【工装夹具类】转向臂加工工艺及钻Φ9.3孔夹具设计【CAD图纸和说明书】
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【工装夹具类】转向臂加工工艺及钻Φ9.3孔夹具设计【CAD图纸和说明书】,工装,夹具,转向,加工,工艺,设计,cad,图纸,以及,说明书,仿单
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目录 摘 要 .未定义书签。 .未定义书签。 第 1章 绪论 .未定义书签。 第 2章 设计的目的 .未定义书签。 第 3章 零件的分析 .未定义书签。 件的作用 .未定义书签。 件的工艺分析 .未定义书签。 第 4章 工艺规程的设计 .未定义书签。 定毛坯的制造形式。 .未定义书签。 面的选择 .未定义书签。 定工艺路线 .未定义书签。 431、工艺路线 .未定义书签。 432、确定工艺过程方案 .未定义书签。 序尺寸及毛坯尺寸的确定 .未定义书签。 定切削用量和基本工时 .未定义书签。 第 5章 夹具设计 .未定义书签。 .未定义书签。 .未定义书签。 .未定义书签。 .未定义书签。 .未定义书签。 总 结 .未定义书签。 致 谢 .未定义书签。 参 考 文 献 .未定义书签。 设计说明书 题目：转向臂工艺规程及钻 夹具设计 目录 摘 要 . 1 . 2 第 1 章 绪论 . 4 第 2 章 设计的目的 . 5 第 3 章 零件的分析 . 6 件的作用 . 6 件的工艺分析 . 6 第 4 章 工艺规程的设计 . 7 定毛坯的制造形式。 . 7 面的选择 . 7 定工艺路线 . 8 431、工艺路线 . 8 432、 确定工艺过程方案 . 8 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 9 定切削用量和基本工时 . 12 第 5 章 夹具设计 . 23 题提出。 . 23 位基准的选择 . 23 削力和夹紧力的计算 . 23 位误差分析 . 24 具设计及操作的简要说明 . 25 总 结 . 25 致 谢 . 27 参 考 文 献 . 28 第 1 页 共 31 页 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。 转向臂加工工艺规程及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。 第 2 页 共 31 页 so on is as as on in to is on to a of is on to as as 第 3 页 共 31 页 in to 明书 第 1 章 绪论 通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体 (如公差于配合、机械零件设计、金属切削机床、机械制造工艺等 )。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！ 本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 因此，它在我们 的 大 学生活中占有重要的地位。 另外在做完这次毕业设计之后，我得到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我能在下面几方面得到锻炼： （ 1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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，保证零件的加工质量。 （ 2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 （ 3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的 运用。 在些次设计中我们主要是设计转向臂的钻床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查说明书 阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，尤其是我系郑陪文老师的大力帮助，在此表示感谢！ 第 2 章 设计的目的 机械制造工艺学课程设计 ,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计 打下良好基础。通过课程设计达到以下目的： 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。 说明书 2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 第 3 章 零件的分析 件的作用 据资料所示 ，该转向臂的作用和方向盘、转向拉杆一起配合使用，从而达到控制转向轮的转向角度。 件的工艺分析 由零件图可知： 16、 孔中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组： 2 1、 以 16这一组加工表面包括：铣 26 16角 1 45 、钻 说明书 2 2、 以 这一组加工表面包括：铣 20 16 概括：由于 16、 孔中心线位置精度不高，又 16 以由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 第 4 章 工艺规程的设计 定毛坯的制造形式。 零件的材料 可锻铸铁（ ，中批量生产。 零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求较高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造，可以提高生产率。 面 的选择 1、定位基准的选择 粗基准：为保证工件重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。