扇形支架的加工工艺与钻专用夹具设计【夹具毕业设计含3张CAD图+说明书0.6万字16页】
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!【包含文件如下】【夹具工艺毕业课程设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请加QQ97666224】.bat
夹具装配图.dwg
毛坯图.dwg
零件图.dwg
答辩ppt.ppt
设计说明书.doc[0.6万字16页]
选题申报表.doc
工艺卡片(过程和工序).doc
任务书.doc
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目 录
1. 前言 2
2.?课题简介 2
3.?零件的分析 2
3.1?零件的作用 2
3.2 零件的工艺分析 3
4.工艺规程设计 3
4.1 确定毛坯的制造选择 4
4.2 基面的选择 4
4.2.1粗基准的选择 4
4.2.2 精基准的选择 4
4.3制定工艺路线 5
4.3.1工艺路线方案一： 5
4.3.2工艺路线方案二： 6
4.3.3工艺方案的比较与分析： 6
4.3.4加工余量确定及工序尺寸的计算 7
4.4?切削用量确定 8
5.专用夹具设计 9
5.1 技术要求 9
5.2设计主旨 9
5.3夹具设计步骤 10
5.3.1夹具类型的选择 10
5.3.2定位装置的设计 10
5.3.3夹紧装置设计 10
6.数控编程 12
7.课题总结 14
7.1设计小结 15
7.2致谢 15
扇形支架的加工工艺与钻专用夹具设计
摘要：首先本人设计的零件是扇形支架，选用HT300铸件。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。通过对零件的分析，此扇形支架要求精度较高，要求光滑，其中?30H7的孔需要跟轴上配合，精度要求高，3个?-12的孔位子精度要求高，所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核。以便达到零件精度的要求。
关键词：夹具，设计，扇形支架
- 内容简介：
-
G. et (, of 149 78 011 . he to of of is in of in be in as is as in It is of to be in to of to in in to of of of as be of a or of of In of of is of a in of as to of to in in of is by a of at of to in of of to be of in to be in be by in or of be In a in a as it of a be in to of is a of in 1. to a in as is to to of as as to of as as 2 of to of it is to to At is of is or to to or in 2. of of to to in If in is to so a of of 3, 4. is or to J. 50 to or of to is a of it is to a as on of In of a s if in to be of in of a 5. 6 to of on In a be by : of ) to is be in of in to of a of or a of or a of as ). he of is as as It is to on a of be to be In of at in a is it is to in a to be a of in to as be of of of in on of in of on a of to be is to be at in to of of D of on of or be in to of of a of of of in a In to of as it is to in of to in of ) as is 51in in as of of of to of in : ) a of in of up to be to of of of or to as be of to of a of of 7. of a of be in be to or be a MR or in a of to be of be if be In be a of of to 8. is of or of a In it if a of a of in of in to be on of 9. of a or be no or or a of a of of in of of In as as be In to of a to to of of of is a . 52 of to is as it is in in of by a to of : of MR 9 9 9 9 9 9 9 3 he to be in in of in be a be in to of by on of an in of a m x 4m is in a is of is in or it is a of an a a on a to of at be or to in to In an as is of of of be in of of of is to to is In of mm at of of 1. in . of . of or in . of 5. of . of in on . of on 8. of 9. of 0. in of on to of to in of 53in of be : A ow in to he 1. of of . of . of on . of on is of is a of it in as as or of as of of of in in of of In it is of in of a of to in a of is of is : . 