《機械制造技術(shù)課程設(shè)計-支臂加工工藝及銑R4槽夾具的設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機械制造技術(shù)課程設(shè)計-支臂加工工藝及銑R4槽夾具的設(shè)計（23頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 支臂加工工藝及專用銑R4槽夾具的設(shè)計 學(xué)生姓名: 　　 學(xué)生學(xué)號: 　　 院（系）: 機械工程學(xué)院 年級專業(yè): 　 指導(dǎo)教師: 　 ____ 全套圖紙加扣?3012250582 目錄 1 序 言 1 2分析支臂的零件圖 2 2.1支臂工藝性的分析 2 2.1.1支臂結(jié)構(gòu)功用分析 2 2.1.2研究支臂零件的圖紙 2 2.1

2、.3主要技術(shù)的條件 3 2.2 確定毛坯的結(jié)構(gòu) 3 3支臂的加工工藝設(shè)計 4 3.1 選取加工基面 4 3.2工藝過程當(dāng)中應(yīng)該研究的主要的問題 4 3.3 制定工藝路線 4 3.4 先主要后次要的原理 6 3.5設(shè)備及其工藝裝備確定 6 3.6確定切削用量及基本工時 6 4 夾具設(shè)計 14 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 14 4.2設(shè)計夾具體 14 4.3設(shè)計夾緊的裝置 14 4.4計算夾具精度的分析 14 4.5計算切削力與夾緊力 15 4.6銑床夾具設(shè)計以及操作的使用說明 16 5總結(jié) 18 參考書籍 19 致 謝 20 1

3、序 言 我們國家的制造機械生產(chǎn)的零件與產(chǎn)品,并且將他們制作成機械行業(yè)的設(shè)備。機械生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品不但能直接給大家使用,又能給別的行業(yè)供應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備,機械制造行業(yè)當(dāng)中有著各種各樣的機械或者其他的設(shè)備。制造產(chǎn)業(yè)在生活當(dāng)中是人們所不能離開的,因此機械制造的專業(yè),是一個國家的經(jīng)濟很快發(fā)展一個重要的行業(yè),這也是對國家基礎(chǔ)經(jīng)濟的發(fā)展里面當(dāng)中,起了比較大的作用。因此說從當(dāng)中一種層面的來說,機構(gòu)生產(chǎn)的技能的高和低的重要指標(biāo)是每個國家經(jīng)濟上面整體能力及科技水準(zhǔn)的量衡。 生產(chǎn)上面使用的夾具也是放在各種機器上面把零件重力夾緊、精準(zhǔn)定位，把切削刀具固定引導(dǎo)方向的一種設(shè)備，它的最主要的一個功能是將零件對應(yīng)與生

4、產(chǎn)設(shè)備和加工刀具的一個合理的方位，并在生產(chǎn)折工程中維持一個不改變的位置，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的一個非常明顯的特色：現(xiàn)代零件發(fā)展得比較快，對品質(zhì)的要求比較高，種類上面的不一樣的規(guī)格也不少，產(chǎn)品跟新?lián)Q代的時間也較快。體現(xiàn)了在機械制造業(yè)上面，多個種類、批量不大生產(chǎn)的類型比例當(dāng)中，是占了一個非常大的比例。這是為了順應(yīng)了這一系列要求，一定要做好這種生產(chǎn)技術(shù)上面的前序工作，從而機床使用的裝夾工具是加工中非常重要的一部分。 這次設(shè)計使用CAD設(shè)計支臂的專用夾具，以及機械加工工藝設(shè)計，對專用的機床的夾具設(shè)計。來進行結(jié)構(gòu)的分析以及精度的分析；經(jīng)過本設(shè)計使自己具有一定的設(shè)計。專用夾具的能力以及分析生產(chǎn)當(dāng)中。和與夾

