通油管底座加工工艺及钻4-φ16孔、铣A面夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 01339828或 11970985 I 江阴职业技术学院 毕业设计 课 题： 通油管底座 加工工艺及夹具设计 专 题： 专 业： 机械制造及自动化 学 生 姓 名： 班 级 ： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 买文档就送您 01339828或 11970985 要 本设计专用夹具的设计 通 油管 底座 零件加工过程的基础上。主要 加工部位是平面和 孔加工。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则 是先加工面后加工孔 表 面。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。的基础上，通过输入输出 底面作一个良好的基础过程 的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程中的第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在顶平面和孔的加工工艺及其他孔单独过程。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，更高的生产力，对于大批量，满足设计要求。 关键词： 通油管底座 类零件； 工艺 ； 夹具 ； 买文档就送您 01339828或 11970985 of In of is to On of as a is in of In a in to in of is a of a to 买文档就送您 01339828或 11970985 录 摘 要 一章 机械加工工艺规程设计 6 件的分析 6 件的作用 6 件的工艺分析 6 工的问题和设计所采取措施 7 和平面的加工顺序 7 系加工方案选择 7 油管底座加工定位基准的选择 8 基准的选择 8 基准的选择 8 油管底座加工主要工序安排 8 械加工余量、工序及毛坯的确定 9 定切削用量及基本工时（机 动时间） 10 间定额计算及生产安排 15 第二章 钻 4 17 究原始质料 17 位、夹紧方案的选择 17 削力及夹紧力的计算 18 差分析与计算 19 套、衬套、钻模板设计与选用 20 定夹具体结构和总体结构 21 第 3章 (铣 夹具设计 23 计要求 23 具 设计 23 定位基准的选择 23 切削力及夹紧力的计算 23 买文档就送您 01339828或 11970985 V 位误差的分析 25 具设计及操作的简要说明 26 结 论 27 致谢 28 参考文献 29 买文档就送您 01339828或 11970985 1 买文档就送您 01339828或 11970985 2 买文档就送您 01339828或 11970985 3 买文档就送您 01339828或 11970985 4 买文档就送您 01339828或 11970985 5 买文档就送您 01339828或 11970985 6 第一 章 机械 加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 本课题是 通 油管。 通 油管 以保证两轴之间的中心距离和并行处理的主要作用，并确保组件正确安装。因此， 通 油管 的加工 质量 不但影响 装配精度和运动精度， 又 影响精度，性能和寿命。通过油管实现功能 底面。 件的工艺分析 由 通油管底座 零件图可知。 通油管底座 零件图 显示。管 壳部分，分别安装在五个平面 的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面还需加工一系列孔。可分三组加工表面。分析如下： （ 1） 以 底面 主要加工表面 加工面。这一组表面包括： 底面 铣削加工；孔加工其中 底面 有表面粗糙度要求 （ 3） 顶面 (A 面 )加工面。 这一组 包括： 顶面 (A 面 )的铣加工； 其中 孔加工 底面 粗糙度要求 买文档就送您 01339828或 11970985 7 工的问题和设计所 采取 措施 由以上分析可知。 通油管底座 零件加工表面是平面和孔系。一般保证平面加工精度要比保证 孔 精度 更加容易一些 容易。因此 ，在这个过程中的主要问题是确保和孔的位置精度，应对孔与平面间的 关系。由于 是 大 生产量 生产 。 要考虑因素 如 何满足 提高加工过程中的效率问题 。 和平面的加工顺序 应 按照 粗加工 和 精加工 互相分开 原则，将孔 、 平面 加工 划 粗加工和精加工 两个阶段， 保证 精度。处理应遵循 先加工面后来加工 孔， 第一个基准，定位基准的表面处理。然后，整个系统的过程。地基处理的管道应遵循这一原则。 因为 平面面积大， 采用平 面定位可以 保证 可靠的定位 牢固 ， 进而 保证 孔 加工精度。其次， 首先先加工面可以去除 铸件 不均匀 表面 ， 进而为 孔加工 提供前提 ，也有利于保护 刀具 。 