54 In it be to or a to of on d 可持续夹具及固定装置的高精度安装的方法论 J. 国巴斯大学机械工程学系 摘要 在夹具安装阶段，夹具组件的精确测量能力决定其精确性，尤其是对大尺寸的产品和应用来说。大量定制一些在设计上有多样性的小批量产品和零部件是十分重要的。产品质量应该与迅速转换理念相互协调，对于敏感元器件及组件而言，以牺牲产品质量来提高速度是不明智的，例如在航空航天工业中所看到的那些零部件。提高精确性对于夹具的安装是很有必要的，为了要尽量少用，这可取决于夹具和夹具定位变化的耐受 性预算。在航空航天工业中，灵活和可重构夹具的概念的发展及固定装置是夹具的主要开销成本。吸引他们的是重构夹具的可重用性，可持续使用是由于那些零部件也能够被重新应用到许多种产品和装配中去。一直不佳的准确性和可靠性为这类夹具的缺点，这篇论文主要是研究可持续夹具主要零部件的精确定位，影响夹具性能的因素在安装阶段会得以审查。本文介绍了一种在灵活夹具中为了最大限度地减少定位和夹紧的不确定性的方法。 关键词 :可持续性夹具；夹具安装；校准不确定性；夹具的监测；计量； 可重复使用的夹具 1 引言 质量和可靠性等因素 早已经转换为新零件固有的特征。在他们的产品和服务范围内，近期市场趋势已经迫使制造业走向大规模定制。其次增加新陈品的多样化设计在部件和组件级别上遵循第二次高幅度的变化。有先进制造系统和技术的国家提供了更多的灵活性，能使设计师更加自由的发挥想象。例如在过去几十年发展起来的一种新的大体积测量方法，就能测量及公丈的距离。用来检测大尺寸零件的这些设备通常是由多个组装部件所制造出来的。在重组和装配期间，那些大尺寸产品的制造需要用到专用的夹具和固定装置，以便于他们的零部件能够被定位在设计基准上。对于大批量产品，在计算机辅 助软件上就能估算出其主要的花费需求，否则，在某些情况下或以其他方式生产的产品成本可能会是非常高的。这个问题与客户不断用钱来寻求具有更高价值的市场需求相互矛盾。用一种典型的变化产品可以创建一个更加具有持续性的商业，因为它能够满足相对比较大地市场需求。由支持产品变化的不同形状的产品而形成的灵活和可重构夹具及固定装置则是应对上述挑战关键的解决方案。灵活夹具的概念已经在研究领域存在了几年 1。然而，它们在很大程度上没有充分利用真正的生产设施，尤其是大尺寸产品的制造，如航空航天设备。这是由于关于它们的初始安装、校准 困难和可重复性等挑战往往超出公差要求。这些夹具和高品质关键部件装置的制造以及大量的集成计量系统，都可以减少上述限制。本文包括了有关安装的计量问题和灵活的夹具校准以及检测服务。 2 相关工作 型零件的制造和装配 通常把要精密制造的机械零件移动到机床工作台是必需的，先进行粗加工，然后精对准和夹紧。在这个阶段，一方面是准备用于加工高精度的关键所在，然而，这对于一些大尺寸或重的零部件并不总是可以实现的。大型产品是指那些与一些不经济的可能需要处理或在工厂周围移动的的组件一起来达到制造和装配的目的 2。制造业和 这些部件的装配工艺包括所需机器和系统的运动以及这些部件的位置和方向。这些零部件通常定位在大尺寸夹具及固定装置上该定位的位置。如果这些部件以小批量生产，在航空航天工业、高开销的情况下，每个产品将会出现。在设计和制造夹具上，已经有了许多尝试，以便于能够持有许多种组件的变种。然而，这方法是不可行的，因为敏感或关键的零部件完全是由它们的 高精度要求所决定的。与固定的夹具相比较，可调、可重构夹具会产生更低的重复性。固定夹具有固定的方式，可以通过焊接或铆接的接头固定在一起来实现。这些机械故障，例如夹具和固定装置由于疲劳和 塑料变形就是一个终止其服务的主要原因，发送它们再进行回收。小批量制造的需求是目前常见的淘汰不合格夹具，其使用寿命取决于产品的生命周期。换句话说，在制造变种零件停止不久之后，与之有关联的夹具和固定装置将会变得多余。即使夹具有工作顺序，但它们仍然有报废并送往循环再造。这种方法会带来高负担回收的能耗。在大尺寸零件下的固定夹具和夹具的漂移以及夹具都能影响大尺寸零件组装的精确性 5。对于大尺寸的夹具已经开发出了几种分析夹具刚性的方法，可用来评估振动的影响因素。在任何情况下更加可持续生产要通过选择性方案才能得以实现。 如图 图 型的大型夹具元件 用于制造所延误的时间是固定夹具的又一重大缺点，这些夹具应该在制造前就被订购，在生产计划和产品上市前还可以创建额外的复杂性。不管他们的类型，大型夹具有一些共同的元素，包括一个主框架、内在的框架，有可能有一个或数多个可移动的机制或更小的组件，如钳、套管、皮卡和可调螺丝 表 1。 性夹具 开发的柔性夹具的概念增加了其可持续性、快速转换以及降低了成本。现在可以使用现成的模块来设计和组装夹具。根据规定，只有极少数夹具的专用零件需要设计和制造。以这种概念看，大 多数散装部件、附件关节都应用的很具体。一旦产品设计变异完全制造出来，然后就可以拆卸上述组件和重组成一种新的元 件来与未来的设计变异相匹配。因为组装和组件范围上的设计都相当接近，所以这种方法是最能降低夹具成本的。 根据组件的变化水平和工作类型的需求，每一个不同比例的柔性夹具都需要被重新安排。为了增加使用这种类型夹具的效益，这个问题在设计阶段考虑是十分重要的。例如，在可能的情况下，皮卡车的位置和三维定位夹具上的组件的不同变种，甚至完全不同的部分应该是在靠近增加兼容性和夹具子系统间变性。