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支架工艺及钻削φ4孔夹具设计【CAD图纸和说明书】

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支架工艺及钻削φ4孔夹具设计

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关键词：: 支架工艺夹具设计 cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

摘　要

本课程设计的主要内容是机械加工工艺规程编制和钻削孔工序专用夹具设计。

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。

Abstract

This course design are the main contents of a point of order processing machinery and drilling holes for fixture design process.

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.

1.支架零件的机械加工工艺规程编制1

1.1支架零件的工艺分析及生产类型的确定1

1.1.1零件用途1

1.1.2分析零件的技术要求1

1.1.3审查零件的工艺性1

1.1.4确定支架的生产类型2

1.2确定毛坯、绘制毛坯简图2

1.2.1选择毛坯2

1.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量2

1.2.3绘制支架铸造毛坯简图3

1.3拟定支架工艺路线3

1.3.1定为基准的选择3

1.3.2表面加工方法的确定3

1.3.3加工阶段的划分4

1.3.4工序的集中与分散4

1.3.5工序顺序的安排4

1.3.6确定工艺路线5

1.4加工余量、工序尺寸和公差的确定5

1.5切削用量的计算6

2.钻削孔工序钻用夹具设计8

2.1.夹具设计任务8

2.2.确定夹具的结构方案8

2.3.画夹具装备图8

2.4.夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求。8

参考文献10

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内容简介：: 胡乃健机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称支架共页第页车间工序号工序名称材料牌号 7 钻 -锪 -精铰 4沉孔 HT200 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件 1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 1 1 夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量背吃刀量进给次数工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动辅助 1 钻孔 0.1203.9 mm 高速钢麻花钻 1360 16.7 0.08 3.9 1 2 锪钻 90 直柄锥面锪刀 545 13.7 0.12 1 3 精铰 0.01204 mm 高速钢铰刀 392 4.92 0.3 0.1 1 nts户海峰机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称支架共页第页材料牌号 HT200 毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数 1 每台件数 1 备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 1 粗铣支架底座上下两端面 Ra12.5 m 立式铣床高速钢套式面铣刀、专用夹具 2 粗铣支架头圆柱左右两端面和连接板左端面 Ra12.5 m 立式铣床高速钢套式面铣刀、专用夹具 3 半精铣支架底座上下两端面半精铣支架底座上下两端面 Ra6.3 m 立式铣床高速钢套式面铣刀、专用夹具 4 钻 -扩 -铰 27 mm 孔钻、扩、铰 27 mm 孔至 27 -27.021mm、Ra3.2m 四面组合钻床高速钢麻花钻，硬质合金扩孔钻，绞刀、专用夹具 5 钻 -扩 42 mm 孔四面组合钻床高速钢麻花钻，扩孔钻、专用夹具 6 钻 -粗铰 -精铰 15 mm孔钻、粗铰、精铰 15 mm 孔至15 -15.018mm、 Ra1.6 m 四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺 7 钻 -锪 -精铰 4 沉孔四面组合钻床高速钢麻花钻，高速钢 90 直柄锥面锪钻，铰刀、专用夹具 8 钻 4-M6-6H 通孔四面组合钻床高速钢麻花钻 9 车 M42-6H 螺纹卧式车床内螺纹车刀 10 车 4-M6-6H 通孔卧式车床内螺纹车刀设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 nts 辽宁工程技术大学课程设计题目：支架零件的机械加工工艺规程编制及钻削 4 孔工序专用夹具设计班级：机电 05-2 班姓名：胡乃健指导教师：魏永乐完成日期： 2008 年 7 月 1 日 nts辽宁工程技术大学课程设计 I 一、设计题目支架零件的机械加工工艺规程编制及钻削 4 孔工序专用夹具设计二、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) 机械加工工艺过程综合卡片 1张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张 (4) 夹具装配图 1张 (5) 夹具体零件图 1张 (6) 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 nts辽宁工程技术大学课程设计 II 摘要本课程设计的主要内容是机械加工工艺规程编制和钻削孔工序专用夹具设计。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。 nts辽宁工程技术大学课程设计 III Abstract This course design are the main contents of a point of order processing machinery and drilling holes for fixture design process. This course is designed to complete the production internships, completion of machinery manufacturing and techno logical foundatio n and other profess ional courses conducted. Students through the curriculum des ign, will learn theory and practice of comb ining production, resolved the issue of capacity issues and the initial training, and also do a good job after graduatio n for the des ign and embarked on a comprehens ive 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 comprehens ive use of machinery manufacturing techno logy and other courses based on the bas ic theories and methods, the right to develop a parts order processing machinery. 