托架机械加工工艺规程及铣宽槽夹具设计设计精品

1、辽宁工程技术大学机械制造技术基础课程设计题 目：托架机械加工工艺规程及铣宽3槽夹具设计班级：加工09-3姓名：指导教师：完成日期： 2012年9月2日、设计题目：托架的机械加工工艺规程及铣宽3槽工艺装备设计二、原始资料被加工零件的零件图1张 生产类型：（中批或大批大量生产）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A2o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

2、说明书（约5000-8000 字）。1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1 .第I2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。8 .第2021天，答辩五、指导教师评语成绩：指导教师日 期本论文通过对托架进行分析，在给

3、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

4、 定位AbstractThe graduati on thesis an alyze to the trestle,seltt ing at the given productioncondition,onthe summing up the actualproduction experienee and scienee analysis base,be processed by many the craftoptimizatio nestablish to processplanning.The rules of the craft is the important technique wh

5、ich guide the produce document, the actual productionmust ruleaccord ing to the craft gage dista nee of process the method and processthe in properorder progress.The parts thatestablishmentcraft gage distanee is at the request of undercertainlyof the production condition, with at least of laborquant

6、isty and minimum production cost, in the prescriptive the in side of term, process to match draw ing and tech niq ues depe ndablely.At the craft gage dista nee of the establishme nt parts hour, put forward the homologous fixture,gauge and tool design mission book. Proceed the eonstruction design of

7、the fixture accord ing to the missi on book. The con structi on project in side of the certain fixture, in position, clip tightly,to a few anddifferent project that settle a partial eonstruction and total layout etc., compare through an alysis, make sure the reas on able project, draw the fixture ge

8、n eral draw ing fin ally.As men ti onedabove, I also desig ned rule and knife.Key words: process planning the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization1托架的分析 11.1基准加工面的选择11.2技术要求12、确定毛坏、绘制毛坏简图22.1毛坏的选择22.2确定毛坏的机械加工余量及公差等级.22.2.1公差等级2222 托架 铸造毛坯 尺寸工差及加工余量2223绘制托架毛坯简图33拟定托

9、架工艺路线 33.1表面加工方法的确定 33.2加工阶段的划分 33.3工序的集中与分散 43.4工序顺序的安排 43.5机械加工工序 43.5.1 机械加工工序43.5.2 热处理工序 53.5.3 辅助 工序53.6轴承座的工艺路线4、公差等级、加工余量和工差的确定 65、切削用量的计算 76. 夹具设计 76.1提出问题 86.2设计思想 86.3夹具设计 8631 定位分析8632切削力及夹紧力的计算9633 夹具操作说明107.个人体会与总结 12参考文献 131托架的分析1.1托架的工艺分析支架有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

10、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1.2 托架的技术要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*8240*820.3mm IT93.2一 b 0.05 A面 8*828*820.3mm IT93.2© 18上端面0.2mm IT116.3© 11内孔壁0.27mmIT106.3M10螺纹孔12.53

11、mm宽槽3±0.10.2mmIT116.3© 26两端面50 ±0.20.4mm IT116.3© 16内壁© 16H80.027mmIT83.22* © 15 沉孑L © 28深32* © 15 沉孑L © 28深30.043mmIT912.52、确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛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

12、生产，所以选用砂型机铸造。2.2确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量2.2.1 公差等级由托架的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=92.2.2 托架铸造毛坯尺寸工差及加工余量项目机械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm备注面 40*8242.220 ± 1.126两侧端面4254 ± 2两侧18上端面21.823 ± 0.9面 8*8242.214 ± 1.1无特殊要求的地方，设其加工余量为1mm223绘制托架毛坯简图3拟定托架工艺路线3.1 基面的选择定位基准的选择是制订工艺规程的重要工作。而基面选择的正确 可使加工质量得到保证，因此要选择

13、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16孔及一端面作为精基准。3.2 、表面加工方法的确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粗铣一半精铣面 8*82IT93.2粗铣一半精铣© 18上端面IT116.3粗铣© 11孔IT106.3钻8.5mm，扩孔至11mmM10螺纹孔12.5钻孑L 8.5mm，攻丝M

14、103mm宽槽IT116.3粗铣© 26两端面IT116.3粗铣© 16孔IT103.2钻，扩，绞© 16mm2* © 15 沉孑L © 28深312.5钻2-15mm孔，锪孔2-© 28 深 3mm3.3、加工阶段的划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©

15、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。3.4、工序的集中与分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。3.5、工序顺序的安排机械加工工序（1 ）

16、根据“基面先行”原则：首先加工精基准叮16孔及一端面作为精基准（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© 26两侧端面,再加工© 16的孔。3.5.2 .热处理工序铸造成型后，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。3.5.3 .辅助工序检查、检验工序，去毛刺、平衡、清洗

17、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。3.6、确定工艺路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 , 工步三：铰 如6H8mm孑L四面组合钻床麻花钻，铰刀、游 标卡

18、尺、专用夹具3铣40x82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50x80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 2-15mm孔，锪孑L 2- © 28深 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18上端 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 底孑L 

19、9; 8.5mmZ550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© 11Z550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去毛刺钳工台平锂12清洗清洗机13终检，入库塞规、百分表、卡尺等4、加工余量、工序尺寸和工差的确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、切削用量、时间定额的计算直齿三面刃铣刀63*3GB/T6119.1-1996铣刀参数：L=

20、3D=63mm d=22mm d1=34 ro=15v=75mm/minao=12 ° an=6 ° Z=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fz=0.08mm/齿，则ns1000v：d1000 75-63=379.13r / min按机床标准选取nw = 375 r/minv =二 63 3751000=74.18m/ min当 nw = 375r/min 时fm = f zznw = 0.08 16 375 = 480mm/min

21、按机床标准选取fm=480mm/rtj11 12 f =50 25 4480 =o.i645min= 9.875s 10sh = ae（d二a。） （1 3） 10（63匚10） 2 = 23 2 二 25mm12 = 2 5 = 4mm6. 夹具设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

22、可少重要手段。6.1提出问题（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。6.2设计思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。6.3夹具设计定位分析（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

23、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 住15mm沉址28mm深3mm孔及8*82面 作为定位基准。(2)定位误差的分析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 重合误差厶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。T:Dd_dTD60mm 0.0600.011°.°1° =°.°811mmTd = 0.011mm:s 严01? Td1 2 TD2

24、Td2S2=tan2L二 0.060 0.011 0.060 0.011 0.010 0.010=tan -2*400.1162'L=40mmTD1 = 0.060mmTd1 = 0.011mm0 = 0.010mmTD2 = 0.060mmTd2 = 0.011mm=S2 = 0.010mm切削力及夹紧力的计算铣槽铣削力：查切削用量简明手册+第3版P111表3.28， 得铣削力计算公式：XYZFC 二 Cfc * ap Fc *f FC* vc Fc* kFc( Cf =30XF(;=1.0YFc=0.72ZFc =1.10 K =1.25)Fc =CfC *apXFc *f Yfc

25、* VcZfc* k fC= 30 * 31.0* 60 72 * 1.230.83 * 1.2 516.1436N求铣槽夹紧力tan 320.6249理论 夹紧力 Q = Fc = 516.1436 = 825.9619N考虑安全系数，粗加工，取K=3,则实际夹紧力Q为Q 二 K*Q' =3* 825.9619 =2477.8857N : 2478N2478Q"i = Q21239 N26.3.3 夹具操作说明如前所叙述，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

26、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-nr-d夹具体附图如下7. 总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。 以前课程设计只是设计一些简单零件或者两级减速器，并没有提及这 些设计加工