缸体的加工工艺规程及镗Φ35H7孔、钻2-M12孔夹具设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 设计说明书 题目： 缸体的工艺规程及镗 35和钻 2的夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 目 录 摘 要 1 序 言 3 一 . 零件分析 4 件作用 4 4 二 . 工艺规程设计 4 4 4 5 序尺寸及毛坯尺寸的确定 7 削用量及基本工时的确定 7 三 镗夹具设计 17 题的提出 17 位基准的选择 17 位误差的分析 17 床车削力的计算 19 具的简要说明 19 四 夹具设计 21 题的提出 21 位基准的选择 21 削力夹紧力的算 21 位误差的分析 22 套的设计 22 具的简要说明 23 总 结 25 致 谢 26 参 考文献 27 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 第 1 页 共 31 页 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。 缸体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。 购买设计文档后加 费领取图纸 第 2 页 共 31 页 so on is as as on in to is on to a of is on to as as in to 购买设计文档后加 费领取图纸 第 3 页 共 31 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。 缸体的加工工艺规程及镗 35 孔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。 购买设计文档后加 费领取图纸 第 4 页 共 31 页 一 零件的分析 零件的作用 缸体的作用，待查。 零件的工艺分析 缸体有 2 组 加工面他们有位置度要求。 这 2 组加工面的分别为 1，以底面为基准的加工面，这组加工面包括，上端面和 35 的内圆还有 4孔 2，以不加工的大圆面为基准的加工面主要是底面 二 . 工艺规程设计 购买设计文档后加 费领取图纸 第 5 页 共 31 页 确定毛坯的制造形式 零件的材料为 据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。 基面的选择的选择 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。 粗基准的选择：缸体这样的零件来说，选择好粗基 准是至关重要。我们选择不加工的底面为粗基准。 精基准的选择：精基准 的选择要考虑基准重合的原则，设计基准要和工艺基准重合。 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。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 工序 ：铸造 工序 ：时效处理 工序： 铣上端面 工序： 铣下端面 工序： 钻 4孔锪孔 25 工序： 钻 2工序： 车 工序： 钻 24深 2 购买设计文档后加 费领取图纸 第 6 页 共 31 页 工序： 车左端面 工序 X：镗 35孔 工序 35 孔 工序 6工序 验 工序 库 方案二 工序 ：铸造 工序 ：时效处理 工序： 铣上端面 工序： 铣下端面 工序： 钻 4孔锪孔 25 工序： 钻 2工序： 车 工序： 钻 24深 2 工序： 车左端面 工序 X：镗 35孔 工序 35 孔 工序 6工序 验 工序 库 方案三： 工序 I：铸造毛坯 工序 工序 铣左端面 工序 铣右端面 工序 V：镗 工序 精镗 工序 66 购买设计文档后加 费领取图纸 第 7 页 共 31 页 工序 铣上表面 工序 2孔，钻 2工序 X：钻 2 4孔 工序 孔 4 工序 磨 工序 洗 检验 三种方案的比较分析，综合考虑我们选择方案三，具体的工艺路线如下 工序 I：铸造毛坯 工序 工序 铣左端面 工序 铣右端面 工序 V：镗 工序 精镗 工序 66 工 序 铣上表面 工序 2孔，钻 2工序 X：钻 2 4孔 工序 孔 4 工序 磨 工序 洗 检验 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 缸体零件材料为 生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、 缸体的上端面 因为缸体的上端面没有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量为 购买设计文档后加 费领取图纸 第 8 页 共 31 页 2、缸体的孔 毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于 间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为单边余量为 削用量及基本工时的确定 工序 ：铣 B 端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，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 450351000 w 当1450r/ 1 1 6 01 4 5 购买设计文档后加 费领取图纸 第 9 页 共 31 页 按机床标准选取 11603） 计算工时 切削工时： 2 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m i 75 3592(2)(2 21 左端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，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，故可在一次走刀内铣完，则 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 41 0 0 0 7 5 0701 0 0 0 w 当750r/ 购买设计文档后加 费领取图纸 第 10 页 共 31 页 按机床标准选取 6006） 计算工时 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 4 5 357021 fn V： 精铣左端面的切削用量及基本工时如上在此不再累述 工序 V：镗 35 孔 机床：卧式车床 具：高速钢刀具 1）、粗镗 孔 切削深度进给量 f ：根据机械加工工艺手册表 杆伸出长度取 切削深度为 因此确定进给量 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 m 5/25.0 机床主轴转速 n ： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，取0 实际切削速度 V ： 购买设计文档后加 费领取图纸 第 11 页 共 31 页 工作台每分钟进给量m 6606.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机 动 时 间1jt：m i mj 工序 镗 C 孔的切削用量及基本工时与上相近在此不再累述 工序 6纹 孔的切削用量及基本工时计算 钻 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2 钢的 00， 0 时， 。由于本零件在加工 孔时属于 低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 购买设计文档后加 费领取图纸 第 12 页 共 31 页 m 6 15 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 65 ，故实际切削速度为 m 0 0 9 6 551 0 0 0 切削工时： 4 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 7 91421 fn 攻丝 螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 机动时 4 ， 1 ， 2 攻 m 5 )3514()( 21 nf m 工序 2 孔， 2钻孔 ： 购买设计文档后加 费领取图纸 第 13 页 共 31 页 选用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 由切削表 工艺表 16 查得mm/机 （切削表 m in/ 64x 16 0 0 0 0 c 机机 4 5 / m m i n/ 4 0 0 5 4 5 0 0 机机 1 步二：钻 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2 钢的 00， 时， 。