机械制造技术基础课程设计托架机械加工工艺规程及铣宽3槽夹具设计

1、辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 托托架架机机械械加加工工工工艺艺规规程程及及铣宽铣宽 3 3 槽槽夹夹具具设设计计 班级：机械 08-5 班 姓名： * 学 号：0807100527 指导教师： * 完成日期： 2011 年 6 月 27 日 任任 务务 书书 一、设计题目一、设计题目: :托架的机械加工工艺规程及铣宽托架的机械加工工艺规程及铣宽 3 3 槽工艺装备设计槽工艺装备设计 二、原始资料二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型 :（中批或大批大量生产） 三、上交材料三、上交材料 1所加工的零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3

2、编制机械加工工艺过程卡片 1 套 4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1 套 5绘制夹具装配图（ a0 或 a1） 1 张 6绘制夹具中1 个零件图（ a1 或 a2。装配图出来后，由指导教师 为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1 张 7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计 全部内容。（约 5000-8000 字） 1 份 四、进度安排四、进度安排 本课程设计要求在3 周内完成。 1第 l2 天查资料，绘制零件图。 2第 37 天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方 法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。 3第 810 天

3、，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟 通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。 4第 1113 天，完成夹具装配图的绘制。 5第 1415 天，零件图的绘制。 6第 1618 天，整理并完成设计说明书的编写。 7第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。 8第 2021 天，答辩 五、指导教师评语五、指导教师评语 该生设计的过程 中表现 ，设计 内容 反映的基本概 念及计算 ，设计方案 ，图纸表达 ，说明书撰写 。 综合评定成绩：综合评定成绩： 指导教师指导教师 日日期期 摘摘要要 本论文通过对托架进行分析，在给定的生产条件下，总结实际生产经 验和科学分析的基础上，由多个加工工

4、艺方案优选制定出加工工艺过程。 工艺规程是指导生产的重要技术文件，实际生产必须按照工艺规程规定 的加工方法和加工顺序进行。制定工艺规程应在一定的生产条件下，以 最少的劳动量和最低的生产成本，在规定的期间内，可靠地加工出符合 图样及技术要求的零件。 在编制零件的工艺规程时，提出了相应的夹具,量具和刀具设计任 务书。根据任务书进行夹具的结构设计。确定夹具的结构方案中，在定 位、夹紧、对定等各个部分的结构以及总体布局等方面的几个不同方案 中，经过分析比较，确定合理的方案，最后绘制出夹具总图。 关键词： 工艺规程设计 工序、切削用量、夹紧 定位 abstract the graduation thes

5、is analyze to the trestle,seltting at the given production condition,on the summing up the actual production experience and science analysis base,be processed by many the craft optimization establish to process planning.the rules of the craft is the important technique which guide the produce docume

6、nt, the actual production must rule according to the craft gage distance of process the method and process the in proper order progress. the parts that establishment craft gage distance is at the request of under certainly of the production condition, with at least of labor quantisty and minimum pro

7、duction cost, in the prescriptive the inside of term, process to match drawing and techniques dependablely. at the craft gage distance of the establishment parts hour, put forward the homologous fixture,gauge and tool design mission book. proceed the construction design of the fixture according to t

8、he mission book. the construction project inside of the certain fixture, in position, clip tightly, to a few and different project that settle a partial construction and total layout etc., compare through analysis, make sure the reasonable project, draw the fixture general drawing finally. as mentio

9、ned above, i also designed rule and knife. key words: process planning the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization 目目 录录 1 1 托托架架的的分分析析 .6 1.1 托架的工艺分析 .6 1.2 托架的技术要求.6 2 2、确确定定毛毛胚胚、绘绘制制毛毛胚胚简简图图.7 2.1 选择毛胚 .7 2.2 确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量.7 3 3 拟拟定定托托架架工工艺艺路路线线.8 3.1 表面加工方法的确定.8

