丝杠支座的机械加工工艺规程及钻20孔夹具设计
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丝杠支座的机械加工工艺规程及钻20孔夹具设计,支座,机械,加工,工艺,规程,20,夹具,设计
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辽宁工程技术大学机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称 丝杠支座共1页第1页 车间工序号工序名称材 料 牌 号4钻扩20HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床X5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具 有工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻扩20专用夹具，钻头 150047.10.01216.41110s24.09s234 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期辽宁工程技术大学机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称丝杠支座共1页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工序名称 工序内容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件1粗铣粗铣上端面立式铣床X52K高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具2粗铣粗铣下端面立式铣床X52K高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具3精铣精铣下端面立式铣床X52高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具4精铣精铣上端面立式铣床X52K高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具5钻，扩钻，扩20内孔摇臂钻床Z3040莫式锥柄麻花钻，扩孔钻，铰刀，卡尺，塞规，专用钻夹具6钻孔钻3-6内孔摇臂钻床Z3040莫式锥柄麻花钻，扩孔钻，铰刀，卡尺，塞规，专用钻夹具7钻孔钻3-9沉孔摇臂钻床Z3040莫式锥柄麻花钻，扩孔钻，铰刀，卡尺，塞规，专用钻夹具8车车65沉孔卧式车床CA6140外圆车刀，游标卡尺9钻孔钻2-6.5内孔摇臂钻床Z3040莫式锥柄麻花钻，扩孔钻，铰刀，卡尺，塞规，专用钻夹具10检验入库检验入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目：丝杠支座的机械加工工艺规程及工艺装备设计班级：机械 姓名： 指导教师： 完成日期： 摘要本文是对丝杠支座零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对丝杠支座零件的工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计镗床夹具和铣床夹具，最后设计了一副检验夹具。关键词：丝杠支座，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具ABSTRACTThis paper is to screw bearing parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the support parts of the process design of special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design jig boring machine and milling fixture, the design of a test fixture.Key words: support, processing technology, processing method, process documentation, fixture目录1 零件工艺性分析-51.1 用途-51.2 技术要求-51.3 工艺性-61.4 生产类型-62 机械加工工艺规程设计-62.1 确定毛坯，绘制毛坯简图-62.2 定位基准-72.3 加工方法-72.4 加工阶段与工序-83钻孔加工夹具设计-103.1夹具定位装置与定位方案-103.2夹紧装置-125体会与展望-146参考文献-15前言机械制造技术基础课程设计是我们学完了大学全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的，这是我们在进行毕业设计之前对所有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。本次课程设计内容包括零件的分析，工艺路线的制定，工艺规划设计，某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡，机械加工综合卡片，夹具装配图以及夹具底座零件图的绘制等等。其目的如下：培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计，熟练运用机械技术基础课程中的基本理论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定位、加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，初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。1 零件工艺性分析1.1 用途 该丝杠支座以20mm孔辅以螺栓与螺丝，使得孔中的轴实现周向、轴向固定。查阅资料表明，该工件一般承受较小的负载。其中65mm孔的精度应予保证。1.2 技术要求： 将该零件的技术要求列入表（1）中 表（1）加工表面 尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度Ra（m）左，右端面 15IT13 12.520mm内孔20IT136.3平面沉头孔IT73.2内孔3-6IT126.3平面沉头孔3-9IT12内孔2-6.5IT126.31.3工艺性分析零件图可知，该丝杠支座的左，右端面精度要求并不太高，可用铣削加工。用车削加工。20mm内孔对精度要求较高，由于端面为平面，可防止钻头钻偏以保证加工精度。该零件除了内孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以车床和铣床的粗加工就可达到要求。1.4 生产类型由题目知产量五万件以上，计算其年生产纲领：N零件年生产纲领（件|年）Q产品年产量（台，辆|年）m每台（辆）产品中零件的数量（件|台，辆）a%备品率b%废品率Q=50000台|年，m=1件|台a取3%，b取0.5%计算得 N=51757.5 该丝杠支座的生产类型属于大量生产。