毕业设计（论文）-实验台支架加工工艺及钻侧面孔系夹具设计（全套图纸）.doc

毕业设计说明书课题名称 实验台支架零件的加工工艺及侧面孔系钻夹具设计院 系 机械工程学院 专业班级 学生姓名 起止时间 2018年4月07日 至 2018年4月15日摘要利用所学过的各科专业的知识，以及生产实习所学的知识，合理的安排实验台支架在生产加工时的定位与压紧；编制合理的路线方案与确定加工工序的尺寸等许多的问题，和达到零件所要求的质量能够掌握查图表的书籍与设计的手册，查到和本实验台支架相关的每样书籍的出处与名字，查起来可以非常的熟练。所以，本次的实验台支架设计在我们大学的几年里非常主要的。对与我来讲，我希望自己经过这次实验台支架的设计，对自己以后的工作，得到非常有力的锻炼，锻炼了我分析与解决实际问题的水平，为以后从事的工作打下坚实的基础。当是我水平不是很高，实验台支架设计时难免有不合理的地方，希望所有老师以及同学能够指出和教导。全套图纸加153893706abstractThe use of the learned subjects of professional knowledge, and practice knowledge, arrange a reasonable position in the box production and pressing; route plan to establish reasonable and determine the processing size of many problems, and achieve the desired part qualityCan master the chart books and design manual, to check the source and name of every kind of books and the related case, check up can be very skilled. So, the design of the box is very important in our university for several years. For me, I hope I designed this box and, to his later work, very powerful The exercise, I exercise a level of analysis and solve practical problems, a solid foundation for future work lay. When is my level is not very high, the design is not reasonable, hope that all teachers and students can point out and teach.目录1 前言52 实验台支架零件工艺过程的设计62.1零件的分析62.1.1零件的作用62.1.2零件的工艺分析62.2毛坯零件制造形式的确定62.3基面的选择72.4实验台支架制造路线的确定72.5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定92.6加工连接盘的设备与工艺的设备92.7确定切削用量103 专用夹具设计183.1.2切削力的计算与夹紧力分析183.1.3确定夹紧的元件以及动力装置193.1.4设计钻套与钻模板和夹具体193.1.5研究专用钻夹具的精度193.1.6 钻孔夹具的设计与使用的简单的说明20结束语22参考文献23致谢261 前言我们国家的制造机械生产的零件与产品,并且把其加工成制造行业的设备或者部件。制造的的设备或者部件不仅能自己行业使用,也又能给其他的的行业使用,机械加工的行业中有着多种多样的设备或者部件。制造产业在生活当中是人们所不能离开的, 所以制造业是国家对经济发展的至关紧要的一个行业，这也系对国家基础经济发展里面中，非常主要的重大支撑。,这也是对国家基础经济的发展里面当中,比较主要的重大的支撑。