机械制造技术课程设计-048托架加工工艺编制及钻床夹具设计.doc

宁波技师学院毕业设计说明书设计题目 048托架加工工艺编制及钻床夹具设计 (生产纲领:小批)班 级07机电（五）设 计 者 戴 阳指导老师 贝 天 宝所在院系 船 舶 系设计日期 2012 年 2月 12日至 2月 27日目 录绪 论3一、零件的分析4 1.1 零件的作用41.2 零件的工艺分析5二、工艺规程设计6 2.1 确定毛坯的制造形式6 2.2 基面的选择6 2.3.1 粗基准的选择62.3.1 精基准的选择6 2.3 制定工艺路线72.3.1 工艺路线7三、夹具设计93.1 问题的提出93.2 夹具设计113.2.1定位基准的选择113.2.2切削力、夹紧力计算113.2.3夹具加工精度分析123.2.4定位误差计算123.2.5安装误差计算12 3.2.6夹具误差计算12四、毕业设计心得体会14参考文献16 绪 论机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通五年所学的知识，将理论和实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己工作岗位打下了良好的基础。机械加工工艺师规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性档，它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率，改善工人的劳动强度，降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这种位置不变，它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在中、大批量生产中，常采用专用夹具。毕业设计是在生产实习之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力应在下述各方面得到锻炼：（1）能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的时间知识，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，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。学生通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工的夹具的能力。（3）学会使用手册及图表数据。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。由我个人而言，通过这次的毕业设计，使我更了解机电专业的需求和深刻的理解，对将来从事的工作打一定的基础。由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导一、 零件的分析（一）零件的作用由图纸得知，其材料为HT200，该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，使用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上的主要加工面为36前面、18后面、136端面、55端面、64端面、192、28、48、38、4、8.5、13、的孔以及25的沉孔深12 。（二）零件的工艺分析1铸造2时效3粗铣36前面4半精车192外圆表面5半精车18后端面6半精车136端面7半精车55端面8粗车28孔9半精车64左端面10. 粗车48孔11. 半精车38内孔深3512. 钻4孔13. 钻8.5孔深714. 攻螺纹M10深615. 钻6通孔16. 钻10孔深2817. 攻2-M12-6H深2218. 钻5-1319. 扩忽沉孔25深1220. 去毛刺、倒角二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式由老师所发零件图得知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨，零件材料为铸件，又由题目已知零件的生产纲领为小批量生产。毛坯的铸造方法选用灰铸铁，中硬程度。考虑零件在机床运行过程中承受交变载荷及冲击性载荷不大，零件结构又比较复杂，故选择铸件毛坯。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。 吗，各表面的加工余量留3cm。（二）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，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择对于本零件来说，应尽可能选择不加工表面为粗基准。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准，若零件有若干个不加工表面时，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）根据这个基准选择原则。（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线制定工艺路线得出出发点,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小批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。1.工艺路线工序一 用两圆和右面定位，共限制了5个自由度，粗铣36前平面，保证各尺寸。工序二 用菱形上面定位，共限制了4个自由度，半精车192外圆表面，半精车18后端面，半精车136端面，半精车55端面，粗车28孔，保证各尺寸。工序三 以136定位，192端面为基准，共限制了5个自由度，半精车64左端面，粗车48孔，半精车38内孔深35，保证了各尺寸。