左支座機械加工工藝規(guī)程及鉆25孔夾具設計【課程資料 含全套CAD圖紙】

買文檔贈送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 買文檔送全套 紙 資料 Q 號： 414951605 遼寧工程技術大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目：左支座鉆 25 孔夾具設計 班 級： 機械 10 名： 賈文博 指導教師： 魏永樂 完成日期： 2013寧工程技術大學課程設計 I 摘 要 在生產過程中，使生產對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切 削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。 關鍵詞 ：工藝規(guī)程；定位誤差；夾緊；加工余量；夾緊力 in of of on of if is it In of is it of to of of of of of a of of a of of of of of 寧工程技術大學課程設計 目 錄 摘 要 . I 緒 論 . 1 第 1 章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定 . 2 床左支座的作用和工藝分析 . 2 件的作用 . 2 件的工藝分析 . 2 件毛坯的確定 . 3 坯材料的制造形式及熱處理 . 3 坯結構的確定 . 4 第 2 章 車床左支座的加工工藝設計 . 5 藝過程設計中應考慮的主要問題 . 5 工方法選擇的原則 . 5 工階段的劃分 . 5 工順序的安排 . 6 序的合理組合 . 7 準的選擇 . 7 基準和精基準的具體選擇原則 . 7 擇本題零件的基準 . 8 床左支座的工藝路線分析與制定 . 9 序順序的安排的原則 . 9 藝路線分析及制定 . 9 械加工余量 . 12 響加工余量的因素 . 12 械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定 . 12 定切削用量及基本工時 . 15 序一 粗銑 80). 15 序二 粗鏜 80. 18 序三 精銑 80. 19 第 3 章 專用夾具設計 . 22 位基準及定位元件的選擇 . 22 削力及夾緊力的計算 . 22 位誤差分析與計算 . 23 具設計及操作的簡要說明 . 24 致 謝 . 25 參考文獻 . 26 附 錄 . 27 遼寧工程技術大學課程設計 遼寧工程技術大學課程設計 遼寧工程技術大學課程設計 遼寧工程技術大學課程設計 遼寧工程技術大學課程設計 1 緒 論 一、設計目的 畢業(yè)設計是高等院校學生在學完了大學所有科目，進行了生產實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產實際問題的能力，使學生進一步鞏固大學期間所學的有關理論知識，掌握設計方法，提高獨立工作的能力，為將來從事 專業(yè)技術工作打好基礎。 另外，這次畢業(yè)設計也是大學期間最后一項實踐性教學環(huán)節(jié)。通過本次畢業(yè)設計，應使學生在下述各方面得到鍛煉： 械制造技術和其他有關課程中的基本理論，以及在生產實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質量、生產率和經濟性。 一步提高結構設計 (包括設計計算、工程制圖等方面 )的能力。 有關國家標準 、手冊、圖冊、規(guī)范等。 二、設計任務 毛坯合圖及左支座零件圖。 遼寧工程技術大學課程設計 2 第 1 章 車床左支座零件的分析及毛坯的確定 機械加工工藝是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度，加工操作，安全生產，技術檢測和健全勞動組織的重要依據，也是企業(yè)上品種，上質量，上水平，加速產品更新，提高經濟 效益的技術保證。 在實際生產中，由于零件的生產類型、材料、結構、形狀、尺寸和技術要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據零件的具體要求，結合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對于某個具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產效率和經濟效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實可行。