支架孔的加工及其夹具设计说明书DOC

机械制造课程设计说明书 设计题目 支架孔的加工及其夹具设计 学 院 班 级 姓 名 学 号 指导老师 日 期 目目 录录 序言序言 1 一一 零件分析零件分析 2 1 1 零件作用 2 1 2 零件的工艺分析 2 二二 工艺规程设计工艺规程设计 2 2 1 确定毛坯的制造形式 2 2 2 基面的选择传 2 2 3 制定工艺路线 3 2 4 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3 2 5 确定切削用量及基本工时 5 三三 夹具设计夹具设计 12 3 1 夹具设计 12 3 2 切削力及夹紧力计算 12 3 3 定位误差分析 13 3 4 夹具设计及操作简要说明 13 总 结 17 致 谢 18 参考文献参考文献 19 第 0 页 共 19 页 序序 言言 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 1 页 共 19 页 一 一 零件的分析零件的分析 1 11 1 零件的作用零件的作用 支架的作用 待查 1 21 2 零件的工艺分析零件的工艺分析 支架有 3 组加工面且有位置度要求 2 组加工孔 加工面的是上下端面 上下端面 2 端面 54 32 22 孔是以端面为基准加工的 所以断面的加工精度至关重要 二二 工艺规程设计工艺规程设计 2 12 1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件的材料为 HT200 根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 2 22 2 基面的选择基面的选择 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 两个自由度 再用一个底面定位 x y 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 2 页 共 19 页 2 32 3 制定工艺路线制定工艺路线 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 铣上下端面 54 工序 铣上下端面 32 工序 钻 扩 孔 38 工序 钻 扩 孔 22 工序 铣 2 端面 22 工序 钻 扩 2 孔 14 工序 钻孔 6 工序 X 去毛刺 工序 XI 终检 入库 方案二 工序 铸造 工序 时效处理 工序 铣上下端面 54 工序 铣上下端面 32 工序 铣 2 端面 22 工序 钻 扩 孔 38 工序 钻 扩 孔 22 工序 钻 扩 2 孔 14 工序 钻孔 6 工序 X 去毛刺 第 3 页 共 19 页 工序 XI 终检 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 端面在前面 我们先 22 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 铣上下端面 54 工序 铣上下端面 32 工序 钻 扩 孔 38 工序 钻 扩 孔 22 工序 铣 2 端面 22 工序 钻 扩 2 孔 14 工序 钻孔 6 工序 X 去毛刺 工序 XI 终检 入库 2 42 4 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 支架材料为 HT200 重量为 3 074Kg 生产类型为大批量生 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 第 4 页 共 19 页 行精铣 其加工余量为 2 5mm 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 IT7 IT8 之间 参照参数文献 确定工艺尺寸余量 2 52 5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序 铣上下端面 54 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 YG8 mmap5 1 mmd60 0 min 125mv 4 z 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 mmap5 1 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 则齿 2 0 mmfz min 48 663 60 12510001000 r d v ns 按机床标准选取 750 w nmin r min 3 141 1000 75060 1000 m dn v w 当 750r min 时 w n rmmznff wzm 60075042 0 第 5 页 共 19 页 按机床标准选取rmmfm 600 3 计算工时 切削工时 则机动工时为mml59 mml9 1 mml3 2 min94 0 247 0 2 0750 3959 2 2 21 X x X fn lll Xt w m 工序 铣上下端面 32 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 YG8 mmap5 1 mmd60 0 min 150mv 4 z 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 mmap1 5 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 则齿 2 0 mmfz min 1 796 60r d v ns 按机床标准选取 750 w nmin r min 3 141 1000 75060 1000 m dn v w 当 750r min 时 w n 第 6 页 共 19 页 rmmznff wzm 60075042 0 按机床标准选取rmmfm 600 6 计算工时 切削工时 l 59 则机动工时为mml9 1 mml3 2 min94 0 2 0750 3599 2 2 21 xfn lll t w m 工序 钻 扩 孔 38 确定进给量 根据参考文献 表 2 7 当钢的f d 38 时 由于MPa b 800 rmf 47 0 39 0 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 0 75 则 rmmf 35 0 29 075 0 47 0 39 0 根据 Z525 机床说明书 现取rmmf 25 0 切削速度 根据参考文献 表 2 13 及表 2 14 查得 切削速度所以min 18mv min 2 337 21 1810001000 r d v n w s 