支架零件的机械加工工艺规程及工艺装备与夹具设计

西南科技大学高等教育自学考试毕业设计（论文）题目支架零件的机械加工工艺规程及工艺装备与夹具设计层次本科准考证号02112300366指导老师孔德璀学生姓名吕玲技术职称副教授学生专业机械制造与自动化助学中心名称云南国防工业职业技术学院西南科技大学高等教育自学考试办公室制序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术机车和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。目录序言1一、零件的工艺分析及生产类型的确定31零件的工艺分析32零件的生产类型3二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图31选择毛坯32确定机械加工余量33确定毛坯尺寸34设计毛坯3三、选择加工方法，制定工艺路线41定位基准的选择42零件表面加工方法的选择43制定工艺路线4四、工序设计51选择加工设备与工艺装备52确定工序尺寸（工序）5五、确定切削用量及基本时间（工序）51切削用量的计算52基本时间TM的计算63辅助时间F的计算64其他时间的计算6六、夹具设计71定位方案72夹紧机构73导向装置74夹具与机床连接元件75夹具体7七、结束语8参考文献9附件第一章零件的工艺分析及生产类型的确定一、零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。以下是支架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求1R面粗糙度为63，通孔30H7，粗糙度为16，此孔为加工其他孔的基准。2孔8，粗糙度为125。3孔20，粗糙度为32。4M面，粗糙度为635S面，粗糙度为63。6T面，粗糙度为63。7键槽B8,粗糙度为32。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。二、零件的生产类型大批量生产。第二章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图一、选择毛坯该零件材料为HT200，零件结构比较简单，生产类型为大批生产，为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故采用铸造成形。这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的。二、确定机械加工余量根据工艺手册中的铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表得，单边余量在厚度方向为1020MM，水平方向亦为1020MM。铸件孔的单面余量查表得07MM三、确定毛坯尺寸毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。四、设计毛坯图第三章选择加工方法，制定工艺路线一、定位基准的选择粗基准的选择按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的侧面为主要的定位粗基准。精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择以圆柱体的30H7孔为精基准。二、零件表面加工方法的选择（1）R端面公差等级为IT10，表面粗糙度为RA63，需进行粗铣。（2）50外圆面为未注公差尺寸，根据GB180079规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。（3）N端面为未注公差尺寸，根据GB180079规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。（4）T端面公差等级按IT10，表面粗糙度为RA63，粗铣即可。（5）M端面公差等级按IT10，表面粗糙度为RA63，粗铣即可。（6）S端面公差等级为IT10，表面粗糙度为RA63，需钻和铰。（7）30H7通孔，倒角1645公差等级为IT7，表面粗糙度为RA32，需钻、精扩、精铰。（8）8孔公差等级为IT10，表面粗糙度为RA125，需粗铣即可。（9）20半圆孔公差等级为IT8，表面粗糙度为RA32，需钻铰。三、制定工艺路线工序粗铣M面。工序粗铣N面。工序粗铣R面。工序钻精扩铰孔至30H7,孔口倒角1645。工序粗铣键槽。工序粗铣S面及T面。工序粗铣半精铣18半圆面。工序钻孔48扩铰球形孔。工序清洗。工序终检。第四章工序设计一、选择加工设备与工艺装备二、确定工序尺寸（工序）钻286MM。查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，精铰IT9；钻IT12；根据上述结果，再由表可查得，30MM的孔精铰余量Z精铰02MM；钻孔余量Z查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰0030MM；钻0120MM。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰3000300MM；钻孔2801200MM第五章确定切削用量及基本时间（工序）一、切削用量的计算（1）钻孔工步被吃刀量的确定取AP58MM。进给量的确定由表，选取该工步的每转进给量F04MM/R。切削速度的计算由表，按工件材料为HT200的条件选取，切削速度V可取为25M/MIN。由公式N1000V/D可求得该工序钻头转速N265R/MIN,参照表所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速N351/MIN再将此转速代入公式，可求出该工序的实际钻削速度VND/10003306M/MIN2精铰工步背吃刀量的确定取AP010MM。进给量的确定由表，选取该工步的每转进给量F040MM/R。切削速度的计算由表，切削速度V可取为4M/MIN。