机械工艺夹具毕业设计140夹具座工艺规程制订和工装设计.doc
机械工艺夹具毕业设计140夹具座工艺规程制订和工装设计
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机械毕业设计论文
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机械工艺夹具毕业设计140夹具座工艺规程制订和工装设计,机械毕业设计论文
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夹具座钻孔夹具设计说明书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。夹具座的工艺规程及钻、攻6-M8螺纹的工装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。20目录夹具座钻孔夹具设计说明书I摘要I第1章 绪论1第2章 零件的分析2第3章 工艺规程设计33.1 确定毛坯的制造形式33.2 基面的选择43.3 制定工艺路线53.4 确定切削用量及基本工时6WA46KV6P3504012714第4章 夹具设计164.1 定位基准的选择164.2 切削力及夹紧力的计算16结论17致谢18参考文献19第1章 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。夹具座的工艺规程及钻、攻6-M8螺纹的工装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章 零件的分析夹具座共有八组加工表面，现分述如下： 1. 320155面2. 105两侧面及32025面3. 6-9孔、6-134. 32038面5. 32067面6. 6-M8螺纹深207. 26锥孔8. 2-M8螺纹第3章 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT150，考虑到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。夹具体零件材料为 HT150，硬度选用260HBS，毛坯重约1Kg。生产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，2级精度组。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 1. 320155面320155面，表面粗糙度为Ra0.8，查机械制造工艺设计简明手册知铸件机械加工余量Z=5.0mm.粗铣 单边余量Z=3.0mm半精铣 单边余量Z=1.5mm精铣 单边余量Z=0.4mm磨削 单边余量Z=0.1mm2. 105两侧面及32025面105两侧面及32025面，查机械制造工艺设计简明手册知铸件机械加工余量Z=3.0mm.3. 6-9孔、6-13孔6-9孔、6-13孔的尺寸不大，采用实心铸造。4. 32038面32019面，表面粗糙度Ra0.8，查机械制造工艺设计简明手册知铸件机械加工余量Z=3.0mm.粗铣 单边余量Z=2.0mm半精铣 单边余量Z=0.5mm精铣 单边余量Z=0.4mm磨削 单边余量Z=0.1mm5. 32067面32067面，表面粗糙度Ra1.6，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，知铸件机械加工余量Z=3.0mm.粗铣 单边余量Z=2.0mm半精铣 单边余量Z=0.8mm精铣 单边余量Z=0.2mm6. 6-M8螺纹深206-M8螺纹深20，螺纹尺寸不大，采用实心铸造。7. 26锥孔26锥孔，尺寸不大，采用实心铸造。8. 2-M8螺纹2-M8螺纹，螺纹尺寸不大，采用实心铸造。9. 其它表面均为不加工表面，砂型机器铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择重要表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面。因此，夹具座以32067的槽作为定位粗基准。对于精基准而言，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。 3.3 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，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，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。 方案一工序01：铸造工序02：人工时效工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面工序04：铣105两侧面及32025面工序05：钻6-9孔、扩9孔到13工序06：粗铣、半精铣、精铣32019面工序07：粗铣、半精铣、精铣32067面工序08：钻、攻6-M8螺纹深20工序09：与件3配作26锥孔工序10：钻、攻2-M8螺纹工序11：磨320155面工序12：磨32038面工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求工序15：入库方案二工序01：铸造工序02：人工时效工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面工序04：铣105两侧面及32025面工序05：粗铣、半精铣、精铣32019面工序06：粗铣、半精铣、精铣32067面工序07：钻6-9孔、扩9孔到13工序08：钻、攻6-M8螺纹深20工序09：与件3配作26锥孔工序10：钻、攻2-M8螺纹工序11：磨320155面工序12：磨32038面工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求工序15：入库方案一与方案二的区别在于钻6-9孔、扩9孔到13加工的先后，孔加工之后为后面工序的加工提供了定位基准，简化了夹具设计，减少了成本，提高了效率，故采用方案一，具体的加工路线如下工序01：铸造工序02：人工时效工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面工序04：铣105两侧面及32025面工序05：钻6-9孔、扩9孔到13工序06：粗铣、半精铣、精铣32019面工序07：粗铣、半精铣、精铣32067面工序08：钻、攻6-M8螺纹深20工序09：与件3配作26锥孔工序10：钻、攻2-M8螺纹工序11：磨320155面工序12：磨32038面工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求工序15：入库3.4 确定切削用量及基本工时工序01：铸造工序02：人工时效工序03：粗铣、半精铣、精铣320155面工步一：粗铣320155面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量(1) 决定铣削深度(2) 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则按机床标准选取675当675r/min时按机床标准选取(3) 计算工时切削工时：，则机动工时为工步二：半精铣320155面 1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。 2. 