系加工方案选择 通过 通油管底座 的加工方案，应选择符合加工方法，加工精度和加工设 备。 主要考虑加工精度和效率 ， 此外还有考虑 经济因素。了满足精度和生产率的要求，应选择在的最终价格。 根据精密管的基 通油管底座 部要求显示和生产力的要求，目前应用在镗床夹具镗床组合适于。 （ 1） 镗套加工 在大批量生产中，加工管底座通孔通常是在组合镗床的镗模。加工孔镗夹具在设计和制造要求。当镗杆的镗套引导镗，镗模的精度直接保证钥匙孔的精度。 镗模 提高系统 抗振动 、 刚度。同时 加工几个工件的 过程。生产效率很高。结构复杂， 成本高 制造困难 ， 镗模 制造和装配在夹具误差镗杆镗衬套磨损等原因。加工精度可通过钻孔获得也受到一定的限制。 （ 2）用坐标镗方法 买文档就送您 01339828或 11970985 8 在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且可以实现大的品种和数量，和产品的升级换代，所需时间短。 普通的镗模加工 ，生产成本高， 周期长，难 满足要求，和坐标镗可以满足这一要求。镗加工模板还需要利用坐标镗床。 随着坐标镗削的方法，需要 通油管底座 孔的和在直角坐标转换成的和公差的公差，然后用在笛卡尔坐标系统的运动精度镗。 油管底座 加工定位基准的选择 基准的选择 基准的选择应满足下列要求： （ 1）保证每个重要支持均匀的加工余量； （ 2）保证零件和管壁有一定的差距。 为了满足 要 求，主要支持应作主要参考孔。 作粗基准输入轴和输出轴 。它是从顶部背面附近的四自由度的限制主要参考孔，然后另一主轴定位限制第五个自由度的轴承孔。当孔作粗基准的精度的参考。因此，主轴承孔的精定位，孔的加工余量必须统一。因与孔的位置，墙是相同的核心的位置。 基准的选择 从孔与孔的位置，孔与平面，平面与平面的位置。精基准的选择应能确保在整个过程的统一的管道基本上可以使用参考位置。从管底座零件图的分析，支撑孔平行并覆盖大面积的平面与主轴，适合用作精基准。但与平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方 法对典型的全过程，基本能够满足定位要求的参考。最后，虽然它是装配基准 通油管底座 地，但因它是对垂直主轴承孔 的 基础。 油管底座 加工主要工序安排 用于零件的批量生产，总是首先产生均匀的基准。基管的处理的第一步是处理一个统一的基础。具体安排第一孔定位粗后，加工顶平面。第二步是定位两个工艺孔。由于顶面处理后到管道基础处理已经完成，除了个人的过程，作定位基准。因此，孔底面也应在两个工艺孔加工工艺处理。 买文档就送您 01339828或 11970985 9 工序安排应该是尽可能地先加工表面然后再加工孔 。 首先 粗加工 面， 然后 粗加工孔。螺纹孔 钻床的钻头，切削力大，也应在 粗加工阶段完成。对于 工件 ，需要精加工是支持前孔与平面结束后。根据以上原则应该先完成加工平面加工孔，但在本装置实际生产不易保证孔和端面互相垂直的。因此，工艺方案实际上是用于精加工轴承孔，从而支持扩孔芯棒定位端处理，所以容易保证的端部的图纸上的全跳动公差。螺纹孔攻丝时，切削力小，可以分散在 后期 阶段。 根据以上分析过程，现将 通油管底座 加工工艺路线确定如下： 工艺路线一： 1、 铸造 2、 时效处理 3、 铣削 底 面 4、 铣削 顶面 (A 面 ) 5、铣削侧面 5、钻 46定位销孔 6、 终检 7、 清洗入库 综合选择方案： 1、 铸造 2、时效处理 3、铣削底面 4、铣削顶面 (A 面 ) 5、铣削侧面 5、钻 46定位销孔 6、终检 7、清洗入库 械加工余量、工序及毛坯的确定 “ 通油管底座 ”零件材料采用 造。材料 是 度 240，大批量生产，铸造毛坯。 （ 1） 底面 的加工余量。 根据 要求， 面 加工分粗、精铣加工。 各步余量如 ： 粗铣：参照 工艺手册 第 1 卷。其余量值规定 现取 粗铣平面时厚度偏差取 。 买文档就送您 01339828或 11970985 10 精铣：参照 工艺手册 ，其余量值规定 （ 2） 面加工余量。根据工艺要求，端面分粗铣 、精铣加工。各 余量如下： 粗铣：参照 手册 第 1 卷，加工余量 是 现 取值为 定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 3： 铣削 底 面 铣床 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） w 80 齿数 14Z10 （ 1） 粗铣 铣削深度每齿进给量据 工艺手册 ，取 削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 4 主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 买文档就送您 01339828或 11970985 11 进给量每分进给量m a：根据 工艺手册 , 40被切削层 l ：由毛坯可知 41 刀具切入 1l ： 2)31()(21 