夹具关键部件的收集在短期内能 保证所需夹具的可用性。另外，这些夹具的存储需要很少空间，因为拆除所有模块是可能的，通常以脚手架的形式并把它们彼此放在一起。目前在一些汽车公司应用到柔性夹具，因为它们的精度等级是足够满足的。大尺寸制造的夹具设施尽管没有许多柔性夹具那样操作灵活，比如航空航天设备。准确性和定位销的不确定性、夹具的可重复性以及夹具结构的漂移都出现这样一个事实，这些夹具在发电和航空航天等工业不能满足公差要求。一旦它们的精度问题得以解决，这些夹具在上述的工业中将会有很高的利用价值。 图 具与汽车行业中的可重构组件 大量的体积 计量系统和技术一直有许多新的发展。依靠计量系统和技术的现代激光技术现在就能够测量一些可接受精度的大尺寸产品甚至到几公丈的产品。在安装和初期安装调试期间，这些系统能够用来精确定位一些夹具的关键部件。 夹具的安装通常开始形成机架或主要框架，然后是那些大的部件和像皮卡和夹具那样逐渐更小的零部件。计量系统能够用于柔性夹具的主要框架和其内部框架的安装，从而来保证每个零部件彼此之间的准确定位。表 1 显示了这些大规模的测量系统数。跟踪系统能够测量基准点，它是实现这一目的的最合适的测量系统。一起跟踪球式反射镜在三维空间内都可 以认准所要记录的位置。球式反射镜可以直接练习目标对象来提供几何位置信息或可以在机械重复的球式反射镜下 应用，从这个角度用激光来跟踪目标或短期目标。像一些其他测量仪器的激光跟踪有时候不确定，在夹具的安装过程中需要做以说明。此外，激光跟踪和目标点之间的光线问题还应该考虑到。如果必要的话，多个跟踪职位都可以使用，在实际测量活动中，其结果必然是伴随着一个不确定的说明。经过测量，这些给定的分散的特征值是合理的，这个问题与一些夹具或夹具的安装及以后的审核都是一样的。这些知识阐明了一个给定的定位夹具的能力和装配任务。换句话 说，它表示在其相关流程中一套夹具是否能够满足公差要求。 具理论比较 为了用于多种生产装置和组装应用，在不同的公司也有大量不同形状和设计的夹具。这些夹具中的某一些的形式都是标准形式，然而另一些是经过专门设计和制造的特殊零部件。后者可以说是建立在产品的复杂性和大规模的基础上的，所以可能会是非常昂贵的 9。 无论成本和目的如何，制造和组装过程都可以完成，要么不使用夹具，要么用固定帧夹具或用可重构或柔性夹具。表 2 对它们的典型应用的这些方法做出了比较。 固定框夹具通常用于重型应用上，它们更适合于应用在能够减 轻花费开销的大量产品上。 对于制造业和大型组装及复杂产品来说，柔性夹具的应用有很多好处。特别是在研究和发展工作中，以及低容量产品的情况下，制造柔性夹具和夹具可能会是非常有益的。除了在时间和金钱上使利益均衡外，柔性夹具还会有一个更加灵活的设计思路。由于在夹具的制造和装配过程中，会直接和经常改变夹具的拓扑成本。与传统夹具相比较，这种类型的柔性夹具的可重用性和可重构性是一个主要的优点。这一点尤为重要，因为它在绿色制造方面符合行业的发展方向，通过回收使用系统的组成部件，为相关项目的工装费用降低了项目成本。 表 于验证夹具大量的例子、便携式测量仪器 仪器 辅助部件 测量类型 接触式 非接触式 图像 激光跟踪仪 赛立信探头 是 T 型探头 是 激光雷达 球形目标 是 摄影 目标 是 光投影 是 关节臂 三坐标测量机 基于激光扫描头 是 接触探头 是 性夹具的安装 本节中描述的夹具在安装过程中需要考虑一些问题。夹具元件安装在合适位置可以说是一种挑战，尤其是当定位公差比较小时，柔性夹具也应当被监测以便于开发和与传统夹具相比较它们的刚性。 给出了一个通用的描述阶段根据初步夹具安装在仿真软件环境和利用一些尺寸为 5m 4m 3m 的大尺寸夹具的实际实验结果来测量指令阶段。这是不论这个夹具是否是第一次安装在夹具中还是对已经存在的夹具只做外形上的更换，其都是为了定位不同的零部件。 根据其复杂性，一种典型的大尺寸夹具具有三至五个结构。通常除了有一个主框架之外，在每一个级别的基本水平， 也可以由一个或多个结构。这些结构用来作为参考以便于作为夹具基准来定位。在一个自动化固定的平台上，机器系统会进行多项任务，比如定位、加工和进行装配。因此机器人的工作基准与夹具的工作框架相联系。仔细考虑夹具的综合数据，会确保后续安装达到预期的公差要求。 试辅助柔性夹具的安装 柔性夹具的安装在第一次进行模拟仿真时有几个安装阶段。使用模拟演习，在这个工程中可以减少一些潜在的错误和返工。测量辅助安装过程是类似的跟踪对象位置的过程，是常见的大尺寸组件用到的。夹具的组件先用这种方法使其大致位置公差在 1，然后当所有的夹具组件被放到所设计的位置时，在 差内，它们可以使用适当的扭矩收紧。典型的计量协助柔性夹具安装阶段如下： 在出厂时设置初试参考结构； 测量初始参照系； 安装基地或其位置的主框架； 安装脱机内结构； 安装控股和定位； 在内框和主框架位置安装钳、套管和皮卡。 底座上安装内框； 重点定位元件的精细调整和紧固； 核查参照系和夹具； 对于夹具关键位置的服务监测。 这些阶段是从无到有夹具的完整安装。更不用说，在设计变化略有变化的情况下，一些下面的操作将被忽略。 表 同夹 具理念之间简明的比较 典型特征 固定框架 柔性夹具 夹具 应用 大批量产品 小批量产品 样机 优点 唯一性 可重复性 可重构性 成本效益 耐用性 非常高 高 低 刚度 非常高 刚性不确定 低 缺点 重量 重 中 低 可移植性 不可移植 难以在每一个安装中定位 难以进行 成本 非常高 中等 低 生产时间 长 中等 短 性夹具的安装 柔性夹具安装过程中采取了以下阶段： 安装夹具的主框架； 移动单元和子系统组装； 夹具内框架在夹具装配中的安装； 皮卡和夹具的装配。 主框 架通常是夹具的骨干。因此，它一般不会改变外形，和内框架及较小的元素如衬套、皮卡和夹具一样具有规律性。