因此，必須根據零件的具 體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程。 床左支座的作用和工藝分析 件的作用 題目所給的是機床上用的的一個支座 兩個方向上的 5 02 槽 0耳孔部有一定的彈性 ,并利用耳部的21孔穿過 螺栓一端與 25)配合的桿件通過旋緊其上的螺母夾緊 ,使裝在 80)心軸定 位并夾緊 。 件的工藝分析 遼寧工程技術大學課程設計 3 左支座共有兩組加工表面 ,它們互相之間有一定的位置要求 ,現(xiàn)分別敘述如下 : 一、以 80)內孔為中心的加工表面：這一組加工表面包括 :80)個 1320的沉頭螺栓孔 ,以及兩個 10的錐銷孔 ,螺紋 2 )要加工表面為 80)中 80)大端端面對 80)二、以 25一組加工表面包括 21通孔和 38的沉頭螺栓孔以及 43的沉頭孔 ,螺紋 (02 )要加工表面 為 25 由上述分析可知，對于以上兩組加工表面 ,可以先加工其中一組，然后再借助于專用夾具加工另一組加工表面，并且保證其位置精度。 件毛坯的確定 坯材料的制造形式及熱處理 一、左支座零件材料為 :所受的動載荷和交變載荷較小 而且零件的輪廓尺寸不大 ,故可以采取金屬模機械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產率 ,保證加工質量 . 灰鑄體一般的工作條件： 荷的零件。 90 二、毛坯的熱處理 灰鑄鐵（ 的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應力集中也大；因此，使石墨片得到細化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶?，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工。 遼寧工程技術大學課程設計 4 坯結構的確定 根據零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的年生產綱領 500 件 /年。由參考文獻可知，其生產類型為中批生產。毛坯的鑄 造方法選用金屬模機械砂型鑄造成型。又由于支座零件 80孔需鑄出，故還應安放型芯，此外，為清除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。 由參考文獻可知，該種鑄件的尺寸公差等級 10級，加工余量等級 級，故選取尺寸公差等級 0級，加工余量等級 級。 鑄件的分型面選擇通過從基準孔軸線，且與側面平行的面。澆冒口位置分別位于 80孔的上頂面。 由參考文獻用查表法確定參考面的總余量如表 1 表 1各加工表面總余量（ 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量 說明 A 面 140 G 面，單側加工 80 孔 80 H 降 1 級大側加工 由參考文獻可知鑄件主要尺寸的公差，如表 1示 。 表 1毛坯主要尺寸及公差（ 主要尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 面中心距尺寸 100 04 80 孔 80 5 寧工程技術大學課程設計 5 第 2 章 車床左支座的加工工藝設計 藝過程設計中應考慮的主要問題 工方法選擇的原則 （ 1） 所選加工方法應考慮每種加工方法的經濟、精度要求相適應。 （ 2） 所選加 工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。 （ 3） 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應。 （ 4） 加工方法要與生產類型相適應。 （ 5） 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設備條件和工人技術水平相適應。 工階段的劃分 為保證零件加工質量和合理地使用設備、人力，機械加工工藝過程一般可分為一下幾個階段： 主要任務是切除毛坯的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上盡可能接近成品。