由于本零件在加工 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 购买设计文档后加 费领取图纸 第 14 页 共 31 页 m 6 15 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 65 ，故实际切削速度为 m 0 0 9 6 551 0 0 0 切削工时： 4 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 7 91421 fn 攻丝 螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 机动时 4 ， 1 ， 2 攻 m 5 )3514()( 21 nf m 工序 孔 24 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 钻 购买设计文档后加 费领取图纸 第 15 页 共 31 页 钻3121(式中的钻f、钻v 加工实心孔进的切削用量 . 现已知 钻f=r (切削手册 )表 v= (切削手册 )表 ) 给量 取 f=r r 2) 削速度 v= 3) 定机床主轴转速 近的机床转速为 275r/选取75r/ 所以实际切削速度 000 m 0 27 m5) 削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=21l =6 2l =0tm=工序 4 孔的切削用量及基本工时的计算如下 钻 9孔的切削用量及基本工时 购买设计文档后加 费领取图纸 第 16 页 共 31 页 (1)钻 9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 9 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 9 301000 1194r/ 1194r/近的机床转速为 1450r/选取450r/ 所以实际切削速度000 m 4509 m5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=601l =4 2l =3x（） =2x（412 ） = 购买设计文档后加 费领取图纸 第 17 页 共 31 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 工序车 35 孔夹具设计 车 35 孔夹具设 计 题的提出 本夹具主要用于加工 35 孔，因为 35 孔有精度要求，定位要求高，因此我们在保证加工精度的前提下还要考虑提高生产效率的。 位基准的选择 根据零件结构分析可得，因为工件底面是工件的设计基准， 购买设计文档后加 费领取图纸 第 18 页 共 31 页 也是装配基准。所以以底平面为主要的定位面，则采用经典的一面两销定位，底面将限制工件 Z 方向的移动、 个圆柱销限制 方向的移动，另一个削边销则限制 这样可以限制工件的六个自由度 ,实现完全定位。考虑到尽可能的减小工件装夹时的转角误 差，同时使工件能顺利装卸， 。 位误差分析 基准不重合误差 在加工过程中，定位基准为底平面，设计基准为 33 7J 中心线，所以基准不重合，并且两基准的垂直距离为 72外根据给出的零件图上这两个主轴孔还有圆度公差的要求为 故基准不重合所带来的误差 2 一面两销定位误差 (1)移动时基准位移误差 m （式 5 式中： 1d 圆柱销孔的最大偏差 1D 圆柱销孔的最小偏差 1 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 代入（式 5： m =0 9 0 0 6 =(2) 转角误差 L m i i （式 5 购买设计文档后加 费领取图纸 第 19 页 共 31 页 式中： 1d 圆柱销孔的最大偏差 1D 圆柱销 孔的最小偏差 1 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 2d 削边销孔的最大偏差 2D 削边销孔的最小偏差 2 削边销定位孔与定位销最小配合间隙 其中： )2(2 m X 则代入（式 5： 0 . 0 0 9 0 0 . 0 1 6 0 . 0 0 9 0 0 . 0 0 4 0 . 0 0 0 0 6 2 22 3 0 5 . 2 9 则： 0 0 0 6 2 1 9 车床切削力的计算 查表 1 圆周力：向力：向力：中：查机床夹具手册表 1k )1501( ， 表 1 ,1, r 由上得： 25N， 59N， 95N 购买设计文档后加 费领取图纸 第 20 页 共 31 页 夹紧力的计算：由机床夹具设计手册（表 1： 用扳手的六角螺母的夹紧力： M=12P=L=140用力： F=70N，夹紧力： 380N 由于夹紧力大于切削力，即本夹具可安全使用。 具的简要操作说明 使用一面 2 销定位。采用移动压板压紧，需要装工件时间只需移动移动 压板，把工件装上。 车夹具装配图如下 购买设计文档后加 费领取图纸 第 21 页 共 31 页 四：钻夹具的设计 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。 由指导老师的分配我们设计钻 2的钻床夹具。 题的提出 本夹具主要用于钻 2，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求，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 本道工序加工 2，精度不高，因此我们采用已加工 好的2 孔定位，即采用的是经典的一面 2 销定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用 其他的辅助定位，压板的压紧力即可以满足要求 削力和夹紧力的计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切 购买设计文档后加 费领取图纸 第 22 页 共 31 页 削手册得： 钻削力 式（ 5 钻削力矩 式（ 5 式中： m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 7 8 91 7 4 . 2 015 819 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 位误差分析 定位误差分析同铣夹具相同在此不再累述。 加工需钻，然后攻丝，因为钻后还要攻丝，为了我们钻后能及时的的攻丝，我们切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示） 以减少更换钻套的辅助时间， 螺纹底孔为 机床夹具标准件可知快换钻套的结构如下 购买设计文档后加 费领取图纸 第 23 页 共 31 页 具体的尺寸如下 购买设计文档后加 费领取图纸 第 24 页 共 31 页 具设计及操作的简要说明 使用一面 2 销定位，采用铰链压板快速夹紧，即可指定可靠的卡紧力。 同时我们采用快换钻套，当导向的钻套磨损后，我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度，这样就大大的提高了生产效率，适合于大批量生产 装配图附图如下 购买设计文档后加 费领取图纸 第 25 页 共 31 页 夹具体附图如下 购买设计文档后加 费领取图纸 第 26 页 共 31 页 总 结 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。 设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够