【工装夹具类】制定后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺设计钻Φ37孔的钻床夹具【9张CAD图纸+说明书】
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【工装夹具类】制定后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺设计钻Φ37孔的钻床夹具【9张CAD图纸+说明书】,工装,夹具,制定,制订,钢板,弹簧,零件,加工,工艺,设计,37,钻床,cad,图纸,说明书,仿单
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哈尔滨理工大学荣成学院 第 1 页，共 22 页 哈尔滨理工大学荣成学院 机械制造技术 课程设计说明书 设计题目： 制定后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺，设计钻37 孔的钻床夹具 班 级： 机设 09 学 生： 冯晓嵩 指导教师： 陶福春 评定成绩： 设计日期： 2011 年 11月 28日至 2011年 12月 16 日 哈尔滨理工大学荣成学院 第 2 页，共 22 页 目 录 设计任务书 （一）确定毛坯的制造形式 （二）基面的选择 （三）制订工艺路线 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 （五）确定切削用量及基本工时 三 9 （一）问题的提出 9 （二）卡具设计 9 四 2 哈尔滨理工大学荣成学院 第 3 页，共 22 页 哈尔滨理工大学 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目： 制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺，钻 37 孔的钻床夹具 设计要求： 设计内容： 工工件图，计算机绘图； 写工艺过程卡和工序卡各一张和所有工序的工序卡； 制全套夹具图纸； 照毕业论文的格式写； 计说明书、工艺过程卡和工序卡，并交电子稿。 设计时间： 2011年 11 月 28 日至 2011年 12 月 16日 答辩时间： 2011年 12 月 16 日 班 级： 机设 09 号： 0930120108 学生姓名： 冯 晓 嵩 指导教师： 陶 福 春 系 主 任： 陶 福 春 2011年 11月 26 日 哈尔滨理工大学荣成学院 第 4 页，共 22 页 一、 零件的分析 零件的工艺分析，如图 1 图 1 厚钢板弹簧吊耳零件图 后钢板弹簧吊耳共有三组加工表面，现分述如下： 1）以 37 为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个 37 孔，尺寸为 76 与 37 中主要加工表面为 37 2）以 30 这一组加工表面包括：两个 30 孔，以及尺寸为 77 两个30 相垂直的内平面，以及两个孔的外表面； 3）以 这一组加工表面包括：两个 哈尔滨理工大学荣成学院 第 5 页，共 22 页 二、 工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为 35 钢，考虑到该零件在汽车中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，因此，毛坯可采用模锻成型 （二） 基面的选择 基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则 ，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 ）粗基准的选择。 以 30一侧端面为粗基准，以消除 z ， x ， y 三个自由度，然后加一个辅助支承。 ）精基准的选择。根据基准重合和互为基准原则，选用设计基准作为精基准 ,当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。 （三）制订工艺路线 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得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。 1）工艺路线方案一 工序 粗铣 37 工序 精铣 37 工序 扩，粗铰，精铰 3745。 工序 粗铣 30 工序 扩，粗铰 30 45 工序 粗铣尺寸为 77 工序 精铣尺寸为 77 工序 钻 2 工序 铣宽为 4工序 去毛刺 工序 检查。 2）工艺路线方案二 工序 粗铣 37 哈尔滨理工大学荣成学院 第 6 页，共 22 页 工序 粗镗 37角 45。 工序 粗铣 30 工序 粗铣 30 工序 扩，粗铰 30 45。 工序 粗镗 37 工序 半精铣 37 工序 半精铣 37 工序 钻 工序 铣宽为 4工序 去毛刺。 工序 检查。 