工序四 用大圆和弧平面定位，共限制了4个自由度，钻4孔，钻8.5孔深7，攻螺纹M10深6，钻6通孔，保证了各尺寸。工序五 用192右端面和55定位，共限制了5个自由度，钻10孔深28，攻2-M12-6H深22，保证了各尺寸。工序六 用192右端面和55定位，限制了5个自由度，钻5-13，保证了各尺寸。工序七 用192右端面和55定位，限制了5个自由度，扩忽沉孔25深12，保证了各尺寸。工序号工 序 内 容 1铸造 2时效 3粗铣36前面4半精车192外圆表面5半精车18后端面6半精车136端面 7半精车55端面 8粗车28孔 9半精车64左端面 10粗车48孔 11半精车38内孔深35 12钻4孔13钻8.5孔深714攻螺纹M10深615钻6通孔16钻10孔深2817攻2-M12-6H深2218钻5-1319扩忽沉孔25深1220去毛刺、倒角21入库三、夹具设计（一）问题的提出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。本次设计加工5个13孔的钻床夹具，本夹具将用与Z5125型钻床，钻头材料为高速钢。利用本夹具主要加工5个13的孔。孔内粗糙度Ra=25，加工5个13孔的整个过程包括钻，因此本工序的加工精度容易保证，主要考虑如何定位夹紧以节省操作时间提高生产率。为了更好的表达附加工工序图一张（二）、夹具设计1.定位基准的选择：由零件图可知，13孔有一定的位置度要求，为了减少定位误差，以192右面为基准面，限制3个自由度，以55圆周面，限制2个自由度，再在侧面加一个弹簧圆锥销，限制1个自由度，再用螺栓杆、螺母和开口垫圈加以固定，以防工件移动，起着定位稳定性的作用。2.切削力及夹紧力计算：钻5个13mm孔时切削量较小，切削力和夹紧力也较小，这里只考虑钻13mm孔时的切削力和夹紧力。刀具:高速钢麻花钻根据实用金属切削加工工艺手册陈家芳主编机械加工工艺师手册查 P436F=45130.161=216 ( N ) 机械加工工艺师手册查 P4323.夹具加工精度分析：用夹具装夹工件进行机械加工时，其工艺系统中影响工件加工精度的因素很多。与夹具有关的因素有定位误差，对刀误差，夹具在机床上的安装误差和夹具误差。在机械加工工艺系统中，影响加工精度的其他因素综合称为加工方法误差。上诉各项误差均导致刀具相对工件的位置不精确，从而形成总的加工误差。4.定位误差计算：定位误差D:B=0.025mm, Y=0.02mmD=0.03+0.029=0.045mm5.对刀误差T：Tmax=0.024-0.006=0.018钻头在钻床上的安装误差有可能会产生倾斜,造成加工误差,故: TXmax=0.026夹具的安装误差A：夹具的安装基面为平面，因而没有安装误差，A=07.夹具误差J：J1=0.04mm,J2=0.02,J3=0.03得出结果D=0.045mmT=0.02mmA=0J=0.03mm总加工误差：=D2+T2+A2+J2G2=0.002025+0.0004+0+0.0009+0.00030.06k即工件总加工误差应不大于工件加工尺寸公差k。为保证夹具具有一定的使用寿命，防止夹具磨损而过早报废，在分析计算工件加工精度时，需留一定的精度储备量Jc。因此将上试改写为： k-Jc Jc=k-=0.06-0.06=0则该夹具能满足工件的加工要求。四.毕业设计心得体会几周的毕业设计结束了，当我快要完成老师给我下达任务的时候，我仿佛进过了一次锐变，因为设计给我带来了很多很多的东西，心情也很舒畅，眼前豁然开朗。毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不可少的过程。“千里之下始于足下”通过这次毕业设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。今天认真地进行毕业设计，学会脚踏实地地迈开这一步，就是为明天能稳稳的在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。现在又是经济不稳定的时候，我们更要努力学习。说实话，毕业设计有点累，然而，当我一着手清理自己的设计成果，仔细回味这几周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消。虽然这是我刚学会走完的第一步， 我人生中的一点小小的胜利，然而它令我感觉到我自己成熟许多，令我有了一种“春眠方觉晓”的感悟。通过毕业设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细心，毕业设计过程中，也许计算有时不免令我感到有些心烦意乱，有很次因为不小心我计算出错，只能毫不情愿的重新来。短短的几周的毕业设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的贫乏，自己综合应用所学专业知识的能力是如此的不足，几年来学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用。想到这里，我真的有点心急了，老师却对我说，这说明毕业设计确定使你有收获了。老师的亲切勉励像春雨注入我的心田，使我更加自信了。最后，我要由衷的谢谢老师。是您的严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的淳朴教诲启发了我，是您的殷切期望鼓舞了我。我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀。参考文献1、机械加工工艺装备设计手册/机械加工工艺装备设计手册编委会编，北京：机械工业出版社，1998.6。2、机床夹具设计/肖继德，陈立平主编，北京：机械工业出版社2005.5（2008.3重印）。3、机床夹具设计手册/王广斗，王春福主编，燕山大学，洛阳工学院，长春汽车工业高等专科学校编，上海：上海科技技术出版社，2000.11。4、机械制造工艺，含机床夹具设计/徐嘉元，曾家驹