20的孔已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的 20孔和 底面作为定位基准，来设计本道工序的夹具，以两销和已加工 好的 20孔及 底 面作为定位夹具。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。 削力及夹紧力计算 （ 1）刀具： 采用锯片铣刀 160z=24, 机床： 床 由 3 所列公式 得 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 10 页 共 20 页 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 F= G G 为工件自重 N 夹紧螺钉： 公称直径 d=16料 45钢 性能级数为 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 11 页 共 20 页 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 定位误差分析 （ 1） 定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为一平面，一 定位销， 一挡销，与销间隙配合。 （ 2） 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买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 12 页 共 20 页 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： 本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近挡销的一面，而定位销的会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工 是自由公差，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=18向键的结构尺寸如下 ： 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 13 页 共 20 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 18 5 12 5 7 + 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，所以选用直角对刀块。直角对刀块的结构和尺寸如图所示： 图 对刀块 图 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 14 页 共 20 页 塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示： 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 15 页 共 20 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 3 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 16 页 共 20 页 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压紧螺钉夹紧方式。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。 夹具装配图附图如下 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 17 页 共 20 页 夹具体附图如下 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 18 页 共 20 页 总 结 毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，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设计手册和 制图软件，为我们踏入设 计打下了好的基础。 毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将