机械制造技术课程设计-测杆机械加工工艺规程及钻φ6孔液压自动夹具设计

目录TOC\o"1-3"\h\u16753第1章零件分析和毛坯设计 1289671.1零件工艺分析及生产类型确定 1108211.2毛坯类型及毛坯图设计 25083第2章机械加工工艺规程设计 338932.1基准选择 3204812.2工艺方案拟定 390922.2.1零件表面加工方法选择 371632.2.2机械加工工艺路线拟定 3316222.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 4236172.4主要工序切削用量及时间定额计算 4280082.4.1基本计算方法 5193572.4.2工序计算 614574第3章钻床夹具设计 12251783.1工序内容及加工要求 13139303.2定位方案及定位误差计算 1371483.2.1定位方案 1336513.2.2定位误差计算 13140403.3夹具结构设计及工作流程 1317849第4章经济技术分析 16104734.1工艺成本 1648154.2改进分析 164592第5章结论 1714464参考文献 18辽宁工业大学课程设计说明书（论文）XX工业大学课程设计说明书（论文）第1章零件分析和毛坯设计1.1零件工艺分析及生产类型确定本零件材料为45钢,其力学性能:抗拉强度，屈服强度，硬度。毛坯形式为模锻件，生产批量为21900件/年，生产纲领为大批生产。零件的主要作用是支承。从零件图上得到该零件的表面要求，测杆Φ8外圆粗糙度Ra0.4，Φ6外圆粗糙度Ra0.8，3×12键槽粗糙度Ra1.6，其余加工表面粗糙度均为Ra3.2。表1.1主要技术要求加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Φ12外圆12IT103.2右侧Φ6外圆6IT103.2Φ8外圆8IT60.4左侧Φ6外圆16IT60.4M5-6H螺纹5IT103.2Φ6孔6IT81.63×12键槽3IT81.6图1.1测杆零件图1.2毛坯类型及毛坯图设计根据材料和生产纲领，选择毛坯为模锻件，毛坯图设计如图1.2所示图1.2毛坯图第2章机械加工工艺规程设计2.1基准选择如图2.1，根据粗精基准选择原则，选择粗基准为Φ14外圆，精基准选择右端面和Φ8外圆，以保证加工质量。图2.1零件图2.2工艺方案拟定2.2.1零件表面加工方法选择表2.1零件表面加工方法加工表面尺寸及精度表面粗糙度加工方法Φ12外圆12、IT103.2粗车、半精车右侧Φ6外圆6、IT103.2粗车、半精车Φ8外圆8、IT60.4粗车、半精车、磨左侧Φ6外圆16、IT60.4粗车、半精车、磨M5-6H螺纹5、IT103.2粗车、半精车Φ6孔6、IT81.6钻、铰3×12键槽3、IT81.6铣2.2.2机械加工工艺路线拟定表2.1工艺路线加工阶段加工内容Ⅰ粗车Φ12外圆、Φ6外圆、Φ6端面；半精车Φ12外圆、Φ6外圆、Φ6端面Ⅱ车Φ5端面、钻中心孔；粗车Φ8外圆、Φ6外圆、Φ5外圆；半精车Φ8外圆、Φ6外圆、Φ5外圆、2×0.5退刀槽Ⅲ磨Φ8外圆、Φ6外圆IV钻、铰Φ6孔V铣键槽2.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定表2.2Φ12外圆尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差半精车0.3120.03912粗车0.712.60.1612.6毛坯1.0141.414表2.3右侧Φ6外圆尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差半精车0.360.0396粗车66.8毛坯1.081.48表2.4Φ8外圆尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差磨0.18-0.0068半精车398.2粗车68.6毛坯1.0101.410表2.5左侧Φ6外圆尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差磨0.16-0.0066半精车396.2粗车66.6毛坯1.081.48表2.6M5-6H尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差半精车0.375粗车1.050.165毛坯1.071.47表2.7Φ6孔尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差半精车0.160.166粗车65.8毛坯3.0000表2.83×12键槽尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差铣1.530.163毛坯1.50002.4主要工序切削用量及时间定额计算2.4.1基本计算方法（1）机床主轴转速计算公式铣床：（2.1）式中：n主轴转速（r/min）切削速度(mm/min)刀具直径(mm)（2）时间计算公式X+y+z=1000（2.2）2.4.2工序计算1.粗车Φ12外圆、Φ6外圆、Φ6端面；半精车Φ12外圆、Φ6外圆、Φ6端面图2.2粗车Φ12外圆、Φ6外圆、Φ6端面；半精车Φ12外圆、Φ6外圆、Φ6端面（1）加工条件机床：加工中心VMC850夹具：三爪卡盘量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ12外圆、Φ6外圆、Φ6端面，Ra6.3刀具：车刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=150（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：加工中心VMC850夹具：三爪卡盘量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ12外圆、Φ6外圆、Φ6端面，Ra3.2刀具：车刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=200（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间2.