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间1m mj （ 2） 精铣 铣削深度每齿进给量据 工艺手册 ，取 削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 6 主轴转速 n ： m 061 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量 0 每分进给量 m 3 0/被切削层 l ：由毛坯可知 41 刀具切入 1l ：精铣时 001 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间2m i 024 0 03 4 1212 mj 本工序机动时间 m 工序 4：铣削 顶面 (A 面 ) 铣床 具：硬质合金端铣刀 00（ 1）粗铣 铣削深度买文档就送您 01339828或 11970985 12 每齿进给量据 工艺手册 ，取 削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 4 主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量每分进给量m a：根据 工艺手册 , 40被切削层 l ：由毛坯可知 41 刀具切入 1l ： 2)31()(21 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间1m mj （ 2）精铣 铣削深度每齿进给量据 工艺手册 ，取 削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 6 主轴转速 n ： m 061 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量 0 每分进给量 m 3 0/被切削层 l ：由毛坯可知 41 刀具切入 1l ：精铣时 001 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间2m i 024 0 03 4 1212 mj 买文档就送您 01339828或 11970985 13 本工序机动时间 m 工序 5：铣削侧面 铣床 具：硬质合金端 面 铣刀 ， 00（ 1）粗铣 铣削深度每齿进给量据 工艺手册 ，取 削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 4 主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量每分进给量m a：根据 工艺手册 表 40被切削层 l ：由毛坯可知 41 刀具切入 1l ： 2)31()(21 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间1m mj （ 2）精铣 铣削深度每齿进给量据 工艺手册 ，取 削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 6 主轴转速 n ： m 061 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量 0 每分进给量 m 3 0/买文档就送您 01339828或 11970985 14 被切削层 l ：由毛坯可知 41 刀具切入 1l ：精铣时 001 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间2m i 024 0 03 4 1212 mj 本工序机动时间 m 工序 5：钻 46定位 孔 先 钻定位孔 底孔 11 切削深度给量 f ：根据 工艺手册 ，取 切削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 主轴转速 n ： m i n/7 8 21 1 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 0 刀具切入 1l ： tg 1(21 刀具切出 2l ： 02 l 走刀次数 1 机动时间1m fn 进给量 f ：根据 工艺手册 ，扩盲孔 取 切削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 主轴转速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 0 买文档就送您 01339828或 11970985 15 刀具切入 1l ： t gc t g 1(2 01 刀具切出 2l ： 02 l 走刀次数 1 机动时间2m 间定额计算及生 产安排 设年 产量是 10万件 。一年有 250个工作日 。一个日产量 420。一天工作时间的计算 8个小时，每部分的生产时间不应超过 械加工单（在上述配方生产类型：）时间定额：大规模生产） 因此在单一的时间定额的计算公式的大规模生产： 其中：单件基本时间 辅助时间。