由公式N1000V/D可求得该工序铰刀转速N424R/MIN,参照表所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速N47R/MIN再将此转速代入公式，可求出该工序的实际切削速度VND/1000442M/MIN工序号设备工艺装备工序立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具工序立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具工序立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具工序Z550莫氏直柄麻花钻，扩孔钻，铰刀，卡尺，塞规工序立式铣床X51直柄键槽铣刀，游标卡尺工序立式铣床X51高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具工序立式铣床X51圆柱形铣刀，卡尺工序Z550莫氏直柄麻花钻，游标卡尺工序清洗机工序塞规，百分表，卡尺等二、基本时间TM的计算1钻孔工步根据表，钻孔的基本时间可由公式TJL/FNLL1L2/FN求得。式中L53MML21MML1D/2COTKR12（15MM/2）COT541MM1189MMF04MM/RN351R/MIN将上述结果代入公式，则该工序的基本时间TJ53MM1MM1189MM/04MM/R351R/MIN046MIN281S。2精铰工步根据表，可由公式TJL/FNLL1L2/FN求得该工序的基本时间。L1、L2由表按KR15、APDD/230MM298MM/2010MM的条件查得L1037MM；L215MM；而L53MM；F04MM/RN47R/MIN将上述结果代入公式，则该工序基本时间TJ（53MM037MM15MM）/（04MM/R47R/MIN）363MIN218S。三、辅助时间FT的计算辅助时间F与基本时间JT之间的关系为0152FJTT，可取FT015JT，则各工序的辅助时间分别为钻孔工步的辅助时间F38精铰孔工步的辅助时间FT3271805。四、其他时间的计算除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于右端盖的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间BT是作业时间的27，休息与生理需要时间XT是作业时间的24，本工件均取3，则各工序的其他时间（BXT）可按关系式（33）X（JFT）计算，分别为钻孔工步的其他时间BXT51836。精铰孔工步的其他时间BXT0417326第六章夹具设计一、定位方案工件以R端面为定位基准，采用平面和定位销，V型块组合定位方案，在定位平面及定位销的圆柱面上定位，其中平面限制3个自由度、V行块限制2个自由度，共限制了五个自由度。然后增加一个短销来限制旋转的自由度，所有六个自由度都被限制了。二、夹紧机构根据生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用一般的螺旋夹紧机构，通过旋转螺母实现对工件表面夹紧。夹紧力主要作用是防止工件在切削力的作用下产生震动。由于夹紧力与钻孔时产生的力方向垂直，所以需要对夹紧力进行计算。应用下面的公式进行计算/1LHFKFJ其中摩擦系数只在夹紧机构有足够刚性才考虑。K安全系数，精加工时取152。F切屑力。PA其中F切屑条件修正系数。A单位切屑面积。三、导向装置采用钻套作为导向装置，选用JB/T804521999。钻套高度H37MM，排削间隙H9MM。四、夹具与机床连接元件在夹具体上设计座耳，用T形螺栓固定。五、夹具体由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面与定位圆柱销在安装时垂直度在16范围内允差01MM此外，因为夹具体受力不打可以选用HT200材料铸造出。结束语短暂的课程设计就要结束了，在这次设计中，我感受颇深。首先，明确设计目的，要求综合应用了所学专业知识,培养了自主动手与团结合作的能力将理论与实际结合起来在设计过程中,我遇到了很多的困难,出现过很多的错误,但是这并不影响我的斗志,不经历风雨，怎能见彩虹，错误是难免的，挫折时暂时的，只要认真努力，一切都会好的。我懂得设计人员的艰辛,也对他们的付出表示敬意经过这次课程设计,我有了更充分的自信我相信一切困难都会有解决的办法同时通过这次设计为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。综上所述，本次课程设计的基本目的已经达到，较好的反映了零件加工过程中的定位需要。同时，在专用夹具设计过程中，通过查阅大量资料，所设计的夹具在使用上十分方便，定位准确。绘制夹具体装配图时，很好运用了机械制图的知识，图幅表达合理，线条准确。整理了以前学到过的知识，加强了实际操控与运算的能力。在此真心的感谢指导老师一直以来的关心和帮助。参考文献1哈尔滨工业大学机床夹具设计上海科学技术出版社1990。2顾崇衡机械制造工艺学陕西科学出版社1995。3邹青机械制造技术基础课程设计指导教程机械工业出版社，2008。4崇凯机械制造技术基础课程设计指南化学工业出版社200612。5周开勤机械零件手册高等教育出版社1994。6大连组合机床研究所组合机床设计机械工业出版社1978。7李云机械制造及设备指导手册北京机械工业出版社19978。8孟少农机械加工工艺手册北京机械工业出版社19919。9李庆寿机床夹具设计北京机械工业出版社1984。10于骏一机械制造技术基础北京机械工业出版社2000。11薛源顺机床卡具设计北京机械工业出版社2000。12赵家奇机械制造工艺学课程设计指导书2版北京机械工业出版社200010。13陶崇德葛鸿翰机床夹具设计第二版上海上海科技技术出版社1989。14黄健求机械制造技术基础机械工业出版社2005。15杨叔子机械加工工艺师手册机械工业出版社2000。产品型号零件图号西南科技大学机械加工工艺过程卡片产品名称支架零件名称共1页第1页材料牌号HT150毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每台件数1备注工时工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备准终单件划划孔215，打冲眼，16右侧线及B面位置线铣按线装夹，拉表找正立式铣床用63面铣刀铣16右面，用20棒铣刀铣B面重新装夹，拉表找正用63面铣刀铣18上面用面铣刀铣50两侧保证尺寸50平铣用三面刃铣刀铣3开口用18钻头钻20通孔用9扩孔钻扩孔用820H铣刀铰孔03划划1的位置线打冲眼钻用5钻头钻2摇臂钻床用30锪钻锪平深3孔用8钻头钻M10底孔，攻螺纹孔M10用1钻头钻孔13266S钳工去毛刺，清理干净油漆设计（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附件图纸西南科技大学机机械加工工序卡片工序名称钻、粗铰、精铰工