决定铣削用量(1) 决定铣削深度(2) 决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取675当675r/min时按机床标准选取(3) 计算工时切削工时：，则机动工时为工步三：精铣320155面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量(1) 决定铣削深度(2) 决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取675当675r/min时按机床标准选取 (3) 计算工时 切削工时：，则机动工时为工序04：铣105两侧面及32025面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合双面刃铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量(1) 决定铣削深度切削工时：，则机动工时为工步三：精铣32019面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量(1) 决定铣削深度(2) 决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1600 当1600r/min时按机床标准选取(3) 计算工时切削工时：，则机动工时为工序05：钻6-9孔、扩9孔到13工步一：钻6-9孔选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16）由切削表2.7和工艺表4.216查得: （切削表2.15） 按机床选取n=375r/min 基本工时：总的工时：T=6t=1.509min工序06：粗铣、半精铣、精铣32019面工步一：1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量 决定铣削深度 次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kW，中等系统刚度。刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量决定铣削深度根据表查出 ，则按机床标准选取675当675r/min时按机床标准选取 计算工时切削工时：，则机动 工步二：半精铣32019面1. 选择刀具 决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取675当675r/min时按机床标准选取计算工时 切削工时：，则机动工时为工步三：精铣32019面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量 决定铣削深度决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取675当675r/min时按机床标准选取 计算工时 切削工时：，则机动工时为工序07：粗铣、半精铣、精铣32067面工步一：粗铣32067面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量(1) 决定铣削深度(2) 决定每次进给量及切削速度根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取(3) 计算工时 切削工时：，则机动工时为工步二：半精铣32067面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量(1) 决定铣削深度 (2) 决定每次进给量及切削速度根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取(3) 计算工时 切削工时：，则机动工时为工步三：精铣32067面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用YG8,，。2. 铣削时间工序08：钻、攻6-M8螺纹深20工步一：钻6-M8螺纹底孔6.8选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16）由切削表2.7和工艺表4.216查得:（切削表2.15）按机床选取n=375r/min 基本工时：总的工时：T=6t=1.509min工步二：攻丝6-M8深20选择M8mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即: 按机床选取n=375r/min基本工时：总的工时：T=6t=0.302min工序09：与件3配作26锥孔1、加工条件加工材料: HT150，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=6mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用Z3025钻床和专用夹具。2、基本工时：总的工时：T=2t=0.096min工序10：钻、攻2-M8螺纹工步一：钻2-M8螺纹底孔6.8选用高速钢锥柄麻花钻由切削表2.7和工艺表4.216查得（切削表2.15）按机床选取n=375r/min 基本工时：总的工时：T=6t=1.509min工步二：攻丝2-M8选择M8mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 按机床选取n=375r/min基本工时：总的工时：T=6t=0.302min工序11：磨320155面工件材料：灰铸铁HT150加工要求：磨320155面 机床：平面磨床M215A 刀具：砂轮 量具：千分尺1. 选择砂轮 见工艺手册表4.82到表4.88，则结果为 WA46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46号，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为35040127（DBd）2. 切削用量的选择砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程)工件速度Vw =10m/min径向进给量fr =0.015mm/双行程3. 切削工时 工艺手册 式中L加工长度，L=320mm Zb单面加工余量，Zb =0.1mm K系数，1.10 V工作台移动速度（m/min）fa 工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）fr工作台往返一次砂轮径向进给量（mm） 工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求工序15：入库第4章 夹具设计4.1 定位基准的选择由零件图可知，钻69孔，用底面，偏心轮限制6个自由度来定位。实际就变为定位的夹具。4.2 切削力及夹紧力的计算钻9mm孔时切削量最大，切削力和加紧力也最大，这里只考虑钻9mm孔时的切削力和加紧力。刀具：高速钢钻头，则主切削力 式中：2mm，55.6m/min，f0.5mm/r，查表22-1 ， ，计算结果 = 1752.74N，径向切削力 ，式中：2mm，55.6m/min，f0.5mm/r，查表22-1，计算结果= 598.03N，走刀力，式中： 2mm，55.6m/min，f0.5mm/r，查表22-1， ，计算结果= 1073.55N。实际加紧力N应为，式中，和是夹具定位面及加紧面上的摩擦系数，0.5。压板用螺母拧紧，由机床夹具设计手册表1-2-23得螺母拧紧力，根据杠杆原理压板实际加紧力为，此时已大于所需的夹紧力，故本夹具可安全工作。结论课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入毕业设计打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢张宝海老师给我们的辛勤指导
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