扇形支架的加工工艺及钻φ12三孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 目 录 1. 前言 . 2 2. 课题简介 . 5 3. 零件的分析 . 5 件的作用 . 5 件的工艺分析 . 6 . 7 定毛坯的制造选 择 . 7 面的选择 . 7 . 7 基准的选择 . 7 艺路线 . 8 . 8 . 9 . 9 . 10 削用量确定 . 11 设计 . 12 技术要求 . 12 . 12 . 13 . 13 . 13 . 13 . 15 . 17 . 18 . 18 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 扇形支架的加工工艺与钻专用夹具设计 摘要： 首先本人设计的零件是扇形支架，选用 件。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。通过对零件的分析，此扇形支架要求精度较高，要求光滑，其中 30孔需要跟轴上配合，精度要求高，3个 孔位子精度要求高，所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核。以便达到零件精度的要求。 关键词： 夹具 ，设计，扇形支架 1. 前言 题目所给的零件是 “ 扇形支架 ” ，它位于机床滑动变速主轴上面，主要作用是给控制齿轮的滑移变速，零件的下端有与变速手柄连接的孔，之间用键槽连接传力，可以手动控制。上端有三个小孔起定位的作用，连接圆形外齿。用于与主轴箱以基轴制形式联接。 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 2. 课题简介 本课题是“ 扇形支架 ”的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计，扇形支架在机床上是个必不可少的部件，它有着滑动变速的作用。因此在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高车床的综合性能，又因为被加 工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。 生产纲领为中批及大批量生产。 3. 零件的分析 件的作用 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 题目所给的零件是“ 扇形支架 ”，它位于机床滑动变速主轴上面，主要作用是给控制齿轮的滑移变速，零件的下端有与变速手柄连接的孔，之间用键槽连接传力，上端有三个小孔起定位的作用。 见示意图 3图 3形支架三维图 件的工艺分析 由机床“ 扇形支架 ”的加工表面有： 1） 图纸所示）（用于精基准加工其他表面） 2） 0键槽 用于联接主轴箱起固定作用） 3） 4） 5 5） 2 表面的相互精度要求有： 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 1） 0 为基轴制联接，尺寸精度为 ） 寸精度为 定毛坯的制造选择 零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，且属中批及大批生产，已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，因此选用金属铸造成型，再进行时效处理（消除应力）。这样，毛坯形状与成品相似，这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。 而且投资较少，成本较低，生产周期短。图 4形支架示意图 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，不盲目的选择基面。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 基准的选择 对于这个零件而言，若以一般轴类零件一样选择外圆表面作为粗基准， 则可能造成这一组内外圆柱表面与零件左端部分加工 发生偏心，而且加紧复杂。按照有关粗基准的选择原则，现选取零件右端大平面作为粗基准。 基准的选择 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。本零件主要工作面是 150外圆表面和 30，要求有一定的同心度，所以加工 150外圆表面一定要以 30为精基准。 