因此说从当中一种层面的来说,机构生产的技能的高和低的重要指标是每个国家经济上面整体能力及科技水准的量衡。我自己对本工装夹具的设计是在学完了了所有的机械制图。以及大学所有的课程以后,对所学知识一次非常全方位的检验。用合理的方法解决杠杆零件,零件生产当中,零件的定位与夹紧。正确的安排实验台支架加工过程当中的方法,合理地解决工序的尺寸这些的问题,和对4个9孔工序；进行加工的专用钻夹具设计，确保了实验台支架加工工序的尺寸和实验台支架的加工的质量。我的这个设计主要就是培养,我自学以及创新的知识水平。我的这个设计是综合层次性,实习所起到的作用很大,许多知识面也要被广泛的使用。所以在制造加工的时候,不仅要分析到基本的制造的原理和基础的理论的知识,还要仔细研究生活当中制造的需求,只有把许多种理论知识和现实制造互相的结合在一起,本实验台支架设计才能够顺利的完成。我自己对实验台支架设计不是太好,能力有有限制,所以难免容易出现些许缺陷等问题,在这我能够给我批评以及指导。23 2 实验台支架零件工艺过程的设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用这最后的一次设计，老师所规定的我的课题是，实验台支架零件的工艺的编制；与钻侧面各孔的专用夹具的设计，实验台支架是机器比较主要的的步件，实验台支架的主要起到连接并且固定的作用，实验台支架承受着容易变动的冲击的载荷，故实验台支架的强度就要求非常的高；因此在平常的生活工作当中，使用得比较广泛，也因此起到了比较重要的作用。2.1.2零件的工艺分析1）这个零件图上面可以主要加工表面为铣前后两平面，铣左端大平面，钻右端2M8孔，以及钻大端面各孔。2）工序安排以实验台支架铣前后端面及6定位，装夹工件，达到了工艺基准，设计基准的统一。2.2毛坯零件制造形式的确定 分析实验台支架工件时作用，材质的强度就要求非常的高，而且实验台支架的结构有点复杂，生产的类型查表为批量的生产，所以选用HT200材质，铸造的零件毛坯。2.3基面的选择制定实验台支架工件的机械加工工艺方案，首先要做的重要工作是进行定位基面的选择。选取的基面是不是正确，是不是合理，会将直接影响铣床杠杆工件的加工质量和生产率的提高。 在选择定位基面的同时， 必须要同时考虑下面三个重要问题：A 使用已经加工完成的一个表面，来当作工件加工时后的精加工的基面与统一的基准，可以满足零件精度的要求，能够使整个的零件工艺的加工的过程能够非常的顺利。 B 为了加工上面所说的精加工的基面，或者统一的加工的基准，选取粗加工的基面应考虑用哪一个表面来加工比较好 C 是不是有个别的加工工序为了特别的机械加工的要求，需选择统一加工基准之外的精加工的基面 （1）选取粗加工基准 相对本实验台支架工件来讲，按照互为基准加工的选择的原理，选取本实验台支架的前后平面来当作要加工的加工的基准，来作作为零件重要的定位的基准。来对，的几的自由度进行控制。在用一面定位减掉x方向的位置度，来达到定位目标。（2）对精细基准的选用，就要考虑基准重合与装夹是否方便的一些问题，选择已经加工完成的前后平面和端平面来当作零件精加工的基准。2.4实验台支架制造路线的确定从制造方案的编制为开始，能够使用工装，使零件的外观的形状，与工序之间位置度等技术制造的要求，并且尽可能的使生产的成本尽可能的减少，使工件的加工工序能够集中起来，增加零件的生产的效率。制定工件制造工艺方法有：定位制造基准的使用，制定工件每道工序的加工的方法，研究要加工的零件阶段的划分零件加工的工序所集中与分散，以及要加工的零件工序顺序的合理的安排。表 工艺思路一工序号工序名称工 步 内 容10铸铸造成型20时效热处理30钻钻大端面各孔40钻钻右端2M8孔50钻钻攻侧面各螺纹孔60钻钻攻4M3孔70铣铣前后两平面80铣铣左端大平面90铣铣侧平面铣铣右端小平面 100钳工去除锐边毛刺 110检检验工艺思路二工序号工序名称工 步 内 容10铸铸造成型20时效热处理30铣铣前后两平面40铣铣左端大平面50铣铣侧平面60铣铣右端小平面70钻钻大端面各孔80钻钻右端2M8孔90钻钻攻侧面各螺纹孔钻钻攻4M3孔 100钳工去除锐边毛刺 110检检验比较以及分析实验台支架零件工艺路线：思路二的实验台支架工艺，思路一不同的是铣平面工序放到前面来加工。