慎重考虑制造过程可以减少夹具元件 较大元素的重新排列，也会更进一步节约时间和成本。图 3 显示了三组不同活动小组对于柔性夹具的安装过程。在这个过程中，假定夹具的标准件是从可供选择的现成的部件和组件中选出来的，然后提前在大量的物理安装测试和调试时以降低测量不确定度来进行一次夹具安装。一旦达到可接受水平的不确定性的物理安装才能进行。 图 性夹具的测量辅助安装程序 在夹具安装过程中，它可能需要用到多个测量 系统或用到包括一套完整夹具安装关键点的测量系统。这应该包括在夹具维修期间放在工厂的地板和墙壁上的稳定性及漂移检查的目标参考点。 在夹具上定位的关键点、测量仪器的不确定性应该予以考虑。作为一个经验法则，每个夹具关键位置的定位的准确性应该是在 10 倍，甚至比所需的耐受性更好。换句话说，如果组件公差指定至 夹具定位精度至少应为 柔性夹具安装的最佳做法如下： 一个工厂的墙壁和地板上的初始参考点的位置是首选，以减少测量的不确定性； 应验证该仪器所在位置上经常使用初始参考点的基地； 在每个夹具的 大节上，为更好地具有跟踪和可重复性，可以附加多个球式反射跟踪系统； 夹具大型组件有关于弯曲或扭曲的测量应集中在角梁的中央部分，以减少定位误差； 内框架参考点应选择尽可能远的创建框的坐标系统。这可能会导致在内框坐标系时的较小的不确定性。 由于评估的结果旨在对于所描述物体真正价值范围内的评估定位，则不确定性被定义为胶 8。这里的不确定性来自两方面的审查，首先是与测量过程中有关的，其次是与夹具定位的不确定性有关。测量不确定性的一些因素，如灰尘、重力、温度、气压、湿度、测量仪器和相关软件中的系统误差 、操作人员的技能、接触探针或球式反射跟踪仪。基于胶 8的定义，测量结果应伴随着它的不确定性说明，这些错误详细来源的讨论超出了本文的范围。已经有多项研究来建立真正的不确定性的一些测量仪器 10、 11。 夹具关键点的测量结果应该包括相关的置信水平。除了最初的不确定性上升的测量仪器，夹具的不确定性还有其他方面的影响。夹具框架方面的应用由于产品重量以及制造工艺过程在夹具框架中能创建一些弹性变形。夹具有了集成化、自动化和移动部分，是这个问题变得更加复杂。 仔细考虑夹具设计阶段不确定性的来源可以在一个给定的情况下减 少过度使用公差预算的风险。夹具的精度和夹具的成本之间有着直接的关系。然而，整体的成本也应该被考虑在内。高数额的零部件有更长的使用寿命。换句话说，质量特征接近平均值是，在使用过程中会很少失效。朝六个方向靠近在安装时是很必要的，然后是在高精度夹具和敏感部位上的可重构、柔性夹具及夹具的监测。 柔性夹具适用于组装和在加工部分有不同的设计和几何参数。尤其是当这些部件之间的设计变化小时，这种类型的夹具被证明是具有成本效益和快速的解决方案，这是因为它可能会通过夹具重新配置到一个新的产品或组件的变种上。然而，当所 需的零件盒装配的设计完全不同时，可能需要不同尺寸夹具组件的完整地重排，因此，在设计一个新的零件和重组夹具的拓扑结构时应该考虑到要便于减少夹具的安装和重新配置的时间以及成本，并最大限度的重用现在的组件在当前的装配中。 一个柔性夹具有许多种装配方式，是由于其灵活性。在正确的安装顺序下选择合适的组件，可以最大限度的节约成本和时间。本次选择的过程中应该对未来产品的夹具的潜在的重用予以考虑。在产品不断变化的情况下，计划和设计夹具框架是很重要的。使用定制的夹具、紧固件、轴套和其他夹具元件都是降低成本的关键问题。 仿真软 件和工具的广泛使用，可以减少返工和浪费夹具材料相关的成本。例如测量仪器，其目标点之间的视线检查就会使用这些软件来辅助。图 4 显示了柔 性夹具安装在测量仿真软件中的第一个阶段。由于夹具正在兴建的模拟的效益越 来越明显，因此它可以突出仪器与目标测量点的水平视线的问题和不确定性。 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要 协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 图 量辅助夹具安装的模拟过程 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性 ，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 总 结 零件和装配体应该以尽量减少夹具成本的方式来设计，以满足使用标准组件。如果在夹具更新至下一产品时提前思考，则其速度和成本可能会增加。在夹具和固定装置的设计上有强大的总成本、碳足迹及其可持续性。它往往要求生产出只有极少数的典型设计或产品，子系统或组件，以满足产品的变化和客户的需求。对于大型产品的几何尺寸超出几米夹具的可能会造成重大的开销。此外，一旦所需的零部件倍制造出来，这些夹具则会变得多余。常规回收多余夹具是不经济的。因此，找到增加夹具的灵活 性才是所需求的方法。 柔性夹具和夹具的概念已存于二十余年。然而它们的潜能还没有真正发挥，是由于其精度可可重复性的不确定性。高精度计量系统现在能够用来对夹具进行初始安装和服务。然后使用该系统有可能重新设定夹具元素使其精确到一个新的拓扑结构，以便于定位不同几何位置的组件，允许几次使用夹具。 本文提出了一种对于大规模柔性夹具及夹具初始定位和安装的通用的算法。计量辅助夹具安装的新概念被证明对复杂的设置和夹具的安装是有益的。当完全装配好时，夹具的稳定性可以通过慎重考虑和选择夹具几何位置上的关键点来予以保证。这种方法将 应用于大尺寸元件和产品的制造以及装配件，尤其是应用于航空航天和发电工业中。 