设计KCSJ-05 支架零件的机械加工工艺规程及典型夹具(大批量生产)【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 械制造技术课程 设计 院 系 专 业 姓 名 年 级 指导教师 二零一零年六月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 机械制造技术课程设计任务书 机械与材料工程 学院 机械设计制造及其自动化 专业 2007 年级 学生姓名 : 罗来杰 题目： 设计 架 零件的机械加工工艺规程及典型夹具 (大批量生产 ) 主要内容： 1绘制零件 图及零件 的毛坯图 ( 2设计零件的机械加工工艺规程，并填写： （ 1）整个零件的机械加工工艺过程卡（ （ 2）所设计夹具对应工序的机械加工工序卡（ 3设计某工序的夹具一套，绘出总装图（ 4编写设计说明书。 指导教师： 胡世华 班 级： 学 生 ： 罗来杰 2010 年 6 月 17 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目 录 第 1章零件分析 . 1 件的作用 . 1 件的工艺性分析和零件图的审查 . 1 第 2章 选择毛坯 . 1 定毛坯的成形方法 . 1 件结构工艺性分析 . 1 造工艺方案的确定 . 2 造工艺参数的确定 . 2 第 3章 工艺规程设计 . 2 位基准的选择 . 2 订工艺路线 . 2 择加工设备及刀、夹、量具 . 5 工工序设计 . 7 写 加工工艺 卡 片 . 4章夹具设计 . 14 定设计方案 . 错误 !未定义书签。 .出总装图 参考文献 . 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 序 言 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能够综合运用 机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（转速器盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计手册与图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次时间机会，为今后的毕业设计及外来从事的工作打下良好的基础。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指导。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1章 零件分析 支架是机床上用于支撑轴的机构，支架以 40 孔套在轴上。 本设计任务给定的零件转 支架 即传递运 动并保持其他零件正确工作方式，和保持互相之间的正确位置。其对加工平面，平行度，加工孔，垂直度，等有一定的要求，由于零件比较复杂，不成规则，故加工过程中需要用到复杂的夹具。 分析零件图可知，支架两竖起部分两端面和 85 外表面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，有提高了转动时 40 上下端面接触刚度； 85 和 8 孔的端面为平面，可以防止加工过程中钻头偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面（ 40 上下端面， 60 左右端面）和定位 表面外，其余表面加工精度均要求较低，不需要高精度机床加工，通过铣削，钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较为经济的方法保证质量地加工出来。 以设计题目知： Q=10000 台 |年， m=1件 |台；结合生产实际，备用率 a%和废品率 b%分别取 3%和 5%，代入年生产纲领计算公式得 N=10000台 |年 台 x（ 1+3%） x（ 1+5%） =10815件 |年 第 2 章 选择毛胚 定毛坯的成形方 法 该零件材料为 虑到支架工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，并且该零件年产量为 10000件 /年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。 件结构工艺性分析 该零件底平面因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢，故买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 能满足支架使用要求。 造工艺方案的确定 造方法的选择 根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰口铸铁为材料，并 且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件（参考金属工艺学课程设计表 1用砂型铸造。 造工艺参数的确定 工余量的确定 按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺学课程设计表 1得加工余量等级为转查表 1件高度 100寸公差为 13 级，加工余量等级为 H，得加工余量为 际调整取 第 3 章 工艺规程设计 本零件是有精度较高要求的孔的 方 状零件，平面和孔是设计的基准，也是 装配和测量的基准，在加工时，应尽量以大平面为基准。 