支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備與夾具設(shè)計(jì).doc

西南科技大學(xué)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備與夾具設(shè)計(jì) 層 次： 本 科 準(zhǔn)考證號(hào)： 02112300366 指 導(dǎo) 老 師： 孔 德 璀 學(xué)生姓名： 呂 玲 技 術(shù) 職 稱： 副 教 授 學(xué)生專業(yè)： 機(jī)械制造與自動(dòng)化 助學(xué)中心名稱 云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 西南科技大學(xué)高等教育自學(xué)考試辦公室制序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。目 錄序言1一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 31.零件的工藝分析3 2.零件的生產(chǎn)類型 3二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 3 1.選擇毛坯 3 2.確定機(jī)械加工余量 3 3.確定毛坯尺寸 3 4.設(shè)計(jì)毛坯 3三、選擇加工方法，制定工藝路線 41.定位基準(zhǔn)的選擇42.零件表面加工方法的選擇43.制定工藝路線4四、工序設(shè)計(jì)51.選擇加工設(shè)備與工藝裝備52.確定工序尺寸（工序）5五、確定切削用量及基本時(shí)間（工序）51.切削用量的計(jì)算52.基本時(shí)間tm的計(jì)算63.輔助時(shí)間的計(jì)算64.其他時(shí)間的計(jì)算6六、夾具設(shè)計(jì)71.定位方案72.夾緊機(jī)構(gòu)73.導(dǎo)向裝置74.夾具與機(jī)床連接元件75.夾具體7七、結(jié)束語8參考文獻(xiàn)9附件第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定一、零件的工藝分析通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1.R面粗糙度為6.3，通孔30H7，粗糙度為1.6，此孔為加工其他孔的基準(zhǔn)。2.孔8，粗糙度為12.5。3.孔20，粗糙度為3.2。 4.M面，粗糙度為6.35.S面，粗糙度為6.3。6.T面，粗糙度為6.3。7.鍵槽b=8,粗糙度為3.2。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。二、零件的生產(chǎn)類型大批量生產(chǎn)。第二章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖一、選擇毛坯該零件材料為HT200，零件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用鑄造成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。二、確定機(jī)械加工余量根據(jù)工藝手冊中的鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表得，單邊余量在厚度方向?yàn)?.0-2.0mm，水平方向亦為1.0-2.0mm。鑄件孔的單面余量查表得0.7mm.三、確定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 四、設(shè)計(jì)毛坯圖第三章 選擇加工方法，制定工藝路線一、定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的30H7孔為精基準(zhǔn)。二、零件表面加工方法的選擇（1）R端面 公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，需進(jìn)行粗銑。（2）50外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT14，需進(jìn)行粗銑。（3）N端面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT14，需進(jìn)行粗銑。（4）T端面 公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra6.3，粗銑即可。（5）M端面 公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra6.3，粗銑即可。（6）S端面 公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，需鉆和鉸。（7）30H7通孔，倒角1.645 公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra3.2，需鉆、精擴(kuò)、精鉸。（8）8孔 公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra12.5，需粗銑即可。（9）20半圓孔 公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.2，需鉆-鉸。三、制定工藝路線工序：粗銑M面。工序：粗銑N面。工序：粗銑R面。工序：鉆-精擴(kuò)-鉸孔至30H7,孔口倒角1.645 。工序：粗銑鍵槽。工序：粗銑S面及T面。工序：粗銑-半精銑18半圓面。工序：鉆孔4-8擴(kuò)鉸球形孔。工序：清洗。工序：終檢。第四章 工序設(shè)計(jì)工序號(hào)設(shè)備工 藝 裝 備工序立式銑床X51高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具工序立式銑床X51高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具工序立式銑床X51高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具工序Z550莫氏直柄麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī)工序立式銑床X51直柄鍵槽銑刀，游標(biāo)卡尺工序立式銑床X51高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具工序立式銑床X51圓柱形銑刀，卡尺工序Z550莫氏直柄麻花鉆，游標(biāo)卡尺工序清洗機(jī)工序塞規(guī)，百分表，卡尺等一、選擇加工設(shè)備與工藝裝備二、確定工序尺寸（工序）鉆=28.6mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為，精鉸：IT9；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再由表可查得，30mm的孔精鉸余量Z精鉸=0.2mm；鉆孔余量Z查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030mm；鉆：0.120mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：30+0.0300mm；鉆孔：28+0.1200mm.