机座工艺设计与工装设计

1、目录前言1毕业设计的目的12毕业设计的基本任务与要求12、1、设计任务12、2、设计基本要求i3设计说明书的漏写1第一章机座工艺设计与工装设计1机座工艺设计与工装设计的基本任务22机座工艺设计与工装设计的设计要求23机座工艺设计与工装设计的方法和步煤23、1生产纲领的许驾与生产类鞭的确定23、2事件图审查23. 2、1 了解零件图的功用及技术要求23、2、2分析零件的结构工艺性23. 3毛坯的选择23、3.1毛坯的种类23、3.2铸件制造方法的选择23、3.3铸件的尺寸公差与加工余量33、3. 3. 1铸件的尺寸公差33、3. 3. 2铸件的加工余量33、3. 3. 3锌件最小孔径33、3、4

2、毛坯一零件合图33、4定位基准的选择33、4、1夹具设计研究原始资料33、4、2拟定夹具的结构方案43、4、2、1确定夹具的类型43、4、2、2确定工件的定位方式及定位元件的结构43、4、2、3确定工件的夹紧方式，计算夹紧力井设计夹紧装置43、4、2、4确定刀具的导向方式或对刀装巴43、4. 2、5确定夹具体的结构类型43、4、3 夹具总图设计53、4. 3、1绘制总装图的注意问题53、4. 3、2绘制总装图的步骤53. 4、3、3夹具总图上尺寸及精度、位四精度与技术要求的标注53、4、3、4夹具公差与配合的选择53、4、3、5各类机床夹具的公差和技术要求的确定63、4、4夹具精度的校核73、

3、4、5绘制夹具零件图样73、4、6夹具总体结构分析及夹具的使用说明73、5拟定工艺路找73、5、1确定各表面的加工方法73、5、2加工顺序的安排73.5、3确定加工余量83.5、4计算工序尺寸及公差93、6确定各工序切削用量93、7机床及工艺装备的选择103、8工时定额的il*与确定103、9工艺规程卡的填写115、设计小结13参考文献书目13前言1设计的目的毕业设计是培养机械1:程类专业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求学生能全面综合 地运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装备的设计。其基本目的是：（1） 培养工程意识。（2） 训练基本技能。（3） 培养质量意识

4、。（4） 培养规范意识。2设计的基本任务与要求2、1、设计任务（1） 设计一个中等更杂的零件的加工工艺规程：（2） 设计一个专用夹具：（3） 编写设计说明书。2、2、设计基木要求（1） 内容完整，步骤齐全。（2） 设计内容与说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明心正确易懂。（3） 正确处理继承与创新的关系。（4） 正确使用标准和规范。（5） 尽殳采用先进设计手段。3设计说明书的编写说明书要求系统性好、条理清楚、语言简练、文字通顺、字迹工整、图例清晰、图文并茂，充分表 达自己的见解，力求避免抄书。第一章工艺设计与工装设计1.基本任务：（1）每件工件图一张：（2）毛坯一

5、零件合图一张：（3）编制机械加工工艺规程卡片一套：（4）编写设计说明书一份：（5）收集和研究原始资料，为夹具结构设计做好技术准备。（6）初步拟定夹具结构方案，绘制夹具结构草图，进行必要的理论计算和分析。选择最佳 的夹具结构方案，确定夹具精度和夹具总图尺寸、公差配合与技术要求。（7）绘制夹具总图和主要非标准件零件图，编写设计说明书。（8）编制夹具特殊使用维护、操作、制造方面的说明或技术要求。2 .设计要求：（1）应保证零件的加l质量，达到设计图纸的技术要求：（2）在保证加质量的前提下，尽可能提高生产效率：3）要尽量减轻工人劳动强度，必须考虑生产安全、工业卫生等措施：（4）在立足本企业的生产条件基

6、础上，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新装备：（5）工艺规程应正确、完整、简洁、清晰：（6）工艺规程应满足规范化、标准化要求：（7）夹具设计保证工件的加工精度：（8）提高生产效率：（9）工艺性好：（10）使用性好:（11）经济性好。3 .方法和步骤：3.1 生产纲领的il算与生产类型的确定生产类型生产纲领（件/年）小批生产小型零件（4kg）2800以上表1-1生产纲领和生产类型的关系3.2 零件图审查3. 2. 1 /解零件的功用及技术要求熟悉用途、性能及匚作条件，明确被加匚零件在产品中的位置和功用，审查图样的完整性和正确性4. 2. 2分析零件的结构工艺性零件的结构工艺分析主要应考虑以下几个