浙江纺织服装职业技术学院 毕业论文（设计）任务书 课题名称： 难度系数： 分 院： 机电与 轨道交通学 院 专 业： 数控技术 指导教师： 缪飞军 二一 年 八 月 十 六 日 一、 毕业论文（设计）的目的与要求： （一）设计目的： 过 毕业 设计，结合 毕业实习 ，贴近就业岗位，培养学生分析和解决机械制造工程的实际问题的能力，培养工程意识，做到学以致用。 本技能。通过 毕业 设计，使学生掌握工艺规程和工艺装备设计的方法和步骤 ， 初步具备设计工艺和工装的能力，进一步培养学生识图、绘图、计算和编写技术文件的基本技能。 过 毕业 设计，以强化质量意识，使学生学会协调技术性和经济性的矛盾。 过 毕业 设计，使学生养成遵守国家标准的习惯，学会使用与设计有关的手册、图册、标准和规范。 采用数控加工和编程 ， 或 选 用 （二） 基本要求： 学生应认真阅读有关设计资料和设计指导书，分析多种设计方案，选 定 正确合 理的设计方案。 完整，步骤齐全。 内容与说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。 借鉴 与创新的关系。应在继承 、借鉴 的基础上根 据具体条件和要求 ，进行理解和消化，并有所 创新。 二、毕业论文（设计）的内容： 毕业 设计的主要内容是机械制造加工工艺规程的设计 和 机床专用夹 具 的设计 ；并 尽量 渗透 数控 专业知识，运 用数控 加工和编程，或选用 。 （一） 基本任务 : 1. 设计一个中等复杂 零件的加工工艺 规程 ； （ 注： 当 零件复杂 时，可不 做 此项任务 ） 一份 设计说明书。 （二） 具体内容和要求 ： 定的 零件 图一张 ； 坯 图一张 ； 件 的三维立体 图一张 ； （当 零件复杂 时，可不做此项任务） 工序加工的 专用夹具 一 个 (一张 夹具 装配 图 )； 本学生 选 定设计的 专用 夹具 为 ： 5. 设计 夹具 时 ， 应 进行必要的理论计算和分析，选择最佳的夹具结构方案， 确定夹具 类型、 总 体 尺寸、公差配合与技术要求 ； 夹具 必须满足三个基本条件：即定位迅速、夹紧可靠、对刀（或导向）准确。 艺设计 ， 并 编制机械加工工艺规程卡片一套 (尽量采用数控加工和编程 或用 型加工 )； 包括 工艺 过 程卡片 一份和每道加工 工 序 卡片 一套。 设计 、计算 说明书一份。 要求内容齐全、格式规范、设计合理、文字简练、篇幅适中、方案有分析、比较 、论证 和结论 等 。 三、毕业论文（设计）进程的安排 ： 序 号 论文（设计）各阶段名称 日 期 备 注 1 选定 课题、熟 悉 零件 、准备各种资料； #楼 116 机 房 2 绘制 和设计 零件图 、 毛坯图 和三维立体 图 。 #楼 116 机 房 3 工艺设计并 编制工艺规程卡片一套 ，包括一份 工艺 过 程卡片 和一套 工 序 卡片 ；编写数控程序或用 型加工；选定切削用量、 机 床和 工 装 (夹具、刀具和量具 )及工序简图等 。 #楼 116 机 房 4 设计 某工序加工的 专用夹具 一个，即 设计并绘制该 夹具 的装配图一份 。（可在钻、铣、镗、车四类专用夹具中任选一类） #楼 116 机 房 5 整理 设计 资料、总结 设计 内容， 编写设计 、计算 说明书一份 ；要有方案论证、分 析、比较和结论 ，要求格式规范，内容齐全 、设计合理、文字简练、篇幅适中 等。 #楼 116 机 房 6 上交毕业设计电子稿（包括图纸、工艺卡和说明书）。 #楼 218 办公室 7 毕业设计的全面检查和指导性修改 和完善等。 外完成 8 最后修改和完善， 打印和装钉成册， 并 准备和 进行毕业答辩 。 2011 年 4 月 25日 返校 完成 四、任务执行日期： 自 _2010_ 年 _8 月 _ 16_ 日起至 _2011_年 _4_月 _25_ 日止。 学 生（签字） _ 指导教师（签字） _ 分院院长（签字） _ 浙江纺织服装学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零（部）件图号 共 2 页 产品名称 零（部）件名称 扇形支架 第 1 页 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 1 备 注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 1 铸 精密铸造成形。 参加工面均放 23造余量，其中 3028 孔， 3铸成实心 铸造 、 2 热 铸后退火处理 热处理 3 铣 （ 1） 以右端面为粗基准，粗铣左端面至厚度 43 2） 精铣左端面至 （ 3） 以左端面为精基准定位，粗铣右端面至 4） 精铣右端面至 40 工 立式铣床 压板夹紧、端面铣刀、高度尺 4 拉 以右端大平面和 50 下半圆弧（用 V 形块）组合定位，拉内孔 30和键槽（ 8准 金工 卧式拉床 两 V 形块定位并夹紧；圆孔键槽拉刀；游标卡尺 5 铣 以右端面大平面和孔 30位，铣表面粗 6010两侧糙度 面： （ 1）先铣右侧面准； （ 2）专用铣夹具绕 30中心旋转 120后再铣左侧面准。 （ 3）铣下端圆弧。 金工 立式铣床 专用铣夹具，盘铣刀，角度迟 6 铣 以右端大平面和孔 30装在回转工作台上使 30旋转中心重合，用立铣刀铣出 6010角的粗糙度 弧面至 金工 立式铣床 铣床回转工作台；立铣刀；游标卡尺 浙江纺织服装学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零（部）件图号 共 2 页 产品名称 零（部）件名称 扇形支架 第 2 页 材料牌号 坯种类 铸件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 1 备 注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 7 精磨 精磨 圆 金工 磨床 磨专用夹具；游标卡尺 8 钻 以右端大平面和孔 30合定位，再加上 6010右侧面定位，螺母夹紧后钻中心孔 12 准；再用回转式钻摸依次旋转2010来钻，另外两个 12 准。 