【工装夹具类】牵引头工艺和夹具设计【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】
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工装
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【工装夹具类】牵引头工艺和夹具设计【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】,工装,夹具,牵引,工艺,以及,设计,全套,cad,图纸,说明书,仿单,资料
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课程设计论文 论文题目： 牵引头 零件加工工艺及钻孔钻床夹具 班 级 ： 专 业： 学生姓名： 指导教师： 日 期 : 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 合 与测量等多方面 的知识。 牵引头 零件加工工艺及钻孔钻床夹具设计 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 任务书 I、设计 (论文 )题目： 牵引头 零件加工工艺及钻孔钻床夹具设计 业设计使用的原始资料及设计技术要求 （ 1） 牵引头 零件工作图 ，附图见后一页 （ 2） 完成该零件的机械加工工艺设计 （ 3）完成指定工序的专用夹具设计（指定钻孔的底孔钻削钻床夹具的设计） （ 4）生产类型：大批量生产 （ 5）生产车间条件：无专用设备，常规通用加工设备齐全 （ 6）要求所有图纸加起来要有两张 （ 7） 零件材料： 45 (8) 绘制 牵引头 体零件工作图 （ 9） 编制 牵引头 加工工艺过程卡 (10) 撰写 课程 设计 说明书 目 录 序 言 1 一 . 零件分析 2 零 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 2 械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸的确定 4 2 . 5 确 定 切 削 用 量 及 基 本 工 时 4 三 夹具设计 8 具 设 计 概 述 8 案 设 计 9 位 基 准 的 选 择 9 削 力 及 夹 紧 力 计 算 9 位误差分析 10 向装置设计 10 具设计及操作简要说明 11 总 结 12 致 谢 13 参考文献 14 言 牵引头 零件加工工艺及钻孔钻床夹具设计 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 的基础下，进行的一个全面的考核 。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。 、 零件的分析 件的作用 牵引头 是整体装置的重要零件，它支撑中心部分，承受着部分静载荷，因为牵引头 与整个机体连接，并且中心部分与该零件是螺纹连接，因而该零件的螺纹承受着一定载荷，以及一定的冲击力，所以该 零件承受着静、动载荷 。 零件的工艺分析 牵引头 有 3个加工面他们有位置度要求。这三个加工面的分别为 ： 1， 以底面为基准的加工面，这组加工面包括， 上端 面，和 直径为 20 的孔。 2：以 直径为 20孔的轴线 为基准，这组面包括 上端 面 ，下端面 3：以 右端台阶轴为主的各个台阶外圆 。 . 工艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件的材料为 45，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 圆钢 。 面的选择的选择 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 牵引头 这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要 。以零件的 上端面 加工平面作为粗基准。选取已加工的内圆为精基准。 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： 锻造毛坯时效处理 ； 工序： 车上端面 ； 工序： 车下端面 ； 工序： 车右端面 工序： 车外圆 50 工序： 车外圆 40 工序： 钻孔 12 工序 质检 工序 入库 案二 方案一 工序： 锻造毛坯时效处理 ； 工序： 车上端面 ； 工序： 车下端面 ； 工 序： 车右端面 工序： 钻孔 12 工序： 车外圆 50 工序： 车外圆 40 工序 检 工序 库 工艺方案一和方案二的区别在于方案一加工的时间在一个定位的情况下，把可以加工的孔全部加工完 然后攻丝 ，这样可以保证加工的质量和精度，同时也能提高生产效率，适合于大批量生产，因此我们综合考虑选择方案一 具体的方案如下 ： 工序： 锻造毛坯时效处理 ； 工序： 车上端面 ； 工序： 车下端面 ； 工序： 车右端面 工序： 车外圆 50 工序： 车外圆 40 工序： 钻孔 12 工序 检 工序 库 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 牵引头 零件材料为 45， ，生产类型为大批量生产，采 锻造 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。 、 牵引头 的底面 由于 牵引头 底面要与其他接触面接触，所以要进行 车 ，其加工余量为 3 3、 牵引头 的孔直径为 12、孔毛坯为实心 。孔的精度要求介于 间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为 钻 12 孔 表面粗糙 度 均为 、 孔端面 采用铣一次走刀完表面加工， 表面粗糙度为 据参考文献，其余量为 Z=3 确定切削用量及基本工时 工序： 锻造毛坯时效处理 工序 外圆和端面 选硬质合金车刀 工步一：车外圆端面 1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=254） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s， n=479r/f=490mm/s 据 车床参数，选择 80r/80mm/s,则实际切削速度 V c=80480/1000=际进给量为 f fc/80/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 80r/80mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 12+15)/480= 工步二：车 48 外圆 择硬质合金车刀 1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=254） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s， n=479r/f=490mm/s 据 车床参数，选择 80r/80mm/s,则实际切削速度 V c=80480/1000=际进给量为 f fc/80/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确 定 80r/80mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 12+25)/480= 工步 车 外圆 50、 外圆 40 15 17 按机床选取 95 ，则 机动时 0 ， 1 ， 2 m 5 )3520()( 21 nf m 工序 孔 钻孔 确定进给量 f ：根据参考文献表 2钢的 00，20 时， 。