先铣出下表面，以下表面为基准，加工出 后 端 面和上 表面， 再以上表面 为基准 加工左端面 ，以上端面为基准钻出 1 孔； 以后端面为基准钻出 2 孔； 先以 上表 面 和 I,基准，在铣床上铣出 右 端面，再以 下表 面 和 2 个 2 孔 为基准， 钻出 5 个 8 的孔 和 6 的孔以及铣出 85 的前端面 。 由于 竖起 部分的表面比较不易加工，首先以加工出来的 后 端面为基准加工出处的各个上端面，再以上端面为基准，加工出 I 孔处的 右 端面；零件的 2个 40 孔的上 边缘 表面是不能用来作为定位基准的。 本设计任务给的零件需要加工的表面有：端面，内孔，园角等，其加工方法如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 一 （ 1）下表面（大面积表面）：是定位基准面， 表面粗糙度 先 粗铣 ，在进行半精铣和精铣 。 （ 2）上边缘面：不是重要表面，粗铣即可。 （ 3） 处的上端面： 不 是重要表面， 没有 粗糙度 要求，只要 进行粗铣 即可。 （ 4） I 孔处的 右 端面： 是重要的表面， 表面粗糙度 行粗铣 ，后要半精铣或精铣 。 （ 5） 80 孔的外表面：是重要的表面，表面粗糙度 进行粗铣后半精铣或精铣 （ 6） 上 表面 ： 不 是重要表面， 没有 表面粗糙度 要求 ， 只 进行粗铣。 （ 7） 5 个 8 和 5 个 15 孔的 后 端面：表面粗糙度 需进行粗铣。 （ 8） 5 个 8 和 5 个 15 孔的加工：表面粗糙度 1 孔和 2 孔的后端面 为基准，粗铰出 5 个 8 孔 和 5 15 孔 ；普通铰床即可。 （ 9I 孔的加工：表面粗糙度 用铰床进行铰孔，粗铰或扩孔 后，进行精 铰。 （ 10） 的加工：表面粗糙度 要求较高的孔，可进行粗铰 半精铰，或者扩孔 精扩，既可满足要求。 （ 11）圆 角： 角，可用立铣刀周铣出 圆 角。 二工序顺 序的安排 （ 1） 机械加工工序的安排如下： 遵循“先粗后其他”原则，首先加工精基准 60； 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序； 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面 60 的孔，后加工次表面 遵循“先面后孔”原则，先加工支架下表面，在加工 60 的孔，先铣右端面，再铣 40 的孔。 （ 2） 热处理工序的安排如下 ; 模锻成型后切边，进行调制，调制硬度为 190220进行酸洗，喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐 磨性，消除毛胚表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响；支架竖起两端面在加工之前局部高频淬火，提高耐磨性和工作中冲击载荷的能力。 （ 3） 辅助工序的安排如下； 粗加工下表面和热处理后，安排校直工序；半精加工后，安排去毛刺和中间检查工序；精加工后，安排去毛刺，清洗和终检。 方案一： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 工序号 工序内容 01 铸造 02 粗铣下表面 03 粗铣上表面和后端面及左端面 04 精铣下表面 05 精铣右端面 06 粗扩，精扩，倒角，精 铰 40 孔 07 精铣 85 孔的外表面 08 精镗 60 孔 09 钻，倒 角，扩孔 8，扩孔 15 10 去毛刺 11 中检 12 热处理 13 清洗 14 终检 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 方案二：表 3 工序号 工序内容 01 铸造 02 粗铣下表面 03 粗铣上表面和后端面及左端面 04 精铣下表面 05 精铣 85 孔的外表面 06 精镗 60 孔 07 精铣右端面 08 粗扩，精扩，倒角，精 铰 40 孔 09 钻，倒角，扩孔 8，扩孔 15 10 去毛刺 11 中检 12 热处理 13 清洗 14 终检 、量具 择加工设备 (1)工序， ， 5 和 6， 7， 用的是铣床，分别进行粗铣，精铣。用普通的卧铣床 (2)工序 8 是铰孔工序，分别是粗铰和半精铰。使用普通的铰床即可。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 (3)工序 9 加工 2 个 6 孔， 5 个 8 孔， 5 个 15 孔，采用花盘加紧，在立式钻床即可。可选用 立式钻床。 择刀具 (1)在工序， 5， 6， 铣平面时，铣刀可以选择直齿或错齿的端铣刀和周铣刀，工序中有粗铣和精铣，在粗铣后，要留有一定的加工余量，供精铣工序加工。 (2)钻孔有 6, 8, 15 三种孔，需 要留一定的加工余量，可用 7, 14 麻花钻直接钻出来。 (3)铰孔需要铰三种孔 6, 8 和 15，有粗铰和精铰，粗加工可用 加工可用 择量具 本零件是单件 大 批量生产，故采用的是通用量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法的极限误差来选择。在这里选的是第一种方法。 