1911--钢轮的工艺分析及夹具设计【最大直径72】(含CAD图纸+PDF图)
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最大直径72
1911
钢轮
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最大
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72
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常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： xxx 学 号： xxxxxxxxx 院 部： 机械工程学院 专 业： 机械制造与自动化 题 目： xxxxxxxxxxxxxx 校内指导教师：卢华企业指导教师高飞评阅者： 2016 年 4 月 毕业设计（论文）中文摘要 本次是设计的xxxx在加工中车床部分的的夹具，在这次的设计中我将就开合螺母的选材，设计，加工工艺，以及车床夹具的种类，结构，选择等问题一一介绍。在这次的设计中有两个部分是很重要的，首先是开合螺母的加工，应为它要使用在车床上面，所以它的面和孔都要精加工，这就要好的工艺和加工方法，其次，因为xxxx要求精加工所以夹具的选择也很重要，一个适合的夹具可以让加工的过程事半功倍，而这些问题都是如何解决的呢？在后面的文章中我会详细的解答。关键词：xxxxxxx；工艺；夹具；I目录1引言11.1 零件的结构分析21.1.1零件的工艺分析21.1.2零件的工艺要求32 工艺规程设计32.1 加工工艺过程42.2 确定各表面加工方案42.2.1影响加工方法的因素42.2.2加工方案的选择42.3 确定定位基准52.3.1粗基准的选择52.3.2精基准选择的原则52.4 工艺路线的拟订52.4.1工序的集中与分散52.4.2加工阶段的划分62.4.3加工工艺路线方案的比较62.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.5.1毛坯的结构工艺要求72.5.2零件的偏差计算82.6 确定切削用量及工时定额83 车中心孔夹具设计153.1 车床夹具设计要求说明153.2 车床夹具的设计要求153.3 定位机构153.4 夹紧机构153.5 零件的车床夹具的加工误差分析153.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构15结 论16致 谢17参考文献18II1 引言夹具方案一直是一项十分重要的设计程序，而夹具方案的优劣更是决定了夹具设计的成功与失败。夹具方案在设计是有以下几个要求：确保质量，结构简单，省力高效，成本低廉。我这次毕业设计题目，是以前不久在工厂实习时见到的设备为样板作为参考而设计的，于此同时我还结合了我在学校学到的知识，同时又在老师指导下，在学校图书馆和公司的书柜里面查阅了许多机械方面的书籍和手册，又经过多次的修改，最终设计出了这次的毕业设计，在这次毕业设计中我尽可能的避免了工件报废率高，生产无效率，设备昂贵等许多问题。同时这的次毕业设计也让我对在学校学习的CAD制图，机械原理，机械设计，机械制造工艺等知识有了更加深刻的理解，更是有所提高，在夹具设计这方面我也受益匪浅。此次毕业设计是我在毕业之前的最后一次在校设计，题目是xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx，内容有这几个方面：设计零件，加工工艺，设计夹具，拆画夹具等。设计内容比较全面，涉及的知识范围比较广，是对我所学知识及应用、个人能力的一次综合检验。在我看来，我希望这次设计可以让遇到我曾经从来没有发现的问题，同时解决这些问题，弥补在校学习期间知识和能力的不足,为自己的以后做好铺垫。xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx1.1 零件的结构分析1.1.1零件的工艺分析图1 开合螺母零件图xxxxx（图1）是一种很常见的零件，但是常见并不意味这简单，即使它的尺寸体积比较小但是结构形状依然较复杂，而且它的孔、底面和小端面在加工时的精度较高（因为用在车床上面）。因为高精度的开合螺母才能保证车床车出来的工件的成功率。由于开合螺母的底面和中心40H7孔都是Ra1.6的粗糙度，所以在加工时要求精加工。而在这次加工中最重要的就是孔和面的加工，其中，中心孔40H7孔在同轴度公差上有严格的要求，因为这个孔的好坏影响着整个机器和部件的装配质量，好的装配质量决定着机床和部件的安全和使用寿命。 