壳体零件的工艺规程编制及夹具设计【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 I 壳体零件的工艺规程编制及夹具设计 摘要： 本设计是一种壳体的工艺设计和夹具设计。此零件是一类支撑和包容传动机构的壳体零件。在机床加工工件时，需要定位和夹紧，在机床上用来完成工件装夹的工艺装备就是各类机床中最为广泛的“机床夹具” 我们制作及研发夹具是要让夹具具有以下优点：要操作方便，安全，质量高，夹持稳定，提高工作的效率，减轻工人的工作量，实现人机共赢，从而使经济效益大幅提高，为国家创造财富。 除此之外，还设计了一套专用车床夹具和专用钻床夹具。 关键词： 壳体；工艺设计；夹具；效率；经济效益； 财富 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is to a is a of In a we to on to is in of & D is to To to of so a in In a 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘要 A b s t r a c t 目录 1 绪论 1 题的提出原因 1 题的主要内容 4 1 . 3 课题的构思 4 2 零件图工艺性分析 5 件结构功用分析 5 件图纸分析 5 要技术条件 6 3 机 械 加 工 工 艺 规 程 设 计 7 3 坯选择 7 坯余量确定 7 坯 7 具类型的确定 8 具设计参数确定 8 具工作草图 9 量具类型的确定 10 极 限量具尺寸公差确定 10 极限量具尺寸公差带图 10 极限量具结构设计 10 4 机械工艺路线确定 13 定位基准的选择 13 精基准的选择 13 粗基准的选择 13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 加工顺序的安排 13 段的划分说明 13 加工工序简图 13 工序尺寸及公差确定 18 设备及其工艺装备确定 19 切削用量及工时定额确定 19 工序尺寸 精度分析 24 定位方案和定位元件的确定 24 5 夹具元件的确定 26 定位误差分析计算 26 夹紧方案及元件确定 27 夹具总装草图 28 参考文献 28 致谢 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 课题的提出原因 机床夹具 进入 21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。随壳体零件 概念：壳体零件主要是指箱体类零件，是具有一定内腔的薄壁类结构。 作用：壳体也是构成主机的主要部件，壳体一般在主机在结构中起到支撑和包容其他零件的作用。 结构：壳体内会安装许多细小零件，一般是由一定厚度的四壁及类似外形的内腔构成的箱形体。壳壁部分常设计有安装轴，油塞等结构。 包括：减速箱，发动机等，结构一般比较复杂。 质量：质量 好坏会直接影响到产品整机的使用性能和工作稳定性，尤其是对工作要求比较高的机器，其对壳体的加工质量要求会更高，合理的工艺会对提高产品的生产率和合格率起到至关重要的作用。 概念 作用 优点 机床上装夹工件的一种装置 使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变 1 使用夹具可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 着制造业就对数控机床的大量要求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，不断发展以满足生产的需要，本文简析了数控机床高速化，高精度化，复合化，智能化，开放化，网络化，多轴化，绿色化等发展趋势，并提出 了我国数控机床发展中存在的一些问题 3，所以要对进行壳体零件的工艺改进。 我国数控技术起步于 20世纪 50年代，经过个各阶段的发展，现已基本掌握了现代数控技术，建立了数控开发生产基地，培养了许多数控专业技术人才，初步形成了自己的数控产业 4。 由于国内与国外在技术方面依然存在着很大的差距，依然存在以下问题见下图 示： 图 内技术含量现状国内技术含量现状 1）技术创新成分低，消化吸收能力不足，落后于国外技术水平，特别是在 高精尖方面，这造成了无法摆脱对国外技术依赖的状况； 2）大部分数控产品体系结构不够开放，用户接口不完善，少数具有开发功能的产品，只停留在研制阶段，这无形中流失了许多资源 ； 3）功能化部件专业化生产水平较低，产品可靠性不高，市场占有率低，种类覆盖率低，没有形成规模生产； 4）网络化程度不高，目前我国的数控技术网络被用于 集成化，网络化水平和远程故障排除水平有限 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 图 成原因 课题的主要内容 形成原因 1)企业自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强，数控系统的标准研究不够，而且企业对 引进技术的吸收和再创造能力不足； 