机械制造技术课程设计-挺杆的加工工艺及钻削φ8.5孔的夹具设计【全套图纸】.doc

辽宁工程技术大学课程设计 II辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目：挺杆机械加工工艺规程编制及钻削 8.5沉孔工序专用夹具设计全套图纸，加153893706班级：涉机07-1班姓名：指导教师：完成日期：2010-03-18一、设计题目挺杆机械加工工艺规程编制及钻孔工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图（草图） 1张(2) 生产类型: 5000件/年三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程卡片 1张(4) 机械加工工序IV 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(5000字左右) 1份四、进度安排(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、指导教师评语成 绩： 指导教师日期摘要本课程设计的主要内容是挺杆的机械加工工艺规程。本课程设计是在完成生产实习，学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。学生通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。通过该课程，学生应该在下述各方面得到锻炼：1.使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用机械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，正确的制定一个零件的机械加工工艺规程。2.具有设计专用夹具的初步能力，提高结构设计能力。3.结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法，正确的进行工艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定位误差、夹紧力等。4.进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。5.通过设计的全过程，使学生会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。辽宁工程技术大学课程设计 12AbstractThis course design are the main contents of a point of order processing machinery and techonology design. This course is designed to complete the production internships, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. Students through the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, resolved the issue of capacity issues and the initial training, and also do a good job after graduation for the design and embarked on a comprehensive training for jobs. Through the courses, students in the following areas should be tempered: 1. So that students have developed a point of order of the initial capacity. Can make comprehensive use of machinery manufacturing technology and other courses based on the basic theories and methods, the right to develop a parts order processing machinery. 2. Fixture with the preliminary design for capacity and improve structural design capacity. 3. Combination of design, the application process can be skilled method of calculating the correct conduct of calculation, such as technical parameters, cutting force, cutting power, cutting speed, positioning error, the clamping force, and so on. 4. Further improve access to information, skilled use of Design Manual, reference materials, such as the ability. 5. Through the entire process of design, process design so that students will carry out the procedures and methods, and foster independent thinking and the ability to work independently.目 录1.螺母座零件的机械加工工艺规程编制11.1挺杆零件的工艺分析及生产类型的确定11.1.1零件用途11.1.2分析零件的技术要求11.1.3审查零件的工艺性11.1.4确定螺母座的生产类型21.2确定毛坯、绘制毛坯简图21.2.1选择毛坯21.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量21.2.3绘制挺杆锻件毛坯简图31.3拟定挺杆工艺路线31.3.1定位基准的选择31.3.2表面加工方法的确定31.3.3加工阶段的划分41.3.4工序的集中与分散41.3.5工序顺序的安排41.3.6确定工艺路线51.4加工余量、工序尺寸和公差的确定51.5切削用量的计算62.钻削8.5沉孔工序专用夹具设计82.1.夹具设计任务82.2.确定夹具的结构方案82.3.画夹具装备图82.4.夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求。8参考文献101. 挺杆机械加工工艺规程编制1.1挺杆零件的工艺分析及生产类型的确定1.1.1零件用途挺杆零件主要起支撑作用。1.1.2分析零件的技术要求(1) 零件材料为Gr20钢。(2) 挺杆零件技术要求汇集在下表表1-1 挺杆零件技术要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度|m形位公差/mm左端面Ra0.48.58.50.021，IT7Ra0.8D面IT111 Ra 2.59IT11Ra 12.516外圆面16 1IT7Ra0.4圆度0.005，圆柱度0.005右端面14IT7Ra1.6R5圆角IT9Ra3.21.1.3审查零件的工艺性由零件图分析可知，所有表面面要求切削加工，并有精度要求，这样减少了加工面积且易于加工。