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工装 夹具 接头 工艺 规程 设计 图纸 优秀 优良

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设 计 说 明 书 设计题目： 接头 的工工艺规程及钻 8 孔的夹具设计 设 计 者： 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、公差配合与测量等多方面的知识。 接头 加工工艺规程及其钻 8 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 2 二 . 工艺规程设计 3 3 3 3 序尺寸及毛坯尺寸的确定 5 6 三 专 用 夹具设计 12 题的提出 12 位基准的选择 12 位元件的设计 12 削力及夹紧力计算 13 位误差分析 13 具设计及操作简要说明 14 总 结 16 致 谢 17 参考文献 18 1 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。 接头 的加工工艺规程及其钻孔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。 2 一：零件的分析 件的作用 接头 的作用待查 件的工艺分析 接头 的加工共有 二 组加工表面，它们相互之间 没 有要求。现分述如下： 1、以 60为中心的加工面，这组面包括： 60， 4 2、以 两个 12的两端面 ， 钻 8 孔 有以上的 分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。 3 二 、工艺规程的设计 确定毛坯的的制造形式 零件材料为 接头 在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件 成批生产 ，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型 锻 造， 锻 造精度为 2 级，能保证 锻 件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 基准的选择 基准选择 应当满足以下要求： （ 1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目 的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 （ 2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 （ 3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有 4 足够的加工余 量。 （ 4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （ 5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。 选择 22外圆面 为粗基准是非常合理的。 基准的选择 精基准的选择应满足以下原则： （ 1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的 误差。 （ 2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。 （ 3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。 （ 4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状 5 精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。 （ 5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。 以直径为 两 孔作为精基准 ， 以 60作为辅助基准 。 制订工艺路线 （ 1）、工艺路线方案一： 工序一： 铸造 工序二： 时效处理 工序三： 粗铣，精铣 50面，粗糙度为 序四； 钻 4 工序五： 粗铣，精铣宽 12 的两平面，粗糙度为 序六： 钻 8 孔 工序七： 发蓝处理 工序八： 检验，入库 （ 2）、工艺路线方案二： 工序一： 铸造 工序二： 时效处理 工序三： 粗铣，精铣 50面，粗糙度为 序四； 粗铣，精铣宽 12 的两平面，粗糙度为 6 工序五： 钻 4序六： 钻 8 孔 工序七： 发蓝 处理 工序八： 检验，入库 （ 3）、工艺方案的分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案 二是先加工所有的面，然后加工所有孔 。方案 一 则是先加工 60，然后再加工这个面上的圆孔，这样用这个面上加工的孔定位。加工其 它 的面 和孔 ，很好的保证了精度，经比较可知，显然方案 一 比方案 二 的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。 具体的工艺过程如下： 工序一： 铸造 工序二： 时效处理 工序三： 粗铣，精铣 50面，粗糙度为 序四； 钻 4 工序五： 粗铣，精铣宽 12 的两平面，粗糙度为 序六： 钻 8 孔 工序七： 发蓝处理 工序八： 检验，入库 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 接 7 头 ”零件材料为 坯的重量约为 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、 接头 的 60 由于 接头 60要与其他接触面 接触， 粗糙度要求为 相关资料知余量留 较合适 。 3、 接头 的孔 毛坯为 实 心 。孔的精度要求介于 确定切削用量及基本工时 工序一： 铸造 工 序二： 时效处理 工序三： 粗铣，精铣 50面，粗糙度为 步一： 粗铣 50面 1. 选择刀具 刀具选取 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 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 8 m rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750501 0 0 0 w 当750r/ 按机床标准选取 6003） 计算工时 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m 0 工步二： 精铣 50面 1. 选择刀具 刀具选取面铣刀，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 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 9 m rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750501 0 0 0 w 当750r/ 按机床标准选取 6003） 计算工时 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m 工序四； 钻 4 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的 00， 时， 。由于本零件在加工 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 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 10 m 切削工时： ， ， 2 ，则机动工时为 m T=4t=序五： 粗铣，精铣宽 12 的两平面，粗糙度为 步一： 粗铣宽 12 的两平面 刀具选取高速钢三面刃铣刀， 两把三面刃铣刀通过塞尺固定，保证两者之间的距离为 12刀片采用 p ， 5 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 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 p 2） 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 51 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取375 r 11 m 75801000 w 当375r/ 按机床标准选取 3003） 计算工时 切削工时： 51 ， 2 ，则机动工时为 m 5 62521 fn 铣宽 12 的两平面 刀具选取高速钢三面刃铣刀，两把三面刃铣刀通过塞尺固定，保证两者之间的距离为 12片采用 p ， 5 ， 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 p 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 z ，则 12 m 51 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取375 r m 75801000 w 当375r/ 按机床标准选取 3006） 计算工时 切削工时： 51 ， 2 ，则机动工时为 m 5 32521 fn 钻 8 孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的 00， 0 时， 。