一个过程的每一件必须及时进行的各种辅助动作的消费，包括装卸时间和辅助时间工作， 生理需要 时间百分比的操作时间 步骤 1：粗，精铣底 移动时间： 辅助时间：根据技术手册，一步一步的时间。因为在装卸时间生产线很短，所以装卸时间。然后 根据技术手 册表： 单间时间定额 m i i 131)()1)( 因此布置 2 台同时加工。 m dd 即能满足生产要求 工序 2：钻 底面 孔、铰定位孔 机动时间照 工艺手册 ，取工步辅助时间 在生产线上卸工件时间 短， 取 卸 工件时间 则 m 01339828或 11970985 16 k ：根据 工艺手册 表 k 单间时间定额 m i i )1)( 因此布置一台即能满足生产要求。 工序 3：粗铣侧面 凸台 机动时间照 工艺手册 工步辅助时间 由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间 则 m 根据 工艺手册 ， 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 因此布置一台即能满足生产要求 。 买文档就送您 01339828或 11970985 17 第 二 章 钻 4夹具设计 究原始质料 利用本夹具主要用来钻 4工时除了要满足粗糙度要求外， 先钻一个孔，然后旋转钻第二个孔，在旋转钻第三个 ，然后第 四个孔 。 因为 加工精度不高， 故 在加工中，主要 目的是 降低生产成本，减轻劳动强度 从而来提高效率 。 位、夹紧方案的选择 零件图显示：在前面的孔的加工，在粗，精铣，钻，表面扩孔，扩孔。因此，定位，夹紧方案： 方案一：底面周围和轴端定位，定位的 方案二：表面，底表面的 采用 ，销轴位于挡销和定位 工艺孔的大孔端，夹紧方式与芯轴上的紧固螺母。 方案三：选择一二销定位方法，采用短圆柱销孔的过程，和一个止动销位于大孔端的夹持方法，操作简单，通用性强的移动压板夹紧。 与上述三个方案的比较分析： 大设计，安装，和工件是不容易的。心轴夹紧，定位方案二是不正确的，也是不处理，以及定位和夹紧的应该分开，因为夹持损伤位置。 要合理选择 定位基准， 不然会 影响加工过程 的质量，进而 最终工件质量。 选择不合适的 基准， 故 会增加 加工 过程或 不合理 工艺路线， 导致 夹具设计困难， 最终 达不到零件加工精度（特别位 置精度）。 所以应 根据零件要求，保证加工要求， 合理选择 定位基准。这一 部分不需 很高的技术要求，平行性和对称性不高，所以 应 如何 降低强度， 提高工作效率，提 高加工，减少定位误差，选择利于定位精度 夹具设计， 包括加工工艺 ， 设计好 定位夹具。 买文档就送您 01339828或 11970985 18 选用：钻床 具高速钢刀具。 由 文献可得： 切削力公式： 1 f K式中 16 0 /f m m r 查表 821 得： 0 ()736其中： 即： 9 5 5 ( )际所需夹紧力 12 有：120 . 7 , 0 . 1 6安全系数 ： 6543210 式中：60 全系数 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 9 5 5 . 0 8 1 . 5 6 1 4 8 9 . 9 2 ( ) F N 通过计算实际 夹紧力不大，夹具结构简单操作方便， 采用 螺旋夹紧机构。 取 ，1 ，2 根据切削力，夹紧力 的 影响 因素 ，在夹紧不利 状态过程 ，该夹紧力的计算 应该根据 机械 平衡原理 来 设计 。最后，为了确保可靠夹紧，数值乘以安全系数实际所需夹紧力。 安全系数 ： ： 6543210 式中：60 全系数 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 买文档就送您 01339828或 11970985 19 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 所以有： 1 1 9 3 . 0 8 ( )K C F N 7 6 6 . 3 7 ( )K P F N 1 3 5 9 . 9 0 ( )K f F N 按以下公式计算有 ： )( 210 考文献 可查得： 901 0592 2 29 其中： 33( )L )(80 螺旋夹紧力：0 4 7 4 8 )过计算实际所需夹紧力不大，该夹具具有结构简单，操作方便，决定使用手动螺旋夹紧机构。 差分析与计算 必须 要满足 误差 的 总和 应该小于 或 等于 该工序公差。 与夹具有关的加工误差j，一般可用下式表示： 由 参考文献 可得： 两定位销 定位误差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ，2 0D 1 0 1d ，2 0 3d 1，2 m i n 0 4 0 3DW 买文档就送您 01339828或 11970985 20 . 