BA044的加工工艺及夹具毕业设计【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 第 1 页 共 20 页 摘 要 文主要论述了 状精度以及位置精度、外观的要求都很高，因此安排工艺过程时需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切屑力及内应力的作用，并修复加工后的孔内外观，这样才能达到零件的技术要求。由于 了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，使用数控加工中心进行加工。 关键词： 精度 加工工艺 夹具设计 数控加工中心 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 页 共 20 页 in is a NC of of so to of in to it to NC 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 页 共 20 页 目 录 绪论 .、零件的分析 . .件的作用 .件的工艺分析 .件的生产纲领 .、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 .择毛坯 .坯尺寸和公差 . .、选择加工方法，制定工艺路线 .位基准的选择 .件表面加工方法的选择 .订工艺路线 .、工序设计 .择加工设备与工艺装备 .定工序尺寸 .、确定切削用量及基本时间 .序 1 的切削用量及基本时间的确定 .他工序的切削用量及基本时间的确定 . 6、 夹具设计 .具类型的选择 .位方案的确定 . .紧装置设计 .计小结 . 参考文献 .录一 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 页 共 20 页 绪 论 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次渗入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产学习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的 毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 就我个人而言，我通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 页 共 20 页 1、零件的分析 零件的作用 题目所给定的零件是 列中的 品，主要用于医疗器械的通气，加工精度高，属于半导体产品。零件的材料为合金钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。综合技术要求等文件，选 用锻件。 零件的工艺分析 从零件图上看，该零件结构比较简单，其主要加工的有 三个脚的圆柱面，与之对应的孔，此零件精度要求高，大部分为 保持高度 厚 心距 尺寸；位置要求较严格，注意孔端面的平行度为 003,向上脚的圆柱面的圆柱度为 B 面为基准的垂直度为 面的圆柱面要求圆柱度为 B 面为基准的同轴度为 C 面为基准的垂直度为 面的圆柱面要求圆柱度为 C 面为 基准的同轴度为 糙度方面主要是孔口不要有毛刺，孔内交接处不要有毛刺。 零件的生产类型 生产纲领：企业根据市场需求和自身生产能力，在计划期内应当生产的合格产品产量和进度计划。计划期若为一年，生产纲领则为年产量。 零件的生产纲领可按下式计算： N=+a%) (1+b%) （ 1 式中 /年； 量，件 /台； %； %。 依设计题目知： Q=5000件 /台， n=1件 /台；结合生产实际，备品率 分别取为 10%和 1%，代入公式得到该零件的生产纲领： N=5000+10%)x(1+1%)=5555 件 /年 生产类型：企业生产专业化程度的分类。主要根据产品的大小、结构复杂程度及生产纲领而确定。可查表得到。 查表可知其属轻型零件，生产类型为大批生产。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 页 共 20 页 2、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 选择毛坯 根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗。 本零件轮廓尺寸不大，且生产类型属大批量生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。 定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 查表可知，要其额定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素： (1)公差等级 由 确定该零件公差等级为精密级。 (2)锻件重量 已知机 械加工后 重量为 此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为 (3)锻件形状复杂系数 对 大致确定锻件外轮廓包容体的长度、宽度和高度，即 l=20mm,b=20mm,h=20公式可计算出该锻件的形状复杂系数 S=m /n m n 所以 S=16 16 16 106_ )=于 该拨叉的形状复杂系数属 。 （ 4）锻件材质系数 该零件材料的碳的质量分数大于 生铁，所以该锻件的材质系数属于 (5)锻件分模线形状 根据该零件的行为特点，本零件选择高度方向的对称平面为分模面，属平直分模线。 （ 6）零件表面粗糙度 由零件图可知，该零件各加 工表面的粗糙度均大于等于 确定机械加工余量 根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表，由此查得单边余量再厚度方向为 平方向亦为 锻件各外径的单面余量为 轴向尺寸的单面余量为 件中心两孔的单面余量按表查得为 定毛坯尺寸 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度大于 分析本零件，其各加工表面粗糙度均大于或等于 此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余 量即可。