摆架零件的工艺规程及钻Φ15孔的钻床夹具设计【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 设计说明书 题目： 摆架 零件的工艺规程及钻 15 孔的钻床夹具设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 2 二 . 工艺规程设计 3 4 的选择 传 5 的分析 5 序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 6 三 夹具设计 15 专用 夹具的设计 15 具方案设计 15 位误差分析 16 导装置设计 17 紧机构设计及夹紧切削力分析计算 19 总 结 22 参考文献 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 页 共 25 页 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。 摆 架 的加工工艺规程及其钻的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、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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 第 2 页 共 25 页 一、 零件的分析 零件的工艺分析 摆架 有 2 个加工面他们 相互之间没 有 任何 位置度要求。 1： 以 端面为基准的加工面，这组加工面主要是 左右端面 和 36的孔 ， 2： 以 36 孔为基准的加工面，这组加工面主要是 宽 10槽和 15孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 页 共 25 页 二 . 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件材料为 虑到 摆架 运行时经常需要 摆动 ，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件 成批生产 ，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 基面的选择的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工 表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 （ 2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 页 共 25 页 细致的组织，以增加耐磨性。 （ 3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （ 4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞 边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （ 5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。 我们选取不加工的外圆表面作为粗基准 。 基准的选择 精基准的选择应满足以下原则： （ 1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。 （ 2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换 产生的误差，简化夹具设计与制造。 （ 3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 页 共 25 页 表面之间的位置精度由先行工序保证。 （ 4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。 （ 5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。 以 已经加工好的 36孔 和一端面 为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算， 这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 制定以下两种工艺方案 ： 方案一 工序 ： 铸造 工序 ： 时效处理 工序 ： 铣 60， 15左 端面 工序 ： 铣 整个右端面 工序 ： 钻，扩 35 孔 工序 ： 镗孔至 36 工序 ： 拉宽 10工序 ： 钻 ，扩，铰 15 孔 工序 ： 检验 工序 X： 入库 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 页 共 25 页 方案二 工序 ：铸造 工序 ： 时效处理 工序： 铣 60， 15左 端面 工序： 铣整个右端面 工序： 钻，扩 35 孔 工序 拉宽 10工序 钻，扩，铰 15 孔 工序 检验 工序 库 工艺方案一和方案二的区别在于方案一 把 在 钻 ，扩 36 孔 后又增加一道镗 36孔的工序 ， 因为我们所加工的孔的精度要求比较高，粗糙度为 寸公差为 然我们钻扩孔很难达到精度要求，扩孔后的粗糙度才达到 此我们有必要在后面加一个 镗孔，以确保加工的精度和粗糙度要求， 综合考虑我们选择方案一 具体的加工路线如下 工序 ：铸造 工序 ： 时效处理 工序： 铣 60， 15左 端面 工序： 铣整个右端面 工序： 钻，扩 35 孔 工序： 镗孔至 36 工序： 拉宽 10工序： 钻，扩，铰 15 孔 工序： 检验 工序 X：入库 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7 页 共 25 页 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 摆架 零 件材料为 生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。 2、 摆 架 的 底面 由于 摆架 底面要与其他接触面 接触， 同时又是 36孔的中心线的基准。 粗糙度要求为 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导一书中 表 2量留 较合适 。 3、 摆架 的孔 36孔，因为尺寸相对来说较大可以铸造出，因此 36孔 毛坯为空心， 铸造出孔。孔的精度要求介于 照参数文献，确定工艺尺寸 单边 余量为 15相对较小，差资料知不需要铸造出孔。 确定切削用量及基本工时 工序 ：铣 60 左右端 面 工步一：铣 60 左端面 1. 选择刀具 刀 具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大， 一次加工完成 p 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8 页 共 25 页 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750601 0 0 0 w 当750r/ 按机床标准选取 6003） 计算工时 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 0 395421 25左 端面与之相同， 工序 整个右端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 p ， 50 ， 50 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4） 决定铣削深度 因为加工 余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9 页 共 25 页 5） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 346515010001000 rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750651 0 0 0 w 当750r/ 按机床标准选取 6006） 计算工时 切削工时： l=160 1 ， 2 ，则机动工时为 m 0 31 6 0921 钻，扩 36孔 工步一钻孔至 34 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 40 时， 。