5、具有關(guān)的技術(shù)的問題的能力。 2分析支臂的零件圖 2.1支臂工藝性的分析 2.1.1支臂結(jié)構(gòu)功用分析： 這次設(shè)計我分到的設(shè)計的題目，是最普通的支臂的工件，支臂零件是起支撐的作用的構(gòu)架，而且承受非常大的力,也有著定位的作用,使各個零件之間能夠持有合理的位置。所以，支臂零件的加工的質(zhì)量，直接就影響到機器的精度以及壽命。 2.1.2研究支臂零件的圖紙： （1）重要的面加工： 1）銑底平面，保證10mm尺寸，位置度的誤差達到0.03 2）鉆φ16孔，加工的定位的基準(zhǔn)，為底平面，保證16mm的工序加工尺寸。 3）鉆2－φ6孔

6、, 定位的基準(zhǔn)為底平面及腰槽，保證34mm工序的尺寸，光潔度為3.2 2.1.3主要技術(shù)的條件： ①Ｒ4腰槽的精度：尺寸與形狀的誤差，能夠影響到支臂工作的狀態(tài)，因此對φＲ4腰槽的要求低，Ｒ4腰槽的尺寸公差為 ② 3mm平面的精度：因為3mm的平面對支臂聯(lián)接時的密封性能有影響，而且作為定位的加工基面，要不就可能對孔的加工的精度，具有非常大的影響，所以就要規(guī)定它加工的要求。 2.2 確定毛坯的結(jié)構(gòu) 分析支臂工件時作用，材質(zhì)的強度就要求非常的高，而且支臂的結(jié)構(gòu)有點復(fù)雜，所以選用材質(zhì)為QT50-1.5鑄造的零件毛坯。 根據(jù)參考書籍的表1.3-17，可得支臂毛坯的端面的余量為，平面的余

7、量為，支臂毛坯的尺寸的偏差根據(jù)附表1.4-6可得到 3支臂的加工工藝設(shè)計 3.1 選取加工基面 ①選擇粗加工基準(zhǔn) 因為支臂工件為叉型類的工件，通常以平面來作為粗加工的基準(zhǔn)。通常以不加工的表面來作為粗加工的基準(zhǔn)，但支臂各個面都需要加工，就應(yīng)該以加工的余量比最小的面，來作為粗加工的基準(zhǔn)，因此對支臂零件，先以支臂的端面及右端面來作為粗加工的基準(zhǔn)，使用夾具來夾緊可以同時去掉幾個自由度，然后在以端面來定位可以去掉自由度。 以支臂的平面作為主要的定位的粗加工基準(zhǔn)，以側(cè)面為輔助的粗加工的基準(zhǔn)。 ②選擇精加工基準(zhǔn) 因為考慮到支臂的加工精度，以及裝夾的準(zhǔn)確與方便，按照基準(zhǔn)相重合的原則

8、，以及基準(zhǔn)統(tǒng)一的加工的原則，定位精基準(zhǔn)選擇加工后的平面． 3.2工藝過程當(dāng)中應(yīng)該研究的主要的問題 ① 所取加工的方法，應(yīng)該符合每一種加工方法的經(jīng)濟和精度的要求。 ② 所取的加工方法，能夠滿足加工面的幾何形狀的精度，表面位置度的精度的要求。 ③ 所取的加工的方法要與零件材料的可加工性相。 ④ 加工的方法要適應(yīng)支臂生產(chǎn)的類型。 ⑤ 所取加工的方法，要滿足企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備和工人技術(shù)的水平 3.3 制定工藝路線 思路一 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 10 鑄造 鑄造成型 20 熱處理 時效處理，去除鑄造應(yīng)力 30 鉆 鉆φ16孔 40 鉆 鉆2

