连接座工艺及钻3;ampampamp#215；φ7孔夹具设计【PROE】【6张CAD图/7400字】【优秀机械毕业设计论文】
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连接
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夹具
设计
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机械
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论文
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-
文档包括:
说明书一份,26页,7400字左右.
工序卡。
工艺卡。
PROE三维图
图纸共6张,如下所示
A2-夹具装配图.dwg
A3-分度盘零件图.dwg
A3-连接座.dwg
A3-毛坯图.dwg
A3-钻模板零件图.dwg
A4-底座零件图.dwg
目 录
第1章 前言 ....................................................3
第2章 零件的分析.............................................4
2.1 零件的作用...................................................4
2.2 零件的形状...................................................4
第3章 零件的工艺分析.........................................6
3.1 零件左端加工表面分析.........................................6
3.2 零件右端加工表面分析.........................................6
第4章 毛坯设计................................................8
4.1 毛胚的选择...................................................8
4.2 毛坯分析.....................................................8
4.3 确定机械加工余量.............................................8
4.4 确定毛胚尺寸公差.............................................8
4.5 确定毛胚尺寸.................................................9
4.5 设计毛胚图...................................................9
第5章 选择加工方法，拟定工艺路线...........................10
5.1 基准面的选择.................................................11
5.2 精基准面的选择...............................................11
5.3 制定机械加工工艺路线.........................................11
5.4 工艺路线比较.................................................14
第6章 加工设备及刀具、夹具、量具的选择....................16
6.1 机床的选择...................................................16
6.2 刀具的选择...................................................17
第7章 切削用量的选择.........................................18
7.1 加工分析.....................................................18
7.2 确定切削余量和基本工时.......................................19
第8章 夹具设计...............................................22
8.1 确定设计方案.................................................22
8.2切削力和夹紧里的计算..........................................22
8.3 校验扭矩功率..................................................23
设计心得........................................................24
致谢..............................................................25
参考文献........................................................26
- 内容简介：
-
