走刀拨重器的工艺规程及铣槽的夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 设计说明书  题目： 走刀拨重器 的工艺规程及铣 槽 的夹具设计  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。  走刀拨重器 加工工艺规程及其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 is as as on in to is on to a of is on to as as in to 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828     录  序    言  . 1 一  零件的分析  . 2 件的作用  . 2 零件的工艺分析  . 2 二  毛坯的确定  . 3 定毛坯的制造形式  . 3 坯形状及尺寸  . 3 三  拟定加工工艺路线  . 4 准的选择  . 4 基准选择  . 4 基准的选择  . 5 定工艺路线  . 6 四   切削用量及工时计算  . 9  42上端面  . 9  30端面  . 10 8 孔  . 11 宽 12  . 12 左端 4孔  . 13 五  夹具设计  . 14 题的提出  . 14 位基准的选择  . 14 削力及夹紧力计算  . 15 位误差分析  . 17 具设计及操作简要说明  . 18 总     结  . 19 致    谢  . 21 参  考  文  献  . 22 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  1 页  共  26 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。  走刀拨重器 的加工工艺规程及 其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  26 页   一  零件的分析  件的作用  走刀拨重器 的作用，待查  零件的工艺分析  走刀拨重器 的工艺有 2 组加工面的分别为  1： 以 42 端面为基准的加工面，这组加工面包括 钻扩铰 18 孔，铣 30 端面  2：以 18 孔为基准  的加工面，这组加工面主要是 铣 30 端面，钻 14 孔， 钻 8孔， 铣宽 12 。  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  3 页  共  26 页   二  毛坯的确定  定毛坯的制造形式  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。  坯形状及尺寸  毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表 面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。 毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。铸件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为铸件尺寸公差。毛坯余量与毛坯的尺寸、部位及形状有关。    买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  4 页  共  26 页   三  拟定加工工艺路线  准的选择  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。  基准选择  粗基准选择应当满足以下要求：  （ 1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。  （ 2）  选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因 而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。  （ 3）  应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。  （ 4）  应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  5 页  共  26 页   （ 5）  粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。  基准的选择是工艺规程设计中 的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取外圆和端面为定位基准，利用 V 型块为定位元件。  基准的选择  精基准的选择应满足以下原则：  1)为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量最小的面为 精 基准。  2)为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。当零件上有几个加工面，应选与加工面的相对位置要求高的不加工面为 精 基准。  3)为了保证零件上重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。零件上有些重要工作表面，精度很高，为了达到加工精度要求，在粗加工时 就应使其加工余量尽量均匀。  4)为了使定位稳定、可靠，应选毛坯尺寸和位置比较可靠、平整光洁面作粗基准。作为粗基准的面应无锻造飞边和铸造浇冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夹具装夹时，还应使夹具结构简单，操作方便。  5) 精 基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。因粗基准是毛面，表面粗糙、形状误差大，如果二次装夹使用同一 精 基准，两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。  以 错误 !未找到引用源。 18 孔为定位精基准，加工其它表买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  6 页  共  26 页   面及孔。主要考虑精基准重合的问 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，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。  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，制定以下两种工艺方案：  方案一  1 铸造  铸造  2 时效处理  时效处理  3 铣  铣 42 上 端面  4 铣  铣 42 下 端面  5 钻  钻扩铰 18 孔  6 铣  铣 30 端面  7 钻  钻 14 孔  8 钻  钻 8孔  9 铣  铣宽 12  10 钻  钻左端 4 孔  11 钻  钻右端 3 孔  12 检验  检验  13 入库  入库  方案二  1 铸造  铸造  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  7 页  共  26 页   2 时效处理  时效处理  3 钻  钻扩铰 18 孔  4 钻  钻 14 孔  5 铣  铣 42 上 端面  6 铣  铣 42 下 端面  7 铣  铣 30 端面  8 钻  钻 8孔  9 铣  铣宽 12  10 钻  钻左端 4 孔  11 钻  钻右端 3 孔  12 检验  检验  13 入库  入库  工艺方案一和方案二的区别在于方案二先钻孔再铣端面，违背了先面后孔的原则， 而 方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工艺的基本原 则，同时铣面后先钻 18的孔，这样可以利用 18的孔作为定位基准，更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案一  具体的工艺路线如下  1 铸造  铸造  2 时效处理  时效处理  3 铣  铣 42 上 端面  4 铣  铣 42 下 端面  5 钻  钻扩铰 18 孔  6 铣  铣 30 端面  7 钻  钻 14 孔  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  8 页  共  26 页   8 钻  钻 8孔  9 铣  铣宽 12  10 钻  钻左端 4 孔  11 钻  钻右端 3 孔  12 检验  检验  13 入库  入库  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  9 页  共  26 页   四   切削用量及工时计算   42 上端面  刀具 选取高速钢端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 5  ， 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 510001000 rd vn s  按机床标准选取1450 r  m 450401000 w  当1450r/  1 1 6 01 4 5  按机床标准选取 11603） 计算工时  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  10 页  共  26 页   切削工时：  41 ， 2 ，则机 动工时为  12 2 4 32 ( ) 2 ( ) 0 . 