1.1.2零件的工艺要求工件的结构在满足设计要求的时候还要满足加工工艺性，总之就是可以被加工出来，还要在加工的时候省事，省力，质量也要很好，可以高度的达到设计的要求，使之成为一个完美的零件。而设计和工艺是息息相关的，它们就像鱼和水一样不可分开。零件的设计者的责任就是解决加工工艺，而制作者（工艺师）的责任就是完全按照工艺加工工件，同时要完成设计图纸上的各种精度要求，使零件可以在其他设备和工件上高度契合。这次开合螺母的加工大致分为7部分1) 零件底面的粗铣加工2) 零件底面的精铣加工，最终要保证开合螺母底面的粗糙度；3) 开合螺母小端面的粗铣加工 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx在本章中我们了解到了零件的结构、加工精度和主要加工表面这三个问题，确定了开合螺母毛坯用砂型铸造法，而且在一年中可以达到中批的批量生产方式，以上的这几个条件就为后面的工艺规程设计提供了重要的数据支持，可以更加合理的完善后续的工艺设计2 工艺规程设计2.1 加工工艺过程由第一章的零件的结构分析我们知道，这个开合螺母毛坯件最重要的是加工平面和孔。通常，平面的加工要比孔简单的多，精度也比孔要保持的好。因此，在加工零件时最难的部分就是要保证孔的精度以及尺寸公差完全达到图纸的要求。2.2 确定各表面加工方案好的结构只符合设计要求是不够的，同时要能配有一个好的的机械加工工艺，何为机械加工工艺？说白了就是要可以加工出来，那么如何评判他是一个好的加工工艺呢？那就是要方便加工，要保证加工的质量，同时还要省时省力。当然一个零件的加工不可能这么简单，我们还要考虑到生产线上的设备是否可以满足所制定的加工工艺，如果没有相对应的设备我们就要选择成本，价格相对低廉的加工设备来完成我们的生产任务。xxxxxxxxx如表1表1 加工设备工序内容设备名称1铣A和B面至要求，保证尺寸16mm；X532铣R15外圆弧至尺寸；X533粗镗213H8两孔，留余量5.5mm；精镗213H8两孔，至要求；保证两孔之间距离为770.1mm；Z51404铣台阶10mm至尺寸要求；X532.2.1影响加工方法的因素1) 加工部分的精度和质量要根据实际的设备和加工人员的技能水平来判断加工的次数2) 生产类型选择，如果加工的零件数量较少就可以使用现有的设备加工，如果是大批量生产就要使用专用的机床和夹具等 3) 被加工材料的性质，不同的材料有不同的性能和不同的加工环境，要根据材料的性能来挑选和创造相适应的生产环境，只有这样才能保证他的化学以及物理性不会在使用中发生变化。 4) 所在车间的能力 2.2.2加工方案的选择xxxxxxxxxxxx2.3 确定定位基准2.3.1粗基准的选择1) xxxxxxxxxxxxxxxxx2.3.2精基准选择的原则在选择精基准的原则时，就是保证两点加工的精度、以及装夹的方便。1) 基准重合原则。2) 基准统一原则（用同样的定位基准）。xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2.4 工艺路线的拟订2.4.1工序的集中与分散工艺的过程的工序数要通过生产类型（大批量还是小批量）、零件的结构（有没有特殊的孔和面）、技术要求（零件的精度等控制的如何）和机床设备等具体生产条件来确定 我们是如何制定生产加工中的工序数的：1) 工序分散原则将工序分散开来做，每个机床或者人只做这个零件的其中一部分，这样的缺点是整个生产线比较长，工件要转手很多次，优点是用一些常用的基础的加工设备就可以加工出整个零件2) 工序集中原则xxxxxxxxxxxxxxxxx2.4.2加工阶段的划分工件在从毛坯到成品的阶段大致分为以下几个阶段1) 粗加工阶段粗加工就是尽可能的在不影响后续加工的情况下去除多余的金属，同时也能探查毛坯内部是否有缺陷，并予以处理。2) 半精加工阶段xxxxxxxxxxxxxxxxx2.4.3加工工艺路线方案的比较在机械上加工一种零件的方法并不是死的，由于生产条件，工艺的不同，加工的方法也进行着变化，所以我们要随机应变。以下是加工方案方案一：10铸造 铸造20时效 时效处理30铣 铣底部端面40铣 铣燕尾面和空刀槽50铣 铣空刀面xxxxxxxxxxxx方案二：10铸造 铸造20时效 时效处理30车 车40孔及端面倒角xxxxxxxxxxxxx在以上两个加工方法中，第一个方案优先加工燕尾槽和空刀槽然后才加工40的孔，而第二种方案确实先加工的40的孔，然后再加工的燕尾槽和空刀槽。两者相比较会发现第一种加工方法比较好一些。不但可以更加好的保证精度还使得装夹定位变得简单快捷。2.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定2.5.1毛坯的结构工艺要求锻造件毛坯的工艺要求，：1) 由于铸造件本身就有一定烦人尺寸精度，所以只要对与其他工件配合的面和孔进行加工就可以了其他面就可以不用加工。