第五章 確定切削用量及基本時(shí)間（工序）一、切削用量的計(jì)算（1）鉆孔工步被吃刀量的確定 取ap=5.8mm。進(jìn)給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r。切削速度的計(jì)算 由表，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為25m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=265r/min,參照表所列Z550 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=351/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=33.06m/min. (2) 精鉸工步背吃刀量的確定 取ap=0.10mm。進(jìn)給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.40mm/r。切削速度的計(jì)算 由表，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=42.4 r/min,參照表所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=47r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nd/1000=4.42m/min.二、基本時(shí)間tm的計(jì)算(1)鉆孔工步 根據(jù)表，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=53mm;l2=1mm;l1=(D/2)cotkr+(12)=（15mm/2）cot54+1mm=11.89mm;f= 0.4mm/r;n= 351r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=(53mm+1mm+11.89mm)/(0.4mm/r351r/min)=0.46min=28.1s。(2) 精鉸工步 根據(jù)表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時(shí)間。l1、l2由表按kr=15、ap=(D-d)/2=(30mm-29.8mm)/2=0.10mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=53mm；f=0.4mm/r; n=47r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時(shí)間tj=（53mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r47r/min）=3.63min=218s。三、輔助時(shí)間的計(jì)算輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為，可取=0.15，則各工序的輔助時(shí)間分別為：鉆孔工步的輔助時(shí)間： =精鉸孔工步的輔助時(shí)間： =。四、其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于右端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的，本工件均取3%，則各工序的其他時(shí)間（）可按關(guān)系式（3%+3%）X（）計(jì)算，分別為：鉆孔工步的其他時(shí)間：=。精鉸孔工步的其他時(shí)間：=第六章 夾具設(shè)計(jì)一、定位方案工件以R端面為定位基準(zhǔn)，采用平面和定位銷，V型塊組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個(gè)自由度、V行塊限制2個(gè)自由度，共限制了五個(gè)自由度。然后增加一個(gè)短銷來限制旋轉(zhuǎn)的自由度，所有六個(gè)自由度都被限制了。二、夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用一般的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)螺母實(shí)現(xiàn)對工件表面夾緊。夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動(dòng)。由于夾緊力與鉆孔時(shí)產(chǎn)生的力方向垂直，所以需要對夾緊力進(jìn)行計(jì)算。應(yīng)用下面的公式進(jìn)行計(jì)算：其中：-摩擦系數(shù)只在夾緊機(jī)構(gòu)有足夠剛性才考慮。 K安全系數(shù)，精加工時(shí)取1.52。 F切屑力。其中：-切屑條件修正系數(shù)。 A單位切屑面積。三、導(dǎo)向裝置采用鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.2-1999。鉆套高度H=37mm，排削間隙h=9mm。四、夾具與機(jī)床連接元件在夾具體上設(shè)計(jì)座耳，用T形螺栓固定。五、夾具體由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面與定位圓柱銷在安裝時(shí)垂直度在16范圍內(nèi)允差0.1mm.此外，因?yàn)閵A具體受力不打可以選用HT200材料鑄造出。結(jié) 束 語短暫的課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，在這次設(shè)計(jì)中，我感受頗深。