托架毕业设计讲解

1、辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目：托托架架机机械械加加工工工工艺艺规规程程及及铣铣宽宽3 3 槽槽夹夹 具具设设计计 班级：加工 09-3 姓名：曹野 指导教师 ：张利蓉 完成日期 ：2012 年 9 月 2 日 辽宁工程技术大学课程设计1 一、设计题目：托架的机械加工工艺规程及铣宽一、设计题目：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绘制零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过

2、程综合卡片 1 套 4编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机 械加工工艺卡片） 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编写 课程 设计说明书 （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，熟悉题目阶段。 2第 37 天，完成 零件的 工艺性分析 ,确定毛坯的类型、制造方 法和机械加工工艺规程 的设计并 编制 出零件的机械加工工艺卡片。 3第 810

3、天，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 总装图的绘制。 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。 辽宁工程技术大学课程设计2 8第 2021 天，答辩 五、指导教师评语五、指导教师评语 成成 绩：绩： 指导教师指导教师 辽宁工程技术大学课程设计3 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，由多个加工工艺方案优选 制定出加工工艺过程。工艺规程

4、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 辽宁工程技术大学课程设计4 Abstract The graduation thesis an

5、alyze 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 document, t

6、he 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 producti

7、on 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 the mi

8、ssion 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 mentioned a

9、bove, I also designed rule and knife. Key words: process planning the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization 辽宁工程技术大学课程设计5 目目 录录 1 1 托托架架的的分分析析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1 1.1 基准加工面的选择.1 1.2 技术要求.1 2 2、确确定定毛毛坯坯 、绘

10、绘制制毛毛 坯坯简简图图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 2 2.1 毛坯的选择 .2 2.2 确定毛 坯的机械加工余量 及公差等级.2 2.2.1 公差等级.2 2.2.2 托架铸造毛坯尺寸工差及加工余量.2 2.2.3 绘制托架毛坯简图 .3 3 3 拟拟定定托托架架工工艺艺路路线线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3 3.1 表面加工方法的确定.3 3.2 加工阶段的划分.3 3.3 工序的集中与分散.4 3.4 工

11、序顺序的安排.4 3.5 机械加工工序.4 3.5.1 机械加工工序 .4 3.5.2 热处理工序 .5 3.5.3 辅助工序 .5 3.6 轴承座的 工艺路线.5 4 4、公公差差等等级级、加加工工余余量量 和和工工差差的的确确定定. . . . . . . . . . . . . . . . . .6 6 5 5、切切削削用用量量的的 计计算算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 7 辽宁工程技术大学课程设计6 6 6. .夹夹具具设设计计. . . . . . . . . . . . .

12、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 7 6.1 提出问题.8 6.2 设计思想.8 6.3 夹具设计.8 6.3.1 定位分析 .8 6.3.2 切削力及夹紧力的计算 .9 6.3.3 夹具操作说明 .10 7 7. .个个人人体体会会与与 总总结结 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 12 2 参参考考文文献献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13、. . . . . . . . . . . . . . . .1 13 3 辽宁工程技术大学课程设计7 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

14、 表面粗糙度 (um) 形位公差 (mm) 面 40*82 40*820.3mm IT93.2 b0.05 A 面 8*828*820.3mm IT93.2 18 上端面0.2mm IT116.3 11 内孔壁 0.27mm IT10 6.3 M10 螺纹孔12.5 3mm 宽槽1 . 03 0.2mm IT11 6.3 26 两端面2 . 0500.4mm IT116.3 16 内壁16H8 0.027mm IT8 3.2 2*15 沉2*15 沉0.043mm 12.5 辽宁工程技术大学课程设计8 孔 28 深 3孔 28 深 3IT9 2 2、确确定定毛毛 坯坯、绘绘制制毛毛 坯坯简简图

15、图 2 2. .1 1 选选择择毛毛胚胚 对于常见的 托架 类零件 而言，其结构 比较复杂 要求有良好的刚度 和减震性 ，所以一般 选用铸件毛坯较为合适（由教材 219 页表 7-5） 。 因选用 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，所以 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

16、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 无特殊要求的地方 ，设其加工余量为1mm。 辽宁工程技术大学课程设计9 2 2. .2 2. .3 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 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 定位基准的选择是制订工艺规程

17、的重要工作。而基面选择的正确可 使加工质量得到保证，因此要选择好粗基准和精基准。 （1）粗基准的选择：粗基准是以未加工的毛坯面作为定位的所 以以选择 零件的 50*82 不加工面 。 （2）精基准的选择： 根据已加工面及保证加工精度和装夹的准确 方便， 选取孔及一端面作为精基准。16 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*82IT93.2粗铣 半精铣 面 8*82IT93.2粗铣 半精铣 18 上端面IT116

18、.3粗铣 11 孔IT106.3钻 8.5mm，扩孔至 11mm 辽宁工程技术大学课程设计10 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 当零件的加工质量要求很高时，要经过粗加工、半精加工和精加工三 个阶段，而 该托架加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半 精加工两个阶段。 （1）粗加工阶段：首先将粗基准（ 零件的 50*82 不加

19、工面为粗基 准）准备好（ 保证 后续工序其他表面的精度要求），然后粗铣托架的 26 两端面，钻，扩，绞16mm 孔，面 40*82 及面 8*82, 18 上 端面 。 （2）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 由于工序的集中和分散各有特点，要根据生产纲领和零件本身的结构 等做全面的考虑。 本方案中因为大批量生产，所以选用工序 集中原则 安排轴承座的加工工序，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可使工件的装夹次数少，不但可缩短

20、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）根据 “基面先行 ”原则： 首先加工精基准孔及一端面作16 为精基准 。 辽宁工程技术大学课程设计11 （2）根据 “先主后次 ”原则：先加工零件的主要工作表面，可穿 插进行螺孔及键槽的加工。 （3）根据 “先粗后精 ”原则： 先安排粗加工工序，后安排精加工 工序。 （4）根据 “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

21、侧端面，再加工16 的孔。 3 3. .5 5. .2 2热热处处理理工工序序 铸造成型后，对铸件进行退火处理。 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 检查、检验工序，去毛刺、平衡、清洗等也是工艺规程的重要组成部 分。所以 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

22、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 硬质合金套式面铣 刀，刀片采用 YG8、游标卡尺、专 用夹具 辽宁工程技术大学课程设计12 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 三：铰 孔mmH816 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

23、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18 端面，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

24、攻螺纹 M10mm 立式钻 床 丝锥，专用夹具 11去毛刺钳工台平锉 辽宁工程技术大学课程设计13 12清洗清洗机 13终检，入库 塞规、百分表、卡 尺等 4 4、加加工工余余量量、工工序序尺尺寸寸和和工工差差的的确确定定 在这 里只确定铣宽 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：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 r

25、o=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 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

26、t m j 10875 . 9 min1645 . 0 480 4255021 辽宁工程技术大学课程设计14 mmada eel 252232)1063(10)31 ()( 1 mml452 2 6 6. .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.

27、.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 设设计计思思想想 夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量的 重要技术措施。 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

28、. .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 辽宁工程技术大学课程设计15 定位元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 .

29、 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 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

30、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 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

31、=3，则实际夹紧力Q 为 NNQKQ24788857.24779619.825*3* 辽宁工程技术大学课程设计16 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） 夹夹具具装装配配图图附附图图如如下下 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 夹夹具具体体附附图图如如下下 辽宁工程技术大学课程设计17 170 32 28 18 110 2- 16 沉 孔 26深 5