9、－φ6孔 50 銑 銑14上端面 60 銑 銑26mm側(cè)面 70 銑 銑Ｒ4腰槽 80 銑 銑底平面 90 銑 銑深3mm平面 100 去毛刺 去除工件表面毛刺 150 檢 檢驗工件尺寸，及表面質(zhì)量等是否合格 思路二 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 10 鑄造 鑄造成型 20 熱處理 時效處理，去除鑄造應(yīng)力 30 銑 銑底平面 40 銑 銑深3mm平面 50 銑 銑14上端面 60 銑 銑26mm側(cè)面 70 銑 銑Ｒ4腰槽 80 鉆 鉆φ16孔 90 鉆 鉆2－φ6孔 100

10、 去毛刺 去除工件表面毛刺 思路方案的選取 在零件工藝路線的擬定中，根據(jù)機械加工的考慮的原理： 1 先基準(zhǔn)后其它的原理 2 先粗后精加工的原理 3 先面后孔的原理 3.4 先主要后次要的原理 全面的研究支臂，選取思路二合適。 3.5設(shè)備及其工藝裝備確定 所選用的機床有：X61銑床、Z525鉆床，檢驗臺、鉗工臺。 專用夾具設(shè)計銑床專用夾具設(shè)計，刀具選用銑刀、各級鉆頭、絲攻、圓銼刀 量具選用游標(biāo)卡尺、專用塞規(guī)、專用量具 3.6確定切削用量及基本工時 工序：銑底平面 切削加工的深度：單邊的余量，進行2次走刀對零件進行加工； 進給量：根據(jù)參考資料《機械加工工藝手

11、冊》16-18可以得到：選??； 切削加工速度的計算： 主軸轉(zhuǎn)動的速度的確定： 根據(jù)機床來選擇，故實際切削加工的速度： 切削加工的工時: 當(dāng)中 所以 銑底平面 切削加工的深度：單邊的余量，進行次走刀加工； 進給量選擇； 切削加工速度的計算 主軸轉(zhuǎn)動速度的確定： 按照機床的選擇，故實際切削加工的速度： 切削加工加工的工時: 公式當(dāng)中 所以 工序 : 銑深3mm平面 按照參考資料[9]附表2.4-71，刀具選擇硬質(zhì)合金銑刀（面銑刀），材料選擇， ，齒數(shù)是，它為粗齒的銑刀。因為其單邊的

12、余量： 所以銑削加工的深度： 每齒的進給量：按照參考資料[7]附表2.4-75，選取，銑削加工的速度：根據(jù)參考資料[7]附表30—37，選擇 機床主軸的轉(zhuǎn)動的速度： 式（2.1） 公式當(dāng)中 V—銑削加工的速度； d—刀具的直徑。 機床主軸的轉(zhuǎn)動速度： 參照參考資料[3]附表3.1-77 實際銑削加工的速度： 進給量： 機床工作臺每分鐘的進給量： ：按照文獻資料[7]附表2.4-83 被切削層的長度：根據(jù)零件毛坯的尺寸可以知道 銑刀切入

13、時的選擇： ， 銑刀切出時的選擇： 按照參考文獻資料《機械制造工藝學(xué)》附表可以知到： 按照參考資料附表3.2-8可知：操作機床的時間是： min 根據(jù)參考資料附表3.2-4可得：測量零件的時間是： min 故 精銑深3mm平面 切削加工的用量： 按照參考資料附表6.2-4可得： 按照參考資料附表6.3-23銑刀銑削加工灰鑄鐵時 所以機床的轉(zhuǎn)動的速度 工時的定額：按照參考資料附表6.3-4可知： 按照參考資料附表3.4-6可得：操作的時間是 按照參考資料附表3.5-7可得到：測量零件的時間是： 所以 工序：銑14上端面 粗銑（選擇硬質(zhì)合金