由零件图上看，各平面的相互位置要求不是非常严格，用分度值为 量范围为 0游标卡尺就行了，因为其不确度为 然满足要求。 此零件对孔的精度要求较高，其中例如 I 孔的下偏差要求在 内，故可选用分度值为 量范围为 0内径百分尺，其不确定度为 足测量精度的要求。 工序 加工位置 毛坯 (粗加工 (半 精 加 工(精加工 (总加工余量 (下表面 面 ) 面 ) 25（双面） 2 5 上表面 端面 30(双面 ) 28(双面 ) 25(双面 ) 3 右端面 26 2 后端面 60 40 0 39 40买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 60 0 59 60 15 孔 0 15 6 孔 0 6 8 孔 0 8 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 （ 1） 75 40 60 度值为 量范围为 0游标卡尺 （ 2） 25 120 度值为 量范围为 0游标卡尺 （ 3） 170 210 度值为 量范围为 0游标卡尺 （ 4） 40 6 0 度值为 量范围为 0内径百分尺 6 8 15 度值为 量范围为 0游标卡尺 注：本零件要求测量的尺寸并不是很复杂，故只要这两种量具就足够了。 工工序设计 (一 ) 确定切削用量及基本工时（ 机动时间 ） 在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量。 (1)切削用量指 ：背吃刀量 切削深度 进给量 f 及切削速度 (2)确定方法是 ：确定切削深度 确定进给量 确定切削速度 (3)具体要求是 ：由工序或工步余量确定切削深度：精、半精加工全部余量在一次走刀中去除；在中等功率机床上一次走刀 达 8 10按本工序或工步加工表面粗糙度确定进给量：对粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初选进给量后还要校验机床进给机构强度：可用查表法或计算法得出切削速度 ，用公式换算出查表或计算法所得的转速 ，根据 在选择机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速 n 机 作为实际的转速，再用换算出实际的切削速度 填入工艺文件中。对粗加工，选取实际切削速度 、实际进给量 f 机 和背吃刀量 后，还要校验机床功率是否足够等，才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 工序钻个 40 (1)、 加工条件 工件材料： 火， b=220190 220工要求：钻扩孔 40床选择：选用立式钻床 工艺手册表 (2)、 确定切削用量及基本工时 选择 40速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册 d=40 L=25 f 机 =r (见切削手册表 工艺手册表 =13m/（见切削手册表 按机床选取 n 机 =195r/工艺手册表 所以实际切削速度： m/基本工时： l=80 ) 1 4) 4按工艺手册表 式计算 工序 粗、精铣左右端面 （） 粗铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 择用一把 质合金端铣刀，其参数为：铣刀外径00刀齿数 Z=10。 2）、确定铣削深度 a p： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 单边加工余量 Z=量不大，一次走刀内切完，则： a p=）、确定每齿进给量 根据切削手册表 硬质合金铣刀在功率为 床加工时，选择每齿进给量 z，由于是粗铣，取较大的值。现取： z 4）、选择铣刀磨 钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 取 据切削手册表 刀直径 00硬质合金端铣刀的耐用度 T=180 5）、确定切削速度 根据切削手册表 以查 由 z，查得 7mm/z n=245mm/z 85mm/z 根据 立铣床说明书（表 55 r/ 00 mm/(横向 ) 6）、计算基本工时： l=50 T=）精铣 1）、选择刀具： 根据工艺手册表 择用一把 质合金端铣刀，铣刀外径 00刀齿数 Z=10 2）、确定铣削深度 由于单边加工余量 Z=一次走刀内切完，则： a p= 0.5 ）、确定每齿进给量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 由切削手册表 硬质合金铣刀在功率为 床加工时，选择每齿进给量 z，半精铣取较小的值。现取： z 4）、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度： 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 取 据切削手册表 刀直径 00硬质合金端铣刀的耐用度 T=180 5）、确定切削速度 根据切削手册表 以查 由4 z=z，查得： 10mm/z n=352mm/z 94mm/z 根据 立铣床说明书（表 80 r/ 00 mm/(横向 ) 6）、计算基本工时： l=40 2 所以本工序的基本时间为： T=t1+）工序镗 60 工序 粗镗余量参考文献表取粗镗为 . 