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設計說明書 題目：支座零件的工藝規(guī)程及銑右端面夾具設計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師： 目 錄 摘 要…………………………………………………………………1 序 言…………………………………………………………………3 一. 零件分析 ……………………………………………………4 1.1 零件作用 ………………………………………………4 1.2零件的工藝分析 …………………………………………4 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………………………………………………4 2.3制定工藝路線 ……………………………………………5 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………6 2.5 確立切削用量及基本工時………………………………7 三 夾具設計……………………………………………………18 3.1問題的提出………………………………………………18 3.2定位基準的選擇…………………………………………18 3.3切削力及夾緊力計算……………………………………18 3.4定位誤差分析……………………………………………19 3.5夾具設計簡要操作說明…………………………………20 總 結………………………………………………………………22 致 謝………………………………………………………………23 參考文獻 …………………………………………………………24 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。 支座加工工藝規(guī)程及其車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 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 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。 支座的加工工藝規(guī)程及車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 支座的作用，裝軸承，保證軸承的旋轉精度。 1.2 零件的工藝分析 支座有2組加工面他們有位置度要求。 這2組加工面的分別為 支座有2組加工面他們沒有有位置度要求。 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4-Φ6孔，锪孔Φ12，2-Φ5銷孔， 2：以2-Φ6孔和底面為基準的加工面，這組加工面主要是其Φ18的端面和內孔，Φ12孔端面和螺紋孔及Φ27圓周均布的8-M4螺紋孔 。 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ZL201，根據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 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：支座這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關重要。我們選擇不加工的底面為粗基準。 精基準的選擇：精基準 的選擇要考慮基準重合的原則，設計基準要和工藝基準重合。 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：銑底面 工序Ⅳ：鉆4-Φ6孔，锪孔Φ12 工序Ⅴ：鉆2-Φ5銷孔 工序Ⅵ：銑Φ34端面 工序Ⅶ：車Φ18和Φ24孔， 工序Ⅷ：鉆8-M4螺紋孔 工序Ⅸ：銑Φ12端面 工序X：鉆頂端螺紋孔 工序XI;檢驗，入庫 方案二 工序Ⅰ：鑄造 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑下底面 工序Ⅳ：銑Φ34端面 工序Ⅴ：車Φ18和Φ24孔 工序Ⅵ：鉆4-Φ6孔，锪孔Φ12 工序Ⅶ：鉆2-Φ5銷孔 工序Ⅷ：銑Φ12端面 工序Ⅸ：鉆頂端螺紋孔 工序X：鉆Φ27圓周上的8-M4螺紋孔。 工序XI：檢驗，入庫 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工底面，然后以加工 好的底面定位，加工4-Φ6孔，這樣后續(xù)的工序，我們可以用已經加工好的其中的2個2-Φ6孔作為定位基準加工后面的工序，這樣能很好的保證加工質量，提高加工效率，綜合考慮我們選擇方案一 具體的工藝路線如下 工序Ⅰ：鑄造 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑底面 工序Ⅳ：鉆4-Φ6孔，锪孔Φ12 工序Ⅴ：鉆2-Φ5銷孔 工序Ⅵ：銑Φ34端面 工序Ⅶ：車Φ18和Φ24孔， 工序Ⅷ：鉆8-M4螺紋孔 工序Ⅸ：銑Φ12端面 工序X：鉆頂端螺紋孔 工序XI;檢驗，入庫 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 支座零件材料為ZL201 生產類型為批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。 1、 支座的上端面 因為支座的上下和左右端面沒有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量為2.5mm。 2、支座的孔 毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數文獻，確定工藝尺寸余量為單邊余量為2.5 2.5 確立切削用量及基本工時 工序 一：銑下端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，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X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?450 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 工序二：鉆Φ6孔，锪孔Φ12 (1)鉆Φ6mm孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ6 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 1194r/min 與1194r/min相近的機床轉速為1450r/min?，F選取=1450r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=13mm; =4mm; =3mm; t= ==0.1601min) (工步二：锪孔 Φ12mm孔 根據有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為 　　　 式中的、——加工實心孔進的切削用量. 現已知 =0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7 =42.25m/min (《切削手冊》)表2.13 　　　　　　　　 1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r 2) 削速度　　v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉速　　 ns== 271.8r/min 與271.8r/min相近的機床轉速為275r/min。現選取=275r/min。 所以實際切削速度 == 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=2mm; =6mm; =0mm; t= ==0.058(min) 工序III鉆2-Φ5的切削用量及基本工時的計算 (1)鉆Φ5m孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ5 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 2388r/min 與2388r/min相近的機床轉速為2012r/min?，F選取=2012r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=5m; =4mm; =3mm; t= ==0.07646 工序IV：銑Φ34端面的切削用量及基本工時的計算 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，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X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?75 當＝52r/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V：車Φ24和Φ18孔 機床：臥式車床CA6140 刀具：內孔車刀 切削深度： 進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間： 工序VI：鉆8-M4螺紋孔 鉆M4紋底孔Φ3 確定進給量：根據參考文獻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0.75，則 根據Z525機床說明書，現取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：攻絲M4 攻螺紋M4　。 　　　　　　　 　　　　　　　　　 按機床選取，則 機動時　　　，， 　　　攻M4　　 工序VI：銑頂Φ12端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，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X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 9） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序VII：鉆頂端M8螺紋孔 鉆M8螺紋底孔Φ6.8 確定進給量：根據參考文獻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0.75，則 根據Z525機床說明書，現取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 攻絲M8 攻螺紋M8mm　。 　　　　　　　 　　　　　　　　　 按機床選取，則 　　　　　機動時　　　，， 　　　工時計算　　 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。 由指導老師的分配的任務我們設計銑右端面的銑床夾具。 3.1問題的提出 本夾具主要用于銑右端面，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。 3.2定位基準的選擇 我們采用已經加工好的底面和其中的對角的2-Φ6孔作為定位基準，采用移動壓板組成的鉸鏈壓板壓緊，2-Φ6孔，我們分別采用圓柱銷和削邊銷定位，，2-Φ6孔，我們分別采用一圓柱銷和一削邊銷定位，底面靠支撐板限制3個自由度，圓柱銷限制2個自由度，削邊銷限制最后一個旋轉方向的自由度，這樣空間的6個自由度，我們都已經限制完了，既可以開始加工工件。 3.3切削力和夾緊力的計算 （1）刀具： 采用端銑刀 φ31mm z=24 機床： x51立式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。 安全系數 K= 其中：為基本安全系數1.5 為加工性質系數1.1 為刀具鈍化系數1.1 為斷續(xù)切削系數1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 3.4定位誤差分析 一面兩銷定位誤差 (1)移動時基準位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = (2) 轉角誤差 （式5-6） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： 3.5夾具設計及操作的簡要說明 使用1面2銷定位，采用鉸鏈壓板快速夾緊，通過調節(jié)螺母懸合的長度即可指定可靠的卡緊力。這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產 總 結 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。 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，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，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，嚴謹的治學精神，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?？茖W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， 第 1 頁 共 27 頁