7、方面：（1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求应经济合理：（2）各加工表面的几何形状应尽量简单：（3）有相互位置要求的表面应尽量在一次装夹中加3：3. 3毛坯选择3. 3. 1毛坯的种类一铸件ht200 （适用于形状豆杂的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加 匚性和铸造性能）一表16ht的牌号、性能及主要用途（机械制造基础）3. 3. 2铸件制造方法的选择毛坯制造方法应与材料的工艺性、零件的结构形状及大小、生产类型及特点以及i：厂的现有条件相适应毛坯种类制造精度（it）加工余量原材料工件尺寸工件形状砂型铸造13级以下大ht200各种尺寸复杂表1-2各类毛坯的特点及应用范围3. 3. 3铸

8、件的尺寸公差与加工余量3. 3. 3.1铸件的尺寸公差（gb6414-1986）规定：铸件尺寸代号为ct,分16级造型材料公差等级ct灰铸铁自硬砂1113表小批和小件生产铸件的尺寸公差等级表15铸件尺寸公差数值（机械制造技术课程设计）3.3.3.2 铸件加工余量表l6用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加 工余量等级和表1-7铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量（机械制造技术课程设计）3.3.3.3 铸件最小孔径表面类型成批生产通孔1530mm表1用铸件最小孔径3. 3.4毛坯一零件合图用查表法确定各表面的加工总余量和余量公差。表15铸件尺寸公差数值（机械制造技术课程设计）表1

9、6用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加匚余量等级和表17铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加1：余型（机械制造技术课程设计）3.4定位基准的选择正确地选择定位基准是设计艺过程的一项重要内容，也是保证加匚精度的关键，定位基准分为粗基准和 精基准.对于无合适定位面的零件可在毛坯上另外专门设计或加匚出定位表面，称为辅助基准。定位基准的选择原则（机械制造基础p254）粗基准的选择原则（1） 应选择不加工表面为粗基准。（2） 对于具有较多加:表面的匚件，粗基准的选择，应合理分配各加工表面的加:余里，以保证:1）各加工表面都有足够的加工余量：2）对某些重要的表面，尽量使其加工余里均匀：3）使工

10、件上各加工表面总的金属切除量最小：（3） 作为粗基准的表面，应尽生平整，没有浇口，冒口或飞边等其它表面缺陷，以便定位准确；（4） 同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次；精基准的选择：以面定位基准3. 4. 1夹具设计研究原始资料1、研究加工工件图样解该:件的结构形状.尺寸,材料.热处理要求，主要是表面的加工精度.表面粗糙度及其他技术 要求2工艺内容(1) 毛坯的种类.形状.加工余量及其精度。(2) 1：件的加工工艺过程，工序图，本工序所处的地位，本工序前已加1：表面的精度及表面粗糙度，基准面的状况。(3) 本;序所使用的机床,刀具及其他辅助工具的规格(4) 本工序所采用的切削用量。3.4.2

11、拟定夹具的结构方案1 .确定夹具的类型，(焊接件)2 .确定工件的定位方式及定位元件的结构工件的定位方式主要取决于1：件的加1：要求和定位基准的形状.尺寸。分析加工匚序的技术条件 和定位基准选择的合理性，遵循六点定位原则，按定位可靠.结构简单的朦则，确定定位方式。 常见的定位方式有平面定位.内孔定位.外圆定位和组合表而(一面两销)定位等。在确定r i： 件的定位方式后，即可根据定位基面的形状，选取相应的定位元件及结构。i)平面定位在夹具设计中常用的平面定位元件有固定支承,可调支承.自位支承及辅助支承，其中固定支承 又可分为支承钉和支承板。3.工件的夹紧方式，计算夹紧力并设计夹紧装理夹紧机构应保