加工完成，再钻其它各个孔与别的工序，后的加工顺序都没有 多大的变化。经过考虑知道这样的改动方案二提高了实验台支架制造的的速度。而且对实验台支架的尺寸精度与位置的精度好处都非常的多。 选择机械加工的基准的原则，首先来加工实验台支架零件的上各个平面，其次以平面及端平面来为精加工基准来加工其他的各个孔，这样就便满足了，零件上各个面和孔与其他各孔的位置度的要求同时也为各个平面上的各个孔确保了垂直度的要求。满足首先加工平面再来加工孔的原则。如果选路线一，对实验台支架加工时的装夹不太方便，还有实验台支架毛坯的端面和轴的轴线是否相互的垂直，完成加工的孔的轴线和轴的轴线能部能平行。因此分析方案一的机械加工的路线不好。假如选择方案二的机械加工工艺的方案，首先来加工前后两表面，其次再以以加工的表面来作为精加工基准，来加工别的孔就能确保孔的位置度的要求从增加生产效率以及确保加工精度这两个前提条件下考虑，知道方案二比较的合理。因此我最终确定以方案二来进行生产的加工。最终详细的卡片见附录2.5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定按照上面的研究分析，已能决定实验台支架各个表面的制造的余量，最后使用的每个表面的每个制造工序的加工余量见毛胚图：2.6加工连接盘的设备与工艺的设备机床选用 X62铣床 Z525式的钻床 选用工装该实验台支架为批量生产的生产方式，因此选择专用的工装。刀具的选用各步的加工工序在铣床上面进行的，选择铣刀的材料为硬质合金，就能够满足实验台支架零件图纸的质量的要求。因为实验台支架要求的精度比较的高，可以选择铣刀来对其加工，各个孔的工序加工，选择材质为高速钢的钻头就可以满足要求量具的选用孔加工的检验都选择极限的量规。其它的工序对位置度的误，选择使用千分表来进行检验，对角度的尺寸使用专用的工装来满足，其它的尺寸选择使用通用的量具就可以了。2.7确定切削用量工序：铣前后两平面（1）粗加工实验台支架前后两平面所给定的条件：零件的材质选择 HT200，铸造成型。选用X62W式的铣床。根据参考书7的表3336铣刀选用材质铣刀或者面铣刀：， ，齿个数选，铣刀选择粗齿的形状。因为此单边的余量是 mm因此铣削加工的深度是：进给量各个齿是：按照参考书3的表2.1-76，使用制造的速度：依据教科书籍7资料表3239，取。主轴制造的速度： 式（2.1）列的式子 V制造的速度； d铣刀的尺寸大小。依据式子2.6主轴制造时的速度：依据教科书籍3资料表3.1-79 制造的实际速度：加工进给的距离： 铣床工作台60秒的加工进给距离： ：依据参考书7附表2.6-87,（2）精加工实验台支架铣前后两平面已知条件：实验台支架的材质选择HT200，铸造成型。铣床选择 X62W式铣床。文献资料7附表3538铣刀使用材料制造的铣刀： ，齿的个数使用，此为细齿形状的铣刀。精加工两侧面的一个边的余量： 深度加工：每一个齿的加工进给的距离：依据教科书籍7资料表3139，使用制造时的速度：依据教科书籍7资料表3236，使用主轴制造时的转度，依据式子（2.7）计算：根据参考资料7附表3.1-34 实际的铣削加工的速度：根据，按照算式（）得：机床工作台每一分钟的进给量： 粗加工实验台支架的切削加工的工时被切削层的长度：根据实验台支架毛坯的尺寸能够知道尺寸。铣刀工作切入时的距离： 铣刀工作切出时的距离：得到1次走刀可以完成机动所耗费的时间：依据参考书籍5附表2.6-48能够知道加工的辅助工时得精加工的制造时间被切削层的距离：依据毛坯的尺寸得到 刀具切入时距离是：精加工得铣刀切出时的长得：选用走刀的次数为加工的时间：差参考资料5附表2.5-42可以得到铣削加工的辅助的时间为铣平面所需的的总的工时是：t=+ 工序：铣左端大平面机床选取X62铣床铣刀材质选择硬质合金铣刀。粗铣大平面加工时：由参考书籍的表2.4-69，深度制造。加工进给距离得出。