首先，明確設(shè)計(jì)目的，要求.綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了自主動(dòng)手與團(tuán)結(jié)合作的能力.將理論與實(shí)際結(jié)合起來.在設(shè)計(jì)過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯(cuò)誤,但是這并不影響我的斗志,不經(jīng)歷風(fēng)雨，怎能見彩虹，錯(cuò)誤是難免的，挫折時(shí)暫時(shí)的，只要認(rèn)真努力，一切都會(huì)好的。我懂得設(shè)計(jì)人員的艱辛,也對他們的付出表示敬意.經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì),我有了更充分的自信.我相信一切困難都會(huì)有解決的辦法.同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。綜上所述，本次課程設(shè)計(jì)的基本目的已經(jīng)達(dá)到，較好的反映了零件加工過程中的定位需要。同時(shí)，在專用夾具設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料，所設(shè)計(jì)的夾具在使用上十分方便，定位準(zhǔn)確。繪制夾具體裝配圖時(shí)，很好運(yùn)用了機(jī)械制圖的知識(shí)，圖幅表達(dá)合理，線條準(zhǔn)確。整理了以前學(xué)到過的知識(shí)，加強(qiáng)了實(shí)際操控與運(yùn)算的能力。在此真心的感謝指導(dǎo)老師一直以來的關(guān)心和幫助。參考文獻(xiàn)1哈爾濱工業(yè)大學(xué) .機(jī)床夾具設(shè)計(jì).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 .1990。2顧崇衡 .機(jī)械制造工藝學(xué).陜西科學(xué)出版社.1995。3鄒青 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 . 機(jī)械工業(yè)出版社，200.8。4崇凱 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.化學(xué)工業(yè)出版社 .2006.12。5周開勤 .機(jī)械零件手冊.高等教育出版社 .1994。6大連組合機(jī)床研究所 .組合機(jī)床設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社 .1978。7李云.機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社 .1997.8。8孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1991.9。9李慶壽.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1984。10于駿一 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。11薛源順.機(jī)床卡具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。12趙家奇 .機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000.10。13陶崇德.葛鴻翰 .機(jī)床夾具設(shè)計(jì).第二版.上海：上?？萍技夹g(shù)出版社 .1989。14黃健求.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社 .2005。15楊叔子. 機(jī)械加工工藝師手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社 .2000。 西南科技大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱支架零件名稱共1頁第1頁材 料 牌 號(hào)HT150毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)1備 注 工序號(hào) 工 序 名 稱工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備工 藝 裝 備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件劃劃孔2-，打沖眼，16右側(cè)線及B面位置線銑按線裝夾，拉表找正立式銑床用面銑刀銑16右面，用棒銑刀銑B面重新裝夾，拉表找正用面銑刀銑上面用面銑刀銑50兩側(cè)保證尺寸50平銑用三面刃銑刀銑3開口用鉆頭鉆通孔用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔用銑刀鉸孔劃劃的位置線打沖眼鉆用鉆頭鉆2-搖臂鉆床用锪鉆锪平深3孔用鉆頭鉆M10底孔，攻螺紋孔M10用鉆頭鉆孔32.66s鉗工去毛刺，清理干凈油漆設(shè) 計(jì)（日 期）校 對（日期）審 核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日期附件圖紙西南科技大學(xué)機(jī)機(jī)械加工工序卡片工 序 名 稱鉆、粗鉸、精鉸工序號(hào)零件數(shù)量1零件號(hào)零件名稱閥體材 料毛 坯牌號(hào)硬度形 式重 量HT150180鑄 件設(shè) 備夾 具工序工時(shí)(s)名稱型號(hào)專用夾 具準(zhǔn)終單件鉆床Z3050x16032.66工步工 步 內(nèi) 容工藝裝備走刀次數(shù)背吃刀量(mm)進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度mm/min工步工時(shí)（s）機(jī)動(dòng)輔助1鉆孔至8.5mm莫氏錐柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺1170.20325651852攻絲M8M8絲錐、 11.5125187.5353鉆擴(kuò)孔至11mm莫氏錐柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺1170.2032565125設(shè)計(jì)者：呂玲指導(dǎo)老師 孔德璀 共1頁第1頁毛坯圖零件圖夾具體零件圖裝配圖