10、 3.2 加工阶段的划分 .9 3.3 工序的集中与分散.9 3.4 工序顺序的安排 .9 3.5 机械加工工序.9 3.6 确定工艺路线.10 4 4、加加工工余余量量、工工序序尺尺寸寸和和工工差差的的确确定定.11 5 5、切切削削用用量量、时时间间定定额额的的计计算算.11 6 6. .夹夹具具设设计计 .12 6.1 提出问题 .12 6.2 设计思想 .12 6.3 夹具设计 .12 7 7. .总总结结 .15 参参考考文文献献 .16 1 1 托托架架的的分分析析 1 1. .1 1 托托架架的的 工工艺艺分分析析 支架有 2 组加工面他们没有位置度要求。 这 2 组加工面的分别

11、为 （1）以底面为基准的加工面，这组加工面包括，左底面，16 的孔， 和 2-15 孔锪孔 28 深 3 （2）以 26 孔为基准的加工面，这组加工面主要包括18 的端面， m10 的螺纹孔， 11 孔和 3mm 宽的槽 1 1. .2 2 托托架架的的技技术术要要求求 该托架的各项技术要求如下表所示： 加工表面 尺寸偏差 （mm） 公差及精度 等级 表面粗糙度 (um) 形位公差 (mm) 面 40*82 40*820.3mm it93.2 b0.05a 面 8*82 8*820.3mm it93.2 18 上端面 0.2mm it116.3 11 内孔壁 0.27mm it10 6.3 m

12、10 螺纹孔 12.5 3mm 宽槽1 . 03 0.2mm it11 6.3 26 两端面2 . 050 0.4mm it116.3 16 内壁 16h8 0.027mm it8 3.2 2*15 沉 孔 28 深 3 2*15 沉 孔 28 深 3 0.043mm it9 12.5 2 2、确确定定毛毛胚胚、绘绘制制毛毛胚胚简简图图 2 2. .1 1 选选择择毛毛胚胚 因托架零件比较复杂，选用铸件毛坯较为合适。 零件的材料为ht200,零件承受的冲击载荷不是很大，且零件的轮廓尺 寸较大，又是中，大批量生产，选用砂型机铸造。 2 2. .2 2 确确定定毛毛胚胚的的尺尺寸寸公公差差和和机机

13、械械加加工工余余量量 2 2. .2 2. .1 1 公公差差等等级级 由托架的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为ct=9。 2 2. .2 2. .2 2 托托架架 铸铸造造毛毛坯坯尺尺寸寸工工差差及及加加工工余余量量 项目机械加工余量 /mm 尺寸工差 /mm 毛坯尺寸 /mm 备注 面 40*8242.2201.1 26 两侧端 面 42542 两侧 18 上端面21.8230.9 面 8*8242.2141.1 其他地方不作要求，设其加工余量为1mm 2.2.3 绘绘制制托托架架毛毛坯坯简简图图 23 0.900 14 1.100 54 2.000 20 1.100 40 6 8

14、82 16 10 r13 50 183 7 26 40 3 3 拟拟定定托托架架工工艺艺路路线线 3 3. .1 1 基基面面的的选选择择的的选选择择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理， 可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会 问题百出。 粗基准的选择：对 支架这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。 以零件的 50*82 不加工面作为粗基准 。 精基准的选择：根据基准重合原则，选取孔及一端面 作为精16 基准。 3 3. .2 2 、表表面面加加工工方方法法的的确确定定 根据 托架 零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加 工件各

15、表面的加工方法，如下表所示： 加工表面尺寸精度等 级 表面粗糙度 ra/um 加工方案 面 40*82 it9 3.2粗铣 半精铣 面 8*82 it9 3.2粗铣 半精铣 18 上端面 it11 6.3粗铣 11 孔it106.3钻 8.5mm，扩孔至 11mm m10 螺纹孔12.5钻孔 8.5mm，攻丝 m10 3mm 宽槽it116.3粗铣 26 两端面it116.3粗铣 16 孔it103.2钻，扩，绞 16mm 2*15 沉孔 28 深 3 12.5钻 2-孔，锪孔 2-mm15 28 深 3mm 3 3. .3 3、加加工工阶阶段段的的划划分分 该托架加工质量要求一般，可将加工阶

