机械制造技术基础课程设计-推动架加工工艺规程设计及钻孔专用夹具设计【全套图纸】 .pdf

辽宁工程技术大学 课 程 设 计 题 目：推动架加工工艺规程设计及钻孔 专用夹具设计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 班 级： 涉机 07- 1 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期： 2010- 3- 15 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 i 一、设计题目一、设计题目 推动架加工工艺规程设计及钻孔专用夹具设计推动架加工工艺规程设计及钻孔专用夹具设计 二、原始资料二、原始资料 （1）被加工零件的零件图（草图） 1 张 （2）生产类型：中批或大批大量生产 三、上交材料三、上交材料 （1）被加工工件的零件图 1 张 （2）毛坯图 1 张 （3）机械加工工艺过程综合卡片 1 张 （4）与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 （5）夹具装配图 1 张 （6）夹具体零件图 1 张 （7）课程设计说明书（约 50008000 字） 1 份 四、进度安排四、进度安排(参考参考) （1）熟悉零件，画零件图 2 天 （2）选择工艺方案，确定工艺路线，填写工艺过程综合卡片 5 天 （3）工艺装备设计（画夹具装配图及夹具体图） 9 天 （4）编写说明书 3 天 （5）准备及答辩 2 天 五、指导教师评语五、指导教师评语 成成 绩：绩： 指导教师指导教师 冷岳峰冷岳峰 日日 期期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 ii 摘摘 要要 介绍课程设计的主要内容及意义（机械制造技术基础课 程设计是我们在学完了大学的全部基础课、专业基础课以及 专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各 科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的 训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 我这次设计的是推动架，有零件图、毛坯图、夹具装配 图、夹具零件图各一张，机械加工工艺过程卡片和与所设计 夹具对应那道工序的工序卡片各一张。 首先我们要熟悉零件， 题目所给的零件是推动架。了解了推动架的作用，接下来根 据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和 机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后 确定粗基准，最后拟定推动架的工艺路线图，制定该工件的 夹紧方案，画出夹具装配图。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将 从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼 自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工 作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师 给予指导。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 iii abstract machinofacture technology curriculum design is that we mimic all basic courses , technology basic course and major part having completed university being in progress after the specialized course. this is that we always review before the graduation practice being in progress to what be learned every thorough comprehensiveness of course,be also that a theory contacts actual training , it occupies important position therefore, in our university for four years life. my design is tuidongjia, part map, rough map, fixture assembly, a fixture parts of the map. machining process with the card and the corresponding fixture designed by the procedures of the process of a card. first of all, we must familiar with the parts, subject to the parts is tuidongjia. tuidongjiaunderstanding of the role, followed in accordance with the nature of parts and components in the face of the map on the roughness of rough determine the size and mechanical jiagongyuliang. according to another location and then we set the benchmark fine first base, established after the benchmark crude, bocha finalizing the road map process, the enactment of the workpiece clamping programme, to draw fixture assembly. for me personally, i hope that through the curriculum design of their future will be further engaged in the work of adaptive training, in the hope that their design can exercise their own analysis, problem solving, the ability to search information, the work laid for the future a good foundation. because of limited capacity, there are a lot of design deficiencies, i hope that teachers give guidance. 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 iv 目目 录录 1 零件的工艺分析.1 2 工艺规程设计1 2.1 确定毛坯的制造形式.1 2.2 基面的选择.1 2.2.1 粗基准的选择.1 2.2.2 精基准的选择.1 2.3 制定工艺路线.1 2.3.1 工艺路线方案一.2 2.3.2 工艺路线方案二2 2.3.3 工艺路线分析比较2 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定.3 2.4.1 内孔和外圆的加工余量及公差.3 2.4.2 铣削加工余量为：.3 2.4.3 其他尺寸直接铸造得到.3 2.5 确立切削用量及基本工时3 2.5.1 工序三 铣面 a、b、c （见工艺卡片）.4 2.5.2 工序四 铣面 e、f （见工艺卡片）.4 2.5.3 工序五 扩孔32，孔口倒角5 2.5.4 工序六 车端面5 2.5.5 工序七 钻扩铰16 孔.6 2.5.6 工序八 钻孔6，锪孔7 2.5.7 工序九 钻 m8 底孔6.6，攻 m8 孔8 2.5.8 工序十 铣槽 6x1、6x9.8 3 卡具设计卡具设计. . .9 3.1 钻扩铰16 孔的钻夹具.10 3.1.1 问题的提出. 