机械制造技术课程设计-支架机械加工工艺规程及钻攻M6螺纹孔夹具设计

目录TOC\o"1-3"\h\u20781绪论 绪论制定支架的加工工艺，设计M6-6H螺纹孔的钻床夹具，运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。课程设计是我们对我所学知识的深入综合性的总结，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次课程设计之后，我得到一次综合性训练，我在想我能在多个方面得到锻炼。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国建设打一个良好的基础。全套图纸加V信153893706或扣3346389411

2零件分析零件指机械中不可分拆的单个制件，是机器的基本组成要素，也是机械制造过程中的\t"/item/%E9%9B%B6%E4%BB%B6/_blank"基本单元。其制造过程一般不需要\t"/item/%E9%9B%B6%E4%BB%B6/_blank"装配工序支架是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的物件，支架是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。图2-1支架零件图序号加工表面尺寸精度粗糙度形状、位置1底面—Ra12.5平面度0.022U型槽—Ra12.5—3U型槽端面—Ra12.5—4Φ23端面—Ra12.5—5Φ23孔—Ra25—6Φ10孔0.03Ra6.3—7M16×0.75-6G—Ra6.3—8M6-6H—Ra6.3—930尺寸两端面—Ra12.5—

3工艺规程设计3.1毛坯制造形式支架零件材料为HT300，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.3-1知，毛坯铸造形式为机械砂型铸造，铸件等级CT8～10，加工余量等级MA-G。3.2定位基准的选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，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。1.粗基准选择原则①如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。②如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。③如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。④选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。⑤粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由粗基准选择原则及支架零件图知，选用支架U型槽端面、前侧160×16面和左侧56×16面作为定位粗基准。2精基准选择的原则①用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。②当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。③当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。④为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。⑤有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由精基准选择原则及支架零件图知，选择支架底面、后侧160×16面和左侧56×16面作为定位精基准。3.3工艺路线的拟订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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺方案一：工序01：机械砂型铸造工序02：时效处理工序03：铣底面工序04：铣30尺寸两端面工序05：铣U型槽端面工序06：铣U型槽工序07：锪Φ23沉孔；钻Φ10孔工序08：锪一端Φ23沉孔工序09：钻M16×0.75-6G螺纹底孔Φ14.5；攻M16×0.75-6G螺纹；孔口倒角C1工序10：钻M6-6H螺纹底孔Φ5；攻M6-6H螺纹工序11：去毛刺工序12：检验至图纸要求并入库工艺方案二：工序01：机械砂型铸造工序02：时效处理工序03：铣底面；铣30尺寸两端面；铣U型槽端面；铣U型槽工序04：锪Φ23沉孔；钻Φ10孔；锪一端Φ23沉孔；钻M16×0.75-6G螺纹底孔Φ14.5；攻M16×0.75-6G螺纹；钻M6-6H螺纹底孔Φ5；攻M6-6H螺纹工序05：去毛刺工序06：检验至图纸要求工序07：入库从以上工艺路线一和工艺路线二方案对比分析，方案比较，两种方案均可行，方案二方案较少，所需机床比较少，而支架精度最高的地方为粗糙度Ra6.3，方案二可达到要求，但生产加工起来麻烦，耗时比较长。方案一不需要反复装夹，但需要反复切削，比方案一省时省力，故采用方案一。3.4工艺设计及计算3.4.1工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.底面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra12.5。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。2.30尺寸两端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra12.5。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。3.U型槽端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra12.5。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。4.U型槽的加工余量采用实心铸造，表面粗糙度Ra12.5，根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。5.Φ23沉孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra12.5。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7，一步锪削即可方可满足其精度要求。6.Φ10孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7，一步钻削即可方可满足其精度要求。7.M16×0.75-6G螺纹的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-20，两步钻削（即钻——攻丝）方可满足其精度要求。首先钻M16×0.75-6G螺纹底孔Φ14.5；再攻M16×0.75-6G螺纹。8.M6-6H螺纹的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-20，两步钻削（即钻——攻丝）方可满足其精度要求。首先钻M6-6H螺纹底孔Φ5；再攻M6-6H螺纹。3.4.2工序设计工序03┉┉铣底面1、选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8，，2.决定铣削用量①决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完，则②决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取＝235当＝235r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为工序04┉┉铣30尺寸两端面1、选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8，，2.决定铣削用量①决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完，则②决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取＝235当＝235r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为工序05┉┉铣U型槽端面1、选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8，，2.决定铣削用量①决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完，则②决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取＝190当＝190r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为工序06┉┉铣U型槽1、选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8，，2.决定铣削用量①决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完，则②决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取＝235当＝235r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为工序07┉┉锪Φ23沉孔；钻Φ10孔工步一：锪Φ23沉孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，沉孔时，走刀次数i=1则机动工时为 工步二：钻Φ10孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工序08┉┉锪一端Φ23沉孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，沉孔时，走刀次数i=1则机动工时为 工序09┉┉钻M16×0.75-6G螺纹底孔Φ14.5；攻M16×0.75-6G螺纹；孔口倒角C1工步一：钻M16×0.75-6G螺纹底孔Φ14.5确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步二：攻M16×0.75-6G螺纹确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步三：孔口倒角C1工序10┉┉钻M6-6H螺纹底孔Φ5；攻M6-6H螺纹工步一：钻M6螺纹底孔Φ5确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步二：攻M6螺纹确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为