2）不良的竞争机制导致人才的大量流失，又制约了技术，产品的创新，也很大程度上制约了计划的有效实施； 5）对国内数控数控产业进程的艰巨性，长期性和复杂性的特点认识不足，对产业市场的不规范以及对国外企业的产业保护及限制估计不足，对我国的数控技术应用能力的认识不够； 4）对数控技术关注的时候，从数控技术角度关注的多，从产业链角度关注的少，没有建立起完整的配套体系 ， 3）国内对数控装置研发进行着低水平研发，投资不够集中，造成产品水平和品质都跟不上 7 1）新一代数 控系统向 2）驱动装置向交流，数字化方向发展 3）增强通信功能，向网络化发展 4）数控系统在控制性能上向智能化发展9国外发展趋势 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 1）画毛坯图 ，拟定工艺路线，选择机床和工艺设备，填写工艺过程卡片。 2）确定加工余量，工序尺寸，切削用量，时间定额，填写工序卡片。 3）完成夹具草图，总图，零件图的设计，进行 4）外文资料翻译一篇。 5）撰写设计说明书。 课题的构思 在做铣夹具和钻夹具的过程中，首先要分析壳体零件图及加工技术的要求，其次考虑毛坯的选择，再者要考虑制定机械加工工艺过程中一些关键问题，最后结合实际情况设计出方便实用且经济的夹具。 2 零件图工艺性分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 零件结构功 用分析 壳体零件是机械中常见的一种零件，通常起支承作用。它的应用范围很广，例如支承旋转轴上的轴承，等等。由于它们有不同的功能，壳体类零件的结构和尺寸有着很大的差异，在结构上有共同特点：零件的主要表面为精度要求较高的轴承孔，零件由内孔，外圆，凸台，表面构成 12。 零件图纸分析 由 件图可知，该零件形状较为复杂、外形尺寸不大，所以可以采用铸造毛坯。由于该零件的两个 28 孔与轴承配合，它的表面质量直接影响两轴承的旋转精度与工作状态，通常对其尺寸要求较高。一般为 工时两 28孔的同轴度应该控制在 65 图 件图 主要技术条件 主要技术条件如下图 28 孔的孔径的尺寸误差和形状误差会造成轴承与孔的接触不良，所以对轴承座孔的要求较高。 1）孔径精度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 图 要技术条件 3 机械加工工艺规程设计 毛坯类型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 表 坯类型 毛坯余量确定 由机械加工工艺设计学得毛坯加工 余量为 5，毛坯尺寸偏差为 3。 毛坯零件合图草图 图 坯零件合图草图 毛坯种类 制造精度（ 加工余量 原材料 工件尺寸 工件形状 砂型铸造 13 级以下 大 种尺寸 复杂 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 图 坯零件合图草图 刀具类型确定 此道工序保证的尺寸精度要求较高 28内孔端面必须垂直，因此选用 90度闭孔镗刀。 3. 4. 1 刀具设计参数确定 14（精镗 28差等级为 孔） 表 具设计参数确定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 刀具工作草图 图 具工作草图 量具类型确定 序号 项目 数据 来源或公式计算 采用值 1 刀具类型 表 22接式 90度闭孔镗刀 2 刀片材料 杆材料 45钢 3 几何角度 表 222 s= o=15度 o=8度 o =6度r=90度 r =56度 =2 断削参数前面型式 表 22f=r） 带倒棱曲面圆弧卷削槽前面 5度 5 过渡刃 表 2 过渡刃和修光刃 刀片型号 表 2416 L=16 B=10 C=10 7 镗刀外型结构尺寸 表 3具设计手册） 0M=5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 对轴承座孔 28（ 首先确定被测孔的极限偏差， 然后查公差书第三章极限与配合标准得 28上偏差 偏差差等级为 承座孔 28的量具用塞规。 极限量 具尺寸公差确定 1）确定工作量规的制造公差和位置要素值，由公差书表 68 的量规公差为 T=置要素 Z=5。 2）计算工作量规的极限偏差： 28 通规：上偏差 =+T/2=（ =偏差 =（ 012） =损极限 = 规：上偏差 =偏差 = +=+ 极限量具尺寸公差带图 图 限量具尺寸公差带图 极限量具结构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 限量具结构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 4 机械工艺路线确定 定位基准的选择 精基准的选择： 以 壳体底面与两 7 孔作定位基准，因为符合基准重合原 则且装夹误差小 16。 粗基准的选择： 按照 壳体上端面和壳体支撑外圆弧定位加工。 加工顺序的安排 加工顺序为先面后孔 17. 段的划分说明 加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段 18。 