定 工艺路线 查参考文献 1表 1表 1据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，选择零件主要表面的加工方法如下： 左右端面：需进行粗铣 (铣（ 左右侧面：需进行粗铣 ( 150外圆表面： 需进行粗铣 ( 30和 槽 ： 粗拉 32 内孔：钻（ 制定工艺路线的出发点，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，可以考虑采用万能性机床配 以专用夹具，并尽量使用工序集中来提高生产效率，除此之外，应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工序 I 金属型铸造毛坯 工序 清理表面残余沙粒 工序 人工时效温度（ 500 550）消除应力 工序 夹紧右端面和 50 外圆面，铣左端面 工序 V 夹紧左 端面和 50 外圆面，铣右端面 工序 以右端大平面和 50下半圆弧（用 合定 位，拉内孔 30和键槽（ 8 准 工序 以右端面大平面和孔 30位，铣 6010 两侧表面粗糙度 工序 以右端大平面和孔 30合定位，用立铣刀铣出6010 角的粗糙度 弧面至 工序 以右端大平面和孔 30合定位，再加上 6010 右侧面定位，钻 12 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 工序 X 30；用边去毛刺、倒棱修光 工序 热处理 工序 检验 入库 工序 I 金属型铸造毛坯 工序 清理表面残余沙粒 工序 人工时效温度（ 500 550）消除应力 工序 以右端面大平面和孔 30位，铣 6010 两侧表面粗糙 度 工序 V 夹紧右端面和 50 外圆面，铣左端面 工序 夹紧左 端面和 50 外圆面，铣右端面 工序 以右端大平面和 50下半圆弧（用 合定位，拉内孔 30和键槽（ 8 准 工序 以右端大平面和孔 30合定位，用立铣刀铣出6010 角的粗糙度 弧面至 工序 以右端大平面和孔 30合定位，再加上 6010 右侧面定位，钻 12 工序 X 30；用边去毛刺、倒棱修光 工序 热处理 工序 检验 入库 上述两个工艺方案的特点在于：方案一使用了工序集中的原则，减少了装夹的次数，而且使多步的装夹基准重合，减少了误差，提高了生产效率。方案二将工序分 散，增加工人在钻床上装卸工件的次数，不仅影响加工精度而且还浪费时间。因此选用第一个方案，具体如下： 工序 I 金属型铸造毛坯 工序 清理表面残余沙粒 工序 人工时效温度（ 500 550）消除应力 工序 夹紧右端面和 50 外圆面，铣左端面 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 工序 V 夹紧左 端面和 50 外圆面，铣右端面 工序 以右端大平面和 50下半圆弧（用 合定位，拉内孔 30和键槽（ 8 准 工序 以右端面大平面和孔 30位，铣 6010 两侧表面粗糙度 工序 以右端大平面和孔 30合定位，用立铣刀铣出6010 角的粗糙度 弧面至 工序 以右端大平面和孔 30合定位，再加上 6010 右侧面定位，钻 12 工序 X 30；用边去毛刺、倒棱修光 工序 热处理 工序 检验 入库 工余量确定及工序尺寸的计算 “ 扇形支架 ”零件材料为灰口铸铁，硬度 233，生产类型为中批或大批，采用机械砂型铸造毛坯。 根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯 尺寸如下： 30内圆精度要求高，需 进行毛胚 粗拉 精拉 30 内圆：粗拉（ 12 由于无特殊加工精度等，在满足其表面粗糙度的条件下直接钻孔后可用扩孔来完成表面粗糙度要求。 由上述所知， 30度要求较高， 与铸造时毛坯尺寸有关，其他表面都使用铸造一次成型， 30内圆柱面的加工余量表如下，即毛坯的尺寸确定： 工序名称 工序余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精拉 30 30（ 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 粗拉 2 29 29（ 毛坯 28 28 由表可知，内圆柱面毛坯尺寸为 28 削用量确定 工序 铣工件左右端面及 75 外圆面。 （ 1）加工条件 工件材料： 效处理，金属铸造。 加工要求：精铣工件左右端面及 圆面，表面粗糙度值 床：数控铣床。 刀具：刀片材料为 杆尺寸为 16250 5 0=12 （根据参考文献 1表 11 （ 2）切削用量选择 进给量 f=r, 切削速度 10m/轴转速： =1000 110/38 =950r/际切削速度 v=120r/序 V： 30 及切槽 3 1） 工件材料：灰口铸铁 工要求：拉 30 外 面 槽 8 粗拉外圆 28 精拉外圆 30 床：拉床 刀具：内孔拉刀：刀片材料 90左偏刀 刀杆尺寸为 1625r=90 5 0=12 切断刀： 直刃 b=3 （ 2） f=r, 切削速度 10m/轴转速： n= 950r/际切削速度 :v=120r/ 3） 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 工序 钻孔 12，选用设备；摇臂钻床。 