14、銑刀，） 1）銑削加工的深度以及寬度 因為寬度比較大，分為兩次切削加工 2）每齒的進給量 （按照資料《切削手冊》附表3.7） 3）切削加工的速度以及每分鐘的進給量 切削加工的速度：按照參考資料《機械制造工藝設(shè)計手冊》（下面簡稱《機械手冊》）附表3-34，確定 得 所以 現(xiàn)選擇X61式銑床，按照機床使用的說明書（查資料《工藝手冊》附表4.2-38），選擇 ，所以實際切削加工速度是 當(dāng)時，機床工作臺每分鐘的進給量應(yīng)該是 根據(jù)機床的說明

15、書，選擇 4）切削加工工時： 公式當(dāng)中，資料（《切削手冊》附表3.25，所以 資料（《切削手冊》附表3.25， 所以 ②精銑26mm側(cè)面 選擇硬質(zhì)合金銑刀， 1）銑削加工的深度以及寬度 2）每齒的進給量 3）切削加工的速度以及每分鐘的進給量 切削加工的速度：按照參考資料《機械手冊》附表3-32，v選擇m/s得m/min 所以 現(xiàn)選擇X61式銑床，按照機床的使用說明書（查資料《工藝手冊》附表4.2-37），選擇 ，所以實際切削加工的速度是

16、 當(dāng)時，機床工作臺的每分鐘進的給量應(yīng)該是 結(jié)合機床的說明書，選擇 4）切削加工工時： 公式中，資料（《切削手冊》附表3.25，所以 所以 工序 銑Ｒ4腰槽 粗銑Ｒ4腰槽 它和表面的粗糙精度，都要留的精加工切削余量 銑削深度： 機床設(shè)定每齒的進給量：根據(jù)書籍《機械加工工藝手冊》表2.1.76，選 機床設(shè)定銑削的速度：參照書籍《機械加工工藝手冊》表2.5.88，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.1.84, 刀

17、具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 精銑Ｒ4腰槽 因為零件的材質(zhì)是QT50-1.5，所以硬質(zhì)合金做的銑刀，直徑為，齒數(shù)為。參照文獻資料得知選擇了銑刀基本形狀是, ， ， 前面知道銑削的寬度，銑削的深度所以機床用X61銑床就可以了。 1.每齒的進給量f的確定 按照參考書籍能知，X61式機床的功率以及工藝的系統(tǒng)。得出每一個齒的進給量、選擇。 2.銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)以及耐用度的選擇 按照參考書籍得出，銑刀的刀齒的后刀面最大的損耗量是，刀具的直徑，最大的使用量。 3.確定切削速度 根據(jù)參考書籍得出，X61的機床的功率是為7.5kw，工藝的加工和傳動的系統(tǒng)的

18、剛性為中等的。查得知每齒的進給量、現(xiàn)取。 參照X61銑床主傳動軸的轉(zhuǎn)速說明表來查取， , 。 則實際切削： 實際進給量： 3.校驗機床功率 參照相關(guān)書籍所知，銑削時的功率（單位kw）為:當(dāng), , 參照相關(guān)X61銑床說明書可知：銑床主傳動軸的主要電動機是允許的功率 ×P 所以這機床功率足夠滿足加工的要求。 基本時間 參照相關(guān)資料了解到銑刀它銑面時的基本時間為：

19、 工序：鉆φ16孔 鉆孔：按照參考資料《機械加工工藝手冊》附表可知：進給量,切削加工的速度，切削加工的深度 機床主軸的轉(zhuǎn)動速度 選擇 實際切削加工的速度 被切削層的長度： 加工刀具切入的長度： 加工刀具切出的長度： 選擇 按照按照資料《機械制造工藝學(xué)》附表可以得到： =0.08 按照參考資料附表3.3-9可得：裝夾零件的時間是 按照參考資料附表3.3-12可得：松開卸下零件的時間是 按照參考資料附表3.3-14可得：測量零件的時間是： 故輔助的時間是 所以= 工序：鉆2－φ6孔 鉆孔至φ6.7機床的選擇