3）工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工 37以该加工平面为基准加工其余平面，最后加工各个孔；方案二是先以 30外端面为基准加工37端面，再以 37端面为基准加工其它端面和孔。两相比较可以看出，方案二遵循互为基准原则能够较好的保证加工精度，对设备要求较低，而方案一工序比较集中，考虑实际设备条件，可将两个方案进行综合考虑。具体工艺过程如下： 工序 粗铣 37 工序 粗镗 37角 45。 工序 粗铣 30 工序 粗铣 30 工序 扩，粗铰 30 45。 工序 粗镗 37 工序 半精铣 37 工序 半精铣 37 工序 钻 工序 铣宽为 4工序 去毛刺。 工序 检查 。 （四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “后钢板弹簧吊耳”零件材料为 35钢，毛坯重量约为 产类型为中批生产，采用锻造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定 各加工表面的饿机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1） 37毛坯为空心，参照机械加工工艺手册，确定工序尺寸为 Z= 哈尔滨理工大学荣成学院 第 7 页，共 22 页 由锻件复杂系数为 件材质系数取 毛坯尺寸为 。根据机械加工工艺手册加工余量分别为： 粗镗： 36 2Z=镗： 36 2Z=） 30毛坯为空心，参照机械加工工艺手册，确定工序尺寸为 Z= 由锻件复杂系数为 件材质系数取 毛坯尺寸为 26 根据机械加工工艺手册加工余量分别为： 扩孔： 2Z=孔： 30 2Z=） 3730端面的加工余量 参照机械加工工艺手册，取加工精度 由锻件复杂系数为 两孔外侧单边加工余量为 Z=2件材质系数取 复杂系数为 确定锻 件偏差为 根据机械加工工艺手册加工余量分别为： 37 粗铣 2Z=铣 2Z=30 粗铣 2Z=4） 毛坯为实心，不出孔 ，为自由工差。根据机械加工工艺手册加工余量分别为： 钻孔： 2Z=由于本设计规定的零件为中批生产，可采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，可按调整法加工方式予以确定。 毛坯名义尺寸： 122+2 2=126毛坯最大尺寸： 126+2 毛坯最小尺寸： 126铣后最大尺寸： 122+0=122铣后最小尺寸： 哈尔滨理工大学荣成学院 第 8 页，共 22 页 厚钢板弹簧吊耳零件毛坯图见图 2。 图 2 产品毛坯图 将以上计算的工序间尺寸及公差整理成下表： （ 锻造毛坯 铣削加工 30 加工前 最大 128.6 最小 124.6 加工后 最大 128.6 112 最小 124.6 加工余量 （单边） 2 大 最小 加工公差 序 工 尺 加 寸 哈尔滨理工大学荣成学院 第 9 页，共 22 页 （五）确定切削用量及基本工时 工序：粗铣 37端面。 本设计采用查表法确定切削用量。 加工条件 工件材料： 35钢，锻造。 加工要求：铣 37m。 机床： 刀具： 数 Z=5，00 计算切削用量 根据切削手册 20.0mm/z 切削速度：根据相关手册，取 118v m/1810001000 dw vn s （ r/ 现采用 据机床说明书，取 75 r/实际切削速度： 751001000 ww （ m/ 当 75 r/作台每分钟进给量 （ mm/ 查机床说明书，取 375削工时 mm （ 工时 t （ 工序 37角 。 根据机械加工工艺手册 查得镗 37 机床规格取 f =削速度，根据相关手册及机床说明书，取 v=30mm/s，加工孔径哈尔滨理工大学荣成学院 第 10 页，共 22 页 0d=36 01 0 0 01 0 0 00 d vn s （ r/ 根据机床选取 00 r/ 实际切削速度 0 0 3 0 0361 0 0 00 m/ 切削工时： 工序：粗铣 30 根据切削手册 20.0mm/z 切削速度：根据相关手册 取 118v m/刀具与工序所使用刀具相同 125 4z 300125 11810001000 dw vn s （ r/ 现采用 据机床说明书，取 00 r/ 故实际切削速度 1 1 81 0 0 0 3 0 01 2 51 0 0 0 ww m/ 当 00 r/作台每分钟进给量 （ mm/ 查机床 说明书，取 削工时 mm （ 工时 t （ 哈尔滨理工大学荣成学院 第 11 页，共 22 页 工序：粗铣 30 根据切削手册 20.0mm/z 切削速度：根据相关手册 取 118v m/刀具与工序所使用刀具相同 125 4z 300125 11810001000 dw vn s （ r/ 现采用 据机床说明书，取 00 r/ 故实际切削速度 1 1 81 0 0 0 3 0 01 2 51 0 0 0 ww m/ 当 00 r/作台每分钟进给量 （ mm/ 查机床说明书，取 削工时 mm （ 工时 t （ 工序： 确定进给量 f ：根据机械加工工艺手册 f =mm/r。 