因此，此階段應采取措施盡可能提高生產率。 完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工 做好準備。 保證各主要表面達到圖樣的全部技術要求，此階段的主要目標是保證加工質量。 對質量要求很高的表面，應安排光整加工，以進一步提高尺寸精度和減少表面粗糙度。但一般不能用以糾正形狀誤差和位置誤差。 遼寧工程技術大學課程設計 6 通過劃分加工階段：（ 1）可以逐步消除粗加工因余量大、切削力大等因素造成的加工誤差，保證加工質量。（ 2）可以合理使用機床設備。（ 3）便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合得更好。（ 4）可以及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及時修補或決定報廢，以免因繼續(xù)盲目加工而造成工時浪費。 工 順序的安排 零件的加工順序包括切削加工順序、熱處理先后順序及輔助工序。在擬定工藝路線時，工藝人員要全面地把切削加工、熱處理和輔助工序三者一起加以考慮。 一、機械加工順序的安排原則 有些表面的最后精加工安排在部裝或總裝工程中進行，以保證較高的配合精度。 二、熱處理工序的安排 熱處理工序在工藝路線中的位置安排，主要取決于零件材料及熱處理的目的。 預熱處理的目的是改善材料的切削工藝性能、消除殘余應力和為最終熱處理作好組織準備。正火和退火常安排在粗加工之前， 以改善切削加工性能和消除毛坯的殘余應力：調質一般安排在粗加工和半精加工之間進行，為最終熱處理作好組織準備：時效處理用以消除毛坯制造和機械加工中生產的內應力。 最終熱處理的目的是提高零件的強度、表面硬度和耐磨性及防腐美觀等。淬火及滲碳淬火、氰化、氮化等安排在精加工磨削之前進行；由于調質后零件的綜合機械性能較好，對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理，其工序位置安排在精加工之前進行；表面裝飾性鍍層、發(fā)藍處理，安排在機械加工完畢后進行。 三、輔助工序的安排 輔助工序主要包括：檢驗、清洗、去毛刺、去磁 、到棱邊、涂防銹油及平衡等。其中檢驗工序是主要的輔助工序，是保證產品質量的主要措施。除各工序操作者自檢外，在關鍵工序之后、送往外車間之前、粗加工結束之后，精加工之前、遼寧工程技術大學課程設計 7 零件全部加工結束之后，一般均安排檢驗工序。 序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求 水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生產中 ，多采用工序工序分散的加工原則，生產中可以采用結構簡單的專用機床和通用夾具，組織流水線生產。 準的選擇 基準和精基準的具體選擇原則 一、粗基準的選擇 粗基準選擇的要求應能保證加工面與非加工面之間的位置要求及合理分配各加工面的余量，同時要為后續(xù)工序提供精基準。一般按下列原則選擇： 遼寧工程技術大學課程設計 8 選不加工表面作粗基準。如果零件上有多個不加工表面，則應以其中與加工表面相互位置要求較高的表面作為粗基準。 。 有注口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。 二、精基準的選擇 應當盡量使定位基準與設計基準相重合，以避免因基準不重合而引起定位誤差。 在零件加工的整個工藝過程中或者有關的某幾道工序中盡可能采用同一個(或一組 )定位基準來定位，稱為基準統(tǒng)一原則。 當精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應選擇加工表面作為基準，稱為自為基準原則。 對于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基準反復加工的方法，這稱為互為基準原則 。 所選精基準應能保證工件定位準確、穩(wěn)定，夾緊方便可靠。精基準應該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。 三、輔助基準的選擇 選擇輔助基準時應盡可能使工件安裝定位方便，便于實現(xiàn)基準統(tǒng)一，便于加工。 擇本題零件的基準 一、粗基準的選擇原則 按照有關粗基準的選擇原則，當零件有不加工表面的時候 ,應該選取這些不加工的表面為粗基準 ;若零件有若干個不加工表面時，則應以其加工表面相互位置要遼寧工程技術大學課程設計 9 求較高的表面作為粗基準?