10 3.1.2 卡具设计. . 10 3.2 钻孔6，锪孔的钻床夹具.10 3.2.1 问题的提出. .10 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 v 3.2.2 卡具设计. .10 3.3 钻 m8 底孔6.6， 攻 m8 孔的钻床夹具.11 3.3.1 问题的提出. .11 3.3.2 卡具设计. .11 3.4 铣槽 6x1、6x9 铣床夹具.12 3.4.1 问题的提出. .12 3.4.2 卡具设计 2.5.5 工序七 钻扩铰16 孔.12 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1 1 零件的工艺分析零件的工艺分析 推动架共有二组加工表面，其相互有一定关联要求。分析如下： 1.1 以32 为中心的一组加工表面 这一组加工表面包括：45、60、16 孔 1.2 是16 孔为中心的一组加工表面 这一组加工表面包括：40、25、6x1 槽、6x9 槽孔、m8 孔 经过分析，为了保证加工精度和降低加工成本，将32 孔和16 作 为定位基准，以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求，完全可 以达到图纸要求。 由上面分析可知，加工时应先加工第一组表面，再以第一组加工后表 面为精基准加工另外一组加工面。 2 工艺规程设计工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 ht200，考虑零件受冲击不大，零件结构又比较简单， 故选择铸件毛坯。 2.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与 合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过 程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法 正常进行。 2.2.1 粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基 准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位 置精度较高的不加工表面作粗基准。 2.2.2 精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。为了使基准 统一，先选择32 孔和16 孔作为基准. 2.3 制定工艺路线 制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考 虑采用通用机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。 除 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 2.3.1 工艺路线方案一 工序一 备毛坯 工序二 热处理 工序三 铣面 a、b、c （见工艺卡片） 工序四 铣面 e、f （见工艺卡片） 工序五 扩孔32，孔口倒角 工序六 车端面，钻孔10，车孔16，孔口倒角 工序七 钻扩铰16 孔 工序八 钻孔6，锪孔 工序九 钻 m8 底孔6.6，攻 m8 孔 工序十 铣槽 6x1、6x9 工序十一 检查 工序十二 入库 2.3.2 工艺路线方案二 工序一 备毛坯 工序二 热处理 工序三 铣面 a、b、c （见工艺卡片） 工序四 铣面 e、f （见工艺卡片） 工序五 扩孔32，孔口倒角 工序六 车端面，钻孔10，车孔16，孔口倒角 工序七 铣槽 6x1、6x9 工序八 钻扩铰16 孔 工序九 钻孔6，锪孔 工序十 钻 m8 底孔6.6，攻 m8 孔 工序十一 检查 工序十二 入库 2.3.3 工艺路线分析比较 工艺路线一与工艺路线二的差别在于对16 销孔和铣槽 6x1、 6x9 的加工安排的不同，工艺路线一将16 销孔基准，加工槽 6x1、6x9， 准统一，能很好的保证槽 6x1、6x9 的精度要求，所以此次设计依据 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 工艺路线一来开展设计。 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 推动架，零件材料为 ht200，生产类型大批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 2.4.1 内孔和外圆的加工余量及公差 查机械制造工艺设计简明手册 （以下称工艺手册 ）表 2.22.5， 取32 内孔单边加工余量为 2. 2.4.2 铣削加工余量为： 粗铣 1.5mm 精铣 0.5mm 2.4.3 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计 算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 2.5 确立切削用量及基本工时 2.5.1 工序三 铣面 a、b、c （见工艺卡片） 2.5.1.1. 加工条件 工件材料：ht200,铸造。 机床：xa6132 卧式铣床 刀具：高速钢圆柱铣刀,深度 appcc。故校验合格。 最终确定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,vfc=475mm/s， v c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。 计算基本工时 tm2xl/ n*fz=2x(100+60)/475x0.16=4.2min。 2.5.2 工序四 铣面 e、f （见工艺卡片） 2.5.2.1. 加工条件 工件材料：ht200,铸造。 机床：xa6132 卧式铣床 刀具：高速钢圆柱铣刀,深度 appcc。故校验合格。 最终确定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,vfc=475mm/s， 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5 v c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。 计算基本工时 tm2xl/ n*fz=2x(50+35+60)/475x0.16=3.8min。 2.5.3 工序五 扩孔32，孔口倒角 2.5.3.1. 加工条件 工件材料：ht200,铸造。 机床：c6116 车床。 刀具：扩孔麻花钻，倒角车刀. 2.5.3.2 车切削用量 查切削手册 所以， 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。 钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切削手册 ）为 0.50.8mm，寿命 切削速度 查切削手册 修正系数 故 。 查切削手册机床实际转速为 故实际的切削速度 校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。 2.5.3.3 计算工时 2.5.4 工序六 车端面，钻孔10，车孔16，孔口倒角 2.5.4.1. 