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機械加工工藝過程卡片 零件號 工序號 工序名稱 設備 夾具 刀具 量具 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 Ⅰ 鑄造 Ⅱ 時效處理 Ⅲ 銑φ35上下端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 Ⅳ 鉆，擴，絞φ20孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆 Ⅴ 銑40X80的面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 游標卡尺 Ⅵ 銑50x80的面 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼端銑刀 游標卡尺 Ⅶ 鉆2-φ15孔锪孔φ28深3 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆 VIII 銑φ18的面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 IX 鉆M10底孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆 X 銑寬3mm的槽 臥式銑床 X62 專用夾具 高速鋼三面刃銑刀 XI 擴孔φ11 立式鉆床 Z525 專用夾具 錐柄麻花鉆 XII 攻絲M10 立式鉆床 Z525 專用夾具 絲錐 XIII 檢驗入庫 畢業(yè)設計說明書 題目：支架零件的工藝規(guī)程及銑底面的工裝夾具設計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師： 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 支架加工工藝規(guī)程及其銑，底面的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This 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 ￠ 140 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 目 錄 序言…………………………………………………………………1 一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工藝分析 …………………………………………3 二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………4 2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………4 2.2基面的選擇傳 ……………………………………………5 2.3制定工藝路線 ……………………………………………8 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………11 2.5確定切削用量及基本工時………………………………14 三 夾具設計……………………………………………………16 3.1問題的提出………………………………………………16 3.2夾具設計…………………………………………………17 3.3切削力及夾緊力計算……………………………………18 3.4定位誤差分析……………………………………………19 3.5夾緊誤差…………………………………………………20 3.6夾具設計及操作簡要說明………………………………21 總 結………………………………………………………………23 致 謝………………………………………………………………24 參考文獻 …………………………………………………………25 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 支架的加工工藝規(guī)程及其銑，銑底面的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一、 零件的分析 1.1 零件的作用 支架的作用，待查 1.2 零件的工藝分析 支架有2組加工面他們沒有位置度要求。 這2組加工面的分別為 1，以底面為基準的加工面，這組加工面包括，左底面，φ20的孔，和2-φ15孔锪孔φ28深6 2：以φ20孔為基準的加工面，這組加工面主要包括φ18的端面，M10的螺紋孔，φ11孔和3mm寬的槽 二. 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為HT15—33，根據(jù)生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型機鑄造。 2.2 基面的選擇的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 粗基準的選擇：對支架這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關重要。以零件的上端的不加工平面作為粗基準。 精基準的選擇：根據(jù)基準重合原則，選取孔及一端面作為精基準。 2.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案： 方案一 工序Ⅰ：鑄造。 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑φ35上下端面 工序Ⅳ：鉆，擴，鉸φ20孔 工序Ⅴ：銑40X80的面 工序Ⅵ：銑50x80的面 工序Ⅶ：鉆2-φ15孔锪孔φ28深3 工序Ⅷ：銑φ18的面 工序Ⅸ：鉆M10底孔 工序X: 銑寬3mm的槽 工序XI：擴孔φ11 工序XII：攻絲M10 工序XIII：終檢，入庫。 方案二 工序Ⅰ：鑄造。 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑φ35上下端面 工序Ⅳ：鉆，擴，鉸φ20孔 工序Ⅴ：銑40X80的面 工序Ⅵ：銑50x80的面 工序Ⅶ：銑φ18的面 工序Ⅷ：鉆2-φ15孔锪孔φ28深3 工序Ⅸ：鉆M10底孔 工序X: 銑寬3mm的槽 工序XI：擴孔φ11 工序XII：攻絲M10 工序XIII：終檢，入庫。 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于工序一把把鉆2-φ15孔锪孔φ28放在了銑φ18孔的前面，這樣可以在加工銑φ18端面的時間為其提供定位基準，而方案二則把他們放顛倒了不利于工序的加工，方案一省了夾具的制造成本，減少了我們的工時，能更好地適應大批量生產 具體的加工路線如下 工序Ⅰ：鑄造。 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑φ35上下端面 工序Ⅳ：鉆，擴，鉸φ20孔 工序Ⅴ：銑40X80的面 工序Ⅵ：銑50x80的面 工序Ⅶ：鉆2-φ15孔锪孔φ28深3 工序Ⅷ：銑φ18的面 工序Ⅸ：鉆M10底孔 工序X: 銑寬3mm的槽 工序XI：擴孔φ11 工序XII：攻絲M10 工序XIII：終檢，入庫。 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 支架零件材料為HT15—33，重量為0.66Kg，生產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2、 支架底面 由于支架架的底面要與其他接觸面接觸，同時又是孔的中心線的基準。作為后序的基準，所以要進行精銑，其加工余量為2.5mm。 3、支架的軸孔 毛坯為實心，不鑄造出孔。