机械制造技术课程设计-托架零件加工工艺及镗φ75孔夹具设计

1、目 录第1章 绪 论1第2章 工艺设计22.1 零件的分析22.1.1零件的作用22.1.2零件的工艺分析32.2 毛坯选择32.2.1 确定毛坯的制造形式32.2.2 基面的选择42.3毛坯的种类52.3.1毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定52.3.1设计毛坯图52.4 零件表面加工方法和工艺路线的确定62.4.1确定各表面的加工方法62.4.2加工顺序的安排62.4.3工艺路线分析比较62.5 工艺设计82.5.1选择加工设备与工艺设备82.5.2选择夹具82.5.3选择刀具82.5.4选择量具82.6 确定各工序切削用量9工序 钻端面10孔12第三章 夹具设计143.1 问题的提出143

2、.2 定位基准的选择143.3 切削力及夹紧力计算143.4 定位误差分析143.5夹具设计简要操作说明16总结18参考文献19第1章 绪 论机械制造即加工的产品具备一定形状尺寸，生产之后能够运用到机械装备中。生产的成本，不光能够直接给付消费者使用，还能够作为大型设备中的组成零件，如若世界上没有机械制造的话，相信现如今的生活完全是另外一个样子，对于一个国家而言，制造行业发展水平直接关系到经济发展水准，衡量一个国家或者地区的经济实力，从机械制造业能够可见一斑。于大学这几年的时间中，将机械制图，机械制造技术等一系列专业课都学完之后，设计托架托架零件及夹具，是对所学理论知识的一次实践检验，也是最重要

3、的一次作业。若想确保生产之中工件的定位、夹紧可靠，另外合理设置工艺路线，尺寸等状况，将专用夹具设计出来，确保产品的生产质量。此设计中，锻炼设计者综合运用知识以及创新方面的能力。故而，可见得此次设计的综合性相当强，与实践的结合度较高，此次设计所涉及的专业知识有机械制造基础，加上设计者自身积累的实践知识，设计之中遇到问题之时，将问题妥善解决，且为独立完成，机床的专用夹具设计可谓相当典型的工艺装备设计，于设计者自身而言，设计结构的水准提升，空间想象能力增强，相信于将来所从事的工作而言，有很好的帮助作用。因为自身水平有限，并无太多的实践经验，所以设计中必然存在不完善的地方，恳切期盼各位老师多加指教。全

4、套图纸加扣 3346389411或30122505821第2章 工艺设计2.1 零件的分析2.1.1零件的作用于托架而言，托架为较重要零件，在它的作用下，可连接轴，套以及齿轮，确保其拥有正确地点，它们开展的运动依据一定的传动关系协调开展。故而，托架生产质量的高低，直接关系到机械精度，使用时长以及性能。托架的作用： 降低速度之时将输出扭矩提升，根据电机的输出与减速比的乘积就可得到扭矩输出比例，这里要关注切不可比托架额定扭矩还大。 降低速度之时将负载惯量降低，减速比的平方值即为减少的惯量。故而平常的生活中所用较多，作用也较为关键。图1.1托架零件图2.1.2零件的工艺分析托架类零件构造相对复杂，壁

5、较薄并且匀称性不好，需生产之面较多，主要需要生产平面及孔。平面一般开展生产时，精度能够确保，只是支承孔于精度有较高要求，于生产而言，此才是重中之重。故而编写托架的生产工艺之时，要注意重点为如何确保孔拥有正确地点，其余还需注意托架的加工量以及生产单位有哪些详细的生产要求。再一次绘制此零件，视图需正确，完整，并且标出尺寸、公差还有技术要求。此零件开展生产时，需生产的面为二支承孔，螺纹孔还有底面，顶面以及左右外侧平面。支承孔三对，彼此之间垂直。孔公差H7，粗糙度要达到Ra1.6um、Ra3.2um、Ra6.3um。观察零件图，能知晓原料为HT200，此种原料强度较高，拥有不错的耐磨，耐热性，减震效果