为互为基准，以 20 B、 C 面。 说明书 精基准： 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使两孔互为基准，选 16的孔作为精基准。 定工艺路线 4 3 1、工艺路线 ： 、铣 16 26面 、铣 20、 、钻、扩、粗铰、精铰孔 16角 1 45 、钻 、钻 、刮平 B、 16端入体 1 3 2、确定工艺过程方案 见下表（ 4 表（ 4 工序号 工序内容 简要说明 01 正货处理 145 204善材料加工性能 说明书 02 铣 26面 先加工面 03 铣 20、 C 面 04 钻、扩、粗铰、精铰孔 16 倒角 1 45 后加工孔 05 钻孔 6 钻孔 7 刮平 B、 16端入体 18 去毛刺 09 终检 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 转向臂的材料是 产类型为中批生产，。 由于毛坯用采用金属模铸造 , 毛坯尺寸的确定； 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定有零件为中批量生产，应该采用调整法加工，因此说明书 计算最大与最小余量时应按 调整法加工方式予以确定。 根据零件材料确定毛坯为可锻铸铁（ ,中批量生产。按机械制造技术基础课程设计指南第五章第一节可确定： 1、求最大轮廓尺寸 长 47 46最大轮廓尺寸为 2、选取公差等级 表 5造方法按机械造型、铸件材料按可锻铸铁，得 12级。取为 10 级。 3、求铸件尺寸公差 根据加工表面的基本尺寸和逐渐公差等级 0 级，查表 5差带相对于基本尺寸对称分布。 4、求机械加工 余量等级 查表 5机械加工余量等级范围为 E G，取为 5、求 求的机械加工余量） 对所有加工表面取同一个数值，由表 5械加工余量等级为 值为 6、求毛坯基本尺寸 依零件图可知： 16、 成实心。 式（ 5 说明书 R=F+T/2=32+=、 C 面属两侧加工，由式（ 5 R=F+2T/2=26+2 =据数据可得： 转向臂铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表（ 3 表（ 3 项目 B、 16孔 公差等级 0 10 加工面基本尺寸 32 26 铸件尺寸公差 机械加工余量等级 F F 说明书 毛坯基本尺寸 0 0 7、画毛坯图（见 定切削用量和基本工时 1、工序号 02： 本工序为铣 26面。已知工件材料为可锻铸铁（ ，选择硬质合金镶齿套式端面铣刀。铣刀直径：d=80数 Z=100。且已知铣削宽度 6削深度 用机床 、确定每齿进给量 根据已知资料所知： 式铣床功率为 表 5质合金牌号 每齿进给量为 z。取、选择铣刀磨损标准及耐用度 查表 5刀后刀面的最大磨损量为 铣刀直径 d=80用度 T=180 、确定切削速度 根据资料所知：取 z z、 Z=10、 d=80明书 6T=180 表 548、 0、m=由表 2m/1000/80=692.4 r/据查表 562 卧式铣床的主轴转速 n=750r/s V=80 000=m/s 工作台每分钟进给量为 =10 60=120 mm/表 5 =118 mm/实际的每齿进给量 118/10 60=mm/z 、检查机床功率 根据资料所知： 491、 Z=10、 6d=80n=750 r/ C =算 000=W z、 Z=10、 d=80mm、6T=180 表 548、 0、说明书 m=由表 2m/1000/80=r/据查表 562 卧式铣床的主轴转速 n=750r/s V=80 000=m/s 工作台每分钟进给量为 =10 60=120 mm/表 5 =118 mm/实际的每齿进给量 118/10 60=mm/z 、检查机床功率 根据资料所知： 491、 Z=10、 0d=80n=750 r/ C =算 000=W W 可知机床功率能够满足要求 、基本时间（两端加工） 查表 2( 2(l+l1+ 0 90 且式中 l=2032mm、 =118 mm/ 2（ 20+13+2） /118=5.4 s 取 36 s 说明书 每端走刀 2次： 2 36=72 s 3、工序号 04： 本工序为钻 162孔。包括：钻、扩、粗铰、精铰孔、倒角 1 45。根据资料选用 标准高速钢直柄机用铰刀： 0、 0 =15、 5。 、钻孔： 确定进给量 f 因为深度为 32大，宜采用自动进给。查表 5：f=mm/r 由表 5f=mm/r 选择钻头磨损标准及耐用度 查表 5头后刀面的最大磨损量为 钻头直径 d=15 T=60 确定切削速度 V 查表 20、 m= 且 d=15 公式计算： m/1000/15=468.4 r/据查表 5535立式钻床的主轴转速 n=400 r/r/s 则 V=15 000=m/s 钻孔基本时间 (l+l1+、取 5mm,f=mm/r、 n=s 说明书 则 （ 32+5+5） / 取 9s 、扩孔： 确定进给量 f 因为深度为 32大，宜采用自动进给。查表 5：f=1.1 mm/r 由表 5f=mm/r 选择扩孔钻磨损标准及耐用度 查表 5孔钻后刀面的最大磨损量为 钻头直径 d=15 T=30 确定切削速度 V 查表 2m= 且 d= 公式计算： m/1000/02.5 r/据查表 5535立式钻床的主轴转速 n=750 r/2.5 r/s 则 V=000=m/s 钻孔基本时间 (l+l1+、取 23mm,f=mm/r、 n=s 则 （ 32+2+3） /.1 s 取 4s 、粗铰： 确定进给量 f 因为深度为 32大，宜采用自动进给。查表 5：说明书 f=3.0 mm/r 由表 5f=mm/r 选择铰刀磨损标准及耐用度 查表 5刀后刀面的最大磨损量为 钻头直径 d=15 T=60 确定切削速度 V 查表 2m= 且 d= 公式计算： m/1000/51.8 r/据查表 5535立式钻床的主轴转速 n=275 r/r/s 则 V=000=m/s 钻孔基本时间 (l+l1+、 2表 213mm,f=mm/r、n=s 则 （ 32+2+13） /.4 s 取 7s 、精铰： 确定进给量 f 因为深度为 32大，宜采用自动进给。