飞锤支架零件的加工工艺规程及钻Φ6.5孔的钻床夹具设计（全套资料含CAD图纸）
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飞锤支架零件的加工工艺规程及钻Φ6.5孔的钻床夹具设计（全套资料含CAD图纸）,支架,零件,加工,工艺,规程,钻床,夹具,设计,全套,资料,cad,图纸
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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。 飞锤支架 加工工艺规程及 钻孔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。 so on 140 is as as on in to is on to a of is on to as as in to 第 1 页 共 25 页 绪论 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。 飞锤支架 的加工工艺规程及其钻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。 第 2 页 共 25 页 一、 零件的分析 零件的作用 0 . 0 5 . 0 3 1 8+ 0 . 5+ 0 . 23 03 34 - 6+ 0 . 1 2- 0 . 0 4R 0 . 0 1 2 1 4 5 0 . 0 5 0 5 31 . 61 . . 51 2 . 57+ 6 . 5 锪 平 1 1 0 0 . 1R 0 . 0 5 于该工件工作时要承受一定的力，因此要求有一定的强度、刚度和韧性。 零件的工艺分析 1. 孔径为 7 的孔，其形位公差遵守包容要求，表面粗糙度 m，孔的端面与宽 18 的槽相通，孔口倒角 1 45。 2. 飞锤支架 11的回转面，表面粗糙度为 m。 3. 飞锤支架 15的回转面，表面粗糙度为 m。 4. 190 的回转面和右端面，表面粗糙度为 m，并倒角。 5. 飞锤支架表面 2 平 12的沉孔，铣上表面及其轮廓，表面粗糙度不作要求。 6. 4 6 的孔，表面粗糙度为 m，倒角 145。 第 3 页 共 25 页 7. 宽 18 的槽，表面粗糙度为 m。 二 . 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件材料为 虑到 飞锤支架 运行时经常需要挂倒档以倒行或辅 助转向，因此零件在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。 基面的选择的选择 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 第 4 页 共 25 页 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。 （ 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 不加工的外圆面 作 为定位基准，。 基准的选择 精基准的选择应满足以下原则： （ 1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。 （ 2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。 第 5 页 共 25 页 （ 3）“自为基准”原则 某些精加工 和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。 （ 4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。 （ 5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。 以 已经加工好的 和一端面 为定位精基准，加工其它表面及孔。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 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。 因为 钻 孔的精度较高，且 绞孔 孔的孔的 尺寸要求较为严格，这样我们做钻孔的时间就可以利用 铰 好的孔做为定位基准，这样能 能更好地保证工件 钻孔时 的位置度要求 具体的加工路线如下 工序 05：热处理 工 10： 粗铣 30, 45平面 工序 15： 粗车 19, 15, 11 回转面 及其端面 工序 20： 半精车 19 外圆及其端面 工序 25:精车 19外圆及其端面 第 6 页 共 25 页 工序 30： 钻扩铰 7的孔 工序 35： 钻 2的孔 工序 40： 锪 平 22的沉孔 工序 45： 钻 4孔至 工序 50： 铰 4工序 55:铣宽 18工序 60:去毛刺 工序 65:质检 工序 70:入库 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 壳体 零 件材料为 量为 1 生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差， 由铸造可直接获得。 2、 飞锤支架 的 端面 面 由于 壳体 底面要与其他接触面 接触， 同时又是 7 孔的中心线的基准。 粗糙度要求为 相关资料知余量留 较合适 。 3、 飞锤支架 的孔 毛坯为 实 心， 不 铸造出孔。孔的精度要求介于 照参数文献， 第 7 页 共 25 页 定切削用量及基本工时 工序 车 19， 15， 11回转面及其端面 工件材料： b=220 模铸 加工要求： 车削 100面及外圆柱面，粗车 B 面 机床： 式车床 刀具： 采用刀片的材料为 刀杆尺寸16K=90 ,0=15 , 0=12 ,=计算切削用量 (1) 粗车 19面面 1) 已知毛坯长度方向的加工余量为 3+0.0。 7虑的模铸拔模斜度，) 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册中表 刀杆尺寸为 16 25 5及工件直径为 100 时， f =r 按 床说明书（见切削手册）取 f =r 3) 计算切削速度，按切削手册表 削速度 的计算公式为 (寿命 T=60 第 8 页 共 25 页 m/其中：42, m=正系数削手册表 所以 4258.6(m/4)确定机的主轴转速 04r/机床说明书 (见工艺手册表 与 504r/近的机床转速为 480r/00r/选取80r/ 所以实际切削速度 v=110r/ 5) 切削工时，按工艺手册表 =19, 1l =22l =0, tm= 19=其余的车端面和车外圆的切削用量及基本工时的计算与上相似，在此不再累述， 工序 ，扩，铰 7的孔 钻孔 6 选择 6速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册 第 9 页 共 25 页 表 6） 0 . 