12、证工件夹紧可靠.安全.不破坏匚件的定位及夹压表面的精度和粗糙度。在设计 夹紧装置时必须合理选择夹紧力的方向和作用点，必要时还应进行夹紧力的估算。(1) 切削力的计算0.750fz=9. 81cafvk=9. 81x 180x0. 2x4 x 10 x (300/190) x0. 55x 1. 8=2000(n)0.90.750fy=9. 81cafvk=9. 81x94x0. 2 x4 x 10 x (300/190) x 1. 3x 1. 63=2252 (n)1.20.650fx=9. 81cafvk=9. 81x54x0. 2 x4 x 10 x (300/190) xi. 1x0. 7

13、=530 (n)222夹紧力的计算f= (fz+ fy+ fx) =1500 (n)在确定夹紧力的大小时，为简化诃算，通常将夹具和工件看成一个刚性系统。根据工件所受切削 力.夹紧力(大型工件还应考虑重力.惯性力等)的作用情况，找出加工过程中对夹紧最不利的 状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数。用压板夹紧工件端面fwk=km/lf (fwk实际夹紧力，k安全系数)表3-2常见夹紧形式所需的夹紧力计算公式(2)夹紧装置的设计夹紧装置的设计实际上是一个综合性的问题,确定夹紧力的大小.方向和作用点时，必须全面考 虑工件的结构.1:艺方法.定位元件的结构与布置等因素。要求夹紧装置动作

14、迅速，掾作安全省 力，结构简小.易于制造并且体积小,刚度好，有足够的夹紧行程和装卸工件的间隙。常见的夹 紧机构有斜锲机构.螺旋机构,偏心机构等。也可采用机动夹紧如液压.气动夹紧等。压板来夹 紧。4 .确定刀具的导向方式或对刀装置表39表362为常用的对刀元件课程设计)，供设计时选用5 .确定夹具体的结构类型夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一个整体，因此夹具体的形状及尺寸取决于夹具各种装置 的布置及夹具与机床的连接。（1）对夹具体的要求1）有适当的精度和尺寸稳定性2）有足够的强度和刚度3）结构工艺性好4）排屑方便5）在机床上安装稳定可靠（2）夹具体毛坯的类型1）型材夹具体2）铸造夹具体3、

15、4、3 夹具总图设计1绘制总装图的注意问题（1）尽可能采用1： 1的比例，以求直观不会产生错觉。（2）被加件用双点画线表示，在图中作透明体处理，它不影响夹具元件的投影。加 工面的加工余型可用粗实线表示。（3）视图的数量应以能完整.清晰地表示出整个结构为原则。为直观起见，一股常以操 作者在加工时所面对的视图为主观图。（4）工件在夹具中应处于夹紧状态。2绘制总装图的步骤（1）布置定位元件（2）布置导向.对刀元件3）设计夹紧装置（4）设计夹具体（5）完成总装图3夹具总图上尺寸及精度、位置精度与技术要求的标注（1）夹具总图上应标注的尺寸和相互位置关系有如下五类1）定位副本身的精度和定位副之间的联系尺寸

16、及精度：2）对刀元件或导向元件与定位元件之间的联系尺寸；3）夹具体与机床的连接面以及定位元件与工件表面之间的联系尺寸：4）夹具外形的最大轮廓尺寸：5）配合尺寸。100-300300-10001.0mm1.5mm1.5mm2.0mm表1-38平面加工余量（2） 像孔加1余量项目加工直径直径余生半精镇20-800.7 1.2mm精镣30-1300.25040mm表1-37键孔加:余里（3）在实心工件上加工h7孔的工序尺寸零件基本尺寸钻粗较精锐中87.8 7.968h7零件基本尺寸钻扩孔钻粗较12 11.0 11.95 12h9表1-33在实心工件上加工h7孔的工序尺寸3. 5. 4计算工序尺寸及公

17、差1：序顺序确定后，就要计算各个工序加工时所应达到的工序尺寸及其公差。工序尺寸及其公差的确 定与，序余量大小,工序尺寸的标注方法,基准选择.中间一匚序安排等密切相关，是一项细致的;作。 工序尺寸公差一般按经济加工精度确定（可查阅有关的机械加工工艺手册），但就其性质和特点而言，一般 可以归纳为两类：（1） 基准重合时（定位基准或工序基准与设计基准重合）工序尺寸的计算当确定/各个匚序间余量和工序所能达到的加匚精度后，将余里一层层段加在被加【表面上，计算顺序是 从最后一道工序开始，由后往前推，就可计算出每道工序的工序尺寸，然后再按每种加1：方法的经济加工 精度的公差值按“入体原则”标注在对应的工序尺