切削速度：根据相关手册，查得切削速度 v m/所以 ws （ r/ 根据机床说明书选取 40 r/实际切削速度 0 0 1 4 0 0 w （ m/ 哈尔滨理工大学荣成学院 第 12 页，共 22 页 切削工时 0 122221 fn 30 确定进给量 f ：根据机械加工工艺手册 f =mm/r。 切削速度：根据相关手册，查得切削速度 4.5v m/所以 ws （ r/ 根据机床说明书选取 3 r/ 0 0 63301 0 0 0 w （ m/ 切削工时 22221 fn 工序 :精镗孔至 36据机械加工工艺手册查得 f=r 000r/s 切削速度 v=40m/s 切削工时 工序：半精铣 30根据切削手册 20.0mm/z 切削速度：根据相关手册 取 118v m/1810001000 dw vn s （ r/ 哈尔滨理工大学荣成学院 第 13 页，共 22 页 现采用 据机床说明书，取 75 r/ 故实际切削速度 751001000 ww m/ 当 75 r/作台每分钟进给量 （ mm/ 查机床说明书，取 375削工时 mm （ 工时 t （ 工序 :半精铣 30 根据切削手册 20.0mm/z 切削速度：根据相关手册 取 118v m/刀具与工序所使用刀具相同 125 4z 300125 11810001000 dw vn s （ r/ 现采用 据机床说明书，取 00 r/ 故实际切削速度 1 1 81 0 0 0 3 0 01 2 51 0 0 0 ww m/ 当 00 r/作台每分钟进给量mm/ 查机床说明书，取 尔滨理工大学荣成学院 第 14 页，共 22 页 切削工时 mm （ 工时 t （ 工序：钻 确定进给量 f ：根据机械加工工艺手册 锻件硬度 149 取 f =mm/r。 切削速度：根据相关手册，查得切削速度 v m/所以 ws （ r/ 根据机床说明书选取 94 r/ 0 0 3 9 0 0 w （ m/ 切削工时 4 124821 fn 工序：铣宽为 4槽 根据切削手册 01.0mm/z 切削速度：根据相关手册 取 146v m/刀具采用 80 4z 5818014610001000 dw vn s （ r/ 根据机床说明书，取 00 r/实际切削速度 哈尔滨理工大学荣成学院 第 15 页，共 22 页 1481000 600801000 ww （ m/ 当 00r/作台每分钟进给量 （ mm/ 查机床说明书，取 削工时 （ 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据一并填入机械加工工序过程综合卡片。各工序 ， 工序卡如图 3、图 4、图 5。 哈尔滨理工大学荣成学院 第 16 页，共 22 页 图 3 工艺卡 1 哈尔滨理工大学荣成学院 第 17 页，共 22 页 图 4 工序卡 2 哈尔滨理工大学荣成学院 第 18 页，共 22 页 图 5 工序卡 3 哈尔滨理工大学荣成学院 第 19 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。 经过与指导老师协商，决定设计第道工序 钻 37夹具将用于 具为高速钢锥柄麻花钻 ） 提出问题 本夹具用来钻 37孔有过高的精度要求。因此，在本道工序加工时，主要考虑如何保证孔的定位，如何降低劳动强度、提高劳动生产率。 ） 夹具设计 定位基准的选择 由零件图可知，以 3737用支承钉为辅助支承，同时为了缩短本工序的辅助时间，应设计一个可以快速更换工件的夹 紧装置。 切削力和夹紧力的计算 刀具：高速钢锥柄麻花钻， 37向力： N） 扭矩： 计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数321 1K 为基本安全系数 2K 为加工性质系数 3 所以 （ N） 夹紧力：在此夹具中，只是为了防止工件在加工过程中的振动和转动，因此 很小。 定位误差分析 定位尺寸公差的确定。夹具的主要定位元件是一根定位轴，该定位轴的尺寸与公哈尔滨理工大学荣成学院 第 20 页，共 22 页 差现定与本零件在工作时与其相配的轴的尺寸与公差相同 ,取其公差为 6n ，即37 定位轴与零件的最大间隙为 零件要求的最小偏差为 -(此最大间隙满足精度要求 . 图 6 夹具零件图 哈尔滨理工大学荣成学院 第 21 页，共 22 页 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，为此，应首先着眼于采用何种夹紧装置以减少更换工件的辅助时间。本夹具设计采用开口垫圈夹紧装置，只要松开螺母即可取下工件，可以提高劳动生产率，而且本夹具总体结构设计比较简单 、紧凑。夹具零件图、装配图见图 6、图 7。 图 7 夹具装配图 哈尔滨理工大学荣成学院 第 22 页，共 22 页 四、课程设计心得 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。 毕业设计使我们认识到了只 要 努力的学好书本上的知识是不够的
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