由于本零件在加工 8 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 13 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 0 0 37581 0 0 0 切削工时： 2 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 发蓝处理 工序八： 检验，入库 三 、 专用夹具的设计 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。有老师分配的任务，我被要求设计钻 8 孔，选用机床： 题提出 本夹具主要用来钻 8孔，因为钻 8孔本身没有什么精度要求，因此以提高生产效率为主。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、。 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将 直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应 14 该根据零件图的技 术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此道工序后面还有精加工，因此本次铣 没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 我们采用 以两个 为定位基准。以 60为辅助基准。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作 为夹紧机构。 位元件的设计 本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。 根据加工要求和基准重合原则，则以底面和 2 个 定位，定位元件采用 1 面 2 销，定位孔和定位销的主要尺寸如图 2 定位孔中心距 L 及 2 定位销中心距 l 5817157 22 3.2m a x 3.2m i n 所以 L= 圆柱销直径 形销的直径公差取 菱形销的直径为 5.5 削力和夹紧力的计算 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 钻削力矩 式（ 5 15 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 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。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。 位误差分析 一面两销定位误差 (1)移动时基准位移误差 m （式 5 式中： 1d 圆柱销孔的最大偏差 1D 圆柱销孔的最小偏差 1 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 代入（式 5： m =0 9 0 0 6 =(2) 转角误差 L m i i （式 5 式中： 1d 圆柱销孔的最大偏差 1D 圆柱销孔的最小偏差 1 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 2d 削边销孔的最大偏差 16 2D 削边销孔的最小偏差 2 削边销定位孔与定位销最小配合间隙 其中： )2(2 m X 则代入（式 5： 0 . 0 0 9 0 0 . 0 1 6 0 . 0 0 9 0 0 . 0 0 4 0 . 0 0 0 0 6 2 22 3 0 5 . 2 9 则： 0 0 0 6 2 1 9 具设计及简要操作说明 本工件采用定位销和菱形销定位，用 铰链 压板压紧，这样操作更加简单，迅速，特别适合打批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足 批量生产要求 装配图附图如下 ： 17 夹具体附图如下 18 总 结 设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，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 我们踏入设计打下了好的基础。 课程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。 19 致 谢 这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。 这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此， 我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她 严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成， 她 都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜， 她 不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩 指导 老师的专业水平外， 她 的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向 指导 老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 20 参 考 文 献 1. 切削用量简明手册 ,艾兴、肖诗纲主编 ,机械工业出版社出版， 1994 年 益民主编，机械工业出版社出版， 1994年 尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版， 1983 年 北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版， 1990 年 海科学技术出版社， 1981年 10月 宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版， 1997 年 机械加工工序卡片 机械加工工艺卡片 产品型 号 零部件图号 产品名称 接头 零部件名称 接头 共 页 第 页 车间 工序号 工序号称 材料牌号 金工 3 铣 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 铣床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工布工时 机动 辅助 工步号 工步内容 工艺装备 主轴速度(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 粗铣 50面铣刀，塞尺，游标卡尺 750 精铣 50面铣刀，塞尺，游标卡尺 750 计（日期） 校对（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件编号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机械加工工序卡片 机械加工工艺卡片 产品型 号 零部件图号 产品名称 接头 零部件名称 接头 共 页 第 页 车间 工序号 工序号称 材料牌号 金工 4 钻 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 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 工布工时 机动 辅助 工步号 工步内容 工艺装备 主轴速度(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 钻 4麻花钻，游标卡尺 375 计（日期） 校对（日期） 审核（日期） 标 准化（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件编号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机械加工工序卡片 机械加工工艺卡片 产品型 号 零部件图号 产品名称 接头 零部件名称 接头 共 页 第 页 车间 工序号 工序号称 材料牌号 金工 5 铣 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 铣床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工布工时 机动 辅助 工步号 工步内容 工艺装备 主轴速度(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 粗铣宽 12的两平面 三面刃铣刀 ，塞尺，游标卡尺 475 精 铣宽 12的两平面 三面刃铣刀 ，塞尺，游标卡尺 475 计（日期） 校对（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件编号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机械加工工序卡片 机械加工工艺卡片 产品型 号 零部件图号 产品名称 接头 零部件名称 接头 共 页 第 页 车间 工序号 工序号称 材料 牌号 金工 6 钻 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 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 工布工时 机动 辅助 工步号 工步内容 工艺装备 主轴速度(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 钻 8孔 麻花钻，游标卡尺 375 1 计（日期） 校对（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件编