18、寸上。着设计尺寸没有按“人体原则”标注时，此时e 序尺寸不等于设计尺寸，应将其转换成按“入体原则”标注方式。（2） 基准不重合时则按匚序尺寸性计算加工尺寸经济加工精度it80粗镇13 (粗镇)中80半精镀9中80精镣7m8-7h攻丝7 （精饺）13 （钻）3.6确定各匚序切削用量在单件小批生产中，各i：序的切削用品一般由操作工人根据具体情况自己确定，以简化艺文件。在大批大量生产中则应科学地.严格地选择切削用量，以充分发挥高效率设备的潜力和作用。切削用型的 选用与下列因素有关：生产率,加1：质坦：（主要是表面粗糙），切削力所收起的工艺系统弹性变形，工艺系 统的振动，刀具耐用度，机床功率等,在综合

19、考虑上述因素的基础上，使背吃刀量ap,进给量f ,切削速 度v的积最大。一般应先尽量取在的ap,其次尽量取大的进给量f,最后取合适的切削速度工 参考文献切削用量简明手册工序名称工序加工余量基本工序尺寸工序加工精度等级及工序尺寸公差工序尺寸及公差中80粗像1.684.5h 13(+0.46)84.5+0.4680半精镇1.2581.3h981.3 h980精镇0.280h780 h7m8-7h精校0.28h 13(+0.54)8+0.027m8-7h 钻4.87h7(+0.027)7+0.543.7机床及i：艺装备的选择选择机床：数控铳床.卧式镇床。夹具（专用夹具）选择机床和【艺装备的总原则是根

20、据生产类型与加1：要求使所选择的机床及1：艺装备既能保证加l质型. 又经济合理。中批生产时，通常采用通用机床加专用工.夹具：在大批大量生产条件下，多采用高效率专 用机床.组合机床流水线.自动线与随行夹具。在需要改装设备或设计专用机床时，应根据具体要求提出设计任务书，其中包括与加工工序内容有关的必 要参数.所要求的生产率.保证产品质量的技术条件以及机床的总体布置形式等。在选择【艺装备时，既工考虑适应性又要注意新技术的应用，当需要设计专用刀具.殳具时，也应提出设 计任务书。3.8 工时定额的计算与确定查表法或计算法3.9 匚艺规程卡的填写在选定机床与工艺装备后，要看一下是否要对先前拟定的加工：艺路

21、线进行修改。一旦确定后，可填 写机械加工:艺过程卡片。机械加匚1：艺规程卡片的种类很多，在课程设“中主要采用机械加工工艺过程 卡片.机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片三种。1 .工艺文件填写应符合以下基本要求（1） 内容简洁.明确；（2） 字体端正.笔画清楚.排列整齐：（3） “设备”栏一般填写设备的型号.名称，必要时还应填写设备编号：“工艺装备”栏内填写各工序（或工步）所使用的刀.夹.一具和辅助匚具。其中属专用的按专用1：艺装备的名称（编号）填写：属标准的按标准填写名称.规格和精度，有编号的也可填写编号：（4） 在“工序内容”栏内，对一些难以用文字说明的匚序或工步内容，应绘制工序简图：2 .

22、绘制工序图应符合下列要求（1） 简图可按比例缩小，用尽量少的投影视图表达。筒图也可以只画出与加工部位有关的局部视图，除加工面,定位面.夹紧而，除主要轮廓面外其余线条可省略,以必须明r为度。（2） 为了表达直观，其位置应符合加工时的实际状态。（3） 加工面用粗实线，非加工面用细实线表示：（4） 应标明本工序的工序尺寸.公差及表面粗糙度，形位精度要求：（5） 定位.夹紧表面应以规定的符号标明，常见的定位.夹紧符号如表160所示（机械制造技术课程 设汁工机械加:工艺过程卡片和机械加工：序卡片应按规定的格式及原则填写八4.工艺卡说明机械加工工艺卡片零件名称机座材料牌号ht15-33毛坯种类灰铸铁工序装夹工步工序内容背吃刀量切削速度ni/s每分钟转 数进给量mni/r设备 名称工艺装备