，F(xiàn)取 外圓柱表面作為定位基準，消除 X,Y 的轉動和 X,Y 的移 動四個自由度 ,再用 80)小端端面可以消除 Z 周的移動。 二、精基準的選擇原則 精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算。 80 孔和 是設計基準，用它們做精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝規(guī)程路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。此外， 位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。 由于生產類型為中批生產，故應該采用萬能機床配 以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率，除此之外還應降低生產成本。 床左支座的工藝路線分析與制定 序順序的安排的原則 寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準加工提供找正基準 基準后其他”的順序，首先加工精基準面 主后次，先粗后精”的順序 藝路線分析及制定 一、工藝路線方案一 工序一：粗鏜、精鏜孔 80)遼寧工程技術大學課程設計 10 工序二：粗銑、精銑 80) 工序三：鏜 80) 45倒角。 工序四：鉆 4通孔，锪 20 工序五：鉆 2錐銷底孔，粗鉸、精鉸 2 工序六：銑削尺寸為 5 工序七：鉆削通孔 20、鉸孔 25沉頭螺栓孔 38 工序九：鉆削 8 工序十：銑削尺寸為 5 工序十一：攻螺紋 8 工序十二：終檢。 二、工藝路線方案二 工序一：粗銑、精銑削 80) 工序二：粗鏜、精鏜 80)及倒 2 45的倒角。 工序三：鉆削底板上的 4 4 工序四： 鉆削錐銷孔 2削錐銷孔 10 工序五：鉆削 21通孔，擴、鉸孔 25沉頭螺栓孔 3843 工序六：銑削尺寸為 5 工序七：鉆削 8 工序八：銑削尺寸為 5 工序九：攻螺紋 8 工序十：終檢。 三、工藝方案分析 工藝方案路線一：本路線是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面來加工孔。這樣減少了工件因為多次裝夾而帶來的誤差。有利于提高零 件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因鑄造原因引起的圓柱 容易引起80)孔在加工過程中引偏。使 80)內孔與 圓柱的同心度受到影響，造成圓筒的局部強度不夠而引起廢品。工藝路線方案二則是先加工平面再加工孔。本工藝路線可以減小 80)孔與底座垂直度誤差，以及 80) 柱的同心度，使圓筒的壁厚均勻外，還可以遼寧工程技術大學課程設計 11 避免工藝路線一所留下的部分缺陷（即：工藝路線一中的工序六加工后再加工下面的工序的話，會由于工序六降低了工件的剛度，使后面的加工不能保證加工質量和加工要求）。 四、工藝方案的確定 由上述分析，工藝路線二優(yōu)于工藝路線一，可以選擇工藝路線二進行加工，在工藝路線二中也存在問題，粗加工和精加工放在一起也不能保證加工質量和加工要求，所以我們得出如下的工藝路線： 工序一：粗銑 80) 粗基準，選用 工序二：粗鏜 80)孔 80)用 工序三：精銑 80) 80)用 工序四：精鏜 80)及 80)45，以 80)用 工序五：鉆削 4通孔，锪沉頭螺栓孔 4 80)用 式鉆床和夾具。 工序六：鉆削 21通孔，擴、鉸孔 25鉸 36沉頭螺栓孔。以 80)用 工序七：锪削沉頭螺栓孔 43孔 80)用 工序八：鉆削 80)用 工序九：銑削尺寸為 5 80)用 工序十：鉆削 80)用 工序十一：銑削尺寸為 5 80)用 工序十二：珩磨 80)孔 80) 遼寧工程技術大學課程設計 12 工序十三：攻螺紋 8 工序十四：終檢。 械加工余量 工藝路線確定以后，就需要安排各個工序的具體加工內容，其中最主要的一項任務就是要確定各個工序的工序尺寸及上下偏差。工序尺寸的確定與工序的加工余量有關。加工余量是指加工過程中從加工表面切去材料層厚度。余量有由工序余量和加工總余量之分。工序余量是同一被加工表面相鄰兩工序尺寸之差；加工總余量是某一表面毛坯尺寸與零件圖樣的設計尺寸之差。 響加工余量的因素 確 定加工余量的基本原則是在保證加工質量的前提下，越小越好。