16、段划分为粗加工、半精加工两 个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（零件的 50*82 不加工面为粗基准 ） 准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要 求；然后粗铣托架 的 26 两端面， 钻，扩，绞 16mm，面 40*82 及面 8*82, 18 上端面 。在半精加工阶段，完成托架的面 40*82 及 面 8*82 半精铣加工和 2*15 沉孔 28 深 3 等其他孔的加工。 3 3. .4 4、工工序序的的集集中中与与分分散散 选用工序集中原则安排轴承座的加工工序。该托架的生产类型为中大 批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且 运用工序集中原则

17、使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由 于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精 度要求。 3 3. .5 5、工工序序顺顺序序的的安安排排 3 3. .5 5. .1 1 机机械械加加工工工工序序 （1）遵循 “先基准后其他 ”原则，首先加工精基准孔及16 一端面作为精基准 。 （2）遵循 “先粗后精 ”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工 工序。 （3）遵循 “先面后孔 ”原则：先加工 面 40*82 及面 8*82，再加 工 2*15 沉孔 28 深 3;先铣 26 两侧端面 ，再加工 16. 3 3. .5 5. .2 2热热处处理理工工序序 铸造成型后，

18、对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造 应力，提高材料的综合力学性能。该轴承座在工作过程中不承受冲击载 荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。 3 3. .5 5. .3 3辅辅助助工工序序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该 托架工序的安排顺序为：热处理 基准加工 粗加工 精加工。 3 3. .6 6、确确定定工工艺艺路路线线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了轴承座的工 艺路线 工 序 号 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 工 时 1 铣 26 两侧端面，粗铣至长为 50mm，表面粗糙度为6.3 微米 立式铣 床 x51

19、硬质合金套式面铣刀， 刀片采用 yg8、游标 卡尺、专用夹具 2 钻，扩，绞16mm 孔：工步一钻 15mm 孔，工步二利用钻头扩孔至 15.85mm，工步 3：铰孔mmh816 0.0 四面组 合钻床 麻花钻，铰刀、游标卡 尺、专用夹具 3 铣 40 x82 的面， 加工余量不大，故可在 一次走刀内铣完 立式铣 床 x51 硬质合金套式面铣刀， 刀片采用 yg8、游标 卡尺、专用夹具 4 铣 50 x80 的面， 加工余量不大，故可在 一次走刀内铣完 立式铣 床 x51 硬质合金套式面铣刀， 刀片采用 yg8、游标 卡尺、专用夹具 5 钻 2-孔，锪孔 2-28 深mm15 3mm，表面粗糙

20、度要求不高，一次钻孔 完成即可 z550 立式钻 床 麻花钻、游标卡尺、专 用夹具 6 以铣好的表面为基准，铣上端面，18 粗铣至 21mm，表面粗糙度6.3 微米 立式铣 床 x51 硬质合金套式面铣刀， 刀片采用 yg8、游标 卡尺、专用夹具 7钻 m10 底孔 8.5mm z550 立式钻 床 麻花钻、专用夹具 8铣宽 3mm 的槽 立式铣 床 x62 直齿三面刃铣刀 游标卡尺、专用夹具 9扩孔至 11 z550 立式钻 床 麻花钻、专用夹具 10攻螺纹 m10mm 立式钻 床 丝锥，专用夹具 11去毛刺钳工台平锉 12清洗清洗机 13终检，入库塞规、百分表、卡尺等 4 4、加加工工余余

21、量量、工工序序尺尺寸寸和和工工差差的的确确定定 在这只确定铣宽3mm 槽的加工余量、工序尺寸和公差。 由表 2-27 可查得 铣宽 3mm 槽加工余量为1mm。查表 1-20 可依次 确定各工序尺寸的加工精度等级为，铣：it11，公差为 0.2mm。 5 5、切切削削用用量量、时时间间定定额额的的计计算算 直齿三面刃铣刀63*3gb/t6119.1-1996 铣刀参数： l=3 d=63mm d=22mm d1=34 ro=15v=75mm/min ao=12an=6z=16 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 由于槽的深度为10mm, 故一次走完， ae=10mm ap=3mm 根据

22、 x62 型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/08. 0mmfz min/13.379 63 7510001000 r d v ns 按机床标准选取375 w nmin/r min/18.74 1000 37563 1000 m dn v w 当375r/min 时 w n min/4803751608 . 0 mmznff wzm 按机床标准选取rmmfm/480 ss f lll t m j 10875 . 9 min1645 . 0 480 4255021 mmada eel 252232)1063(10)31 ()( 1 mml452 2 6 6.