查表 5：f=3.0 mm/r 由表 5f=mm/r 选择铰刀磨损标准及耐用度 查表 5刀后刀面的最大磨损量为 说明书 钻头直径 d=15 T=60 确定切削速度 V 查表 2m= 且 d=16 公式计算： m/1000/16=268.5 r/据查表 5535立式钻床的主轴转速 n=275 r/r/s 则 V=16 000=m/s 钻孔基本时间 (l+l1+、取 24mm,f=mm/r、 n=s 则 （ 32+2+4） /.2 s 取 6s 、 倒角 1 45 4、工序号 05： 本工序为钻 8孔。根据资料选用 式钻床加工，选标准高速钢直柄麻花钻： d=5。 确定进给量 f 由于孔径和深度较小，宜采用手动进给可达到加工要求。参考值取 f=mm/r 选择钻头磨损标准及耐用度 查表 5头后刀面的最大磨损量为 钻头直径 d= T=35 说明书 确定切削速度 V、 n 查表 220、 0.4、m=取 k v = 且 d=a P =f=r 按公式计算： 29.9 m/1000/120 r/据查表 5525立式钻床的主轴转速 n=960 r/6 r/s 则 V=16/1000=m/s 基本时间 钻 (l+l1+、取 4mm,f=mm/r、 n=16r/s （ 8+4+4） /16= 取 4s 5、工序号 06： 本工序为钻 6据资料选用 标准高速钢直柄麻花钻 ,一次加工通孔可以满足加工要求： d=5。 确定进给量 f 由于 深度较大，宜采用自动进给可达到加工要求。查表 5f=r 。 由表 5 f=mm/r 选择钻头磨损标准及耐用度 说明书 查表 5头后刀面的最大磨损量为 钻头直径 d= T=35 确定切削速度 V、 n 查表 220、 0.4、m=取 k v = 且 d=a P =f=r 按公式计算： m/1000/r/据查表 5525立式钻床的主轴转速 n=680 r/r/s 则 V=000=m/s 基本时间 钻 6 (l+l1+、取 4mm,f=mm/r、 n=s （ 26+5+4） / 取 7s 6、工序号 07： 本工序为刮平 16据资料选用 标准高速钢带导柱直柄平底锪钻 ,一次加工通孔可以满足加工要求： d=5。 确定进给量 f 由于深度较小，采用手动进给。 选择钻头磨损标准及耐用度 说明书 查表 5头后刀面的最大磨损量为 钻头直径 d=16 T=60 确定切削速度 V、 n 查表 55 取 f=r 查得 12 25 m/ 18 m/ 8 1000/16=r/据查表 5525立式钻床的主轴转速 n=272 r/r/s 则 V=16 000=m/s 刮平两端基本时间 2(l+ 式中 l=1 f=mm/r、 n=s 2（ 1+1） / 取 7s 说明书 第 5 章 夹具设计 题提出。 本夹具主要用于钻 ，精度要求不高，和其他面没有 任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。 位基准的选择 本道工序加工 ，精度不高，因此我们采用已加工好的 16孔定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，压板的压紧力即可以满足要求 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： 说明书 钻削力 式（ 5 钻削力矩 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 0 . 8 0 . 6F 2 6 x 9 . 3 x 0 . 2 0 x 1 7 4 2 3 7 8 N 1 9 0 . 8 0 . 6T 1 0 x 9 . 3 x 0 . 2 0 x 1 7 4 5 3 7 8 9 N . 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 本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在 向下，见下图。 0 . 0 1 6 0 . 0 2 8 0 . 0 3 4 0 . 0 7 82 T d 式中 定位副间的最小配合间隙（ 工件圆孔直径公差（ 定位销外圆直径公差（ 说明书 具设计及操作的简要说明 使用心轴定位，采用开口压板快速夹紧，即可指定可靠的卡紧力。 同时我们采用快换钻套，当导向的钻套磨损后，我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度，这样就大大的提高了生产效率，适合于大批量生产 总 结 这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹 具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了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。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。 这次 设计是培养学生综合运用所学知识 ,发现 ,提出 ,分析和解决实际问题 ,锻炼实践能力的重要环节 ,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取 、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识； 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实说明书 践相结合时，理论与实践也存在差异。 回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从 理
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