2125--刨床推动架机械加工工艺规程及铣φ35端面夹具设计
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2125
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2125--刨床推动架机械加工工艺规程及铣φ35端面夹具设计,2125,刨床,推动,机械,加工,工艺,规程,35,端面,夹具,设计
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机械制造技术基础课程设计说明书 题目：推动架机械加工工艺及铣夹具设计 系 名 专 业 学 号 姓 名 指导教师 年 月 日设计任务书设计内容与要求：1制定 推动架 零件机械加工工艺规程，编制机械加工工艺过程卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具；2对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算；3确定毛坯制造方法及主要表面的总余量；4确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求；5对两道工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出的工序简图，选择切削用量，计算时间定额；6设计_铣35的端面_夹具，绘制夹具装配图，进行必要的计算（如夹具元件结构尺寸计算，切削力、夹紧力、定位误差、导向误差计算等）；7对XXX 同学的设计进行校对；8编写设计说明书。车间设备（与设计有关的设备）：立式铣床X51K，X52K；卧式铣床X61W，X62W；工具铣床X8120；摇臂钻床Z35；台式钻床Z4115；外圆磨床MG1416，MG1432；内圆磨床MG2110，MG2120；平面磨床M7120；卧式镗床T6150。 设计小组：组长：成员： 指导教师签字年月 日成绩：工作态度（满分20）设计质量（满分60）答辩（满分10）校对质量（满分10）总评 目 录摘要4ABSTRCT5序 言11.1零件基础信息分析21.2 零件的加工表面分析与加工方法选择21.2.1.32mm孔为中心的加工表面21.2.2.以16mm孔为加工表面2第二章：工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式42.2毛坯的设计42.3基面的选择52.4制定工艺路线62.5确定切削用量及基本工时9三 铣端面夹具设计103.1问题的提出103.2定位基准的选择103.3定位方案的设计113.4夹紧方案的设计123.4.1典型夹紧结构133.4.2定心夹紧机构133.5切削力和夹紧力的计算153.6定位误差分析16总 结17致 谢18参 考 文 献19摘要夹具是针对零件待加工结构的生产工具，在机床行业技术快速发展的影响下，对夹具的要求越来越高。该设计任务是针对推动架上的35的端面设计一套铣端面夹具。因该零件结构不规则，常用机床夹持附件无法实现工件的装夹和定位，且稳定性好，设计上采用简单结构，多采用标准件，夹具生产制造成本可控；采用快速夹紧机构，缩短更换零件和空机运行时间1。该设计进行前根据零件图纸上的待加工孔的技术要求，根据所学的夹具设计的基本知识、设计方法，根据零件拟定适合的夹具；在保证两个孔加工尺寸和位置精度的前提下，正确的装夹、定位、锁紧；针对工件在装夹时需要定位准确、操作便捷，结构设计在保证夹具功能同时，也要考虑夹具零部件间相对运动操作要方便快捷。确定钻床夹具的夹持和操纵结构后，用AutoCAD进行绘制夹具的各部位零件图和装配图，最后利用UG完成夹具各零件的建模和三维装配。关键词： 钻孔夹具；CAD；UG；定位精度；夹持力；ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。推动架零件的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养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。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第1章:推动架的工艺分析1.1零件基础信息分析据资料所示，可知该零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即16mm孔装一棘爪，16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。1.2 零件的加工表面分析与加工方法选择由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，32、16的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：1.2.1.32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。1.2.2.以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹，6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1.32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10；2.32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。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。 第二章：工艺规程设计 2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到拖拉机运行时经常需要挂倒档以倒行或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2毛坯的设计根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。表3.1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0顶面降一级，单侧加工16的孔16H3.0底面，孔降一级，双侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工（取下行值）32的孔32H3.0孔降一级，双侧加工35的两端面20G2.5双侧加工（取下行值）16的孔16H3.0孔降一级，双侧加工表3.2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圆端面455502.832的孔326.0262.635的两端面205252.416的孔166102.22.3基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要，依照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 2.4制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 方案一工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面工序IV 铣深9.5mm宽6mm的槽工序V 车10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45。