23、.夹夹具具设设计计 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺 装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现 代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本， 一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保 证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同 时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 6 6. .1 1 提提出出问问题题 （1）怎样限制零件的自由度；“一面两销 ”限制 6 个自由度 。 （2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。 （3）怎样使夹具使用合理，便于装卸。 6 6. .2 2 设设计计思思

24、想想 设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠， 使用安全，有合理的装卸空间。本夹具主要用来对 宽 3mm 槽进行铣 削，槽尺寸精度要求为it11，表面粗糙度ra6.3，粗铣就可以满足其 精度要求 。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低 劳动强度。 6 6. .3 3 夹夹具具设设计计 6 6. .3 3. .1 1 定定位位分分析析 （1）定位基准的选择 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。故铣宽 3mm 槽时，采用 孔及 8*82 面作为 定位基准。mm32815深沉mmmm （2）定位误差的分析 定位元

25、件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两个销 定位， 两个销 a 型固定式定位销和b 型固定式定位销（既菱形销） 。 因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合，基准不 重合误差 b=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存 在基准位移误差。 mmtt sdddw 0811 . 0 010 . 0 011 . 0 060 . 0 mm mmt mmt s d d 010 . 0 011 . 0 060 . 0 . 1 2221111 1162 . 0 40*2 010 . 0 010 . 0 011 . 0 060 . 0 011 . 0 060 . 0 tan 2

26、tan l sttstt dddd l=40mm mms mmt mmt mms mmt mmt d d d d 010 . 0 011 . 0 060 . 0 010 . 0 011 . 0 060 . 0 2 2 2 1 1 1 6 6. .3 3. .2 2 切切削削力力及及夹夹紧紧力力的的计计算算 铣槽铣削力：查 切削用量简明手册 +第 3 版p111 表 3.28，得铣削力计算公式： c c f c f c f c f z c yx pfc kvfacf* 30 c f c0 . 1 c f x72 . 0 c f y10 . 1 c f z25 . 1 c f k nkvfacf

27、c c f c f c f c f z c yx pfc 1436.51625 . 1 *23 . 1 *6*3*30* 83 . 0 72 . 0 0 . 1 求铣槽夹紧力 理论夹紧力n f q c 9619.825 6249 . 0 1436.516 32tan 。 考虑安全系数，粗加工，取k=3，则实际夹紧力q 为 nnqkq24788857.24779619.825*3* nqq1239 2 2478 21 6 6. .3 3. .3 3 夹夹具具操操作作说说明明 如前所叙述，在设计夹具时，应注意提高劳动生产率。为此，应首先 着眼于 快速夹紧而不用慢速夹紧。但所加工零件尺寸小壁厚小，夹

28、紧力 应较小，而且本工序 加工，切削力较小，采用手动即可以满足夹紧需要， 这样又可以简化机构减低成本，经过综合考虑，选取构形压板的手动 螺旋 夹紧机构。 由于夹具体结构简单多为板状部分，故采用焊接制造以减小加工量， 又可以达到一定位置精度。 使用对刀块，便于对刀。 定位元件： 定位元件是用以确定正确位置的元件。用工件定位基准或定位基面与 夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。两个销定位，两个销a 型固定式定位销和b 型固定式定位销（既菱形销） 夹具装配图附图如下夹具装配图附图如下 a a 20 28 1 235 8 9 10 11 7 64 170 32 28 18 150 110 2- 16 沉 孔 26深 5 128 40 夹具体附图如下夹具体附图如下 170 32 28 18 110 2- 16 沉 孔 26深 5 128 40 30 15 7 7. .总总结结 这次夹具设计与以往的机械设计有很大不同之处，我感觉这次课程设 计设计即是对以往所学知识的实践，又是对大学三年来知识的整合。以 前课程