制造的速度：依据教科书籍书3资料表2.3-7取主轴制造时的动度：，依据教科书籍3 资料表3.2-45得出制造时的速度：工作台60秒钟的加工进给距离： 被切削层的距度：刀具切入的距离： 刀具切出时的距离： 选择行程的次数：机器所用的工时：依据教科书籍1资料表2.5-37工步的另外的耗时是： 精铣大端面刀具选择材质为硬质合金的面铣刀深度加工：机床的加工进给距离：依据教科书籍3资料表2.3-67，刀具刀杆伸出的长度选择，切削加工的深度是=。所以进给量确定为切削加工的速度：依据教科书籍3资料表2.4-5，得出主轴制造时的转动速度：，取实际的铣削的速度，： 铣床工作台每分钟的进给量：铣削层的长取：铣刀切入的长度得：刀具切出的距离为： 取行程的次数：机器加工的时间：因此本加工工序总的机动所耗费的时间根据参考书1附表2.1-38加工工的步辅助时间是： min工序：铣侧平面已知条件：所要求的材料为HT200，铸造成型。选取X62W铣床。根据参考书7附表3237可以知道刀具的材质选铣刀。因为它的单边的余量是： mm所以制造的深度是：一个齿的加工进给距离：依据教科书籍3资料表2.5-74得出，使用制造时的速度：依据教科书籍7的表3239得出，使用。依据式子2.6知道机床主轴制造时的转速得：根据参考书3附表3.2-75 可以得到 制造时实际的速度：加工进给距离： 工作台60秒钟的进给距离： ：按照参考书7附表2.1-85可以知道,实验台支架切削层加工的的长：研究实验台支架零件毛坯的尺寸得出， 加工钻头切入的长度： 式（2.2）加工的切出时的长度：选择走刀的次数是1工序：钻攻侧面各螺纹孔钻孔至4.5 6.7零件的材质选择HT200铁，孔的直径式6.7mm。使用Z525钻床来对孔进行加工，加工的工序选用麻花钻。加工进给距离：依据教科书籍5的表2.1-39，使用制造的速度：依据教科书籍5的表2.6-42，使用查书的公式（2.7）钻床主轴的转动速度：，选择钻削实际速度：被切削加工层的长度：钻头切入的长度：钻头切出的长度：走刀的次数是按照参考书5附表2.4-47可以知道加工的辅助的时间攻丝M5与M8实验台支架的材质是HT200铁，孔的直径选择8mm。加工的机床选取Z525钻床，加工的工序选择M8丝攻。进给量：按照参考书5资料表2.5-39，使用制造的速度：依据教科书籍5资附表2.7-49，使用查书里式子（2.5）钻床主轴的转动速度：，选择扩削时的实际速度：被切削加工层的长度：钻头切入的长度：刀具切出的长：走刀的次数是1被切削加工层的长度：钻头切入的长度：刀具切出的长：1次加工完成机动所耗费的时间：依据教科书籍5资料表2.3-46能够知道扩削加工的辅助的时间工序：钻攻4M3孔实验台支架的材质是HT200铁，孔为3mm的直径，表面的光洁度为。使用Z525钻床来对M3孔进行加工，1 M3底孔： 选取材质为2.5mm的高速钢锥柄麻花钻头根据钻床来选择加工的基本的时间：攻丝M3。 确定加工进给距离，依据教科书籍7资料表22-19能够得出，查出孔深度的比，因此。分析Z525式钻床的使用说明书，取。查参考书籍7的表24-6，钻头的强度所能够承受的进给量。因为钻床的进给的机构。所能承受的的轴向的力为。研究参考书籍7的表24-3，故容许的机床进给量。因为所选择的进给量远远小于和，因此所择的可以使用。确定加工的速度，轴向的力F，转矩T和机床的功率 依据教科书籍的表21-15根据插入的法可知道：，所知道的条件与算出来的的不是一样的，故对所的到的结论要进行校验。依据教科书籍7资料表22-2，得出查Z525钻床的使用说明，使用。制造的实际的速度是依据教科书籍7资料表25-5，所以检验机床的功率 切削加工的功率是 钻床有效的功率故所选的切削用量能够使用。得，对应地， 工序 钳工工序 去毛刺3 专用夹具设计3.1加工钻攻侧面各螺纹孔专用夹具的设计我们主要的目的是，就是为了可以提高工人制造实验台支架的速度，与达到实验台支架使用要求、尽量减低工作时的劳动的强度，故就有必要设计专用钻攻侧面各螺纹孔的夹具。通过对实验台支架图纸反复的研究确定设计钻钻攻侧面各螺纹孔夹具设计。本套夹具设计将用在Z525钻床上面加工，刀具选为钻头。3.1.1选取定位的基准研究实验台支架工件图能够得出，具有尺寸精度的要求以及表面粗糙度的要求并且应该和顶面相垂直。为了确保所加工的孔和上面相垂直；并且确保孔能够在后面的孔加工工序当中，使各个重要的孔的加工的余量能够均匀。