加工条件 工件材料：ht200,铸造。 机床：ca6140 车床。 刀具：选择高速钢麻花钻钻头， do=10mm，钻头采用双头刃磨法， 后角o120，45 度车刀。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 2.5.4.2. 钻孔切削用量 查切削手册 所以， 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。 钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切削手册 ）为 0.50.8mm，寿命 切削速度 查切削手册 修正系数 故 。 查切削手册机床实际转速为 故实际的切削速度 校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。 2.5.4.3 计算工时 2.5.5 工序七 钻扩铰16 孔 2.5.5.1. 加工条件 工件材料：ht200,铸造。 机床：z5215a 摇臂钻床 刀具：选择高速钢麻花钻钻头，14 高速钢麻花钻、15.8 高速钢扩 孔钻、 16 高速钢标准铰刀，钻头采用双头刃磨法，后角o120。 2.5.5.2. 切削用量 查切削手册 所以， 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。 钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切削手册 ）为 0.50.8mm，寿命 切削速度 查切削手册 修正系数 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7 故 。 查切削手册机床实际转速为 故实际的切削速度 校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。 2.5.5.3 计算工时 2.5.6 工序八 钻孔6，锪孔 2.5.6.1. 加工条件 工件材料：ht200,铸造。 机床：z5215a 摇臂钻床 刀具：选择高速钢麻花钻钻头，6 高速钢麻花钻，钻头采用双头刃 磨法，后角o120。 2.5.6.2. 切削用量 查切削手册 所以， 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。 钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切削手册 ）为 0.50.8mm，寿命 切削速度 查切削手册 修正系数 故 。 查切削手册机床实际转速为 故实际的切削速度 校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。 2.5.6.3 计算工时 2.5.7 工序九 钻 m8 底孔6.6，攻 m8 孔 2.5.7.1. 加工条件 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8 工件材料：ht200,铸造。 机床：z5215a 摇臂钻床 刀具：选择高速钢麻花钻钻头，6.6 高速钢麻花钻，钻头采用双头 刃磨法，后角o120。 2.5.7.2. 切削用量 查切削手册 所以， 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。 钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切削手册 ）为 0.50.8mm，寿命 切削速度 查切削手册 修正系数 故 。 查切削手册机床实际转速为 故实际的切削速度 校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。 2.5.7.3 计算钻工时 2.5.8 工序十 铣槽 6x1、6x9 2.5.8.1. 加工条件 工件材料：ht200,铸造。 机床：x62a 卧式铣床 刀具：高速钢圆柱铣刀,深度 appcc。故校验合格。 最终确定 ap=3mm，nc=475r/min,vfc=475mm/s，v c=8.49m/min， fz=0.16mm/z。 2.5.8.3 计算基本工时 tm4xl/ n*fz=4x(27+6)/475x0.16=1.73min。 3 卡具设计卡具设计 经过与老师协商，决定设计第七、八、九、十共四道工序的工装卡具。 3.1 钻扩铰16 孔的钻夹具 3.1.1 问题的提出 在给定的零件中， 对本序加工的主要考虑尺寸 60， 由于公差要求较低， 因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。 3.1.2 卡具设计 3.1.2.1 定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择孔32 和端面为基准定位，侧面加 定位销辅助定位，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡 紧。 切削力和卡紧力计算 本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力 ： 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 10 扭矩 卡紧力为 取系数 s1=1.5 s2=s3=s4=1.1 则实际卡紧力为 f=s1*s2*s3*s4*f=16.77n 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指 定可靠的卡紧力。 3.1.2.3 定位误差分析 本工序采用孔32 和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一， 能很好的保证定位的精度。 3.1.2.4 卡具设计及操作的简要说明 卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡 紧机构。 3.2 钻孔6，锪孔的钻床夹具 3.2.1 问题的提出 在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔6 与孔32 的端面的位 置尺寸 15. 3.2.2 卡具设计 3.2.21 定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔32 以及16 为定位 基准，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行 卡紧。 3.2.2.2 切削力和加紧力的计算 本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力； 卡紧力为 取系数 s1=1.5 s2=s3=s4=1.1 则实际卡紧力为 f=s1*s2*s3*s4*f=28.4n 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指 定可靠的卡紧力。 3.2.2.3 定位误差分析 由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 11 3.2.2.4 卡具设计及操作的简要说明 卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺 旋卡紧机构。 3.3 钻 m8 底孔6.6，攻 m8 孔的钻床夹具 3.3.1 问题的提出 在给定的零件中，对本序加工的主要考虑 m8x 螺纹孔的位置相关尺 寸。 3.3.2 卡具设计 3.3.2.1 定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔32 和孔32 为定位 基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进 行