1 2 m i 30 端面  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 20 ， 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 750321 0 0 0 w  当750r/    按机床标准选取 600买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  11 页  共  26 页   6） 计算工时  切削工时： 9 ， 1 ， 2 ，则机动工时为  m  0 393921 8 孔  机床： 式钻床        刀具： 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢麻花钻 7 1)进给量      取 f=r 2)切削速度   V=2434m/取 V=30m/)确定机床主轴转速     7 301000 1364r/ 1364r/近的机床转速为 1450r/选取450r/ 所以实际切削速度000 m 5 01 00 0 1 45 07 m5) 切削工时，按工艺手册表  tm=i ;其中 l=101l =4  2l =3              x（）  =2x（410 ） =买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  12 页  共  26 页   宽 12  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 ， 0 12d ， 75 / m ， 4z 。  2. 决定铣削用量  7） 决定铣削深度  因为加工余量不大，一次加工完成  p  8） 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  1 0 0 0 1 0 0 0 7 5 9 5 5 / m i   按机床标准选取1000 r  2 5 1 0 0 0 7 8 . 5 / m i  0 0 1 0 0 0 当1000r/  0 . 2 4 1 0 0 0 8 0 0 /m z wf f z n m m r 按机床标准选取 8 0 0 /mf m m r9） 计算工时  切削工时： 5 ， 1 ， 2 ，则机动工时为  12 1 5 9 3 0 . 1 3 5 m i  0 0 0 . 2l lt n f x 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  13 页  共  26 页   左端 4 孔  机床： 式钻床        刀具： 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢麻花钻 4 1)进给量      取 f=r 2)切削速度   V=1220m/取 V=15m/)确定机床主轴转速     1000 15 4 1194r/ 1194r/近的机床转速为 1200r/选取200r/ 所以实际切削速度000 4 1 2 0 0 1 5 . 0 7 2 / m i m 5) 切削工时，按工艺手册表  tm=i ;其中 l=101l =4  2l =3           x（）  =2x（410 ） =买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  14 页  共  26 页   五  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 9 道工序 铣宽 12 的铣床夹具。  题的提出   本夹具主要用于 铣宽 12 ，本道工序加工精度要求不高，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。我们采用 已加工好的 18 孔和端面及 8 孔 为定位基准， 采用心轴和削边销定位，端面限制 3 个自由度，心轴限制 2 个自由度，削边销限制 1个自由度 ，这样空间的六个自由度就限制完全了， 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用 开口垫圈 作为夹紧机构。  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  15 页  共  26 页   削力及夹紧力计算   （ 1）刀具：   采用端铣刀   12z=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  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  16 页  共  26 页   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=12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  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  17 页  共  26 页   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  位误差分析  本工序选用的工件以圆孔在 心轴 上定位， 心轴 为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向 基准位移误差仅存在 Z 轴方向，且向下，见下图。  0 . 0 1 2 0 . 0 2 3 0 . 0 3 2 0 . 0 6 72 T d 式中   定位副间的最小配合间隙（    工件圆孔直径公差（     心轴 外圆直径公差（   买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  18 页  共  26 页   图   心轴 水平放置时定位分析 图  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手柄夹紧方式。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。  买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第  19 页  共  26 页   总     结  这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械 制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了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。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。  这次 设计是培养学生综合运用所学知识 ,发现 ,提出 ,分析和解决实际问题 ,锻炼实践能力的重要环节 ,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的 选取、刀具选择、量具选择等；  也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识；  以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。  回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合