6、不错，切削生产性能亦好，购买价格低，生产较为便利，只是塑性不好，拥有较高脆性，能够承受较大的应力。分析工件的结构工艺时要关注如下内容： 于工件而言，尺寸公差，形位公差以及表面粗糙度需符合设计要求，较为重要的尺寸精度75公差小于0.025，形位公差垂直度需小于0.05,尺寸精度控制在9-11级；每个需要生产面的形状，结构不能复杂；表面彼此之间拥有正确地点，确保装夹一次即可完成；生产此托架之时，对75孔加工要保证孔与孔的孔距高度方向在55孔与孔轴线垂直度在0.05之内，故而生产75之时，只需装夹一次即可。2.2 毛坯选择2.2.1 确定毛坯的制造形式工件原料使用HT200灰口铸铁,此材质强度大，拥

7、有不错的耐磨、耐热性，减震效果好，可承受大的应力，针对耐磨性要求高的零件可使用。此工件铸造生产，且批量并不大，另外体型较小，生产之时无太高要求，故而生产稍微麻烦。2.2.2 基面的选择确定粗基准时要注意如下内容：1）使用尚未生产表面当做粗基准。主要确保不需生产之面，需生产之面彼此拥有正确地点。如若零件上有许多面不需生产，那么粗基准应当选用这些面中间与加工面彼此位置精度较高的，壁厚一定匀称，形状上需对称，装夹次数少等。2）粗基准选用的面应该是加工余量要求均匀的重要表面。比方说：于机床床身而言，要求余量均匀的重要面为导轨面，故此开展生产之时，粗基准即为导轨面，对机床床身底面开展生产，此后将此底面当

8、做精基准，对导轨面开展生产。如此能够匀称的将少量余量去除掉，确保面的组织较为细致，这样耐磨性更佳。3）粗基准选用生产余量最小的面，确保此面的生产余量足够。4）粗基准选用的面平整，光洁，并且面积很大，确保定位的精准性，夹紧的可靠性。粗基准的面不能有交口，飞边等出现，有必要的话开展一些生产。5）粗基准只能使用一次，鉴于粗基准基本为粗糙，不规格，故而使用多次，面与面之间位置精度无法确保。编写工艺规程而言，确定基准非常重要，托架类零件来看，正常基准多使用一个平面，首先将孔生产出来，此后基准就用此孔以及端面，也能够将孔及原先的基准平面当做基准，对别的交错孔展开生产。在这里定位使用底平面，可将A面生产出来

9、，能够将零件的三个自由度限制住。确定精基准时要关注以下内容： 1）“基准重合”原则换言之定位基准即为设计基准，防止并未重合的基准导致误差产生。2）“基准统一”原则在对零件上较多面进行机械加工时，使用的基准尽量为同一组，此为基准统一。如此实施后，工艺规程的编写不需太过复杂，设计夹具以及加工，工作量大大降低，并且投入资金可减少。3）“自为基准”原则有些精加工工序中，需要较小加工余量切匀称时，定位基准就选用自身，此即为自为基准4）“互为基准”原则如若加工产品上两个对于彼此所处位置精度有很高要求的面，那么它们的基准即为对方，挨个生产，方可对位置精度确保。5）方便实施装夹选用的精基准，确保定位精准，拥有

10、较高可靠性，夹紧装置不复杂，使用时较为便利。确定精基准时，注意基准一定要重合，若是没有重合，需要换算尺寸。2.3毛坯的种类此托架零件构造以及外形均不简单，加工量较达，故而毛坯需使用铸造零件，原料HT200,若想将铸造应力消除掉，确保生产精度无改变，铸造开展之后需开展退火处理。2.3.1毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定依据表格5-1，铸造时需对生产设备以及原料展开选择，因为原料灰铸铁，可知公差级别处于8到12级，此处等级为10级。按照生产面的基本规格以及铸造零件的公差级别，依据表格5-3能知晓公差带与基本尺寸的布局是对称的。2.3.1设计毛坯图192.4 零件表面加工方法和工艺路线的确定根据前面