2. Fixture with the preliminary d esign for capacity and improve structural design capacity. 3. Combination of des ign, the application process can be skilled method of calculating the correct conduct of calculatio n, such as technic al parameters, cutting force, cutting power, cutting s peed, positioning error, the clamping force, and so on. 4. Further improve access to informatio n, skilled use of Des ign 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. nts辽宁工程技术大学课程设计 IV 目录 1.支架零件的机械加工工艺规程编制 .1 1.1 支架零件的工艺分析及生产类型的确定 . 1 1.1.1 零件用途 . 1 1.1.2 分析零件的技术要求 . 1 1.1.3 审查零件的工艺性 . 1 1.1.4 确定支架的生产类型 . 2 1.2 确定毛坯、绘制毛坯简图 . 2 1.2.1 选择毛坯 . 2 1.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 . 2 1.2.3 绘制支架铸造毛坯简图 . 3 1.3 拟定支架工艺路线 . 3 1.3.1 定为基准的选择 . 3 1.3.2 表面加工方法的确定 . 3 1.3.3 加工阶段的划分 . 4 1.3.4 工序的集中与分散 . 4 1.3.5 工序顺序的安排 . 4 1.3.6 确定工艺路线 . 5 1.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 5 1.5 切削用量的计算 . 6 2.钻削 4 孔工序钻用夹具设计 . 8 2.1.夹具设计任务 . 8 2.2.确定夹具的结构方案 . 8 2.3.画夹具装备图 . 8 2.4.夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求。 . 8 参考文献 .10 nts辽宁工程技术大学课程设计 1 1.支架零件的机械加工工艺规程编制 1.1 支架零件的工艺分析及生产类型的确定 1.1.1 零件用途支架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 HT200。 (2) 支架零件技术要求汇集在下表表 1-1 支架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 15mm 孔 0.018015 0.018， IT7 Ra3.2 0 . 05 B 27mm 孔 0.021027 0.021， IT7 Ra3.2 28mm 圆柱左端面 28 IT9 Ra12.5 30mm 圆柱右端面 30 IT9 Ra12.5 连接板左端面 80 70 IT10 Ra12.5 45mm 圆柱上端面 45 IT9 Ra6.3 60mm 圆柱下端面 60 IT9 Ra6.3 螺纹退刀槽 3 2 IT12 Ra6.3 1.1.3 审查零件的工艺性由零件图分析可知，支架头部两端面和尾部两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样减少了加工面积且易于加工。肋板的存在增加了支架头部的接触刚度， 15 的孔和 27 的孔的端面均为平面，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，通过铣削、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nts辽宁工程技术大学课程设计 2 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： Q=5000 件 /年， m=1 件 /年；结合生产实际，备品率 a%和废品率 b%分别取 3%和 5%。代入公式得 N 5 0 0 0 / 1 0 . 5 % 5 1 7 5 . 8 / 件年 1 件 / 年 1+3% 件年支架重量为 4.5kg，支架属轻型零件；该支架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复杂，所以毛坯选用铸件，用于铸造的材料为 HT200。此支架的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和铸件精度，宜采用金属模机器造型方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为 5 。 1.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表 2-12-5 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、公差等级由支架的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为 C T810，选择 C T9。 2、铸件分型面根据该铸件的形位特点，选择零件中间对称面为分型面。 3、表面粗糙度由零件图可知，该支架各加工表面的粗糙度 Ra 均大于等于 3.2 m 。根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表中 nts辽宁工程技术大学课程设计 3 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 备注厚度 38 1.8 表 2-3 0.30.5（两端面分别取 0.4 和 0.5）表 2-4 连接板厚 12 1.6 表 2-3 0.30.5（取 0.5）表 2-4 距离 57 2 表 2-3 0.51（取 1）表 2-4 距离 110 2.5 表 2-3 0.81.5（取 1.5）表 2-4 1.2.3 绘制支架铸造毛坯简图支架零件毛坯简图 .exb 1.3 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，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。