直径8.5孔的端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面，虽然加工精度相对较高，但也可以在正常生产条件下采用较经济的方法保质保量的加工出来，因此该零件的加工工艺性好。1.1.4确定支架的生产类型依设计题目知：该挺杆的生产类型为大批生产。1.2确定毛坯、绘制毛坯简图1.2.1选择毛坯由于该支架结构简单，材料为合金钢，所以毛坯选用锻件，此支架的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用金属模机器造型方法制造毛坯。1.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表2-10可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。1、锻件质量由以知1.4千克。2、材质系数合金元素质量分数0.03，所以为M1级。3、形状复杂系数由零件图可知，t1/d10.2,所以采用S4级.表1-2 支架铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注长度22表2-10宽度22表2-10高度22表2-101.2.3绘制支架铸造毛坯简图挺杆零件毛坯简图.exb1.3拟定支架工艺路线1.3.1定为基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定粗基准，然后再确定精基准。（1）精基准的选择根据该挺杆零件的技术要求和装配要求，选择挺杆底座底面、圆柱轴线支精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则，圆柱轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工挺杆直径为8.5的孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工孔的轴线的垂直度要求。（2）粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。选择挺杆左端面作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。1.3.2表面加工方法的确定根据支架零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工各表面的加工方法，如下表所示。表1-3 支架零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案备注左端面IT70.4粗车-半精车表1-8右端面IT1181.6粗车-半精车-精车表1-8直径16的外圆面IT70.4粗车-半精车表1-68.5孔IT1112.5钻表1-79孔IT10钻-扩表1-7车R5圆角IT83.2粗车-半精车表1-8M10IT106.3车螺纹表1-101.3.3加工阶段的划分该支架的加工质量要求一般，可将加工阶段划分成粗加工和半精加，精加工三个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后半精加工圆柱面、左端面和右端面。在精加工阶段，完成精度要求以及钻，扩，车螺纹工序。1.3.4工序的集中与分散选用工序集中原则安排支架的加工工序。该支架的生产类型为大批生产，可以采用车床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序分原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。1.3.5工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准左端面。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工各个面，后加工孔。1.3.6确定工艺路线如工序卡片1.4加工余量、工序尺寸和公差的确定工序7钻-精铰mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定由表2-28可查的；钻孔余量=3.9mm。查表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰：钻：IT12。根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值：钻：0.12mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：钻孔： mm。1.5切削用量的计算工序80钻8.5孔（1）钻孔工步1）背吃刀量的确定 取=3.9mm。2）进给量的确定 由表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.08mm/r。3）切削速度的计算 由表5-22，工件材料为20Gr，切削速度v可取为15m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序钻头转速n=1225 r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=1360r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=16.7m/min 。钻床的主轴转速, 取转速n=392r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际切削速度v=nd/1000=4.92m/min。2.钻削8.5孔工序钻用夹具设计2.1.夹具设计任务 钻支架沉孔。已知：工件材料为Gr20，毛坯为锻件，所用机床为Z525型立式钻床，成批生产规模。试为该工序设计一钻床夹具。2.2.确定夹具的结构方案（1）确定定位元件 选用一V型块，限制两个自由度，左端面与定位板面接触，限制三个自由度，定位板与底面接触限制两个自由度，但是其中绕主轴的转动被重复定位，出现过定位，可以通过保证轴肩端面与轴线的垂直度消除过定位的不良影响，从而实现正确定位。.对于工序尺寸；加工孔径尺寸8.5mm由刀具直接保证有上述分析可知，该定位方案合理、可行。（2）确定导向装置 本工序只要求对被加工孔进行钻加工，最终达到规定要求，故选用活动钻套作为作为刀具的导向元件。（3）确定夹紧机构 由于本工序切削力不大，参照手册选取适当即可。（4）工件的安装 安装工件时先将夹紧装置放松，件工件放在定位板山，靠紧V型块，夹紧。2.3.画夹具装备图夹具装配图.exb2.4.夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 1）钻套中心线对削边销中心线的位置度公差为0.03mm。 2）削边销中心线与定位板上平面的平行度公差为0.02mm。 设计心得 机械制造毕业设计是我们学完了大学的全部基础颗，技术基础课以及所有的专业课之后进行的。这是我们在毕业之前对我们所学各课程的一次深入的综合性的总测验，也是一次理论联系实际的训练，它在我们将来的工作和生活中占有举足轻重的地位。在本次设计中，对零件的工艺分析是整个设计的前提，一个好的工艺规程还应考虑加工工艺装备等，如工序的合理性、工人的劳动强度等。设计夹具时综合分析夹具发展现状，即高精、高效、经济。经过老师和同学的帮助，还有自己不懈的努力，终于定时定量的完成了这次课程设计。课程设计作为机械制造技术基础课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。本设计还存在很多不足之处。一是由于本人对CA