Cw5-120压装机换向器组件工艺与夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 常州机电职业技术学院 毕业设计（论文）说明书 作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 装机换向器组件工艺与夹具设计 指导者： 评阅者： 年 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计（论文）中文摘要 零件的加工工艺编制，在机械加 工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。 在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动，这一任务就是由机床夹具完成。对于单件、小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比较费时间，并且操作复杂，生产效率 低，也难以保证加工精度，为此需设计专用夹具。 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 业设计（论文）外文摘要 of in is is to be is an it is to of in is a In of of in to of of to on by in is is by of be as as so of be is so to is is it is to so it is to a of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 1 序 言 . 1 2 零件的分析 . 7 . 7 . 7 3 工艺规程设计 . 9 定毛坯的制造形式 . 9 面的选择 . 9 定工艺路线 . 9 艺路线方案一 . 10 艺路线方案二 . 10 艺方案的比较与分析 . 11 择加工设备和工艺装备 . 12 床选用 . 12 择刀具 . 12 择量具 . 12 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 的确定 . 12 . 14 4 夹具设计 . 25 究原始质料 . 25 位、夹紧方案的选择 . 26 . 26 差分析与计算 . 27 套、钻模板设计与选用 . 28 定夹具体结构尺寸和总体结构 . 31 具设计及操作的简要说明 . 32 总 结 . 32 致 谢 . 33 参 考 文 献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 1 序 言 机械制造业是制造具有 一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 转向器 零件加工工艺及 钻床夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等 的基础下，进行的一个全面的考核 。正确地解决一个零 件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具， 保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2 零件的分析 件的形状 题目给的零件是 转向器 零件 ，主要作用是 起连接作用。 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该 零件是典型的零件，结构比较简单 。 具体尺寸，公差如下图所示 。 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 20，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 转向器 零件主要加工表面为： 面粗糙度.2 m 。面粗糙度.2 m 。 面粗糙度 m 。 表面粗糙度.2 m 。 m 、 12.5 m ，法兰面粗糙度.3 m 。 转向器 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 (1) 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左端面， 70外圆， 40外圆， 倒角 钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达 到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2) 这一组加工表面包括：右端面； 40的外圆，粗糙度为 中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中， 30 的孔或内圆直接在上做镗工就行了。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 3 工艺规程设计 本 转向器 假设 年产量为 10万台，每台车床需要该零件 1个，备品率为 19%，废品率为 每日工作班次为 2班。 该零件材料为 20，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=100000 件 /年， n=1 件 /台；结合生产实际，备品率 和 废品率分别取 19%和 入公式得该工件的生产纲领 N=2+ )（ 1+ )=238595件 /年 定 毛坯 的制造形式 零件材料为 20， 毛坯 的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的 毛坯 ，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的毛坯 。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用 毛坯 ，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型 铸造 ，这从提 高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像 转向器 这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干 个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 艺路线方案一 10 锻造 锻造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 40，粗车外圆 70，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 140 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 40，粗车外圆 70 粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 150 精车 精车右端面，精车外圆 40，精车外圆 70，精车各外圆台阶及圆弧圆角 ,精车各外圆台阶及圆弧圆角 60 精车 掉头，精车左端面，精车外圆 40，精车外圆 70 粗车各外圆台阶及圆弧圆角 70 钻孔攻丝 钻中心孔 通孔，先钻底孔 丝 0 粗车 粗车内孔 30 90 精车 车退刀槽 4 30100 钻孔攻丝 钻圆周钻孔 3,32 110 铣 铣尺寸为 73的台阶面 130 钳 去毛刺，清洗 140 终检 终检入库 艺路线方案二 10 锻造 锻造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 40，粗车外圆 70，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 140 精车 精车右端面，精车外圆 40，精车外圆 70， 精车各外圆台阶及圆弧圆角 ,精车各外圆台阶及圆弧圆角 50 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 40，粗车外圆 70 粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 60 精车 掉头，精车左端面，精车外圆 40，精车外圆 70 粗车各外圆台阶及圆弧圆角 70 钻孔攻丝 钻中心孔通孔，先钻底孔 丝 0 粗车 粗车内孔 30 90 精车 车退刀槽 4 30100 钻孔攻丝 钻圆周钻孔 3,32 110 铣 铣尺寸为 73的台阶面 130 钳 去毛刺，清洗 140 终检 终检入库 艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 10 锻造 锻造出毛坯 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 40，粗车外圆 70，粗车各外圆台 阶及圆弧圆角，注意各外圆留 140 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 40，粗车外圆 70 粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 150 精车 精车右端面，精车外圆 40，精车外圆 70，精车各外圆台阶及圆弧圆角 ,精车各外圆台阶及圆弧圆角 60 精车 掉头，精车左端面，精车外圆 40，精车外圆 70 粗车各外圆台阶及圆弧圆角 70 钻孔攻丝 钻中心孔通孔，先钻底孔 丝 0 粗车 粗车内孔 30 90 精车 车退刀槽 4 30100 钻孔 攻丝 钻圆周钻孔 3,32 110 铣 铣尺寸为 73的台阶面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 130 钳 去毛刺，清洗 140 终检 终检入库 择加工设备和工艺装备 床选用 工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 考根据机械制造设计工工艺简明手册表 钻孔，选用 磨零件左右外圆面 ,这两个面的要求精度都 比较高 ,从经济角度看 ,采用 万能磨床 。 