长沙学院机电工程系夹具 设计 录 第 1章 前言 . 2 章 零件的分析 .件的作用 .件的形状 . 3章 零件的工艺分析 .件左端加工表面分析 .件右端加工表面分析 . 4章 毛坯设计 .胚的选择 .坯分析 .定机械加工余量 .定毛胚尺寸公差 .定毛胚尺寸 .计毛胚图 . 5章 选择加工方法，拟定工艺路线 .准面的选择 .基准面的选择 .定机械加工工艺路线 .艺路线比较 . 6章 加工设备及刀具、夹具、量具的选择 .床的选择 .具的选择 . 7章 切削用量的选择 .沙学院机电工程系夹具 设计 工分析 .定切削余量和基本工时 . 8章 夹具设计 .定设计方案 .削力和夹紧里的计算 .验扭矩功率 .计 心得 .谢 .考文献 .沙学院机电工程系夹具 设计 1章 毕业 设计的目的 机械加工工艺 毕业 设计是机械类学生在学完了机械制造技术，进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节。本 毕业 设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为 将来从事专业技术工作打好基础。 另外，这次 毕业 设计也为以后的毕业设计进行了一次综合训练和准备。通过本次 毕业 设计，应使学生在下述各方面得到锻炼： (1) 熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关先修 毕业 中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。 (2) 通过夹具设计的训练，进一步提高结构设计 (包括设计计算、工程制图等方面 )的能力。 (3) 能比较熟练 的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。 (4)在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。 3 长沙学院机电工程系夹具 设计 2 章 零件的分析 件的作用 我们选的零件是离心式微电机水泵上的连接零件，它位于水泵泵壳内，主要作用是固定水泵叶轮。 件的形状 图 件图 长沙学院机电工程系夹具 设计 件的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的回转体零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示 。 长沙学院机电工程系夹具 设计 3 章 零件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： 件左端的加工表面分析： 这一组加工表面包括：左端面， 圆， 100+0 内圆，倒角，钻通孔 7，钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 粗糙度要求，100+内圆孔有 粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 件右端面的加工表面分析： 这一组加工表面包括：右端面； 121 糙度为 径为 50、内径为 40+0 的小凸台，粗糙度为 带有倒角 ； 32的小凹槽，粗糙度为 7通孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中， 40 的孔或内圆直接在车床上做镗工就行了。 其具体过程如下表 表 加工表面 表面粗糙度 公差 /精度等级 加工方法 左端面 车 车 100+0 内圆 车 倒角 无 粗车 左 7通孔 无 钻通孔 无 钻孔并攻丝 右端面 无 粗车 长沙学院机电工程系夹具 设计 121 车 小凸台内侧 40 无 粗镗 小凸台端面 粗镗 无 粗镗 右 7通孔 无 钻通孔 32的小凹槽 粗镗 长沙学院机电工程系夹具 设计 4 章 毛坯设计 坯的选择 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种： 1、型材 2、锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。 该零件材料为 虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=5000台 /年， n=1件 /台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取 10%和 1%代入公式得该工件的生产纲领 N=5000 5555件 /年 坯分析 最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径 142 69 择铸件公差等级 查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为 812级取为 11级。 铸件尺寸公差 公差带相对于基本尺 寸对称分布。 机械加工余量等级 查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为 机械加工余量等级 级。 定机械加工余量 根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余量为 7 定毛坯尺寸 长沙学院机电工程系夹具 设计 面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 表面，余量要适当加大。 分析本零件，加工表面 因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值） 生 产类型为大批量，可采用两箱砂型铸造毛坯。由于所有孔无需铸造出来，故不需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工进行时效处理。 定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差见下表：毛坯尺寸允许公差 /件尺寸 偏差 参考资料 142 械制造工艺设计手册 83 计毛坯图 定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为 5度。 定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。 坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。 下图为该零件的毛坯图 : 长沙学院机电工程系夹具 设计 注铸造圆角为 沙学院机电工程系夹具 设计 5 章 选择加工方法，拟定工艺路线 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百 出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。