4夹具设计图4-1工序卡图4.1定位设计4.1.1定位方案分析选择已加工好的支架底面、160×18后侧面和56×18左侧面来定位，所以相应的夹具上的定位元件应是支承板和定位销。4.1.2定位元件选择及布置支架钻M6-6H螺纹底孔Φ5；攻M6-6H螺纹的夹具，定位面为支架底面、160×18后侧面和56×18左侧面，对应的定位元件为JB/T8029.1-1999支承板10和定位销9。1.支架底面作为第一定位基准与JB/T8029.1-1999支承板10相配合，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2.支架160×18后侧面作为第二定位基准与两个定位销9相配合，限制两个自由度，即Y轴移动和Z轴转动。3.支架56×18左侧面作为第三定位基准与一个定位销9相配合，限制一个自由度，即X轴移动。工件六个自由度被完全限制，属于完全定位，故设计合理。4.1.3定位误差的计算定位元件为JB/T8029.1-1999支承板10和定位销9，误差分析如下：1、定位误差：式中：T——支架底面的公差T——JB/T8029.1-1999支承板10的公差——支架底面与JB/T8029.1-1999支承板10的最小配合间隙2、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响较小，取=03、磨损造成的加工误差：通过不超过0.005mm,误差总合：+=0.108mm<0.3mm从上分析，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.2夹紧机构设计支架钻M6-6H螺纹底孔Φ5；攻M6-6H螺纹的夹具，选择移动压板夹紧机构。图4-2夹紧机构查表4得切削力计算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa,即=≈1547N所需夹紧力，查表5得，，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K==1.872，当计算K<2.5时，取K=2.5孔轴部分由M8螺母锁紧，查表得夹紧力为2550N==6375N由上计算得》，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。4.3引导（或导向）机构的设计M6-6H加工需钻、攻丝，因为钻孔后还要攻丝，故选用快换钻套（其结构如下图示）。根据工艺要求：即用Φ5的麻花钻钻孔，查机床夹具标准件可知Φ5相配的快换钻套的具体结构如下图4-3快换钻套具体的尺寸如下图4-4快换钻套的规格及主要尺寸因为钻套和夹具体是间隙配合，加工的时间钻套靠压紧螺钉把他压紧在钻模板上，以防止加工的时间工件的旋转，有上图可知和钻套相配的螺钉的尺寸为M5，查机床夹具标准件可知，M5钻套压紧螺钉的具体结构如下图4-5钻套螺钉快换钻套的规格及主要尺寸具体的尺寸如下图4-6钻套螺钉的规格及主要尺寸4.4夹具体设计夹具体是夹具的基础件，夹具上的各种装置和无件通过夹具体连接成一个整体。故夹具体的形状与尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接。图4-7夹具体4.5夹具装配图4.5.1尺寸标注1.夹具的外形轮廓尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。2.夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。3.夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。4.夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。5.各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。4.5.2夹具装配图1.装配图按1:1的比例绘制，根据工件在几个视图上的投影关系，分别画出其轮廓线。2.视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。3.安排定位元件。4.按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。5.布置对刀元件，连接元件；设计夹具体并完成夹具总图。图4-8装配图4.6夹具使用说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择由螺母、圆垫圈、螺杆、弹簧、调节支承、移动压板和带肩螺母组成夹紧机构夹紧工件。本工序为钻削余量小，钻削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。

结束语虽然本次设计我很努力去做，但还是存在一些不足：1.我对机械工艺规程设计理论方面的知识还没有十分扎实，对并没有投入生产，在实际生产中的产品，还要根据生产部门的设备，要求等，考虑零件的结构，精度和余量，难免会有我们现在没有考虑周全的内容。2.对零件热处理方式及夹具的设计把握不准，其主要原因是对零件的了解不足，没有在真正的实践，而且没有见过实体，一些细节部分没有掌握好。3.夹具设计是本次设计中最大的拦路虎，虽然课题要求我们只要选择其中之一工序进行夹具设计，但是夹具设计过程中遇到的问题是最多的，特别是对各机构的选用和精度校核，既要达到局部要求，又要配合整体要求。因