11、介绍精基准定位，对两个安装孔展开生产，后面生产的定位通过一面两销。对两对支承孔展开精镗生产，使用镗模，符合图纸中对于位置精度的需求，另外拥有较高加工率。首先生产左右侧面，之后镗孔，确保同轴孔系的同轴度。为开始镗孔之前，首先为粗镗以及半精镗做好准备。首先开展平面生产，此后镗孔。最后的生产工序为半精镗，它之前的生产工序为粗铣。2.4.1确定各表面的加工方法编写工艺路线来说，另外每个面的生产方式以及生产次数是最关键的。按照零件的每一个生产面的技术需求来确定，另外还要注意加工的类型，工件的构造，外形还有需要生产面的规格，加工单位目前现有的生产机器，工件的原料性质以及毛坯为何种状况等。2.4.2加工顺序

12、的安排将零件每一个面的生产方式予以确定，根据生产的前后流程进行设定，此流程合适与否，直接影响最终产品质量，加工效率以及产生的经济价值。2.4.3工艺路线分析比较托架的生产量为大批生产，托架加工首道工序为统一基准来加工。加工的顺序是先以孔与端面为后面加工来定位，对孔以及两端的平面来加工。后面工序的加工顺序。遵从粗精分开的原则，以及先加工面后加工孔的加工的原理。经过对以上问题的分析，制定两套机械制造的方案工艺路线1：工序号工 名序 称工序内容10铸造成型20时效处理，去除铸造应力30镗镗75孔成型 镗55孔40钻钻端面10孔 钻与55孔贯穿10孔 钻与75孔贯穿10孔60钻钻攻4M12孔70钻钻6

13、孔100钳工去除锐边毛剌110终检全尺寸检查工艺路线2：工序号工 名序 称工序内容10铸造成型20时效处理，去除铸造应力30镗镗75孔成型40镗镗55孔50钻钻端面10孔60钻钻攻4M12孔70钻钻6孔80钻钻与55孔贯穿10孔90钻钻与75孔贯穿10孔100钳工去除锐边毛剌110终检全尺寸检查方案1 编制的工序非常的集中，对批量生产的托架不太好，产量Q=10000件年， a=2，b=0.5加工时的效率也较低，并且托架的质量也不能达到要求，用方案1，对管理生产的加工很方便，而且满足了加工粗先面后孔的原则，对下零件的质量要求有保障。故方案2是非常合适的。2.5 工艺设计2.5.1选择加工设备与工

14、艺设备 文中所设计的生产流程，首先对工件开展镗加工，粗镗加工到精镗加工，工件生产量较大，对于加工率有较高需求，生产精度要求并不高，故而只需镗床即可。此工件体型较小，精度需求无太高，故而铣床使用CA6140车床；此后对孔镗加工，于车床之上开展粗镗到精镗CA6140车床。其他的小孔生产，实体加工孔，需要完成的工序为钻加工孔，使用钻床开展生产Z512B钻床。2.5.2选择夹具 此托架零件外表并不简单，故而生产之时夹具应当使用专用型2.5.3选择刀具 按照不一样的工序对刀具展开选择。按照对于生产刀具的需要，选用立镗刀。工序为钻孔、镗孔时，所用的刀具应该是直柄麻花钻和硬质合金镗刀；工序为攻螺纹，刀具所用

15、的是高速钢机动丝锥；工序为在锪孔和绞孔，生产所用的刀具为直柄平底锪钻。2.5.4选择量具此工件的加工量需成批开展，正常量具使用通用型。（1）对孔开展生产所用量具1）粗镗孔75 依据表格5-108得以翻查出0.01mm，测量的区间2550mm内径千分尺完全可行。粗镗孔52得以翻查出0.01mm，测量的区间50175内径千分尺完全可行。2）精镗75 孔，鉴于精度方面有很高要求，生产之时任何零件均需测量，所以测量工具选用极限量规，锥柄圆柱塞规。（2）长度测量对长度测量使用两面或者双面的游标卡尺。2.6 确定各工序切削用量工序 镗75孔成型粗镗1.加工条件需要展开的生产为粗镗孔75mm生产开展使用的设