4 3 /f m m r机（切削表 工艺表 16） 1 5 / m i （切削表 度 200 217 m i n/5 0 0 0 0 r/n（工艺表 5） 实际切削速度： m in/ 0 0 5 8 0 0 0 机1 机机工艺5） 扩孔 选择 速钢锥柄扩孔钻（工艺表 8） 由切削表 扩孔钻扩 时的进给量0 . 7 0 . 8 /f m m r ，并由工艺表 16 取0 /f m m r机 扩孔钻扩孔时的切削速度 11()23c 钻 由切削表 1 4 / m ，故： 1 1 1 1( ) ( ) 1 4 7 4 . 7 ( / m i n )2 3 2 3 m 钻m i n )/ 0 0D 0 0n c （ ）（ 第 10 页 共 25 页 按机床选取 168 0 0 0 0 机机基本工时： 314 机铰 7： 选择 7速钢锥柄机用铰刀（工艺表 17） 由切削表 1 . 0 1 . 5 /f m m r ， 0 . 1 5 0 . 2 5pa m m，4 8 / m i 由工艺表 16 得 1 /f m m r41000D ）（按机床选取 机m i n/0 0 1 687 机 185 1 机机工序 精车 19外圆及其端面 半精 车 191) 切削深度 单边余量为 Z= 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 第 11 页 共 25 页 其中：42, m= 所以 60 342 6m/) 确定机床主轴转速 91 961000 1609r/ 1609r/近的机床转速为 1750r/选取750r/ 所以实际切削速度 000 m 0 60 019 m5)切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=191l =4 2l =0tm=i=工序 V：钻 4孔 12 钻 ，扩 12孔 (1)钻 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. 第 12 页 共 25 页 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 01000 1469r/ 1469r/近的机床转速为 1450r/选取012r/ 所以实际切削速度000 m m5) 切削工时，按工 艺手册表 tm=i ;其中 l=51l =4 2l =3tm=(2) 扩 12 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢麻花钻 6. 1) 进给量 查机械加工工艺师手册表 28取f=r 2) 切削速度 V=2434m/取 V=30m/) 确定机床主轴转速 12 301000 786r/ 796r/近 的机床转速为 750r/现选取 第 13 页 共 25 页 50r/ 所以实际切削 速度 000 m 0 75 012 m5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=21l =4 2l =0tm=工序 4(1) 4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 ) 给量 查机械加工工艺师手册表 28取f=r 2) 削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=30m/3) 定机床主轴转速 01000 1061r/与 1061r/近的机床转速为 1012r/选取012r/ 所以实际切削速度 第 14 页 共 25 页 000 m 0 10 129 m5) 削工时，按工艺手册表 tm=i ; 其中 l=61l =4 2l =3tm=0=由于有四个孔所以切削工时为 4 序 宽 18 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 ， 50 ， 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 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 3647015010001000 rd vn s 第 15 页 共 25 页 按机床标准选取1450 r m 450701000 w 当1450r/ 1 1 6 01 4 5 按机床标准选取 12003） 计算工时 切削工时： l=50 1 ， 2 ，则机动工时为 m 5 0 350921 16 页 共 25 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 第 工序的钻 2的钻床夹具 。 题的提出 本夹具主要用于钻 孔 ，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 ，精度不高，因此我们采用已加工 好的 7 孔定位，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。由切削手册得： 钻削力 式（ 5 钻削力矩 式（ 5 第 17 页 共 25 页 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 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m 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 本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，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（ 定位销外圆直径公差（ 。 第 18 页 共 25 页 图 定位销 水平放置时定位分析 图 套设计 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。根据工艺要求：。即先用 麻花钻钻孔，根据 84 的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为 5。再用标准 图 快换钻套 图 扩工艺孔钻套结构参数如下表： 表 扩工艺孔钻套 数据表 d H D 1D 2D h 1h m 1m r 第 19 页 共 25 页 公称尺寸 允差 6 16 16 6 12 6 4 10 5 具设计及操 作的简要说明 使用 心轴定位，采用开口压板快速夹紧 ，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 第 20 页 共 25 页 钻夹具体如下 第 21 页 共 25 页 总 结 课程 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。 课程 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。这次设计虽然只有三个月时间，但在这三个月时间中使我对这次课程设计有了很深的体会。 这次毕业
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