加工工序 表 工工序简表 1 铸造 铸造，清理 2 热处理 时效 3 粗车，半精车，精车 如图所示 2 4 粗铣 12凸台顶面 如图所示 3 5 钻 2 孔 如图所示 4 6 去毛刺 7 40外圆两端面 如图所示 5 8 粗镗 25 内孔、半精镗、精镗 28 内孔 如图所示 6 9 检验 10 钻、攻 如图所示 7 11 钻、攻 3纹孔 如图所示 8 12 钻、攻 2纹孔 如图所示 9 13 锪 22沉头孔 如图所示 10 14 去毛刺 15 终检 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 2 图 3 1） 钻 2孔（图 4） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图 4 2） 40外圆两端面（图 5） 图 5 3） 粗镗 25内孔、半精镗、精镗 28内孔（图 6） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 6 4） 检验： 5） 钻、攻 纹孔（图 7） 图 7 6） 钻、攻 3 8） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 8 7） 钻、攻 2 9） 图 9 8） 锪 22 沉头孔（图 10） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 10 9） 去毛刺： 10）终检： 工序尺寸及其公差确定 25 1） 工艺路线 基本尺寸 工序余量 经济精度 工序尺寸 铸 车 27 半精车 精车 25 28 2） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 设备及其工艺装备确定 所用的设备有： 10， 作台，钳工台 19。 夹具有： 2孔专用夹具，心 轴 20。 刀具有： 90 度车刀， 7 钻头，平板锉，开式自锁夹紧镗， 5 钻头， 4钻头， 锉刀。 量具有：游标卡尺，专用塞规 21。 切削用量及工时定额确定 （ 1） 粗车、半精车、精车时：（ 辅 机 工 休） 1）粗车 70底面时：（车刀刀杆尺寸 5表 22： f=1.0 mm/r 由表 ： v=59 m/ n=3180=268r/时定额： 由表 23：装夹工件时间为 表 ：松开卸下工件时间为 表 ：操作机床时间为： 表 ：测量工件时间为： 1=.2 表 机动时间为： 表 场地布置，休息时间和生理时间分别为： 6 5基 =lz/00 68 x1 2+4+T 基 =75 精车 70 底面时：（车刀刀杆尺寸 5 由表 24： f=0.7 mm/r 由表 ： v=80 mm/r 则 n=3180=363.4 r/艺路线 基本尺寸 工序余量 经济精度 工序尺寸 铸 22 6 22 镗 25 3 半精镗 精镗床 28 28 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 工时定额： 由表 ：操作机床时间为： 表 ：测量工件时间为： 1=.8 表 机动时间为： 基 =lz/00 2+T 基 =）粗镗环形槽：（车刀刀杆尺寸 25 由表 ： f=r 由表 ： v=90m/r 则 n=3180=715.5 r/时定额： 由表 ：操作机床时间为： 表 ：测量工件时间为： 1=.8 表 机动时间为： .1 m/r lz/.2 2+T 基 =）粗车 25 外圆时：（车刀刀杆尺寸 6 由表 3f=0.5 m/r 由表 ： v=82 m/r 则 n=3185=1043 m/r 工时定额： 由表 ：操作机床时间为： 表 ：测量工件时间为： 1=.8 表 机动时间为： .1 m/r lz/ 2+T 基 =） 半精车 25外圆时：（车刀刀杆尺寸 6 由表 3f=0.4 m/r 由表 ： v=100 m/r 则 n=3185=1227 m/r 工时定额： 由表 ：操作机床时间为： 表 ：测量工件时间为： 1=.8 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 由表 机动时间为： .1 m/r lz/ 2+T 基 =） 精车 25外圆时：（车刀刀杆尺寸 6由表 3f=0.3 m/r 由表 ： v=107 m/r 则 n=3185=1361 m/r 工时定额： 由表 ：操作机床时间为： 表 ：测量工件时间为： 1=.8 表 机动时间为： .1 m/r lz/ 2+T 基 =） 粗车 25端面时：（车刀刀杆尺寸 6由表 325： f=0.5 m/r 由表 ： v=74 m/r 则 n=3185=941.2 m/r 工时定额： 由表 ：操作机床时间为： 表 ：测量工件时间为： 1=.8 表 机动时间为： .1 m/r lz/.2 2+T 基 =1.1 总 =+T 总 2+= 2） 铣 12凸台顶面时： 切削用量： 表 ： f=0.2 m/r 由表 ： v=120 m/r 则 n=318V/D= 318 0=1272 m/r 工时定额： 由表 ： lw+lf/表 ：操作机床时间为： 