机械设计及其自动化论文

1、毕业论文题目推动架及其加工夹具的设计学生姓名年级教学单位专业机械设计制造及其自动化指导教师前言本文是有关推动架工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。据资料所示，推动架是牛头刨床进给机构中的小零件，其主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的

2、总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。目录摘要(1)关键词（1）引言（或绪论）（2）一、机械加工工艺规程（2）（一）、机械加工工艺规程制订（2）（二）、机械加工工艺规程的种类（2）（三）、制订机械加工工艺规程的原始资料（3）二、零件的分析（3）（一）、零件的作用（3）（二）、零件的工艺分析（3）三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图（4）（一）、零件的结构与工艺分析（4）（二）、毛坯的选择（4）四、选择加工方法，制定工艺路线（6）（一）、机械加工工艺设计（6）（二）、制定机械加工工艺路线（7）（三）、工艺方案的

3、比较与分析（8）五、选择加工设备及刀具、夹具、量具（9）（一）、选择加工设备与工艺设备（9）（二）、确定工序尺寸（12）六、确定工序III切削用量及基本时间（14）（一）、工序III切削用量（14）（二）、工序III时间计算（14七、夹具设计（16）（一）、定位基准的选择（16）（二）、切削力和卡紧力计算（16）（三）、定位误差分析（17）（四）、夹具设计及操作的简要说明（17）结论（17）参考文献（18）致谢（19）附图推动架及其加工夹具的设计摘要本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先，通过分析B6065刨床推动架，了解到推动架在B6065刨床加工中的作用。运

4、用机械制造技术及相关课程的一些知识，解决推动架在加工中的定位、加紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。其次，依据推动架毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的推动架加工工艺规程路线。最后，根据被加工零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及相关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的夹具。关键词机械加工 工艺规程 专用夹具 推动架AbstractThedesignofthecontentcanbedividedintoapointoforderproc

5、essingmachineryandmachinetoolsdesignedforthetwomostfixturedesign.Firstofall,throughthepromotionofB6065-planer,thatpromotetheB6065planer-processingrole.Useofmachinerymanufacturingtechnologyandrelatedprogrammesofknowledge,promotingthesolution-processinginthepositiontostepupandthelineofthearrangement,a

6、ndsoonrelatedissues,establishingtheprocessandchooseasuitablesizeandmachinetools,sparepartsprocessingqualityassurance.Secondly,thebasisforpromotingtherough-piecesandproductionandprocessingrequirementsoftheProgrammeoftheprogramme,topromotethedevelopmentofapracticalpointoforder-processingline.Finally,i

7、naccordancewiththerequirementsoftheprocessingpartsprocessing,machinetoolfixturedesignreferencemanualandrelatedaspectsofthebooks,useoffixturedesignofthebasicprinciplesandmethods,theprogrammedrawnupfixturedesign,designefficient,effort,economicandreasonabletoensurethequalityofprocessingFixture.Keywords

8、MachiningprocessplanningspecialfixtureTopromote引言本文是有关推动架工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。据资料所示，推动架是牛头刨床进给机构中的小零件，其主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表

9、面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。一、机械加工工艺规程(一)机械加工工艺规程制订1、生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，

10、称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：（1）机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。（2）机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。（3）机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。（二）机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成

11、的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。是生产过程的一部分，是对零件采用各种加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部劳动过程。工艺是使各种原材料、半成品成为成品的方法和过程工艺过程。在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品和半成品的过程。（三）制订机械加工工艺规程的原始资料1、制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：（1）产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的

12、验收质量标准以及产品的生产纲领。（2）毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。（3）车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。（4）各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。2、机械加工工艺规程的作用、作用和格式（1）工艺规程是生产计划、调度、工人操作、质量检查的依据。（2）工艺规程是生产准备（包括技术准备）工作的基础。包括技术关键分析与研究，专用工装设计和制造或采购，原材料及毛坯

13、的供应，设备改造或新设备的购置或定做。（3）工艺规程是设计新建和扩建车间（工厂）的基础。包括确定生产需要的机床种类和数量，确定机床布置和动力配置，确定车间面积，确定工人的工种和数量二、机械加工工艺规程的格式。二、零件的分析（一）零件的作用据资料所示，可知该零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即16mm孔装一棘爪，16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。（二）零件的工艺分析由零件图可知，其材料

14、为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：1、32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。2、以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹，6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1、32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10。2、32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。由以上分析

15、可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图（一）零件的结构工艺性分析是指在满足使用要求的前提下制造该零件的可行性和经济性。功能相同的零件，其结构工艺性可以有很大差异。所谓结构工艺性好，是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。1、熟悉或确定毛坯确定毛坯的主要依据是零件在产品中的作用和生产纲领以及零件本身的结构。毛坯的种类：铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件等2、拟订机械加工工艺路线（1）定位基准的选择（2）加工方法的确定

16、（3）加工顺序的安排（4）热处理、检验及其他工序的安排3、确定满足各工序要求的工艺装备（机床、刀具、夹具、量具）对需要改装或重新设计的专用工艺装备应提出具体的设计任务书。4、确定各主要工序的技术要求和检验方法5、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差6、确定切削用量7、确定时间定额8、填写工艺文件（二）、毛坯的选择1、毛坯的类型和特点（1）铸件常用作形状比较复杂的零件毛坯（2）锻件两种：自由锻件、模锻件（3）型材两种：热扎、冷拉（4）形材焊接件根据需要将型材和钢板焊接成零件毛坯2、毛坯选择的原则（1）零件对材料的要求（2）生产纲领的大小（3）零件的结构形状和尺寸大小（4）现有生产条件根据零件

17、材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要铸造出来，故5还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。表3-1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0顶面降一级，单侧加工16的孔16H3.0底面，孔降一级，双侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工（取下行值）32的孔32H3.0孔降一级，双侧加工35的两端面20G

18、2.5双侧加工（取下行值）16的孔16H3.0孔降一级，双侧加工表3-2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圆端面455502.832的孔326.0262.635的两端面205252.416的孔166102.2图3-1所示为本零件的毛坯图中文：一、我国数控系统的发展史1、我国从1958年起，由一批科研院所，高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。由于受到当时国产电子元器件水平低，部门经济等的制约，未能取得较大的发展。2、在改革开放后，我国数控技术才逐步取得实质性的发展。经过“

19、六五(81-85年)的引进国外技术，“七五”(86-90年)的消化吸收和“八五”(91一-95年)国家组织的科技攻关，才使得我国的数控技术有了质的飞跃，当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型，华中数控公司的华中I型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I型，以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。233、我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力

20、降到50%，库存超过4个月。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。二、数控车的工艺与工装削阅读：133数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。1、合理选择切削用量对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必

21、然是合理的选择了切削条件。切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。然而

22、，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。2、合理选择刀具（1)粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。（2)精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。（3)为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。3、合理选择夹具（1)尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；（2)零件定位基准重合，以减少定位误差。4、确定加工路线加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件

23、的运动轨迹和方向。（1)应能保证加工精度和表面粗糙要求；（2)应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。5、加工路线与加工余量的联系目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。246、夹具安装要点目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，如图1。液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。三、进行有效合理的车削加工有效节省加工时间Index公司的G200车削中心集成化加工单元具有模块化、大功率双主轴、四轴联动的功能，从而使加工时间进一步缩短。与其他借助于工作轴进行装夹的概念相反，该