由于本零件在加工 31 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10 页 共 25 页 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 5234 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75341000 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 4 扩孔 利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 钻 根据机床说明书，选取 m i n/461231213121 钻则主轴转速为 m 4 ，并按车床说明书取 8 ，实际切削速度为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11 页 共 25 页 m 8351000 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m V：镗 36，选用机床： 刚镗床。 （ 1） 镗孔至 36边余量 Z=次镗去全部余量， 进给量 根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度为 0 m ，则 m 16361001 0 001 0 00 w 由于 刚镗床主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。 切削工时： ,70 ,32 3 m 6 4370211 fn 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12 页 共 25 页 工序 V： 拉 宽 10拉 宽 10键槽 卧式内拉床 序切削用量及基本工时的确定：拉宽 6 的键槽 单面升齿，根据有关手册，确定拉花键孔时的花键拉刀的单面升齿为 削速度为 m 切削工时 式中： 3 的长度系数取 机床反行程系数 ，取 ( 所以拉刀同时工作齿数 z=l/p=70/削工时 I：钻扩，铰 15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 第 13 页 共 25 页 切削用量及基本工时的确定： 钻 孔，扩 选用机床： 钻孔 14 选择 14速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表 6） 0 . 4 3 /f m m r机（切削表 工艺表 16） 1 5 / m i （切削表 硬度 200 217 m i n/5 0 0 0 0 r/n（工艺表 5） 实际切削速度： m in/ 0 0 5804 0 0 机1 机机工艺5） 扩孔 选择 速钢锥柄扩孔钻（工艺表 8） 由切削表 扩孔钻扩 时的进给量0 . 7 0 . 8 /f m m r ，并由工艺表 16 取0 /f m m r机 扩孔钻扩孔时的切削速度 11()23c 钻 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14 页 共 25 页 由切削表 1 4 / m ，故： 1 1 1 1( ) ( ) 1 4 7 4 . 7 ( / m i n )2 3 2 3 m 钻m i n )/ 0 0D 0 0n c （ ）（ 按机床选取 168机 0 0 0 0 机机基本工时： 机铰 15 孔： 选择 10速钢锥柄机用铰刀（工艺表 7） 由切削表 1 . 0 1 . 5 /f m m r ， 0 . 1 5 0 . 2 5pa m m，4 8 / m i 由工艺表 16 得 1 /f m m r41000D ）（按机床选取 机m i n/6815 机 1 机机买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15 页 共 25 页 三 、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配 第 70 道 工序的钻 ，扩，铰 15的钻床夹具 。 （ 夹具方案设计 （ 一 ）定位基准的选择 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用 同一定位基准进行加工。故加工 15孔 时，采用 36的 孔和 端面作为定位基准。 （ 二 ） 定位方式及定位元件的确定 因为我们要钻的是 15孔， 36孔是工件的定位中心，在 加买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16 页 共 25 页 工 15 孔前，我们已经加工加工了 36 孔 。 且 15 孔和 36 孔有尺寸公差要求因此我们采用已加工好的 36 孔和端面作为定位基准 加工表面为 15孔，在给定的零件中，对本步加工的位置公差并未提出具体的要求，但也要保证一定的同轴度误差使壁厚均匀。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。未标注公差认为 25 外圆直径公差 T=（ 1）定位方案的确定： 1 判断应该限制的自由度 根据工序简图所示坐标系及加工要求，应限制工件的四个自由度，分别为 y 轴的旋转、位移和 z 轴的旋转、位移。 X 轴方向上的转动及移动及自由度不予限制。 2 选择定位基准 因为我们要钻的是 15孔 ，在 加工 15孔前，我们 已经加工了 36 孔 。 因此我们采用已加工好的 36孔及 端面和25外圆定位作为定位基准 。 3 选择或设计定位元件 采用端面 心轴 和 活动 制旋转方向的自由度。通过手柄带动压头压紧工件。即采用 心轴定位 定位， 活动 紧。 （ 位误差的 分析与计算 本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在 Z 轴方向，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17 页 共 25 页 且向下，见下图。 0 . 0 1 2 0 . 0 2 3 0 . 0 3 2 0 . 0 6 72 T d 式中 定位副间的最小配合间隙（ 工件圆孔直径公差（ 定位销外圆直径公差（ 。图 定位销 水平放置时定位分析 图 因为 15孔 和其他孔没有位置度要求，只和 36孔有尺寸公差要求，尺寸公差为正负 们的定位误差最大为 满足要求 导装置 设计 15 的孔粗糙度要求为 差要求为 图可以看出，光洁度要求较高，因此我们需钻，扩，铰才能满足要求，因为钻后还要扩孔和铰孔，为了我们钻后能及时的扩孔和铰孔，我们 切削才 ，粗糙度和尺寸公差方 能满足加工要求。故选用快换买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18 页 共 25 页 钻套 （其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 因为快换钻套用的时间配合较松，因此我们要加一个压紧螺钉，同时因为快换钻套要不断的装卸，为了防止钻模板在多次装卸中磨损，造成无法使用，因此我们在快换钻套外面加一快换衬套，根据工艺要求， 即先用 14 的麻花钻钻孔，根据 84 的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为 14用标准 后再用 15铰刀以确保加工的质量 快换钻套的主要尺寸如下图 快换钻套 的相关参数及图形如下 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19 页 共 25 页 紧机构设计与夹紧力分析计算 我们采用心轴定位，采 用活动 V 型块压紧，以限制旋转方向的自由度，同时起防止震动的目的，因为工件的切削力是向下的，靠钻头的切削力即可夹紧工件。 1、切削力及夹紧力的计算 刀具： 14 的麻花钻， 扩孔钻，铰刀。 钻孔切削力：查机床夹具设计手册 3钻削力计算公式： P 式中 P钻削力 t钻削深度 , 80文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20 页 共 25 页 S每转进给量 , 麻花钻直径 , 14B布氏硬度， 140所以 P =800（ N） 钻孔的扭矩： 20 1 式中 S每转进给量 , 麻花钻直径 , 23B布氏硬度， 14020 1 =23