孔的精度要求介于IT7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為 鉆 ，擴，絞Ⅰ孔 鉆孔： 擴： 鉸： 1、 孔Ⅰ端面 采用銑一次走刀完表面加工，表面粗糙度為12.5，根據(jù)參考文獻，其余量為Z=2.5mm 2.5 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：銑支架φ35上下端面 工步一：銑φ35上端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝1450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：銑φ35下端面 銑φ35下端面的切削用量及基本工時和銑φ35上端面完全相同，在此不在累述。 工序II： 鉆，擴，絞φ20孔 工步一鉆孔至φ19 鉆孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：擴孔 利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步3：鉸孔 根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 工序V：銑40x80的面 銑40x80面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 工序VI：銑50x80的面 銑50x80面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 當＝975r/min時 按機床標準選取 9） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 鉆2-孔，锪孔2-φ28 工步VII：鉆2-φ15孔 鉆孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：锪孔 利用锪孔鉆頭將锪孔至，根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工序VIII：銑端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 11） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝1450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 12） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 工序IX： 鉆 孔 鉆孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工序X：銑3mm的槽，臥式銑床X62 選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 13） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 14） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 15） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 工序XI：鉆孔φ11 立式鉆床 Z525 鉆孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工序Ⅻ：攻絲M10 攻螺紋M10mm　。 　　　　　　　 　　　　　　　　　 按機床選取，則 　　　　　機動時　　　，， 　　　基本工時　　　 三、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計第五道工序銑40X80面的銑床夾具。 問題的提出 本夾具主要用于銑40X80端面，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮，我們采用φ20孔和φ20孔端面底面為定位基準，然后采用一定位檔銷定位，這樣就限制了空間的5個自由度，同時以右側平臺來限制一個轉動，達到6自由度完全限制。 銑夾具的設計 3.1 定位基準的選擇 由零件圖以及零件的用途可知φ20孔和φ20孔的端面應作為零件的定位基準。我們采用φ20孔和φ20孔端面為定位基準。因為本道工序沒有任何位置度要求，且余量不大，精度要求不高，故可以一次走刀完成。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用直徑大于底面寬度的硬質合金端銑刀，一次走刀完成，同時為了減少加工成本采用手動夾緊。 3.2 切削力及夾緊力計算 刀具：硬質合金端銑刀， （見《切削手冊》表3.28） 其中： 所以 水平分力： 垂直分力： 在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù)為 其中：為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.1 ； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。 K5為人力操作疲勞系數(shù) 1.3 所以 =672.5 N 由于選用手動夾緊，由 《機械設計手冊》查得，并經計算螺栓水平可承受剪切力Fh=1986.6N, 垂直螺紋剪切力Fv=133 6.3N 由此可見，在工人合理操作夾緊情況下本夾具可以安全工作。 3.4 定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定 夾具的主要定位元件3個面?；鶞噬蟼€點的位移并不是彼此相等的，它取決于基準與定位平面想接觸的情況。 設工件定位基準的最大誤差為a,則在最壞的情況下，某一點的位移量即為a，這個數(shù)值可認為是定位誤差： δy=a 但對于整個基準平面，由于基準上個點的位移不等，基準面發(fā)生傾斜后，定位誤差δy用傾斜角α來表示就更為方便。 基準最大傾斜角αp（計算角度）是δy產生于接觸點間的最小可能距離Lmin的時候，其值為： 由于基準可以向任意方向傾斜，故其兩極端的夾角為2。被加工表面上任一點X計算定位誤差，當基準傾斜時，可以認為： 式中 —基準極端位置兩線的交點與點的距離。 在研究上述兩公式后，可以作出以下實際結論： a) 要減小δp的數(shù)值，應減小，因此最好將定位平面各段的距離拉得大一些； b) 將加工表面最好直接位于基準之上，而不要偏在一邊，以減少長度 進而減小 ； c) 不宜以小的基準面來加工大的表面。 在實際中很少要計算平面的定位誤差。其原因：1）在一般情況下定位面就是規(guī)定的平面，定位件引起的誤差很小；2）當工件以未加工的平面定位時，通常不以嚴格的數(shù)值規(guī)定此平面的精度；3）如果以已經加工的表面作為定位基準，當基準與定位表面很好接觸時，所得誤差很小，可以忽略。 本道工序的加工完全符合以上分析，當基準與定位表面很好接觸時，所得誤差很小，可以忽略。不須計算數(shù)值。 再者，以柱銷定位加工時，它只起限制零件左右移動，對平面的各項精度幾乎沒有影響，因此可以不考慮。 3.5 夾緊誤差 夾緊誤差與夾緊力大小，工件基準面光潔度，材料，工件和夾具的剛度等有關，計算極其復雜而且不準確，故通常不經過計算。 3.6 夾具設計及操作簡要說明 如前所敘述，在設計夾具時，應注意提高勞動生產率。為此，應首先著眼于快速夾緊而不用慢速夾緊。但所加工零件尺寸小壁厚小，夾緊力應較小，而且本工序加工，切削力較小，采用手動即可以滿足夾緊需要，這樣又可以簡化機構減低成本，經過綜合考慮，選取開口壓板的手動螺旋夾緊機構。 由于夾具體結構簡單多為板狀部分，故采用焊接制造以減小加工量，又可以達到一定位置精度。 夾具裝配圖附圖如下 夾具體附圖如下 總 結 畢業(yè)設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 畢業(yè)設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次畢業(yè)設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次畢業(yè)設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 26 頁 共 30 頁