16、备为卧式铣镗床T616生产开展使用的刀具为高速钢刀头2.将切削生产量求算出 资料为简明手册，从书中翻阅表4.2-19和4.2-20,4.2-21 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm依据T616镗床的使用资料介绍，此处即为=200r/min切削工时：L=2mm精镗75孔生产开展所用刀具为：资料为机械加工工艺手册，翻阅其之后选择镗刀，此处为B=12mm,H=16mm,L=80,d=12mm,45。刀具原料YG8。进给量予以确定, 资料机械加工工艺手册，从中查阅镗刀还有切削的速度：进给量f0.150.25mmr，切削速度v2.04ms。资料为机械加工工艺手册，翻阅其之后选择卧式镗床

17、主轴进给量，此处进给量f0.19mmr。切削速度：v2.04ms122.4mmin对主轴转速开展计算：vv497r/min资料机械加工工艺手册，从中查阅镗刀还有切削的速度卧式镗床主轴转速，靠近497r/min的转动速度是400r/min和500r/min，此处即为500r/min。若为400r/min那么亏损的速度较大。切削开展的实际速度：v=123.2m/min切削耗费时长求算：资料机械加工工艺手册，从中查阅镗刀还有切削的速度车削和镗削的机动时间计算：t在此当中：100mm；3mm；mm；。那么开展镗削耗费时长：t1.14min其他工步中切削加工量以及基本工时这里不展开计算工序：镗55孔孔切

18、削用量（1）粗镗55的孔 生产使用硬质合金镗刀，镗刀时圆形，直径20mm。铣削深度： mm；进给量：，此处即为。；切削速度：得，此处即为；机床主轴转速：此处即为，切削开展的实际速度为机动时间：（2）精镗55的孔 选刀具为硬质合金镗刀，直径为20 mm的圆形镗刀。铣削深度： mm；进给量： 能够找出，此处即为；切削速度 ： ，此处即为机床主轴转速：此处即为，切削开展的实际速度机动时间：工序 钻攻4M12孔工步一钻孔至10进给量予以确定：依据参考资料表2-7，钢，时，。因为此工件在对孔7生产时，刚度较低，将进给量与系数0.75相乘： 翻阅机床Z525的使用资料介绍，此处即为切削速度：依据参考资料表

19、2-13及表2-14，得知切削速度 翻看机床使用资料介绍，此处即为，那开展切削实际的速度切削工时：，则机动工时为工步二：攻丝M12使用钻头扩大孔到，依据资料的要求，按照钻孔切削量来确定扩钻的切削用量，此处即为翻看机床使用资料介绍，此处即为那主轴转动时，速度为，翻看机床使用资料介绍，此处即为，开展切削实际的速度切削工时：，则机动工时为工序 钻6孔生产开展所用设备钻床生产开展所用刀具为直柄麻花钻切削深度：；进给量：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.39，此处即为；切削速度：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.41，此处即为；机床主轴转速：此处即为；实际切削速度： 只需走刀

20、一次机动时间：工序 钻端面10孔以底平面及前侧面为基准，钻小头10保证工序尺寸，粗糙度a12.5刀具：麻花钻头10切削深度：进给量：根据表5-22，取切削速度：参照表5-22，取机床主轴转速：， 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：，选取2走刀次数为1机动时间：第三章 夹具设计要想加工率提升，确保生产质量，于工人而言劳累程度降低，要对专用夹具展开设计。根据老师的指派，需要设计夹具镗75孔夹具设计。3.1 问题的提出 此夹具需要对镗75孔开展生产，精度方面很高要求，故而确保生产精度后，还需注意如何提升生产率，定位基准选用安装平面及其侧面。3.2 定位基准的选择定位基准安装面及其侧面，定位使

21、用两个定位板定位，底面可将三个自由度限制，定位板台阶面可以对两个自由度限制，最后旋转方向上自由度通过削边销开展，如此所有自由度全部被限制，此时能够对零件展开生产。3.3 切削力及夹紧力计算 因为此道，资料为切削手册，从中即可有： 镗削力 式（5-2）镗削力矩 式（5-3）在此等式里： 放入等式中（5-2）和（5-3）： 此道工序里面对工艺孔展开生产之时，夹紧以及铣削的方向一样。故而开展夹紧力计算根本没有必要。销钉实现夹紧，只要它的强度，刚度满足要求即可。3.4 定位误差分析1 处于夹具之上零件定位不精准导致的生产误差，就是定位误差。针对同一批零件而言，调整之后的刀具拥有地点不变，也就是需要生产