所以先以左端面作粗基准加工。 基面的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。、 定机械加工工艺路线： 工艺路线一 工序一： 1. 粗车右端面 2. 车外圆 121 3. 车右台阶面 4. 车小凸台端面 5. 粗镗 40 6. 镗内圆 32 工序二： 1. 粗车左端面 2. 车左台阶面 3. 车外圆 125 4. 车内圆 100 工序三： 长沙学院 毕业 设计 12 第 12 页 1. 半精车外圆 121 2. 半精车右台阶面 3. 半精车右端面 4. 半精车内圆 40 工序四： 1. 半精车左端面 2. 半精车 100. 半精车左台阶面 4. 半精车外圆 125 工序五 钻 工序六 1. 在 6个工位上钻 7孔 2. 钻 4 2盲孔，攻螺纹 4 5深 10 工序七 1. 在 3个工位上钻 7孔 工序八 终检 工艺路线二 ： 工序一 1. 粗车右端面 2. 粗车右台阶面 3. 粗车 1214. 粗车小凸台端面 长沙学院 毕业 设计 13 第 13 页 5. 粗车内圆面 40 工序二 1. 粗车左端面 2. 粗车左台阶面 3. 粗车外圆 125 4. 粗车内孔 100 工序三 1. 钻 2. 锪 32的孔 工序四 1. 半精镗 40内圆孔 工序五 1. 半精车右端面 2. 半精车右台阶面 3. 半精车 121圆 4. 倒角 1 45 工序六 1. 半精车左端面 2. 半精车左台阶面 3. 半精车内圆面 100 4. 倒角 1 45 工序七 1. 钻 6 7通孔 工序八 1. 钻 4 0132. 攻螺纹 沙学院 毕业 设计 14 第 14 页 工序九 钻 3 7通孔 工序十 终检 艺路线比较 ： 上述两个工艺路线的特点在于：方案一是严格遵循先加工端面，后钻孔的加工原则。而方案二先将孔 40 加工出来，然后再半精加工左右端面。对比起来： 由于两端面都有对基准 A（轴线）的跳度要求 将主要孔钻出来，然后在精加工两端面，这样反复加工既保证了端面的跳度要求，又能满足端面的各项精度要求。为了提高端面的加工精度，也便于工件的加工，将半精车改为半精铣。 所以最终方案路线如下表格所示： 拟定工艺过程 工序号 工序内容 简要说明 01 砂型铸造 02 进行人工时效处理 消除内应力 03 涂漆 防止生锈 04 1. 粗车右端面 2. 粗车右台阶面 3. 粗车小凸台端面 4. 粗车 1215. 粗镗内圆面 40 05 1. 粗车左端面 2. 粗车左台阶面 长沙学院 毕业 设计 15 第 15 页 3. 粗车外圆 125 4. 粗车内孔 100 06 1. 钻 2. 锪 32的孔 07 1. 半精镗 40内圆孔 08 1. 半精车 121外圆面 2. 半精车右端面 3. 半精车右台阶面 4. 倒角 1 45 09 1. 半精车左端面 2. 半精车左台阶面 3. 半精车内圆面 100 4. 半精车外圆面 125 5. 倒角 1 45 11 1. 钻 6 7通孔 12 1. 钻 4 2. 攻螺纹 3 钻 3 7通孔 14 去毛刺 钳工 15 检验，入库 长沙学院 毕业 设计 16 第 16 页 第 6 章 加工设备及刀具、夹具、量具的选择 由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。 床的选择 由于本零件加工精度不高，普通机床就可以达到加工要求。因此我们选用最常用的机床：车床用 床用 面是这两台机床的具体资料： 床用 系列车床适 用于车削内外圆柱面，内锥面及其它旋转面。车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔和拉油槽等工作。 构特点： A 系列产品，以“ A”型为基型，派生出几种变形产品。 B 型：主轴孔径 80轴孔径 104压仿形。 密型。 身宽于一般车床，具有较高的刚度，导轨面经中频淬火，经久耐磨。 床操作灵便集中，滑板设有快移机构。采用单手柄形象化操作，宜人性好。 床结构刚度与传动刚度均高于一般车床，功率利用率高，适于强力高速切削。主轴孔径大，可选用附件齐全。 床用 床 数 产品说明： 型号 大钻孔直径 25轴最大进给抗力 9000N 长沙学院 毕业 设计 17 第 17 页 主轴最大扭距 160N m 主电机功率 钻孔锥度 3 主轴转速 9(级 )50轴每转进给量 9(级 ) 主轴行程 200轴箱行程 (手动 ) 200作台行程 310作台尺寸 400 550型尺寸 /包装尺寸 980 807 2302400 1030 1360床净重 /毛重 950/1300具的选择 选用硬质合金铣刀，硬质合金钻头，硬质合金扩孔钻、硬质合金铰刀、硬质合金锪钻 ,加工铸铁零件采用 加工用 精加工为 体见工序卡。 长沙学院 毕业 设计 18 第 18 页 第 7 章 确定切削用量和基本工时的确定 工分析 切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量 。它们是影响工件加工质量和生产效率的重要因素。 车削时，工件加工表面最大直径处的线速度称为切削速度，以 v(m/示。其计算公式： v= 000(m/ 式中： d 工件待加工表面的直径（ n 车床主轴每分钟的转速（ r/ 工件每转一周，车刀所移动的距离，称为进给量，以 f(mm/r)表示；车刀每一次切去的金属层的厚度，称为切削深度，以 ap(示。 为了保证加工质量和提高生产率，零件加工应分阶段，中等精度的零件，一 般按粗车一精车的方案进行。 粗车的目的是尽快地从毛坯上切去大部分的加工余量，使工件接近要求的形状和尺寸。粗车以提高生产率为主，在生产中加大切削深度，对提高生产率最有利，其次适当加大进给量，而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速钢车刀进行粗车的切削用量推荐如下：切削深度 给量 f=r，切削速度 v 取 3050m/钢 )。 粗车铸、锻件毛坯时，因工件表面有硬皮，为保护刀尖，应先车端面或倒角，第一次切深应大于硬皮厚度。