金工 摇臂钻床 专用回转式钻床夹具；麻花钻 游标卡尺 9 辅助 用边 去毛刺、倒棱修光； 30端孔倒角 1金工 钳工工具 10 辅助 检验，入库 检验 （校名） 机械加工工序卡片 产品型号 （部）件图号 产品名称 高速工业平缝机 零（部）件名称 缝纫机底板 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 4 铣 坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 481 184 54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 数控立铣床 装） 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用铣夹具 无 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 （ r/ 切削速度 （ m/ 进给量 （ mm/r） 背吃刀量 （ 进给 次数 工步工时 机动 辅助 1 以底板反面的已加工平面为精基准，加相邻两侧边粗基准组合定位，一条长侧面用 两付浮动压板夹紧， 粗铣底板大平面，放 量，选铣床工作台纵向进给速度为 75mm/ 专用铣夹具，端面铣刀 200，游标卡尺 0 150 等。 235 148 半精铣大平面至 48 尺寸要求，并保证大平面的平面度符合要求，选 75mm/ 专用铣夹具，端面铣刀 200，游标卡尺 0 150 等。 300 188 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 （校名） 机械加工工序卡片 产品型号 （部）件图号 产品名称 高速工业平缝机 零（部）件名称 缝纫机底板 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 12 铣 毛坯种类 毛坯外形尺 寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 481 184 54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用铣夹具 无 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 （ r/ 切削速度 （ m/ 进给量 （ mm/r） 背吃刀量 （ 进给 次数 工步工时 机动 辅助 1 以大平面、 中心大孔 （芯轴不拆下） 和右端面组合定位， 以 限制工件六个自由度， 零件竖立使大平面垂直于工作台安装在 专用铣夹具上 ，两付浮动压板夹紧，半精 铣 U 形针板槽 6400 2深至图纸要求。 专用铣夹具 ，硬质合金双面刃盘铣刀（ 针板槽专用 ） 64（半径定型，槽宽等于直径），游标卡尺 0 150和 。 725 146 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 （校名） 机械加工工序卡片 产品型号 （部）件图号 产品名称 高速工业平缝机 零（部）件名称 缝纫机底板 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 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 摇臂钻床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 （ r/ 切削速度 （ m/ 进给量 （ mm/r） 背吃刀量 （ 进给 次数 工步工时 机动 辅助 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 欢迎各位答辩组领导、 专家现场指导 浙江纺织服装职业技术学院 浙江纺织服装职业技术学院 机电与信息工程学院 扇形支架的工艺和专用夹具设计 07数控 2班 柴建设 本课题是“扇形支架”的机械加工工艺规程的编制及钻专用夹具的设计，扇形支架在机床上是个常用的部件，它起着带动扇形齿轮，使变速齿轮滑移变速的作用。因此在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高机床的综合性能，又因为被加工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与钻专用夹具设计 。 生产纲领为中批及大批生产。 浙江纺织服装职业技术学院 一、课题简介 浙江纺织服装职业技术学院 题目所给的零件是“扇形支架”，它位于机床滑动变速主轴上面，主要作用是给控制齿轮的滑移变速，零件的下端有与变速手柄连接的孔，之间用键槽连接传力，可以手动控制。上端有三个小孔起定位的作用，连接圆形外齿。用于与主轴箱以基轴制形式联接。 浙江纺织服装职业技术学院 二、零件的作用和用途 如图所示各部分作用： 用于精基准加工其他表面 2. 孔 30于联接机床手柄起传动作用 . 孔 3上端有三个小孔，用于起定位的作用 4. 外圆柱面 150 用于垫在外齿轮下，起带动支撑作用 浙江纺织服装职业技术学院 三 2. 基面的选择 3. 制定工艺路线 4. 加工余量确定及工序尺寸的计算 5. 切削用量及基本工时的确定 浙江纺织服装职业技术学院 浙江纺织服装职业技术学院 四、专用夹具设计 浙江纺织服装职业技术学院 浙江纺织服装职业技术学院 六、总结 通过工艺规程与夹具设计改善了如下方面 1、保证质量 2、提高生产率 3、降低成本 浙江纺织服装职业技术学院 致谢 在本设计即将完成之际 ,我要衷心感谢一直帮助我的 缪飞军指导老师，他在我的设计中给了我很多的指导。 