表 ：测量工件时间为： 1=3=5115基 =lz/.5 2+T 基 = 3） 钻 2 孔时； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 切削用量： 表 ： f=m/r 由表 ： v=13 m/r 则 n=318V/D= 318 =590 m/r 工时定额： lw+lf/.1 表 26：装夹工件时间为 表 ：松开卸下工件时间为 表 ：测量工件时间为： 1=3=47 4=15 2+T 基 = 4） 粗铣、半精铣 40两端面时； 粗铣时：切削用量： 表 ： f=0.2 m/r 由表 质合金铣刀铣削灰铸铁时 v=120 m/r 则 n=318V/D=r 工时定额：由表 lw+lf/铣时：切削用量： 由表 ： f=m/r 由表 质合金铣刀铣削灰铸铁时 v=150 m/r 则 n=318V/D=954m/r 工时定额：由表 lw+lf/.5 表 ：操作时间为 表 ：测量工件时间为： 1=3=51 4=15 2+T 基 = 5） 粗镗 25 内孔、半精镗、精镗 28 内孔时； 粗镗时：切削用量： 由表 ： f=0.5 m/r v=80 m/r 则 n=318V/D=r 工时定额： lw+lf/精镗时：切削用量： 表 ： f=r v=100m/r 则 n=318V/D=1272m/r 工时定额： lw+lf/镗时：切削用量： 表 ： f=r v=80m/r 则 n=318V/D=r 工时定额： lw+lf/表 ：装夹工件时间为 表 ：松开卸下工件时间为 表 ：操作机床时间为： 表 ：测量工件时间为： 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 3=564=15 2+T 基 = 6） 钻、攻 纹孔时； 切削用量： 表 ： f=m/r 由表 ： v=15 m/r 则 n=318V/D= 318 =954m/r 工时定额： lw+lf/.5 表 ：装夹工件时间为 表 ：松开卸下工件时间为 表 ：操作机床时间为： 1=3=47 4=15 2+T 基 = 7） 钻、攻 3 切削用量： . 由表 ： f=m/r 由表 ： v=15 m/r 则 n=318V/D= 318 =1192m/r 工时定额： lw+lf/.1 表 ：装夹工件时间为 表 ：松开卸下工件时间为 表 ：操作机床时间为： 1=3=47 4=15 2+T 基 = 8） 钻、攻 2 切削用量： 表 ： f=m/r 由表 ： v=15 m/r 则 n=318V/D= 318 =r 工时定额： lw+lf/.5 表 ：装夹工件时间为 表 ：松开卸下工件时间为 表 ：操作机床时间为： 1=3=47 4=15 2+T 基 = 9） 锪 22 沉头孔时时； 切削用量： 表 ： f=m/r 由表 ： v=15 m/r 则 n=318V/D= 318 =r 工时定额： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 lw+lf/表 ：装夹工件时间为 表 ：松开 卸下工件时间为 表 ：操作机床时间为： 1=3=47 4=15 2+T 基 =工序尺寸精度分析 表 序尺寸精度分析 定位方案和定位元件的确定 定位方案的确定： 根据该工件的加工要求可知该工序应当限制工件的五个自由度， x 转动、 z 转动。为了方便的控制刀具的走 刀位置，还应限制 z 移动，所以工件的六个自由度都限制，由图分析可知要使定位基准与设计基准重合必须选择选 25外圆，底平面为定位基准，以 40外圆端面定位限制 图 11） 定位元件的确定： 定位面是 25外圆，底平面， 40外圆端面。 由图（ 12）可看出此工序的加工精度要求不高，因此定位孔的尺寸由机床夹具设计手册可以知道选用 25H7/图 11 生产类型 加工要求 中批量生产 摇臂钻床加工 精度不高 钻 2孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 图 12 5 夹具元件的确定 定位误差分析计算 (1)分析计算孔的深度尺寸 7的定位误差： 定位误差计算如下： (d)= 1/ ( D+ d+ (2= T/3 所以满足要求。 夹紧方案及元件确定 （ 1） 计算切削力及所需加紧力： 受力情况为：加紧力 J、切削力 F 和工件重力 G，三个力作用方向一致，由机床夹具设计手册得计算公式 27： p=667 26 1083N 实际所需加紧力与计算加紧力之间的关系为： F=由表 1文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 （ 2） 设计钻套，连接元件及夹具体，钻模板： 表 套、连接元件及夹具体简介 夹具总装草图 （图 13） 名称 生产类型 选用情况 作用 工件 中批量生产 换钻套，活动式钻模板 度 14 用两个 A 型定位键来确定键在机床上的位置 铸造夹具体 基本厚度 15 做 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 图 13 夹具总装草图 参 考 文 献 1 机械零件课程设计 ： 主编：任青剑 贺敬宏