根据机床说明书 取 故实际切削速度min 375rnw 为 min 72 24 1000 37521 1000 m nd v ww 第 7 页 共 19 页 切削工时 则机mml72 mml9 1 mml3 2 动工时为 min896 0 25 0 375 3972 21 fn lll t w m 工序 钻 扩 孔 22 确定进给量 根据参考文献 表 2 7 当钢的f d 22 时 由于MPa b 800 rmf 47 0 39 0 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 0 75 则 rmmf 35 0 29 075 0 47 0 39 0 根据 Z525 机床说明书 现取rmmf 25 0 切削速度 根据参考文献 表 2 13 及表 2 14 查得 切削速度所以min 18mv min 2 337 21 1810001000 r d v n w s 根据机床说明书 取 故实际切削速度min 375rnw 为 min 72 24 1000 37521 1000 m nd v ww 切削工时 则机mml72 mml9 1 mml3 2 第 8 页 共 19 页 动工时为 min896 0 25 0 375 3972 21 fn lll t w m 工序 铣 2 端面 22 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 YG8 mmap5 1 mmd60 0 min 125mv 4 z 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 mmap5 1 8 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 则齿 2 0 mmfz min 48 663 60 12510001000 r d v ns 按机床标准选取 750 w nmin r min 3 141 1000 75060 1000 m dn v w 当 750r min 时 w n rmmznff wzm 60075042 0 按机床标准选取rmmfm 600 第 9 页 共 19 页 9 计算工时 切削工时 则机动工时为mml59 mml9 1 mml3 2 min94 0 247 0 2 0750 3959 2 2 21 X x X fn lll Xt w m 工序 I 钻 扩 2 孔 14 确定进给量 根据参考文献 表 2 7 当钢的f d 14 时 由于MPa b 800 rmf 47 0 39 0 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 0 75 则 rmmf 35 0 29 075 0 47 0 39 0 根据 Z525 机床说明书 现取rmmf 25 0 切削速度 根据参考文献 表 2 13 及表 2 14 查得 切削速度所以min 18mv min 2 337 21 1810001000 r d v n w s 根据机床说明书 取 故实际切削速度min 375rnw 为 min 72 24 1000 37521 1000 m nd v ww 切削工时 则机mml72 mml9 1 mml3 2 动工时为 min896 0 25 0 375 3972 21 fn lll t w m 第 10 页 共 19 页 工序 IX 钻孔 6 确定进给量 根据参考文献 表 2 7 当钢的f d 6 8 时 由于MPa b 800 rmf 47 0 39 0 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 0 75 则 rmmf 35 0 29 075 0 47 0 39 0 根据 Z525 机床说明书 现取rmmf 25 0 切削速度 根据参考文献 表 2 13 及表 2 14 查得 切削速度所以min 18mv min 2 337 21 1810001000 r d v n w s 根据机床说明书 取 故实际切削速度min 375rnw 为 min 72 24 1000 37521 1000 m nd v ww 切削工时 则机mml72 mml9 1 mml3 2 动工时为 min896 0 25 0 375 3972 21 fn lll t w m 三 三 夹具设计夹具设计 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 第 11 页 共 19 页 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 3 13 1 定位基准的选择定位基准的选择 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 3 23 2 切削力及夹紧力计算切削力及夹紧力计算 刀具 硬质合金端钻刀 见 切削手册 表 3 28 nd a f a FF F F F wq u e y z x P F zc F 0 其中 6 2 0 3 1 40 1 1 40 75 0 18 0 0 1 5 1 491 0 Fu zmm mm mmmm u q d a yf xac F F e Fz FpF 值 在加工面上测量的近似 所以 NF278 65 1491 40 4008 0 3 1 0 3 175 0 水平分力 278N1 1 实 FFH 垂直分力 65N 703 0 V 实 FF 在计算切削力时 必须把安全系数考虑在内 安全系数为 4321 KKKKK 其中 为基本安全系数 1 5 1 K 为加工性质系数 1 1 2 K 第 12 页 共 19 页 为刀具钝化系数 1 1 3 K 为断续切削系数 1 1 4 K K5 为人力操作疲劳系数 1 3 所以 672 5 N 1 2593 11 11 11 15 1 3 3 定位误差分析定位误差分析 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 则其定位误差为 Td Dmax Dmin 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 3 4 夹具设计及操作的简要说明夹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 主视图 俯视图 左视图 第 13 页 共 19 页 第 14 页 共 19 页 第 15 页 共 19 页 总总 结结 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 AUTOCAD 等制图软件 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 16 页 共 19 页 致致