22、面所处地点与定位基准无变化，故而定位误差即工序基准与生产尺寸方向上出现改变的最大量。（1）定位误差是说同一批展开生产的零件中，与生产工序尺寸方向上工序基准出现的改变最大量，它有多大关系到夹具定位方案是否满足要求。（2)定位误差是说使用调整方式开展生产时，于工序尺寸方向上工序基准出现位移的最大量。根据原理不同，求算定位误差有两种。（3）在PTP方式中,定位误差就是需要操控的对象从一个地方A开始，过一段时间之后抵达地点B，和理论地点之间的差距，也就是E，允许很多次之后，E的数据分布均为正态。（4）定位误差是说同一批产品的工序基准，在生产要求方向上位置变动的最大链，此种数据基本上都保存于一个庞大的数

23、据库中，故而对于使用者而言，对软件，硬件有较高的要求。（5）零件被生产过程中，定位基准于理论位置出现变化，导致生产尺寸出现误差，需要生产的零件的尺寸，工序基准于定位零件的工作面，于生产尺寸方向上出现的最大改变量，即为定位误差。（6）对一批零件开展生产，使用调整法，因为定位导致的生产之面与工序基准之间，处于生产尺寸方向，位置改变的最大量即为定位误差。（7）是说夹具对零件开展定位，因为零件所处地点与理想地点相距甚远，导致加工误差出现。（8）零件开展定位之时，一批零件的定位基准，因为处于夹具上的地点不同，导致出现生产误差D 。（9）定位误差就是说在夹具中对一批工件开展定位，因为定位不精准导致工序尺寸

24、方向上，工序基准与生产表面之间出现位置改变，它改变的最大量即为定位误差。（10）对一批零件开展生产使用调整法，因为定位工件不精准，导致生产出现工序尺寸误差即为定位误差，这种误差正常包括基准位置误差，基准不重合误差。2 定位误差(1)移动时基准位移误差 （式5-5）放入等式（式5-5）： = = (2) 转角误差 （式5-6）在此当中： 放入到式子（式5-6）：计算出： 3.5夹具设计简要操作说明定位使用一面两销，压紧使用开口压板，他们的组成为移动压板，故而需要对上平面展开生产，为便于对工件装卸，需要使用移动动压板，在定位板的作用下，确保压板以及工作台平行度，零件生产结束，将螺母松开，向后将移动

25、压板拉出，此时工件可从中取出，同一时间将工件装上去，移动压板被移动到前面，螺母旋转之后，两边的压板被带动，零件即被押金，此后对压板转动，让它落在定位板之上，至此能够对零件开展生产。压板运用到其中，夹紧很可靠，且速度很快，运用钻模之后，零件生产的难度降低，另外定位通过一面两销，拥有较精准的定位，结合所介绍的种种，此夹具设计相对合适，具体可从夹具装配图中得见。图4-3俯视图图4-2左视图总结 课程设计于设计者而言，是一次很好的锻炼综合能力的机会，从起初的查阅与设计想关联的资料，看每个零件有无不符合国家标准。去图书馆，在众多的书本中学会找对于本次设计有利的书本，现在回看，虽然时间紧凑，每天都很忙碌，但却是满满的收获感。和同学们一起讨论问题，商量论文的结构，那种感觉真的非常美好，团队合作的精神是我此次设计得到的最大感悟。最开始接触论文题目时，茫然不知所措，根本不知道该如何下手，幸好有老师的帮助，老师一点一滴的指导，才慢慢找到论文的设计方向，设计过程中，老师会看论文，并指出有哪些不合理，或者是哪些错误，指导修改，这所有的一切一切，我获益良多。最关键，现在面对困难时，知道要不畏困难，勇往直前，终能够克服困难。完成课程设计的过程中，发现了自身很多不足的地方，之前学过的理论知识现在都忘记的差不多，为了完成设计，再一次学习。其实课程设计就是综合运用所有所学专业