缪老师那深厚的学术造诣、高瞻远瞩的学科发展战略、 严谨求实的治学态度、忘我的工作热情，富有启发性的 指导必将使我在未来的学习、工作和生活中受益终生！ 在此我还要感谢我们公司技术科的同仁，是他们不 遗余力的帮助，才使我有充足的时间来完成本设计。谢 谢你们，因为有你们才有本设计的实现。 浙江纺织服装职业技术学院 浙江纺织服装职业技术学院 谢谢各位领导、专家 亲临指导毕业设计 浙江纺织服装职业技术学院 1 目 录 1. 前言 . 2 2. 课题简介 . 2 3. 零件的分析 . 2 件的作用 . 2 件的工艺分析 . 3 . 3 定毛坯的制造选择 . 4 面的选择 . 4 基准的选择 . 4 基准的选择 . 4 定 工艺路线 . 5 艺路线方案一： . 5 艺路线方案二： . 6 艺方案的比较与分析： . 6 工余量确定及工序尺寸的计算 . 7 削用量确定 . 8 . 9 技术要求 . 9 计主旨 . 9 具设计步骤 . 10 具类型的选择 . 10 位装置的设计 . 10 紧装置设计 . 10 . 12 . 14 计小结 . 15 谢 . 15 浙江纺织服装职业技术学院 2 扇形支架的加工工艺与钻专用夹具设计 摘要： 首先本人设计的零件是扇形支架，选用 件。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。通过对零件的分析，此扇形支架要求精度较高，要求光滑，其中 30孔需要跟轴上配合，精度要求高，3 个 孔位子精度要求高，所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核。以便达到零件精度的要求。 关键词： 夹具，设计，扇形支架 1. 前言 题目所给的零件是 “ 扇形支架 ” ，它位于机床滑动变速主轴上面，主要作用是给控制齿轮的滑移变速，零件的下端有与变速手柄连接的孔，之间用键槽连接传力，可以手动控制。上端有三个小孔起定位的作用，连接圆形外齿。用于与主轴箱以基轴制形式联接。 2. 课题简介 本课题是“ 扇形支架 ”的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计，扇形支架在机床上是个必不可少的部件，它有着滑动变速的作 用。因此在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高车床的综合性能，又因为被加工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。 生产纲领为中批及大批量生产。 3. 零件的分析 件的作用 题目所给的零件是“ 扇形支架 ”，它位于机床滑动变速主轴上面，主要作用是给控制齿轮的滑移变速，零件的下端有与变速手柄连接的孔，之间用键槽连接传力，上端有三个小孔起定位的作用。 见示意图 3浙江纺织服装职业技术学院 3 图 3形支架三维图 件的工艺分析 由机床“ 扇形支架 ”的加工表面有： 1） 图纸所示）（用于精基准加工其他表面） 2） 0键槽 用于联接主轴箱起固定作用） 3） 4） 5 5） 2 表面的相互精度要求有： 1） 0 为基轴制联接，尺寸精度为 ） 寸精度为 浙江纺织服装职业技术学院 4 定毛坯的制造选择 零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，且属中批及大批生产，已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，因此选用金属铸造成型，再进行时效处理（消除应力）。这样，毛坯形状与成品相似，这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。 而且投资较少，成本较低，生产周期短。图 4形支架示意图 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，不盲目的选择基面。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。 基准的选择 对于这个零件而言 ，若以一般轴类零件一样选择外圆表面作为粗基准， 则可能造成这一组内外圆柱表面与零件左端部分加工发生偏心，而且加紧复杂。按照有关粗基准的选择原则，现选取零件右端大平面作为粗基准。 基准的选择 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。本零件主要工作面是 150 外圆表面和 30，要求有一定的同心度，所以加工 150 外圆表面一定要以 30为精基准。 浙江纺织服装职业技术学院 5 定 工艺路线 查参考文献 1表 1表 1据各表面加工要求和各种加工方法所 能达到的经济精度，选择零件主要表面的加工方法如下： 左右端面：需进行粗铣 ( 左右侧面：需进行粗铣 ( 150 外圆表面： 需进行粗铣 ( 30和 槽 ： 粗拉 32 内孔：钻（ 制定工艺路线的出发点，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，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使用工序集中来提高生产效率，除此之外，应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 艺路线方案一： 工序 I 金属型铸造毛坯 工序 清理表面残余沙粒 工序 人工时效温度（ 500 550）消除应力 工序 夹紧右端面和 50 