1-支架零件机械加工工艺规程及钻2-直径14孔夹具设计【课程设计】【优秀】【通过答辩】
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机械加工工艺卡片 工件名称 支架 工序号 件名称 支架 零件号 零件重量 同时加工件数 1 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 钢板 铸件 备 夹具 辅助工 具 名称 型号 专用夹具 立式 钻床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 钻 高速钢锥柄麻花钻 游标卡尺 22 1 2 75 18 扩孔 14 扩孔钻 22 1 75 24 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺过程卡片 零件号 工序号 工序名称 设备 夹具 刀具 量具 名称 型号 名称 规格 名称 规格 名称 规格 铸造 时效处理 铣 54 上下端面 立式铣床 用夹具 高速钢端铣刀 铣 32 上下端面 立式铣床 用 夹具 高速钢端铣刀 卡尺 钻，扩， 38 孔 卧式车 床 用夹具 高速钢锥柄麻花钻 游标卡尺 钻，扩， 22 孔 卧式车床 用夹具 高速钢锥柄麻花钻 游标卡尺 2- 22 端面 立式铣床 用夹具 高速钢端铣刀 游标卡尺 ，扩 2- 14 孔 立式钻床 用夹具 高速钢锥柄麻花钻 游标卡尺 钻 6 孔 立式钻床 用夹具 高速钢锥柄麻花钻 量规 X 去毛刺 检 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 件的工艺分析 2 二 . 工艺规程设计 2 定毛坯的制造形式 2 面的选择传 2 定工艺路线 3 械加工余 量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3 定切削用量及基本工时 5 三 夹具设计 12 题的提出 12 具设计 12 削力及夹紧力计算 18 位误差分析 19 紧误差 20 具设计及操作简要说明 21 总 结 23 致 谢 24 参考文献 25 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。 支架加工工艺规程及其 钻孔的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、误差。 so on 140 is as as on in to is on to a of is on to as as in to 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 件的工艺分析 2 二 . 工艺规程设计 2 定毛坯的制 造形式 3 面的选择 传 4 定工艺路线 4 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 11 定切削用量及基本工时 11 三 夹具设计 12 位基准的选择 13 削力及夹紧力计算 13 位误差分析 14 具设计及操作简要说明 15 总 结 16 致 谢 17 参考文献 18 第 1 页 共 22 页 序 言 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。 支架的加工工艺规程及其铣，钻的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 页 共 22 页 一、 零件的分析 零件的作用 支架 的作用，待查 零件的工艺分析 支架 有 3 组 加工面 且有 位置度要求 ， 2 组加工孔 。 加工面的 是 54 上下端面 ， 32 上下端面 ， 2- 22 端面 孔是 以 端面 为基准加工的，所以断面的加工精度至关重要。 二 . 工艺规程 设计 确定毛坯的制造形式 零件的材料为 据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型机铸造。 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对 支架 这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的上端的不加工平面作为粗基准。 泵体 外轮廓用短 V 形块定位，可以消除 x 、 y 两个自由度， 再用一个 底 面定位，精 基准的选择：根据 基准重合原则，选取 泵体外轮廓 及已加工的底面作为精基准。 第 3 页 共 22 页 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。通过仔细考虑零件的技术要求后， 制定以下两种工艺方案 ： 方案一 工序 ： 铸造 工序 ： 时效处理 工序 ： 铣 54 上下端面 工序 ： 铣 32 上下端面 工序 ： 钻，扩， 38 孔 工序 ： 钻，扩， 22 孔 工序 ： 铣 2- 22 端面 工序 ： 钻，扩 2- 14 孔 工序 ： 钻 6 孔 工序 X： 去毛刺 工序 终检、入库 方案二 工序 ：铸造 工序 ： 时效处理 工序： 铣 54 上下端面 工序： 铣 32 上下端面 工序： 铣 2- 22 端面 第 4 页 共 22 页 工序： 钻，扩， 38 孔 工序： 钻，扩， 22 孔 工序： 钻，扩 2- 14 孔 工序： 钻 6 孔 工序 X：去毛刺 工序 检、入库 工艺方案一和方案二的区别在于工序一把把钻 孔 首先进行了 ，而方案 二 把 铣端面 放在 了 一起， 铣 2- 22 端面 在 前面，我们先做钻孔的话，方便我们的夹具设 计， 但是却不 能更好地保证工件的位置度要求 ，所以我们应该先进行铣削端面的加工，再进行钻孔。 所以应该采用方案一。 工序 ：铸造 工序 ： 时效处理 工序： 铣 54 上下端面 工序： 铣 32 上下端面 工序： 钻，扩， 38 孔 工序： 钻，扩， 22 孔 工序： 铣 2- 22 端面 工序： 钻，扩 2- 14 孔 工序： 钻 6 孔 第 5 页 共 22 页 工序 X：去毛刺 工序 检、入库 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 支架 材料为 量为 产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。 2、 支架 的 底面 由于 支架 底面要与其他接触面 接触 。 作为后序的基准，所以要进行精铣，其加工余量为 3、 支架 的轴孔 毛坯为 除了 两 个大孔外的 实心， 其他 不铸 造出孔。