20、：選用鉆床Z525鉆床及專用夾具 刀具選擇：鉆頭，直徑，幾何的形狀是《切削用量簡明手冊》附表2.2-表2.5，選取雙錐修磨橫刃， 計算切削加工用量 （1）進給量的確定 按照加工要求決定進給量：按照參考資料《切削用量簡明手冊》附表2.5，鑄鐵乘以孔深修正的系數(shù)，所以 根據(jù)鉆頭強度確定進給量：按照參考資料《切削用量簡明手冊》附表2.9，當(dāng)，時， 根據(jù)機床進給機構(gòu)的強度確定的進給量：按照參考資料《切削用量簡明手冊》附表3.9，機床進給機構(gòu)所容許的軸向力是，（Z525鉆床所容許的軸向力是，根據(jù)《切削用量簡明手冊》附表2-36.）時，進給量是 4 夾具設(shè)計 本套專用夾具的設(shè)計，主要用

21、來加工φ50孔端面，保證83的尺寸以及光潔度達到6.3。選擇底平面來作為加工的基準(zhǔn)。加工當(dāng)中的定位。它加工的質(zhì)量直接影響到后面的工序的加工的精度。在加工Ｒ4腰槽孔時主要應(yīng)該研究，如何保證本工序尺寸的精度要求以及表面光潔度的要求，和咋樣增加勞動的生產(chǎn)效率，減少勞動的強度。 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)支臂能夠知道：加工Ｒ4腰槽孔時，底平面已加工，因為別的面都沒有加工，加工以后的定位的基準(zhǔn)都要以它為作為加工的參考面。現(xiàn)在根據(jù)圖中所表示的位置，為加工的基準(zhǔn)面。 4.2設(shè)計夾具體 在機床上面來進行加工時，支臂隨著設(shè)計的夾具一起定位在機床上面，加工的時后就受到了比較大的銑削力的作用，而且銑削力隨著

22、轉(zhuǎn)動速度的提高而很快的提高。因此在設(shè)計的過程當(dāng)中，應(yīng)該正確的分析到各個裝置的位置的布局。預(yù)防震動所帶來的加工的精度對零件加工表面的質(zhì)量的影響。 4.3設(shè)計夾緊的裝置 銑床夾具在加工的過程當(dāng)中，要承受到銑削力的作用，它合力的大和小以及方向相對于支臂的定位的基準(zhǔn)是會變化的，因此要求夾緊的裝置要有滿足要求的夾緊力。以及優(yōu)良的自鎖性，以確保夾緊的安全牢靠。 4.4計算夾具精度的分析 根據(jù)支臂能夠知道，所編制的夾具需要滿足加工的要求：因為對它的加工的精度要求不是太高，因此不需要進行檢驗。 計算定位的誤差： 按照國標(biāo)的要求，根據(jù)參考書籍《 10》附表能夠知道

23、：選擇中等級，得 ：尺寸的偏差是 4.5計算切削力與夾緊力 根據(jù)參考書籍《10》查表可得： 銑削力的公式計算得： 公式當(dāng)中 根據(jù)附表得： 得： 銑削扭矩的公式計算 ： 得： 按照零件受力的銑削力以及夾緊力的作用的情況，找出在零件加工的過程當(dāng)中，對夾緊最不好的狀態(tài)瞬間，根據(jù)靜力平衡的原則，算出出理論上的夾緊力。然后為確保牢靠的夾緊，再來乘安全的系數(shù)來作為實際的所需要的夾緊力的數(shù)。 根據(jù)資料表可知： 取，， 得： 計算螺旋的夾緊時所產(chǎn)生的夾緊力： 公式當(dāng)中的參數(shù)，根據(jù)參考書籍《10》可以知道： 公式當(dāng)

