机械制造技术课程设计-测杆架机械加工工艺规程及液压自动夹具设计

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 4316222.3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 514574第3章专用夹具设计 14251783.1工序内容及加工要求 14139303.2定位方案及定位误差计算 1471483.2.1定位方案 1436513.2.2定位误差计算 14140403.3夹具结构设计及工作流程 1517849第4章经济技术分析 17104734.1工艺成本 1748154.2改进分析 174592第5章结论 1814464参考文献 19辽宁工业大学课程设计说明书（论文）辽宁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21600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，测杆架Φ12孔粗糙度Ra1.6，Φ8外圆粗糙度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后端面、16×6槽、Φ5.5孔16IT103.2前端面16IT103.2其余四周面16IT103.2Φ3孔、Φ12孔、宽2槽16IT103.2Φ8外圆8IT101.6图1.1测杆架零件图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，选择粗基准为前端面和左端面，精基准选择后端面、Φ5.5孔和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后端面、16×6槽、Φ5.5孔16、IT103.2粗铣、半精铣前端面16、IT103.2粗铣、半精铣其余四周面16、IT103.2粗铣、半精铣Φ3孔、Φ12孔、宽2槽16、IT103.2粗铣、半精铣Φ8外圆8、IT103.2粗铣、半精铣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粗铣、半精铣后端面、16×6槽、Φ5.5孔Ⅱ粗铣、半精铣前端面Ⅲ粗铣、半精铣其余四周面IV粗铣、半精铣Φ3孔、Φ12孔、宽2槽V粗铣、半精铣Φ8外圆2.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定表2.2后端面、16×6槽、Φ5.5孔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铣0.3160.03916粗铣0.716.30.1616.3毛坯1.0171.417表2.3前端面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铣0.3160.03916粗铣0.716.30.1616.3毛坯1.0171.417表2.4其余四周面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铣0.6160.03916粗铣1.416.60.1616.6毛坯2.0181.418表2.5Φ8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铣0.680.0398粗铣68.6毛坯2.0101.4102.4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.粗铣、半精铣后端面、16×6槽、Φ5.5孔图2.2粗铣、半精铣后端面、16×6槽、Φ5.5孔（1）加工条件机床：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：后端面、16×6槽、Φ5.5孔，Ra6.3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=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：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：后端面、16×6槽、Φ5.5孔，Ra3.2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=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2.粗铣、半精铣前端面图2.3粗铣、半精铣前端面（1）加工条件机床：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：前端面，Ra6.3刀具：Φ4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=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：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：前端面，Ra3.2刀具：Φ4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=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3.粗铣、半精铣其余四周面图2.4粗铣、半精铣其余四周面（1）加工条件机床：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：其余四周面，Ra6.3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=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：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：其余面，Ra3.2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=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4.粗铣、半精铣Φ3孔、Φ12孔、宽2槽图2.5粗铣、半精铣Φ3孔、Φ12孔、宽2槽（1）加工条件机床：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ3孔、Φ12孔、宽2槽，Ra6.3刀具：Φ2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=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：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ3孔、Φ12孔、宽2槽，Ra3.2刀具：Φ2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mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间5.粗铣、半精铣Φ8外圆图2.6粗铣、半精铣Φ8外圆（1）加工条件机床：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ8外圆，Ra6.3刀具：Φ5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=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：加工中心夹具：专用夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：Φ8外圆，Ra3.2刀具：Φ5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mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间

第3章专用夹具设计3.1工序内容及加工要求本道工序为第1道工序，粗铣、半精铣后端面、16×6槽、Φ5.5孔，用支承板和定位销定位。图3.1工序简图3.2定位方案及定位误差计算3.2.1定位方案采用支承板和定位销定位工件，支承板与测杆架前端面配合定位，限制三个自由度，X轴转动、Y轴转动和Z轴移动，支承板与测杆架顶面配合定位，限制两个自由度，即X轴移动和Z轴转动，定位销与测杆架左端面配合定位，限制一个自由度，即Y轴移动，工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。3.2.2定位误差计算定位元件为支承板、定位销，误差分析如下：1、定位误差：式中：T——表架后端面的公差T——定位元件支承板、定位销的公差——表架后端面与定位元件支承板、定位销的最小配合间隙2、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响较小，取=03、磨损造成的加工误差：通过不超过0.005mm,误差总合：+=0.108mm<0.3mm从上分析，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.3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3.3夹具图主视图图3.4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，也提高我们独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。“逝者如斯夫，不舍昼夜”转眼间。本次课程设计即将结束。纵观整个课程设计过程，我们每个小组的成员齐心合作，共同完成总的工艺设计，其后各自夹具的设计，在小组成员间的相互协作及老师的帮助下，我们也终于基本完成的设计任务，课程设计作为我们机械制造与自动化专业学生的重点，它使理论与实践结合，让我们对理论知识加深了理解，使生产实习中的理解和认识也到了强化。

参考文献[1]李洪．机械加工工艺手册[M]．北京出版社，2021.3[2]陈宏钧．实用金属切削手册[M]．机械工业出版社，2022.1[3]上海市金属切削技术协会．金属切削手册[M]．上海科学技术出版社，2020[4]杨叔子．机械加工工艺师手册[M]．机械工业出版社，2020[5]徐鸿本