孔的精度要求介于 间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量 确定切削用量及基本工时 工序： 铣 54 上下端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大， 一次加工完成 p 2） 决定每次进给量及切削速度 第 6 页 共 22 页 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 ，则 m rd vn s 按机床标准选取750 r m 75060100 0 w 当750r/ 6 0 07 5 按机床标准选取 6003） 计算工时 切削工时： 9 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 959(2)(2 21 铣 32 上下端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 50 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 第 7 页 共 22 页 5） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 ，则 m 6601 5 01 0 0 01 0 0 0 rd vn s 按机床标准选取750 r m 75060100 0 w 当750r/ 6 0 07 5 按机床标准选取 6006） 计算工时 切削工时： l=59 1 ， 2 ，则机动工时为 m 599(2)(2 21 钻，扩， 38 孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， d= 38 时， 。由于本零件在加工 52 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 第 8 页 共 22 页 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 810001000 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75211000 切削工时： 2 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 钻，扩， 22 孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， d= 22 时， 。由于本零件在加工 16 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根 据参考文献 表 2表 2得 第 9 页 共 22 页 切削速度 8 所以 m 810001000 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75211000 切削工时： 2 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 铣 2- 22 端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 7） 决定铣削深度 因为加工余量不大， 一次加工完成 p 8） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率 为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 第 10 页 共 22 页 按机床标准选取750 r m 75060100 0 w 当750r/ 6 0 07 5 按机床标准选取 6009） 计算工时 切削工时： 9 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 959(2)(2 21 I： 钻，扩 2- 14 孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， d= 14 时， 。由于本零件在加工 16 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 810001000 rd 根据机床说明书，取 75 rn w ，故实际切削速度为 第 11 页 共 22 页 m 75211000 切削工时： 2 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m X： 钻 6 孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， d= ， 。由于本零件在加工 16 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 810001000 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75211000 切削工时： 2 ， 1 ， 2 ，则机动 第 12 页 共 22 页 工时为 m 13 页 共 22 页 三 、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配，决定 设计和第 八 道工序的 钻 14 孔 的钻床夹具 。 定位基准的选择 采用心轴和 端面定位 ，用开口压板压紧来限制空间的六个自由度。 切削力及夹紧力计算 刀具：硬质合金端 钻 刀， 0（见切削手册表 其中： 6,01,0,910在加工面上测量的近似 所以 7 140 水平分力： 2 7 8 实垂直分力： 实须把安全系数考虑在内。安全系数为4321 第 14 页 共 22 页 其中：1 2 3 4 人力操作疲劳系数 以 =N 位误差分析 定位元件尺寸及公差确定。 (1) 夹具的主要定位元件为一平面和和一端面，面与面配合。 （ 2） 工件的工序基准为端面和 圆柱面，故端面的平面度和圆柱面的援助度对定位误差影响最大 本工序采用一平面，一圆柱面定位，工件始终平面，而定位块的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件在定位块正上方呦倾斜，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比夹紧设计及操作的简要说明 但是考虑到本零件 结构的特殊性，以及所需的夹紧力较大等原因，螺旋夹紧机构成了首选的方案。这种结构的优点就是夹紧过程快，且装卸方便。 本夹具的最大优点就是结构紧凑 ,承受较大的夹紧力。 夹具图附图如下 第 15 页 共 22 页 第 16 页 共 22 页 总 结 毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益匪 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 制图软 件，为我们踏入设计打下了好的基础。 毕业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老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。 第 17 页 共 22 页 致 谢 这次毕业
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