由于本零件在加工 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 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75251000 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 床的计算如上，在此不在累述 三章：夹具设计 在机床对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要 保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件 正确位置固定不动，这一任务就是由夹具来完成。 对于单件 、小批生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件 的生产成本。但由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时 往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低。 本零件属于大量生产，零件外形也不适于使用通用夹具，为了保证 工件精度， 提高生产效率，设计专用夹具就显得非常必要。 方案设计是夹具设计的第一步，也是夹具设计关键的一步，方案 设计的好、坏将直接影响工件的加工精度、加工效率，稍不注意就 会造成不能满足工件加工要求，或加工精度不能达到设计要求，因 此必须慎重考虑。 设计方案的拟定必须遵循下列 原则： 1、 定位装置要确保工件定位准确和可靠，符合六位定位原理。 2、 夹具的定位精度能满足工件精度的要求。 3、 夹具结构尽量简单，操纵力小而夹紧可靠，力争造价低 我们采用已经加工好的孔及其端面作为定位基准，孔和端面 共限制 5个自由度，这样还有一个旋转的自由度没有限制，为了保证空 间工件定位准确，我们需要限制 6个自由度，因此我们采用一挡销来限 制旋转方向的自由度。这样空间 6个自由度就限制完了。 紧力的计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得： 钻削力 式（ 5 削力矩 式（ 5 式中 m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 )(F f )(00 69.0 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧 力 计算无太大意义。 只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 这样能较容易、较稳定地保证加工精度。用夹具装夹工件时，工件相对与刀具的位置由夹具保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、教稳定地保证工件的加工精度。能提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。采用夹具后，工件不需划线找正，装夹方便迅速，显著地减少了辅助时间，提高了劳动生产率。 夹紧力的计算 :因采用的是手动夹具故夹紧力无须计算。 3 定位误差分析 （ 1） 定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为一平面和两 间隙配合。 （ 2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在铣床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： 本工序采用 一平面 ， 两 V 型块 定位，工件始终靠近 两 V 型块 的一面，而定位销的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，工件不在在定位销 正上方，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。 由 资料 10机床夹具设计手册可得： 定位误差： 定位尺寸公差 ，在加工尺寸方向上的投影，这里的方向与加工方向一致。即： 故 夹紧 安装 误差， 对工序尺寸的影响均小。即： 0- 10 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差： 钻套孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一取。即 误差总和： 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 向装置设计 因为我们所加工的孔是螺纹孔，因此我们需要先钻螺纹底孔，然后攻丝，且我们是批量生产，因此用固定和可换钻套难以满足要求，为了能很好的提高生产效率，我们采用快换钻套，当我们加工完螺纹底孔后，通过压紧螺钉迅速取出钻套，然后开始攻丝， 查机床夹具设计手册知，如前所述，在设计夹具时，为提高生产率，首先想到是怎么样方便的安装和拆卸，本道工序就是采用了 星形 压紧的方式。由于本夹具是对工件进行钻削加工面，因此工件的主要受力是钻削力，因为钻削力是向下的，我们采用的是铰链压板压紧，压紧力也是向下的，钻削力和压紧力方向相同 。 1 2 结 通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。 总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力， 为以后的设计工作打下了较好的基础。 加工工艺的编制和专用夹具的设计，使对零件的加工过程和夹具的设计有进一步的提高。在这次的设计中也遇到了不少的问题，如在编写加工工艺时，对所需加工面的先后顺序编排，对零件的加工精度和劳动生产率都有相当大的影响。在对某几个工序进行专用夹具设计时，对零件的定位面的选择，采用什么方式定位，夹紧方式及夹紧力方向的确定等等都存在问题。这些问题都直接影响到零件的加工精度和劳动生产率，为达到零件能在保证精度的前提下进行加工，而且方便快速，以提高劳动生产率，降低成本的目的。通过不懈努力和指导 老师的精心指导下，针对这些问题查阅了大量的相关资料。最后，将这些问题一一解决，并夹紧都采用了手动夹紧，由于工件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。因此手动夹紧满足夹紧要求。 通过做这次的设计，使对专业知识和技能有了进一步的提高，为以后从事本专业技术的工作打下了坚实的基础。 3 谢 经过了的很长时间，终于比较圆满完成了设计任务。回顾这日日夜夜，感觉经过了一场磨练，通过图书 、网络、老师、同学等各种可以利用的方法，巩固了自己的专业知识。对所学知识的了解和使用都有了更加深刻的理解。 此时此 刻，我要特别感谢我的导师的精心指导，不仅指导我们解决了关键性技术难题，更重要的是为我们指引了设计的思路并给我们讲解了设计中用到的实际工程设计经验，从而使我们设计中始终保持着清晰的思维也少走了很多弯路，也使我学会综合应用所学知识，提高分析和解决实际问题的能力。不仅如此，老师的敬业精神更是深深的感染了我，鞭策着我在以后的工作中爱岗敬业，导师是真真正正作到了传道、授业、解惑。 同时也要感谢其他同学、
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