2) 为了在铸造时更加的快捷和方便，要使铸造的结构尽量的简单，减少筋，薄xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx在知道毛坯的的各项数据后，要画出毛坯图（图2）。 图2 开合螺母毛坯图2.5.2零件的偏差计算1) 零件底平面和底部平面的偏差及加工余量计算各工步余量如下：粗铣：最终要保证其余量值3mm。精度等级为IT12，厚度偏差取-0.21mm精铣：余量值为 1.0mm。xxxxxxxxxxxxxxx2.6 确定切削用量及工时定额1) 铣上端面(1) 选择切削深度：参考中107页可知切削深度ap=2mm(2) xxxxxxxxxxxxx(3) xxxxxxxxxxxxxxxxxx(4) 确定刀具参数：根据中270页表5-41选择D=100mm,齿数Z=12(5) 确定机床主轴转速： 按机床选取nw=47.5r/min 实际切削速度： (6) 计算切削工时由文献10中2-82页表7-7查得2) 精铣上端面(1) 选择切削深度：参考文献10表2.1-77可知切削深度ap=1mm(2) 选择进给量：参考文献10表2.1-77选取每齿进给量af=0.1mm(3) 选择切削速度：参考文献10表2.1-81选取v=0.35m/s(4) 确定刀的数据：参考文献10选择刀具D=100mm,齿数Z=12,d=32,B=50 (5) 计算切削工时查文献10表2.1-99得3) 铣燕尾面和空刀槽工件材料：HT200，HB190-241，铸件加工要求：D面表面粗糙度Ra3.2m，燕尾面A、B及空刀面F的表面粗糙度Ra6.3mxxxxxxxxxxxxxxx4) 粗铣空刀面(1) 选择切削深度：参考文献10表2.1-77可知=1.74mm(2) 选xxxxxxx(3) 选xxxxxxxxxxxx(4) 确定机床主轴转速：按机床选取nw=47.5r/min实际切削速度：(5) 计算切削工时：查文献10表2.1-99得5) 精铣空刀面(1) 选择切削深度：参考文献10表2.1-77可知ap=1.2mm xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(2) 计算切削工时 查文献10表2.1-99得6) 粗铣燕尾面(1) 选取切削深度：参考文献10表2.1-77可知切削深度ap=1.74mm(2) 选择进给量：参考文献10表2.1-77选择每齿进给量af=0.35mm(3) xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx按机床选取nw=75r/min实际切削速度(4) 计算切削工时查文献10表2.1-99得7) 精铣燕尾面(1) 选择切削深度：参考文献10表2.1-77可知切削深度ap=1.2mm(2) 选择进给量：参考文献10表2.1-77选择每齿进给量af=0.1mmxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx实际切削速度 (3) 计算切削工时查文献10表2.1-99得8) 粗铣退刀槽(1) 确定切削深度：参考文献10表2.1-77可知切削深度ap=2mm(2) 选择进给量：参考文献10表2.1-77选择每齿进给量af=0.1mm(3) xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(4) 确定机床主轴转速:按机床选取nw=30r/min实际切削速度计算切削工时:查文献10表2.1-99得9) 精铣退刀槽(1) 选择切削深度：参考文献10表2.1-77可知切削深度ap=1mm(2) 选择进给量：参考文献10表2.1-77选择每齿进给量af=0.07mm(3) 选择切削速度：文献10表2.1-81选取v=0.25m/s(4) 确定刀具参数文献10表2.1-28选择锯片铣刀D=160,B=4,d=30,Z=50(5) xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx查文献10表2.1-99得钻、扩、铰2-12H7孔10) 钻孔。(1) 机床：立式钻床Z525xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx11) 扩孔(1) 刀具：选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。切削深度：(2) 进给量F：F=0.6mm/r。