车Φ5端面、钻中心孔；粗车Φ8外圆、Φ6外圆、Φ5外圆；半精车Φ8外圆、Φ6外圆、Φ5外圆、2×0.5退刀槽图2.3车Φ5端面、钻中心孔；粗车Φ8外圆、Φ6外圆、Φ5外圆；半精车Φ8外圆、Φ6外圆、Φ5外圆、2×0.5退刀槽（1）加工条件机床：加工中心VMC850夹具：三爪卡盘量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ5端面、钻中心孔，Ra6.3刀具：车刀、中心孔钻(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=300（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：加工中心VMC850夹具：三爪卡盘量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：粗车Φ8外圆、Φ6外圆、Φ5外圆，Ra6.3刀具：车刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=200（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：加工中心VMC850夹具：三爪卡盘量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：半精车Φ8外圆、Φ6外圆、Φ5外圆、2×0.5退刀槽，Ra3.2刀具：车刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=300（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间3.磨Φ8外圆、Φ6外圆图2.4磨Φ8外圆、Φ6外圆（1）加工条件机床：加工中心VMC850夹具：三爪卡盘量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ8外圆、Φ6外圆，Ra0.4刀具：砂轮(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=400（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间4.钻、铰Φ6孔图2.5钻、铰Φ6孔（1）加工条件机床：加工中心VMC850夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ6孔，Ra3.2刀具：Φ5.8麻花钻(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=150（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：加工中心VMC850夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ6孔，Ra1.6刀具：Φ6铰刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=250（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间5.铣键槽图2.6铣键槽（1）加工条件机床：加工中心VMC850夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：3×12键槽，Ra1.6刀具：Φ3立铣刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=500（3）时间定额的计算mm，两端闭合mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间

第3章钻床夹具设计3.1工序内容及加工要求本道工序为第4道工序，钻、铰Φ6孔，用固定V型块和A型支承钉定位。图3.1工序简图3.2定位方案及定位误差计算3.2.1定位方案采用固定V型块和A型支承钉定位工件，固定V型块与测杆Φ8外圆配合定位，限制四个自由度，Y轴移动、Y轴转动、Z轴移动和Z轴移转动，A型支承钉与测杆Φ6端面配合定位，限制一个自由度，即X轴移动，测杆为回转类零件，此时欠定位是合理的。3.2.2定位误差计算定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。如图3.2所示图3.2用V型块定位加工时的定位误差当定位基准与工序基准不重合时，就产生了基准不重合误差。基准不重合误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。定位误差指一批工件采用调整法加工，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。定位误差主要由尺寸位置误差和基准不重合误差组成。根据相关公式和公差确定具体变动量。如图3.3，两个极端情况：情况1：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"高"得加工尺寸；情况2：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"低"得加工尺寸。且该工序定位误差图3.3定位误差=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2=Td1/(2sina/2)+Td2/2=0.043/2sin45+0.03/20.3923.3夹具结构设计及工作流程首先分析零件的加工工艺方案，然后根据其中一道重要工序重点分析并且设计专用夹具，根据该道重点工序的加工方式分析其应该应用的夹具，选择夹具的材料，根据零件加工部位的尺寸选择合适的装夹工件，对工件进行定位夹紧。图3.4夹具图主视图图3.5夹具图俯视图第4章经济技术分析4.1工艺成本工艺成本是指直接与工艺过程有关的各种费用的总和。工艺成本由两部分构成:(1)可变费用。它在单位时间内与产量成正比例变化，如生产工人工资、主要原材料费用、动力费用、部分工具消耗等。(2)不变费用。它在单位时间内与产量不成正比例变化，如厂房和设备的折旧费、维护费、车间经费、企业管理费等。当年产量未定时，可利用年度工艺成本与年产量的线性关系，用图解法求出临界产量，并与实际产量相比，来判断与评价方案的优劣。如果对几个技术上等效的工艺方案进行选择，一般需用各方案的工艺成本来比较，工艺成本最低者便是最佳方案零件加工成本：人工成本，月薪6000元/人，单件成本为每天产量：10000/250=40件单件生产人工成本：6000/(22×40)=6.81元加工中心VMC850：0.9864/60×16×10000=2630.4元生产10000件工件的总费用=2630.4元机床折旧费：加工中心VMC850月折旧额=8000×（1-5%）/10/12=70元4.2改进分析1.减少夹具重量根据夹具材料的特点，可以考虑采用轻质材料。2.提高夹具粘合力夹具与工件之间的粘合力是关键因素之一。我们可以采用新型材料或者新的涂层技术，以提高夹具与工件的粘合力。3.加强夹具功能夹具的功能应该满足不同加工要求。我们可以采用可调节、可伸缩等设计，以实现夹具的灵活性和多功能性。4.提高夹具精度夹具应该保证较高的加工精度。我们可以采用精密加工、液压夹紧、真空吸盘等技术，以提高夹具的加工精度和稳定性。第5章结论在老师的指导下顺利地完成了支座的夹具设计，并且认真地、有计划地按时完成设计任务。尽管整个设计在技术上不够先进，但是在经济上合理、在生产上可行。此次设计，以机械加工工艺路线为主线，通过对零件图纸分析，初步拟订加工表面方法，进一步拟订加工方法并选择机械加工装备。确定加工路线后，熟悉并运用相关手册查工艺参数，计算切削用量和加工工时。将计算的数据以及加工方法、刀具、机床设备，填入工艺文件。在设计中，体会到先前所修课程的重要性，并从此设计中得到巩固和扩展