2 机械加工工艺规程设计2.1确定毛坯，绘制毛坯简图2.1.1 选择毛坯该零件因其一般只用于轻载，冲击小或无冲击的场合。考虑到大量生产，为提高生产效率，毛坯选用铸造件。2.1.2 确定毛坯尺寸公差与机械加工余量工序余量是指相邻两工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金属层厚度，在确定工序间加工余量时，应遵循两个原则：1. 加工余量应尽量小，以缩短加工时间；提高效率；降低制造成本；延长机床刀具使用寿命。2. 加工余量应保证按此余量加工后，能达到零件图要求的尺寸、形状、位置公差和表面粗糙度，工序公差不应超出经济加工精度范围；本工序的余量应大于上工序留下的尺寸公差、行为公差和表面缺陷厚度。根据经验法选取毛坯公差取T=3mm。其余各工序尺寸及公差查机械加工工艺手册可得。以其技术要求确认，普通级公差等级。各加工表面粗糙度Ra均大于等于3.2m。综合以上，可查表确定该零件毛坯的尺寸公差与加工余量。形状为铸造件。 工序号工序内容加工余量经济精度表面粗糙度工序余量最小最大1粗铣的两侧面3IT126.3-0.10.1其他孔类全部铸造实心的，减少铸造难度和缺陷，绘制毛坯零件图。2.2 定位基准2.2.1 精基准：根据其装配要求，选定丝杠支座左端面与20mm内孔作为精基准。因为如需要专用夹具上平面，下平面以及孔加工都要以它们为基准。另外65mm内孔为精加工。2.2.2 粗基准：需要平整，无飞边，毛刺或其他表面欠缺的加工面，本加工方案选择丝杠支座外圆柱面与右端面为粗基准。2.3 加工方法根据各加工表面的尺寸与表面粗糙度，列出各工件表面的加工方法，如表（3） 表（3）加工表面 尺寸精度等级表面粗糙度加工方案上下端面IT123.2 精铣圆柱孔65IT73.2精车20mm内孔IT126.3钻扩3-6、9孔IT1212.5 钻2-6.5孔IT1212.5 钻2.4 加工阶段与工序由于该丝杠支座除内孔之外加工质量要求较低，且生产类型为大量生产。可将加工阶段分为粗加工，半精加工与精加工三个阶段。本工件的加工多在车床与铣床上进行，粗加工阶段主要针对精基准与表面粗糙度在6.3的表面，包括内孔的钻加工，钻与扩，内圆柱表面，上下两个平面。以保证其他加工表面的精度要求。半精加工主要加工上下两个平面共四个方形孔，E向平面的圆孔与侧向的方形通孔与侧槽。精加工是对螺纹孔加工。加工工序方面，可采用多台机床工作，其中铣床钻床加工阶段需配备夹具。在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，以表（4）列出丝杠支座工艺路线。2.5 钻20孔加工余量，尺寸公差该道工序为用夹紧元件夹紧柱体后，用钻头钻孔加工。达到设计图的要求。表面粗糙度要求为12.5，钻扩2次成型。根据技术要求尺寸公差为GB1804-m，查表可知作为6-30mm段的尺寸加工，尺寸公差为0.2。等级精度为：IT12，工序尺寸及公差分别为计算下步切削用量与时间定额。2.6工序60：钻、扩20孔机床：Z525钻床刀具：钻头 量具：游标卡尺型夹具：专用夹具切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.39，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.41，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：将上述零件工艺规程设计结果填入工艺文件，制作机械加工工艺过程卡片。3 夹具的设计为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为钻20孔的专用夹具，本夹具将用于Z525立式钻床。3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来钻加工20孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔的位置公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2 定位基准的选择由零件图可知：在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）。选择左端面为定位基准来设计钻模，从而满足孔的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。3.3 切削力及夹紧力的计算由资料10机床夹具设计手册查表可得：切削力由式2.11得： 式中 查资料10机床夹具设计手册表得： 即：切削扭矩由式2.12得： 即：实际所需夹紧力：由式2.13得： 取，即：螺旋夹紧时产生的夹紧力由式得：该夹具采用夹紧机构，用螺栓压块压紧工件。即： 由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.4 误差分析与计算该夹具以底面、侧面和顶面为定位基准，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由资料6互换性与技术测量表可知：取（中等级）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： 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。3.5 夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在立式钻床上加工底孔。工件以底平面、侧面和顶端为定位基准，在支承钉和支承板上实现完全定位。采用手动压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。第 13 页课程设计心得体会经过几个个星期的艰苦奋斗，夹具设计结束了。在我完成的那一刹那，心里是百感交集，心旷神怡，豁然开朗。在设计中，我遇到了很多的困难，我没有气馁，没有放弃，没有妥协。而是通过一次又一次的计算，一次又一次的修改，反复的推敲，分析。不懂的就看书，看不懂的就去问。最终是，山重水复疑无路，柳暗花明又一村。此次设计是对丝杠支座的加工工艺和夹具设计，其零件为模锻，具有体积小，零件简单的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，特别的对于加工8mm孔工序中，选一面定位方式，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。回顾这设计，总体上说我还是学到了很多的东西。通过这次课程设计，使我对零件制造过程、加工工艺和夹具设计都有了更进一步的认识，也加深了对大学中所学基础知识的学习和理解。这样，在设计时就必须考虑所设计的机构是否合理，在实际运用中能否正常工作，而不仅仅考虑理论上的可行性，课程设计
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