(3) 切削速度V：取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：(4) 切削工时xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx12) 铰孔(1) 刀具：硬质合金锥柄机用铰刀。(2) 切削深度ap：ap=0.15mm。(3) 进给量F：f=1.02.0mm/r取F=2.0mm/r。(4) 切削速度V： V=0.32m/s。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131取实际切削速度：(5) 切削工时被切削层长度： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx走刀次数为1机动时间： 时间的总和是：13) 车40孔及端面倒角加工条件：工件材料：HT200，HB152-241，铸件机床：CA6140刀具：端面车刀 材料：YT15，刀杆尺寸：16X25mm2 外圆车刀 材料：YT15，刀杆尺寸：16X25mm2(1) 粗车端面a. 选择切削深度：参考文献101.2-33可知ap =2.2mmb. 选择进给量：参考文献101.2-33选取每齿进给量af=0.6mm/rc. xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(2) 半精车端面a. 选择切削深度：参考文献101.2-33可知ap=1.0mm b. 选择进给量：参考文献101.2-33取af=0.6mm/rc. 选择切削速度：参考文献101.2-33 v=1.5m/sd. xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(3) 精车端面a. 选择切削深度：参考文献10可知ap=0.8mmb. 选择进给量： af=0.6mm/rc. 选择切削速度：根据已知条件：按机床选取切削速度v=1.5m/sxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx3 车中心孔夹具设计3.1 车床夹具设计要求说明车床夹具保证了加工工件中心线和车床的回转中心同轴。1) 安装在车床主轴上的夹具。2) xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx3.2 车床夹具的设计要求1) 定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求工件加工面的轴线要和机床的主轴轴线是同一个。xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx3.3 定位机构看零件图可以得知要用6个自由度来限制工件，所以要用到定位销，夹紧装置，V型块等3.4 夹紧机构夹紧装置要快速，简单，稳固，有如下要求：1) 夹紧时不能改变工件的位置；2) xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx3.5 零件的车床夹具的加工误差分析1) 定位误差2) 夹具误差xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx3.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求1) 应有适当的精度和尺寸稳定性2) xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx结 论毕业设计是我们对大学所学各课程的一次综合性的总复习，也是一次理论联系实践的训练，同时也是一次考验，通过大学的学习和实践，我在这次毕业设计能体现出所学所想；还学习到了更多更广的知识，学会和增强了独自解决问题的能力。此次毕业设计，让我在以下几个方面得到了锻炼：（1）将xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx。（2）提高xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx。（3）更加xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx后的余量。（4）明白了xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx部过程给叙述出来。18致 谢写到致谢就说明毕业设计要结束了，过去的几个月让我终身难忘，在这几个
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