查表确定内外圆角半径都为 2 综上所述，确定毛坯尺寸见表 2 2件毛坯尺寸表 零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸 偏差 长度 20 +文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7 页 共 20 页 高度 20 +度 20 +径 20 +文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8 页 共 20 页 3、选择加工方法，制定加工艺路线 定位基准的选择 定位基准有精基准和粗基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 (1)精基准的选择 精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。根据该零件的技术要求和装配要求，选择下端面为精基准，利用夹具体本身的面定位方式，方块装在夹具上，定位比较稳定，夹紧方便。 (2)粗基准的选择 主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的定位误差。 选作粗基准的平面应平整，没有浇冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠 。所以粗基准为通孔的圆柱端面。 零件加工方法的选择 (1)加工阶段的划分 当零件的加工质量要求较高时 ,往往不可能用一道工序来满足要求 ,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力 ,零件的加工过程通常按工序性质不同 ,可以分为粗加工 ,半精加工 ,精加工三个阶段。 在粗加工阶段，先粗铣外圆柱，钻通孔，直孔，倒角，再半精加工通孔直孔，最后精铣外圆柱控制总高度，精铰孔，倒角。 制订工艺路线 （ 1）工序顺序的安排 机械加工工 序 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗铣将在较短时间内将工件表面上的大部分余量铣掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精铣的余量均匀性要求，若粗铣后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精铣，以此为精铣做准备。 对该零件应该先加工圆柱表面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的圆柱端面打孔比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于 说先加工 为定位基准再来加工孔。 后处理工序 加工成 型后，先去除毛刺，再将零件装夹在珩磨机上进行抛光处理，主要目的是保证内孔粗糙度达到 外观正常。 (2)确定工艺路线 在综合考虑上诉工序顺序安排原则的基础上，表 3 表 3工序号 工序内容 刀具 1 粗铣直孔圆柱 3/8铣刀 2 粗铣通孔圆柱 3/8铣刀 3 点孔 1/4*118中心钻 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9 页 共 20 页 4 钻通孔 5 镗通孔 6 粗铰通孔 刀 7 钻直孔 8 镗直孔 9 粗铰直孔 刀 10 半精铰通孔 刀 11 半精铰直孔 刀 12 精铣直孔圆柱 3/8铣刀 13 精铣通孔圆柱 3/8铣刀 14 倒角 3/16倒角刀 15 精铰通孔 刀 16 精铰直孔 刀 17 去除毛刺 18 抛光 珩磨机 19 清洗 清洗机 20 激光打标 激光打标机 21 目检 22 终检 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10 页 共 20 页 4、工序设 计 择加工设备与工艺装备 （ 1）机床设备的选用 在大批生产条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可以选用通用设备。本零件选用的是数控加工中心，应用法兰克系统，牧野或友嘉。 （ 2）工艺装备的选用 工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。本零件所选用的刀具见表 3本零件属大批量生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，选择如下 : 读数值 量范围 0 25的壁厚千分尺，量范围 50 125的外径千分尺，同心表，高度仪，卡尺，投影仪，三坐标，轮廓度仪，粗糙度仪， 5倍镜。 本零件所选用的夹具为专用夹具。 定工序尺寸 （ 1） 工序 1 和工序 12 粗铣、精铣直孔圆柱至设计尺寸的加工余量，工序尺寸和公差的确定 工序 1：以夹具定位，粗铣外圆柱表面，保证工序尺寸 工序 12：以夹具定位，精铣外圆柱表面，保证工序尺寸 到零件图设计尺寸的要求。 1） 由零件图可知， ） P 1 = P 2 + Z 2 ，其中 Z 2 为 精铣 余 量， 查表 确 定 Z 2 =则于工序尺寸 在粗铣加工中保证的，查表知，粗铣工序的经济加工精度等级可达到最终的加工要求 此，确定该工序尺寸公差为 ） P 1 + Z 1 ,其中 粗铣余量，查表确定 Z 1 = P 1 + 于工序尺寸 表知，粗铣工序的经济加工精度等级可达到最终的加工要求 此，确定该工序尺寸公差为 0验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需要对加工余量进行 校核。 2 的校核 在图 32 是封闭环，故 ( )1 的校核 在图 31 2 是封闭环，故 P (P 量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。 