若工件夹持的长度较短或表 面凸不平，切削用量则不宜过大。 粗车应留有 1为精车余量。粗车后的精度为 面粗糙度 m。 精车的目的是保证零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生产率应在此前提下尽可能提高。一般精车的精度为 面粗糙度值 m,所以精车是以提高工件的加工质量为主。切削用量应选用较小的切削深度 较小的进给量f=r，切削速度可取大些。 精车的另一个突出的问题是保证加工表面的粗糙度的要 求。减上表面粗糙度 的主要措施有如下几点 : 合理选用切削用量。选用较小的切削深度 进给量 f,可减小残留面积，使 适当减小副偏角 ,或刀尖磨有小圆弧，以减小残留面积，使 适当加大前角 0，将刀刃磨得更为锋利。 用油后加机油打磨车刀的前、后刀面，使其 m,可有效减小工长沙学院 毕业 设计 19 第 19 页 件表面的 合理使用切削液，也有助于减小加工表面粗糙度 。低速 精车使用乳化液或机油；若用低速精车铸铁应使用煤油，高速精车 钢件和较高切速精车铸铁件，一般不使用切削液。 定切削用量和基本工时 右端面 给量 f： 根据加工要求，查工艺手册表 得 f=r。 削速度 v： 根据切削手册表 得切削速度 v=53m/以 m 5 3m 1 0531 0 0 01 0 0 0 根据机床说明书，取 n=160r/实际切削速度为 m 41000 1601101000 削工 时： t=L/据切削用量手册表 得 L=17以 m t 车小凸台 : 给量 f： 根据加工要求，查工艺手册表，可得 f=r。 削速度 v： 根据切削手册表，查得切削速度 v=68m/以 m 451000 rd 根据机床说明书，取 n=450r/实际切削速度为 m 01000 削工时 ： t=L/据切削用量手册表，查得 L=以 长沙学院 毕业 设计 20 第 20 页 m t 通孔 给量 f： 根据加工要求，查工艺手册，可得 f=r。 削速度 v： 根据切削手册表 得切削速度 v=18m/以 m 001000 rd 根据机床说明书，取 n=400r/实 际切削速度为 m 81000 削工时： t=L/据切削用量手册表 得 L=以 m t 镗内孔 给量 f： 根据加工要求，查工艺手册表 得 f=r。 削速度 v： 根据切削手册表 得切削速度 v=57m/以 m 981000 rd 根据机床说明书，取 n=500r/实际切削速度为 m 01000 削工时： t=L/据切削用量手册表 得 L=以 长沙学院 毕业 设计 21 第 21 页 m t 精车左端面端面及外圆 进给量 f： f=mm/r）（工艺手册表 机床主轴转速，取 n=250r/切削速度为 v=100r/动工时： t=L/ 半精车左端内孔 进给量 f： f=mm/r）（工艺手册表 机床主轴转速，取 n=200r/切削速度为 v=60r/动工时： t=L/ 半精车右端面及外圆 进给量 f： f=mm/r）（工艺手册表 机床主轴转速，取 n=250r/切削速度为 v=100r/动工时： t=L/沙学院 毕业 设计 22 第 22 页 第 8 章 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计第 工 序 钻 3 7 的孔的专用夹具。本夹具将用 式钻床，刀具为麻花钻。 定设计方案 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。而且生产只是中等规模，所以主要考虑的是夹具的制造工艺简单。 本夹具主要用来钻 3 7 孔，由于工艺要求不高，因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 由于零件的特殊性，我特意在轴盘上打个孔使与 6 7 孔匹配然后用销钉匹配，这就使每加工完一个工件后钻头与 3 7 孔自动对齐。这就解决了上面的难题。 为了提高加工效率 及方便加工，决定钻头材料使用高速钢，用于对 3 孔进行加工。同时，为了 对均布的 3 孔进行分度，采用分度盘对定分度 。 切削力和夹紧力的计算 刀具：高速钢麻花钻头，尺寸为 7 则轴向力：见工艺师手册表 =CF z f Fy （ 式中： 420， f= F=420 )(2 1 2 N 转矩 T=CT Z f Ty 式中 : =( 功率 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 ,安全系数 长沙学院 毕业 设计 23 第 23 页 K=2 4 式中 基本安全系数， 加工性质系数， 刀具钝化系数 , 断续切削系数 , 则 F/ =2123=4329N 气缸选用 。当压缩空气单位压力 P=夹紧拉杆 5 。 N=4416N NF 钻削时 T= m 切向方向 所受力 : T/L=267N 取 f=4416 ) 所以 ,钻削时工件不会转动 ,故本夹具可安全工作。 校验扭矩功率 c 60 m 所以 M 故满足条件，校验成立。 长沙学院 毕业 设计 24 第 24 页 设计心得 与以往的 毕业 设计相比 ,对于此次 毕业 设计 ,我有一些不同的认识和看法 ,这不仅仅是在专业知识的学习方面 ,，更重要的是在面对困难的态度，解决问题的方法等方面有了一进步的认识和提高。具体说来有以下方面： 首先，通过这次 毕业 设计，对于自己的专业知识有了进一步的巩固和提高。以前有点不明白自己这几年来到底学到了什么，学了有什么用，但经过设计，发现学的东西还是比较全面，也明白了每门功课具体学了什么，学了到底是做什么的 。总之，可以说这次 毕业 设计是对我以往的学习的一次检验，也对我的知识起到了查漏补缺的作用。 其次，我发现勇于面对困难、接受挑战对一个人能否成功很重要。说实话，刚开始时，没有头绪，不知道要做什么，要怎样做，达到什么样的目标。但是，慢慢的通过老师的指导、自己多方面的查阅资料，终于有了一点点头绪，激情也有所增长，随着任务一步步的完成，收获一点点的增加，自己兴趣倍增。到了这时候，发现许多问题迎刃而解了，并不是想象的那么困难。因此，我说勇于面对困难、接受挑战对与一个人的成功起很重要的作用。 再次，在工
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