0 3 2JW 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5表 1 2 15 有10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 磨损 造成的加工 误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m m m m 从以上 、 所设计的夹具满足零件加工精度要求。 套、钻模板设计与选用 为了 减少辅助时间 采用 可换钻套 ，以来满足 达到 孔 的 加工的要求 。 表 d D t 基本 极限 偏差 本 极限 偏差 0 1 + + 6 9 文档就送您 01339828或 11970985 21 1 + 8 3 6 9 8 12 16 3 4 7 +0 4 5 8 11 5 6 10 13 10 16 20 6 8 +2 +5 8 10 15 18 12 20 25 10 12 +8 22 12 15 22 +6 16 28 36 15 18 26 30 18 22 +0 34 20 36 22 26 35 +9 26 30 42 46 25 6 30 35 +8 52 35 42 55 +9 30 56 67 42 48 62 66 48 50 70 74 模板选用翻转钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。 定夹具体结构和总体结构 对夹具体的设计的基本要求 （ 1） 应该保持 精度和稳定性 在 夹具体 表面重要的面，如安装 接触 位置，安装表面 的 刀块夹紧安装 特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体， 夹具体应该采用铸造 ， 时效处理，退火 等处理方式 。 （ 2）应具有足够的强度和刚度 保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。 （ 3）结构的方法和使用应该不错 买文档就送您 01339828或 11970985 22 夹较大的 工件的 外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。 再满足功能性要求（ 刚度和强度 ）前提下 ，应能 减小体积 减轻重量， 结构应该 简单。 （ 4）应便于 铁屑 去除 在加工过程中，该 铁屑 将继续 在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度， 铁屑 投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的 铁屑 不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑 空间：对切削过程中产生更多的，一般应在 夹具体上面 。 （ 5）安装应牢固、可靠 夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。 加工 过程中，夹具必承受 大的 夹紧力切削力，产生冲击和振动， 夹具 的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有 足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具， 积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于 铁屑 。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便 排出铁屑 。 买文档就送您 01339828或 11970985 23 第 3 章 (铣 A 面 )夹具设计 计要求 为了 提高 效率 ， 提高 加工质 量， 减少 劳动强度 和体力 ， 加工铣 需要设计专用夹具。这里的铣床夹具（铣）专用夹具，夹具将用于 具设计 定位基准的选择 通过 零件图 可以看出 ：在 加工 之前 已经加工过底面，底面进行过 粗，精铣，粗，精加工。 因此，定位，夹紧方案： 方法 1：选择我的底面和侧面夹紧方式，操作简单，通用性强的移动压板夹紧。 方案 2：选择 一面二销 ，夹紧方法操作简单，通用性强的移动压板夹紧。 与上述两个方案的比较分析：定位方案二是不正确的，固定销的位置是固定的，和定位夹紧应分开，因为夹持损伤位置。 通过比较分析我符合要求，轴孔加工和孔的公差，选择小孔和定位 孔，以保证公差要求。定位误差满足要求的范围内，在结构中的位置的简单易操作。 切削力及夹紧力的计算 刀具： 面 铣刀 硬质合金 刀具有关几何参数： 00 15 00 10 顶 刃0n 侧 刃 60010 15 30 22Z 0 /fa m m z p 由 参考文献 ，铣削切削力 计算公式： 0 . 9 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12335 a f D B z n 有： 0 . 9 0 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12 3 3 5 2 . 0 0 . 0 8 2 8 2 0 . 5 2 2