24、中： 螺旋的夾緊力： 本次設(shè)計的銑面夾具，選用螺旋的夾緊的機構(gòu)，使用螺栓經(jīng)過快速的夾緊裝置來對工件進行壓緊。：原動力的計算的公式 得： 根據(jù)上面的計算知道： 所以選擇此夾緊的機構(gòu)來工作是合理的。 4.6銑床夾具設(shè)計以及操作的使用說明 本次設(shè)計的夾具用在X61銑床上面。支臂見裝配圖底平面作為定位的基準(zhǔn)，在定位板以及壓板上面來實現(xiàn)定位。 如前面所說，應(yīng)該考慮增高支臂的生產(chǎn)效率，本銑面的夾具設(shè)計選用了手動的夾緊的方式，在夾緊以及松開支臂時比較的費時的費力。因為研究本支臂的體積，支臂的材料容易銑削，銑削的力不是很大等特點。通過對想法的仔細(xì)的考慮與分析，選取了手動的夾

25、緊的方式，及螺旋的夾緊的機構(gòu)，此類的夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)比較的簡單，而且有可靠的夾緊、通用性比較廣，在機床的專用夾具當(dāng)中應(yīng)用的比較廣泛。 5總結(jié) 在這次設(shè)計過程中,真正讓我感受到了知識的重要性。在這次的支臂零件的設(shè)計當(dāng)中,使用學(xué)過CAD的畫圖軟件,來對圖紙進行繪制,因為很久都沒有使用了,所以現(xiàn)在在開始畫圖的時候就出現(xiàn)很多問題,開始也不是很得心應(yīng)手。但是熟練一下就能夠畫了。CAD制圖對以后工作也是有很大的幫助的。把大學(xué)幾年所學(xué)的專業(yè)的知識,和實際的應(yīng)用相互聯(lián)系到支臂的設(shè)計當(dāng)中來了。 對機器上面的零件支臂工藝過程的的編制,工件機械加工工藝規(guī)程的

26、制定是至關(guān)重要的,這樣在加工工件就可以用什么使用機床加工,保證怎樣加工,加工工藝裝備及設(shè)備等。在支臂零件的設(shè)計當(dāng)中也發(fā)現(xiàn)了自己欠缺的地方。 本次的設(shè)計研究的過程當(dāng)中依然存在很多不合理的地方，比如： （1）缺少實際工廠加工的經(jīng)驗，對于一些參數(shù)以及元件的選取大概不是比較的合理，具有浪費可能。 （2）和專用夾具有關(guān)的刀具以及量具的分析還不師太明確。 （3）系統(tǒng)化的設(shè)計還不是比較的完善，在和計算機的配合，所進行的比較精確的數(shù)據(jù)的選取，以及控制上面還有不足之處。 （4）有的地方不能使用：人工的操作比較多，零部件的磨損度在實際當(dāng)中還不是太明確。 參考書籍

27、[1]黃健求.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社 2005 [2]陳宏鈞.實用金屬切削手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社 2005 [3]李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京: 北京出版社 1990,12 [4]鄧文英 主編 金屬工藝學(xué) 北京: 高等教育出版社 2000 [5]黃茂林 主編 機械原理 重慶: 重慶大學(xué)出版社 2002,7 [6]丘宣懷 主編 機械設(shè)計 北京: 高等教育出版社 1997 [7]儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶: 重慶大學(xué)出版社 1997,12 [8]廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京: 中國計量出版社 2000,1 [9]樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京: 機械工業(yè)出版社 1992,12 [10]孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].冶金工業(yè)出版社,2002 致 謝 本次的支臂零件的設(shè)計是在XXX老師的指導(dǎo)下才能夠完成的。在整個零件的設(shè)計當(dāng)中，XX老師在方方面面都給了我比較大的幫助。我真心感謝老師在我設(shè)計的過程當(dāng)中，給我的幫助和非常耐心的分析與講解。 同時也感謝我的同學(xué)以及室友給我設(shè)計的幫助，以及生活上的照顧，真心的謝謝所有老師和同學(xué)們。 21