钻孔 30mm f=r, 切削速度 V=14m/床转速： n=400r/际切削速度 v=20m/削工时： t=3为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。 经过与指导教师协商，决定设计工序 钻 32（用于联接齿轮与扇形支架定位作用）的钻床夹具。本夹具将用于 具为两把 麻花钻，对工件的三孔进行加工。 技术要求 销 3-12均布地径向孔 控 30制来工件六个自由度 母）夹具固定，开口垫地作用是快速装卸工件 20 10)对应定位，即用于旋转分度使插销分别插入孔后，即可定位和一次加工。 计主旨 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 本夹具主要用来钻 12 的三孔，这三个孔在工件中的位置要求较严格，而其表面粗糙度要求不是很严格；因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳 动生产率，降低劳动强度，而加工表面粗糙度不是主要问题。 具设计步骤 具类型的选择 根据本滤油器加工要求及其工艺性，在钻孔时所用夹具为专用夹具，由于该工件生产为中 、大 批量生产，且工件外形轮廓小，重量轻，加工要求不高，在保证质量和提高生产率的前提下，尽量简化结构，做到经济合理，根据加工分布情况，拟定选用螺旋夹紧方式。 位装置的设计 位方案的确定 方案：工件以 30内圆表面 、 左右端面与回转盘夹紧机构定位，限制 X， Y，Y， Z， 方法保证轴向尺寸精度及径向尺寸精度，能保证加工精度；另外，再由 于夹紧力方向与切削力方向一致，且夹紧力在主要定位支承面内，定位夹紧可靠。 位误差分析 选用块定位，不计其制造误差，工件定位为内圆 30与轴 30该保证工件的位置公差，这主要由工件内孔与夹具体的配合间隙保证。 已知工件孔尺寸为 30具的工件配合部分尺寸为 30此当零件安装在夹具中时，孔与轴的最大间隙为 此而引起的零件最大转角 5)= 考虑到夹具定位基准面制造时的尺寸公差等随机误差等综合因素的影响，以及工件本身要求的尺寸精度故采用此定位方案精度足够。 紧装置设计 紧机构 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 根据该产品是中 、大 批量生产，因此夹具的夹紧机构也同样不宜太复杂，自动化程度也不能太高，采用定位块限制转动方向，采用 。套及夹具体设计 工艺孔的加工需钻、扩两次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：工艺孔 12钻、扩两个工步完成加工。即先用 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 即 。再用 标准扩孔钻扩孔，根据 84 的规定 扩孔钻的尺寸为 。 衬套选用固定衬 套其结构如图所示： 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 图 4定衬套图 其结构参数如下表： 表 4 固定衬套结构参数 d H D C 1C 公称尺寸 允差 公称尺寸 允差 11 +0 12 + 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构见夹具装配图 2 所示。 数控铣床是目前使用广泛的数控机床之一，选用数控铣床加工减轻了劳动者工作强度，提高了加工精度和生产效率；数铣车床在数控编程过程中应严格按照机床规定格式进行编程，编程过程中还应确定工件加工尺寸 、工艺过程、程序校买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 验等。本工件编辑程序如下： 盘铣刀铣右端面： 铣右侧面程序： 买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 铣 75外圆面 ； 本课题采用 和 件进行扇形支架的设计与制造，比传统的买文档送全套 纸 流 414951605 买文档送全套 流 414951605 设计制造方法有着极大的优越性，提高了产品的质量和精度。用数控机床加工大大提高了零件的精度和效率。通过本课题的训练过程，初 步学会了先进的设计方法，制造和加工技术。 计小结 三年的大学学习，让我对数控技术与应用方面的知识有了一个系统而又全新的的认识，也对计算机方面的知识有了深入的了解。毕业设计是我们学习中最后一个重要的实践性环节，是一个综合性较强的设计任务，它为我们以后从事技术工作打下了一个良好的基础，对我们掌握所学知识情况进行了全面而又直观的检测。为了能够较好的完成这次毕业设计，我投入了万分的精力做了充分的准备工作。 首先，我先针对毕业课题来考虑，在指导老师的指点和帮助下，对所需的资料进行搜集和整理，根据设计的要求，再 对资料做一个简单的归类。 其次，依据指导老师给出的设计任务要求，先制定设计的总体方案，按照指导老师要求的设计进度，一步步的完成此次的设计任务。 毕业设计虽已结束，但想想我在其中所