在確定時應該考慮一下因素： 械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定 左支座零件的材料是 拉強度為 195件的毛坯質量為 件的生產類型是中批生產；參考機械加工工藝簡明手冊毛坯的制造方法及其工藝特點，選擇左支座零件的毛坯制造類型選擇為金屬模機械砂型鑄造成型。 由上述原始資料及加工工藝分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： )端其加工尺寸為 140140證高度尺寸遼寧工程技術大學課程設計 13 100尺寸是自由尺寸表面粗糙度值 要精加工。根據機械加工工藝簡明手冊成批生產鑄件機械加工余量等級，可得：金屬模機械砂型鑄造成型的灰鑄鐵加工余量等級可取 8 10級我們取 9級，加工余量 級，鑄件尺寸公差可得 得 加工余量。 )內表面，其加工長度為 100面粗糙度值 要精鉸和珩磨。查機械加工工藝簡明手冊鑄件尺寸公差可得 鑄造尺寸公差，可得 加工余量。 三、 80)個螺栓孔。只需要鉆底孔和锪沉頭孔即可。則加工余量為： 鉆削 13 雙邊加工余量 2Z 13沉頭孔 20 雙邊加工余量 2Z 7、內表面 212538 43些內表面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分別為： 21 雙邊加工余量 2Z 21表面 （ 1） 21 雙邊加工余量 2Z 2） 雙邊加工余量 2Z 3） 25 雙邊加工余量 2Z 以一次性锪成型。 則雙邊加工余量 2Z 17可以一次性加工出來。 則雙邊加工余量 2Z 22、尺寸為 5兩條槽，每一條槽都可以一次性銑削成型，則雙邊加工余量 2Z 5 六、 8螺紋孔，機加工車間只需要加工螺紋的底孔，攻螺紋的工作可以放在鉗工室。則： 雙邊加工余量 2Z 雙邊加工余量 2Z 、內孔 80) 80)級加工精度，鑄件的毛坯重量約為 機械加工工藝簡 明手冊鑄件機械加工余量可以得到內圓的單邊加工余量為 Z 寧工程技術大學課程設計 14 機械加工工藝簡明手冊鑄件公差，可得： 機械加工工藝手冊珩磨的加工余量，可得：珩磨的單邊加工余量 Z 機械加工工藝手冊擴孔、鏜孔、鉸孔的加工余量 Z 機械加工工藝手冊臥式鏜床的加工公差，可得： 里取 珩磨的加工余量和精鏜的加工余量剩下的余量都給粗鏜。查機械加工 工藝手冊臥式鏜床的加工公差，可得 們這里取 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此規(guī)定都有加工公差，所以規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上的加工余量有最大及最小之分。 由于本次設計規(guī)定的零件為中批生產，應該采用調整法加工。因此在計算最大、最小加工余量時應該按照調整法加工方式予確定。 由此可知： 毛坯的名義尺寸： 2 75坯的最大尺寸： 坯的最小尺寸： 75 鏜 后最小尺寸： 2 77鏜后最大尺寸： 77+鏜后最小尺寸： 2 鏜后最大尺寸： 磨后尺寸與零件圖紙尺寸相同，即： 80)后將上述的計算的工序間尺寸及公差整理成下表 2 表 280)的加工余量計算 （單位： 遼寧工程技術大學課程設計 15 工序 加工尺寸公差 鑄件毛坯80) 粗鏜 精鏜 珩磨 加工前 最大 7 小 工后 最大 7 0 最小 工余量（單邊余量） 大 小 工公差（單邊） 2 2 2 2 定切削用量及基本工時 序一 粗銑 80)本工序采用計算法確定切削用時 加工材料： 加工要求：粗銑孔 80) 機床和夾具： 式升降臺銑床專用夾具，用 刀具： 材料為 D=160=45mm,d=50=16, 10 ， 1 15 ，n 12 。查機械加 工工藝手冊常用銑刀參考幾何角度和鑲齒套式面銑刀，可得以上的參數(shù)。并查出銑刀的刀具耐用度為 T 10800s。 確定 80知毛坯長度方向的加工余量 Z 慮 3 的拔模斜度，則毛坯長度方向的加工余量 Z 是實際上此平面還要進行精銑所以不用全部加工，留 加工余量給后面的精加工。因此實際大端端面的加工余量可以按照 Z=算。可以分兩次加工則每次加遼寧工程技術大學課程設計 16 工的加工余量 Z 削的寬度為 140可以分兩次加工， 80 的拔模斜度，所以也留了加工余量 Z 3度方向的加工按照 12 級計算，則取 確定進給量 f：查機械加工工藝手冊端銑刀（面銑刀）的進給量，由刀具材料為 ?。?f=z，這