依据加工的基准的重合以及，加工的基准统一的原理。在取孔定位基准时，应该尽可能的选取孔加工工序，就是钻实验台支架零件的孔的工序的定位的基准以及设计的基准，来当作本夹具定位的基准。故2-6孔加工的定位的基准，应选用大端面来当作定位的基准，能够增加工人劳动时后所生产的效率，按照本工序的要求先选择材质为标准的麻花钻对来对零件侧面各螺纹孔钻攻加工，使用的夹紧方式为手动的。3.1.2切削力的计算与夹紧力分析本道加工工序主要就是完成各螺纹孔的钻削加工，按照文献资料9可以知道：钻削的力 钻削的力矩 式子： 所设计的夹具加工孔系时后，实验台支架零件的中间孔端平面以及台阶靠紧。取带压块的压紧的螺钉来对工件进行夹紧，该压紧的机构主要就是靠压紧螺钉来对工件进行夹紧，夹紧机构为正常的的螺旋的夹紧。按照参考书11能够的出夹紧力的公式计算： 式3.1式子： 单个螺旋的夹紧力（N）； 原始的作用力（N）； 作用的力臂（mm）； 螺杆端部与工件间的摩擦的半径； 螺杆端部与工件间的摩擦角； 螺纹的中径一半（mm）； 螺纹的升角（）； 螺旋副的当量的摩擦角（）。根据公式（3.5）依据教书籍11资料表3-5-28能够的出点接触的，单件的普通的螺旋的夹紧力：3.1.3确定夹紧的元件以及动力装置因为实验台支架为批量的生产方式，选用手动的压紧方式的夹具；结构非常的简单，在日常的加工中的也被非常广泛的应用。所以这次设计的钻孔专用夹具，压紧装置为手动的压紧方法。取手动的压紧的方式；夹紧非常的可靠，机构还可以不需要自锁。本钻孔工序的专用夹具，选取带压板的螺钉为其夹紧的配件。拧紧螺栓使它所产生的力能够经过压头把实验台支架零件件压紧。3.1.4设计钻套与钻模板和夹具体加工孔系需要粗加工与精加工，才能满足工序的要求。所以选择（它的结构如装配图所示），钻模板选择固定式的钻模板，使用压紧螺栓把零件进行夹紧。设计夹具体，就是研究实验台支架的形状及把上面设计的元件互相联成一个整体的部分。这些重要的元件分析好就能够绘出装配的草图。加工孔的专用夹具的结构见夹具总图。3.1.5研究专用钻夹具的精度设计完成的的夹具，使用在机床的上面来加工时，钻床与夹具以及实验台支架和钻头等合在一起，就有了一个封闭形式的加工的系统。相互联系在一其，形成了实验台支架与钻头之间的合理的位置要求的关系。因此在专用夹具的设计时，当确定夹具的构造的方案以后，应该对所设计的专用夹具来进行精度与误差的计算。分析钻孔的工序图知道，钻孔的工序因为工序基准；与加工基准互相的重合，又选用上平面为重要的定位基面，所以定位的误差很小不用计算。钻孔工序当中主要满足孔的尺寸与表面的光洁度。钻孔工序最后使用精加工，选用标准钻头，还选取钻摸套与钻头的导套孔径，来作为实验台支架孔的位置度；应该取的是较大的实体的要求。孔的工序的光洁度要达到，因为实验台支架钻孔工序所选取粗精工步能够达到要求。对实验台支架孔系有影响的位置度的原因得（见总图）：（1）板子上面所装：（2）两个衬套的公差的同轴度：（3）衬套以及钻套相配合的最大的间隙：（4）：（5）钻套与钻头最大的距离配合： 故可以满足工序图纸要求。3.1.6 钻孔夹具的设计与使用的简单的说明实验台支架工装和卸时候，首先把实验台支架放在定位块的上面；选择压紧的螺栓来对实验台支架进行夹紧；然后在来加工零件。当实验台支架一个加工好，用工具吧压紧的螺钉拧开来，取出实验台支架。本次设计的钻夹具主要就是用来加工实验台支架零件的侧面孔。从钻孔工序的工序图得出。钻实验台支架的孔时，粗糙度的要求，实验台支架零件的大端面6孔以及平面具有位置度的要求, 而且和工艺孔的轴线也有位置度的要求，本道加工工序是对实验台支架孔的钻攻加工。故在加工实验台支架孔的时后，主要应该分析增加劳动的生产的校率，把劳动的强度尽可能的变少。还应该保证实验台支架尺寸的精度与表面的质量达到要求。夹具装配图结束语在进行产品制造工艺的编制和专用夹具的设计时，对制造工艺与和设计的工装设计得到的创新。在实验台支架的制造工艺当中也也遇到了好多的问题，但是我们都一一把它解决掉，就像实验台支架在制造前期工作的预备时，对要编制的的制造的顺序，对实验台支架的质量的精度与制造速度都有特别大的影响力。在设计专用的夹具的许