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和 半 精 加 工 。 为 提 高 生 产 率 及 经 济 性 , 可 选 用 可 转 位 车 刀( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要 取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表 12择双斜边二号砂轮。 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 转向器 ” 零件材料为 机械加工工艺手册（以后简称工买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 艺手册），表 种铸铁的性能比较， 球墨铸铁 的硬度 143 269，表 墨铸铁 的物理性能， 度 =3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 120250 、侧面 底 面 铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 定切削用量及基本工时 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速 度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 序 粗车右端面，粗车外圆 40，粗车外圆 70，粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 端面的切削用量 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于 床 的 中 心 高 为 200 表 ， 故 选 刀 杆 尺 寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 = （ 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200219 毛坯 ，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削 时间的功率为： =W （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 3 式中 L =l +y + ， l = 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则 L =127 +1 = （ 3 定粗镗的切削用量及基本工时 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 5= f 根据切削用量简明使用手册表 粗镗 毛坯 时，镗刀直径 pa 镗刀伸出长度为 ： f =按 9），选择， f = V =（ 3 式中 m =0.2，T = x =V（ 3 =37 000=71000 = （ 3 按 择 n =160 2.6 选镗刀的主偏角 045 ，则 1L = 9 ， 2 ， 03 L， ， 1i ，则： =117s 序 掉头，粗车左端面，粗车外圆 40，粗车外圆 70 粗车各外圆台阶及圆弧圆角，注意各外圆留 1半精车余量 本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。 采用工序确定 切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 f= n=3.8 v=50.4 56s 序 精车右端面，精车外圆 40，精车外圆 70，精车各外圆台阶及圆弧圆角 ,精车各外圆台阶及圆弧圆角 所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于 1 机床的中心高为 200 表 故选刀杆尺寸= 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用 。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200219 毛坯 ，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 3 式中 L =l +y + ， l = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 由切削用量简明使用手册表 削时的入切量及超切量 y + = 则 L =126+1 = = 车内孔 的切削用量 所选用的刀具为 质合金圆形镗刀，主偏角为 450 ，直径为 16耐用度为 60T ap ，当半精镗铸料，镗刀直径为 镗刀伸出长度 ，进给量为： 。 按表 的计算公式确定 V = （ 3 式中 m = V=124.6 选择 n= n =1200 20 实际切削速度为： v = 确定半精镗孔的基本时间 50s 序 掉头，精车左端面，精车外圆 40，精车外圆 70 粗车各外圆台阶及圆弧圆角 本工序仍 精车。已知条件与工序相同，车端面，可采用工序相同的可转位车刀。 序 钻中心孔通孔，先钻底孔 丝 工序采用计算法。 表 3速钢麻花钻的类型和用途 标准号 类型 直径范围（ 用途 10 00 r买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 柄麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄麻花钻 各种机 床上，用钻模或不用钻模钻孔 柄长麻花钻 各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 选用 25摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表 头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 4500，表 准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻 25 ，则螺旋角 =300 ，锋交 2 =1180 ，后角 00 ,横刃斜角 =500 ， L=197mm,116 表 3准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 径范围 直柄麻花钻 l 51 101 表 3用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 （ ） d ( 2 f 0 118 12 40 60 表 3头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 （ 1）后刀面最大磨损限度 具材料 加工材料 钻头 直径 20 高速钢 铸铁 2）单刃加工刀具耐用度 T 具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 11 20 钻头（钻孔及扩 铸铁、铜合金及合 高速钢 60 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 孔） 金 钻头后刀面最大磨损限度为 = 60 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 f=根据表 中可知，进给量取 f= 查机械加工工艺手册 孟少农 主 编，表 墨铸铁（ 190钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得， V=12 参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 V=12 = （ 3 则 n = =131 （ 3 查表 可知， 取 n = 150 则实际切削速度 = =11.8 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 孔时加工机动时间计算公式： T i = （ 3 其中 2 5 2 3则： t= =定钻孔的切削用量 钻孔选用机床为 具选用 机械加工工艺手册第 2 卷。 根据机械加工工艺手册第 2 卷表 得钻头直径小于 10钻孔进给量为 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2卷表 削速度计算公式为 m i n0 5 1000 1000 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 （ 3 查 得 参 数 为 , 刀 具 耐 用 度T=35则 v = =1.6 所以 n =72 选取 所以实际切削速度为 1000 v =确定切削时间（一个孔） t = 28 螺纹底孔及攻螺纹 钻螺纹底孔 取 （ 所以 （ r ） 按机床选取r （ 所以实际切削速度 （ m ） 切削工时（一个孔）： 212 攻螺纹 54 M 根据表 4 所以 （ 293 按机床选取 )2 7 2 所以实际切削速度 所以切削时间（一个孔）： 12 工序 110： 钻 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 切削深度给量 f ：根据机械加工工艺手册表 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 7 6 0 5 9 9 / m i 1 4 7 ，取 00 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 7 6 0 0 0 . 4 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 被切削层长度 l ： 2 刀具切入长度 1l ： 1(21 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间m fn 10 铣尺寸为 73 的台阶面 机床： 卧式 铣床 具：硬质