镗切削余量为 孔后尺寸为 8工部余量和工序尺寸公差列于表 加工表面 加工方法 余量 公差等级 工序尺寸及公差 57 粗镗 _ 镗 0.8 60轴线到底面位置尺寸为 160镗后工序尺寸为 下底面的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 位置精度为 左右端面的位置精度为 定位夹紧时基准重合，故不需保证。 动公差由机床保证。 (钻孔 8择 8速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册 d=8 L=25f 机 =r (见切削手册表 工艺手册表 =13m/（见切削手册表 按机床选取 n 机 =195r/工艺手册 表 所以实际切削速度： 基本工时： l=16 ) 1 4) 4按工艺手册表 式计算 镗孔时因余量为 （ 孔 15 选择 15 四面组合机床中扩孔钻 d=15 L=15f 机 =r =13m/ 按机床选取 n 机 =195r/以实际切削速度： 基本工时： l=30 ) 1 4) 4按工艺手册表 式计 算 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 查文献表 . 4 V=s=24m/进给量为 f=0. 28mm/r n=1000V/ d=1000*24/0=380r/文献的 0080, 0 *180*1 =1452 N P=机床效率为 机床的功率足够。 下面计算工序 09 的时间定额 机动时间 L/(f*n)=85/1=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 械加工工艺过程卡片 九江学院 机械与材料工程学院 机械加工工艺过程卡片 零件图号 1 页 零件名称 支架 第 1 页 材料牌号 坯种类 铸造成型 毛坯外形尺寸 300*220*140 每件毛坯可制件数 1 每台件数 1 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 准终 单件 01 锻造 沙型模具 02 粗铣下表面 立式铣床 速钢套式铣刀，游 标卡尺 3 粗铣上表面和后端面及左端面 立式铣床 速钢套式铣刀，游 标卡尺 04 精铣下表面 精铣下表面至25 立式铣床 速钢套式铣刀，游 标卡尺 05 精铣 85 孔的外表面 卧式双面铣 床 铣刀，游标卡尺，专 用套具 06 精镗 60 孔 立式镗床 镗刀，游标卡尺，专 用套具 07 精铣内端面（双 面） 精铣至75 卧式双面铣 床 三面刃铣刀，游标卡 尺，专用套具 8 粗扩，精扩，倒角，精 铰 40孔 粗铰，精饺 40至40 四面组合机床 复合麻花钻，铰刀，内径千分尺 9 钻，倒角，扩孔 8，扩孔 15 四面组合机 床 复合麻花钻，铰刀， 内径千分尺 0 去毛刺 钳工台 平锤 11 中检 赛规，百分表，卡尺 12 热处理 局部淬火 淬火机等 13 清洗 清洗机 14 终检 赛规，百分表，卡尺 15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 第 4章 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动成本，需要设计专用夹具。按指导老师的布置，设计工序 镗 60 孔的钻 床夹具 。 镗 60 孔的 镗 床夹具 本夹具主要用于 镗 60 孔 ，由于该 孔 精 度要求 较 高，所以，在本道工序加工时，应该考虑其精度要求，同时也要考虑如何提高劳动生产率。 定设计方案 、定位基准的选择： 由零件图可知， 60 孔 对上表面有垂直度要求 。 。为了使定位误差为零，应该选择以 60 孔定位的定心夹具。 、切削力及夹紧力计算： 刀具： 质合金 可转位 镗 刀 (见切削手册表 其中： 5， 00， .0，n=255， ， Z=10 F=75 10/(100 2550) ) 水平分力： ) 垂直分力： ) 在计算切削力时，必须安全系数考虑在内。 安全系数 : K= 其中： F = N) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 实际加紧力为 F 加 = 2） =N) 其中 夹具定位面及加紧面上的磨擦系数， 2=母选用 牙三角螺纹，产生的加紧力为 W=2M/a+6055)+3- （ 其中： M=19000 a=2029， D=23d=16得： W=1N) 此时螺母的加紧力 W 已大于所需的 加紧力 F 加，故本夹具可安全工作。 心轴取材料为 表得 许用弯曲应力为： 158曲应力 =M/2 = 许用弯曲应力 1583)定位误差分析 由于基准重合 ,故轴 ,径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需保证夹具的心轴的制造精度和安装精度。且工件是以内孔在心轴上定位，下端面靠在定位块上，该定位心轴的尺寸及公差现规定为与零件内孔有公差相同。因为夹紧与原定位达到了重合，能较好地保证了 钻 60 所得到的尺寸和下端面形位公差要求。 夹具结构设计及操作简 要说明： 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动率。为此，在螺母夹紧时采用活动手柄，以便装卸，夹具体底面上的一对定位槽可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置，以利于 钻 削加工。结果，本夹具总体的感觉