用Z525立式钻床加工。工序VII 钻、扩、铰32mm，倒角45。选用Z550立式钻床加工工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序 钻6mm的孔，锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工工序 拉沟槽R3工艺路线方案二工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面工序IV 铣深9.5mm宽6mm的槽工序V 车10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻、扩、铰32mm，倒角45。选用Z535立式钻床加工工序VII 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45。用Z535立式钻床加工工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序 钻6mm的孔，锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工工序 拉沟槽R3工艺路线方案三工序：铸造。工序：时效处理工序：铣32孔左端面工序：铣32孔右端面工序：钻，扩，铰32孔工序：铣宽20mm的32端面工序：钻，扩，铰右端16孔工序：铣27端面工序：钻，扩，铰右端10孔锪孔16工序X：铣宽6mm的2个槽。工序XI：钻6mm沉孔孔工序XII：钻M8螺纹孔工序XIV：插深2mm槽上述三种方案看起来大体合理，仔细一看都方案一盒方案二都稍显不足之处。因为我们所要加工的20mm2端面要同时加工，为了保证同时加工的质量，我们必须采用32孔定位，因此我们必须钻完32孔后再加工20mm2侧面。综上所述我们选择方案三具体的加工路线如下工序：铸造。工序：时效处理工序：铣32孔左端面工序：铣32孔右端面工序：钻，扩，铰32孔工序：铣宽20mm的32端面工序：钻，扩，铰右端16孔工序：铣27端面工序：钻，扩，铰右端10孔锪孔16工序X：铣宽6mm的2个槽。工序XI：钻6mm沉孔孔工序XII：插深2mm槽2.5确定切削用量及基本工时工序：铣端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 根据铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为三 铣端面夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配工序的铣端面的铣床夹具。3.1问题的提出 本夹具主要用于铣端面，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。3.2定位基准的选择基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工艺基准两大类。1. 设计基准 在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。2. 工艺基准零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。（1）装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。（2）测量基准测量时用以检验已加工表面尺寸几 位置的基准，称为测量基准。（3）工序基准在加工工序中，用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的基准，称为工序基准。（4）定位基准工件定位时所采用的基准，称为定位基准。本道工序加工端面，精度不高，因此我们采用已加工好的32孔及端面定位，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，开口垫圈的压紧力即可以满足要求。3.3定位方案的设计定位方式和定位元件的选择包括选择定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等，他们主要取决于工件的加工要求、工件定位基准和外力的作用等因素”。1. 工件及平面定位 （1） “主要支承” 主要支撑也就是在零件加工中起定位的作用，也能限制自由度 1） “固定支承 2） “可调支承” 3） “自位支承”辅助支承 主要用来提高零件安装的稳定性 1）“螺旋式辅助支承”2）“自位式辅助支承”3）“推引式辅助支承”4）“液压锁紧的辅助支承”2. 工件以圆柱空定位（1）圆柱销（2）圆锥销（3）圆柱心轴3、 工件以外圆柱面定位（1）在V形块中定位（2）在圆孔中定位（3）在半圆孔和圆锥孔中定位根据上述表述，我们是在圆孔中定位，采用心轴作为定位元件。3.4夹紧方案的设计在机械加工中，工件的定位和夹紧是相互联系非常密切的两个工作过程。工件定位以后需要通过一定的装置把工件压紧夹牢在定位元件上，使工件在加工过程中，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而发生位置变化或产生振动，以保证加工精度和安全生产。这样把工件压紧夹牢的装置，即称为夹紧装置。3.4.1典型夹紧结构1. 斜楔夹紧结构2. 螺旋夹紧结构（1）单个螺旋夹紧结构（2）螺旋压板夹紧结构（3）偏心夹紧机构3.4.2定心夹紧机构当加工尺寸的工序基准是中心要素（轴线、中心平面等）撕，为使基准重合以减少定位误差，可以采用定位夹紧机构，所以，定心夹紧机构主要用于要求准确定心或对中的场合。定心夹紧机构可分为以下几种：（1）螺旋式定心夹紧机构（2）杠杆式定心夹紧机构（3）楔式定心夹紧机构（4）弹簧筒夹式定心夹紧机构（5）膜片卡盘定心夹紧机构（6）波纹套定心夹紧机构（7）液性塑料定心夹紧机构根据本次夹具定位方式，采用的心轴定位，心轴一般都是配合开口垫圈，螺母夹紧工件，因此采用单个螺旋夹紧结构夹紧工件。开口垫圈如下图：螺母如下图：3.5切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成端面加工，切削力。由切削手册得：切削力 式（5-2）切削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序铣端面时，夹紧力方向与切削力方向垂直。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。3.6定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在心轴上定位，心轴为水平放置，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Z轴方向，且向下，见下图。式中 定位副间的最小配合间隙（mm）； 工件圆孔直径公差（mm）； 心轴外圆直径公差（mm）。总 结设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，
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