外圆面，铣左端面 工序 V 夹紧左 端面和 50 外圆 面，铣右端面 工序 以右端大平面和 50下半圆弧（用 V 形块）组合定位，拉内孔 30和键槽（ 8 准 工序 以右端面大平面和孔 30位，铣 6010 两侧表面粗糙度 面 工序 以右端大平面和孔 30合定位，用立铣刀铣出6010 角的粗糙度 弧面至 工序 以右端大平面和孔 30合定位，再加上 6010 右侧面定位，钻 12 工序 X 30端孔倒角 1；用边去毛刺、倒棱修光 工序 热处理 浙江纺织服装职业技术学院 6 工序 检验 入库 艺路线方案二： 工序 I 金属型铸造毛坯 工序 清理表面残余沙粒 工序 人工时效温度（ 500 550）消除应力 工 序 以右端面大平面和孔 30位，铣 6010 两侧表面粗糙度 面 工序 V 夹紧右端面和 50 外圆面，铣左端面 工序 夹紧左 端面和 50 外圆面，铣右端面 工序 以右端大平面和 50 下半圆弧（用 合定位，拉内孔 30和键槽（ 8 准 工序 以右端大平面和孔 30合定位，用立铣刀铣出6010 角的粗糙度 弧面至 工序 以右端大平面和孔 30合定位，再加上 6010 右侧面定位，钻 12 工序 X 30端孔倒角 1；用边去毛刺、倒棱修光 工序 热处理 工序 检验 入库 艺方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案一使用了工序集中的 原则，减少了装夹的次数，而且使多步的装夹基准重合，减少了误差，提高了生产效率。方案二将工序分散，增加工人在钻床上装卸工件的次数，不仅影响加工精度而且还浪费时间。因此选用第一个方案，具体如下： 工序 I 金属型铸造毛坯 工序 清理表面残余沙粒 工序 人工时效温度（ 500 550）消除应力 工序 夹紧右端面和 50 外圆面，铣左端面 工序 V 夹紧左 端面和 50 外圆面，铣右端面 浙江纺织服装职业技术学院 7 工序 以右端大平面和 50下半圆弧（用 V 形块）组合定位，拉内孔 30和键槽（ 8 准 工序 以右端面大平面和孔 30位，铣 6010 两侧表面粗糙度 面 工序 以右端大平面和孔 30合定位，用立铣刀铣出6010 角的粗糙度 弧面至 工序 以右端大平面和孔 30合定位，再加上 6010 右侧面定位，钻 12 工序 X 30端孔倒角 1；用边去毛刺、倒棱修光 工序 热处理 工序 检验 入库 工余量确定及工序尺寸的计算 “ 扇形支架 ”零件材料为灰口铸铁，硬度 233，生产类型为中批或大批，采用机械砂型铸造毛坯。 根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间 工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 30 内圆精度要求高，需 进行毛胚 粗拉 精拉 30 内圆：粗拉（ 12 由于无特殊加工精度等，在满足其表面粗糙度的条件下直接钻孔后可用扩孔来完成表面粗糙度要求。 由上述所知， 30度要求较高， 与铸造时毛坯尺寸有关，其他表面都使用铸造一次成型， 30内圆柱面的加工余量表如下，即毛坯的尺寸确定： 工序名称 工序余量 工序公差 工序 基本尺寸 工序尺寸及公差 精拉 30 30（ 粗拉 2 29 29（ 浙江纺织服装职业技术学院 8 毛坯 28 28 由表可知，内圆柱面毛坯尺寸为 28 削用量确定 工序 铣工件左右端面及 75 外圆面。 （ 1）加工条件 工件材料： 效处理，金属铸造。 加工要求：精铣工件左右端面及 圆面，表面粗糙度值 床：数控铣床。 刀具：刀片材料为 杆尺寸为 16250 5 0=12 （根据参考文献 1表 11 （ 2）切削用量选择 进给量 f=r, 切削速度 10m/轴转速： =1000 110/38 =950r/际切削速度 v=120r/序 V： 30 及切槽 3 1） 工件材料：灰口铸铁 工要求：拉 30 外 面 槽 8 粗拉外圆 28 精拉外圆 30 床：拉床 刀具：内孔拉刀：刀片材料 90左偏刀 刀杆尺寸为 1625r=90 5 0=12 切断刀： 直刃 b=3 （ 2） f=r, 切削速度 10m/轴转速： n= 950r/际切削速度 :v=120r/ 3） 工序 钻孔 12，选用设备；摇臂钻床。 浙江纺织服装职业技术学院 9 钻孔 30mm f=r, 切削速度 V=14m/床转速： n=400r/际切削速度 v=20m/削工时： t=3为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。 经过与指导教师协商，决定设计工序 钻 32（用于联接齿轮与扇形支架定位作用）的钻床夹具。本夹具将用于 臂钻床，刀具为两把 麻花钻，对工件的三孔进行加工。 技术要求 销 3-12均布地径向孔 30制来工件六个自由度 母）夹具固定，开口垫地作用是快速装卸工件 20 10)对应定位，即用于旋转分度使插销分别插入孔后，即可定位和一次加工。 计主旨 本夹具主要用来钻 12 的三孔，这三个孔在工件中的位置要求较严格，而其表面粗糙度要求不是很严格；因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高浙江纺织服装职业技术学院 10 劳 动生产 率，降低劳动强度，而加工表面粗糙度不是主要问题。 具设计步骤 具类型的选择 根据本滤油器加工要求及其工艺性，在钻孔时所用夹具为专用夹具，由于该工件生产为中 、大 批量生产，且工件外形轮廓小，重量轻，加工要求不高，在保证质量和提高生产率的前提下，尽量简化结构，做到经济合理，根据加工分布情况，拟定选用螺旋夹紧方式。 位装置的设计
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