将工序尺寸按“入体原则”表示： (2)工序 2和工序 13的尺寸确定与上述（ 1）一样 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11 页 共 20 页 (3)工序 4、 5、 6、 10、 16 钻、镗、粗铰、半精铰、精铰通孔的加 工余量，工序尺寸和公差的确定 由表可查出，精铰 Z=铰 Z=孔 Z=孔 Z=表可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰 铰 孔 孔 据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为：铰 镗 0孔 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为：精铰 粗铰 镗孔 钻孔 (4)工序 7、 8、 10、 11与上述 (3)一样 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12 页 共 20 页 5、确定切削用量及基本工时 切削用量包括背吃刀量 进给量 f 和切削速度 v 。确定顺序是确定 f ，再确定 v 。 序 1 切削用量及基本时间的确定 本工序为粗铣直孔外圆表面的切削用量，是以定位棒和下端面定位，机床为立式数控加工中心。 1)切削用量 确定 圆的切削用量 确定 f 的确定 查表可得，按铣刀直径和铣削宽度，该工序的每齿进给量 z. c. 切削速度 v 的确定 查表，按立铣刀 d/z=10/3 的条件选取，铣削速度 0m/公式 n=1000v/ d 可求得该工序铣刀转速， n=1000 20/10= n=600r/入公式的 v= n d/1000=600 10/1000=最后确定的切削用量为 f=z, n=600r/v=2)基本时间 确定 圆的基本时间 t 根据表 2外圆基本时间为 fM z j 21 式中： 21l ， 31l ， 12 l ， 4=8.3 ， 则 fM z j 21 =其他工序切削用量及基本时间确定 如下表 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13 页 共 20 页 工步号 工步名称 背吃刀量给量mm/r 主轴转速r/削速度m/削用时 s 1 粗铣通孔圆柱 00 钻通孔 95 镗通孔 50 粗铰通孔 7 钻直孔 95 镗直孔 50 粗铰直孔 7 半精铰通孔 500 半精铰直孔 500 0 精铣直孔圆柱 000 1 精铣通孔圆柱 000 2 精铰通孔 500 250 3 精铰直 孔 500 250 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14 页 共 20 页 6、夹具设计 本零件的夹具设计为铣三个圆柱面的铣床夹具，是专用夹具。 专用夹具的基本要求 （ 1）保证工件的加工精度 专用夹具应具有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 （ 2）提高生产效率 应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。 （ 3）工艺性好 专用夹具的结构应简 单、合理，便于加工、装配、检验和维修。 专用夹具的制造属于但见生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。 （ 4）使用性好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑机构。 （ 5）经济性好 除考虑专用夹具本省结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。 本零件的夹 具设计为 夹具类型的选择 由于该工件生产为大批量生产，且工件体积小，结构复杂，所以选择类型为铸造夹具体。 定位方案的确定 对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床占据正确的位置，并使这个位置在加工过程中不会受外力的影响而变动。 由于工件为半成品原件，其外形为正六边形。因此工件是以夹具凹槽的三个面为定位面， x、 x、 y、中 x、 y、 此三个面属于过定位。因为本产品加工为多次加工，所以每次走刀点相同，因此用过定位方式来确定走刀点。所以这种过定位方式是可以被采用的。如夹具图所示： 错误 !未找到引用源。在夹具图中，我们可以看到一共有十二个定位凹槽。每一个凹槽上面有三个面用来定位工件。每次将工件装夹在凹槽上，工件的面与凹槽面紧紧靠在一起。 过定位可以保证每次装夹工件在同一个地方。不需要每次加工前重新调整刀得下刀位置。过定位的好处就在于节省加工时间以及减少下刀误差以保证工件的尺寸精度。图中所示的定位面要求平整，面与面之间的垂直度的误差均要小于 样就能准确的定位工件。 如果我们以两个面定位，虽然限制了全部自由度，但是在 装夹工件的时候我们将买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15 页 共 20 页 无法保证工件可以准确的定位在下刀点，那样就容易造成每次的调刀，耽误工时，同时易造成刀具的伤害。 因此，我们选择三个面过定位方式来定位工件。 夹紧机构的设置 根据生产率要求，运用手动夹紧可以满足。通过压块夹具、弹簧夹具和压紧螺钉使夹具压紧工件，实现夹紧，有效提高了工作效率。采用手动夹紧方式夹紧工件手动夹紧是可靠的，可免去夹紧力计算。 如图所示为压块与弹簧夹具：买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16 页 共 20 页 该组合小夹具可以很好夹紧工件。将此组合小夹具放在夹具图上的两个靠近的凹面中间，用 螺丝将它拧在中间的螺纹孔内。 当将正六边形工件放在凹槽面上后，用力锁紧 压块压紧弹簧片使弹簧片向两边膨胀从而达到压紧工件的装用。使用这种组合夹具的优势在于它自生可通过 夹工件方便，并且在零件受到加工的时候不会松动。如果我们选择楔形快来压紧工件，就有可能在工件被加工是的时候楔形快松动使得工件松动而导致断刀。而且