（ 1）精基准的选择根据该支架零件的技术要求和装配要求，选择支架底座底面、 60 mm 圆柱轴线和支架头 15 mm 孔轴线作为精基准，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， 60 mm 圆柱轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工支架头 15 mm 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。选用支架座底面和 15 mm 孔轴线作为精基准同样是遵循了“基准重合”的原则，因为该支架在 60 mm 圆柱轴线方向上的尺寸多以他们作为设计基准，即遵循了“基准统一”原则。（ 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。选择支架头左端面作为粗基准，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。 nts辽宁工程技术大学课程设计 4 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/ 加工方案备注支架头圆柱两端面 IT11 12.5 粗铣表 1-8 支架连接板左端面 IT11 12.5 粗铣表 1-8 支架座上下两端面 IT9 6.3 粗铣 -半精铣表 1-8 15 孔 IT7 1.6 钻 -粗铰 -精铰表 1-7 27 孔 IT7 1.6 钻 -扩 -铰表 1-7 M42-6H 6.3 钻 -扩 -车螺纹表 1-10 4 沉孔 IT7 3.2 钻 -锪 -精铰表 1-7 M6-6H 6.3 钻 -车螺纹表 1-10 1.3.3 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工两个阶段。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；然后粗铣支架头圆柱两端面、支架板左端面和支架座上下两端面。在半精加工阶段，完成 15 mm 孔、 27 mm 孔、 M42-6H和支架座上端面的半精加工。 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，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，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，首先加工精基准支架座底面。（ 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，先加工支架底座端面，再加工 15 mm 孔、 27 mm孔。 nts辽宁工程技术大学课程设计 5 1.3.6 确定工艺路线表 1-4 支架工艺路线及加工设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具 1 粗铣支架底座上下两端面立式铣床端铣刀 2 粗铣支架头圆柱左右两端面和连接板左端面立试铣床端铣刀 3 半精铣支架底座上下两端面立试铣床端铣刀 4 钻 -粗扩 -精铰27 mm 孔四面组合钻床麻花钻，扩孔钻，绞刀 5 钻 -粗铰 -精铰15 mm 孔四面组合钻床钻头复合铰刀 6 钻 -扩 42 mm 孔四面组合钻床麻花钻，扩孔钻 7 钻 -锪 -精铰 4 mm沉孔四面组合钻床麻花钻， 90 直柄锥面锪钻，铰刀 8 钻 4-M6-6H 通孔四面组合钻床麻花钻 9 车 M42-6H 螺纹卧式车床内螺纹车刀 10 车 4-M6-6H 通孔卧式车床内螺纹车刀 1.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定工序 7 钻 -精铰 4 mm 孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定由表 2-28 可查的，精铰余量 Z精铰 =0.1mm；钻孔余量 Z钻 =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： IT7;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分别为，精铰： 0.012mm ；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： 0.01204 mm；钻孔： 0.1203.9 mm，他们的相互关系如下图所示： nts辽宁工程技术大学课程设计 6 1.5 切削用量的计算工序 7 钻、锪、精铰 4 mm 孔（ 1）钻孔工步 1）背吃刀量的确定取 pa =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 HT200，切削速度 v 可取为15m/min。由公式（ 5-1） n=1000v/ d 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=n d/1000=16.7m/min 。（ 2）锪钻工步 1）刀具选择选用 90 直柄锥面锪刀， d=8mm。 2）进给量的确定由表 5-32，选取该工步的每转进给量 f=0.12mm/r。 3）切削速度的计算由表 5-32，切削速度 v 可取为 12m/min。由公式（ 5-1）n=1000v/ d 可求得此工序锪钻转速 n=478r/min，参照表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=545r/min。再将此转速代入公式（ 5-1），可求出该工序的实际锪削速度 v=n d/1000=13.7m/min。（ 3）精铰工步 1）背吃刀量的确定取 pa =0.1mm。 2）进给量的确定由表 5-31，选取该工步的每转进给量 f=0.3mm/r 3）切削速度的计算由表 5-31，切削速度 v 可取为 4m/min。由公式（ 5-1）加工方向 +0.12 0.1203.9 0.01204 0.1 +0.012 nts辽宁工程技术大学课程设计 7 n=1000v/ d 可求得此工序铰刀转速 n=318r/min，参照表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速 , 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=n d/1000=4.92m/min。 nts辽宁工程技术大学课程设计 8 2.钻削 4 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 HT200，毛坯为铸件，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长削边销与工件 15 mm 孔配合，限制两个自由度，削边销轴肩与工件定位端面接触，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

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