機械制造技術(shù)課程設(shè)計-末端上蓋的工藝規(guī)程及鉆M27螺紋孔夾具設(shè)計

1、設(shè)計說明書題目：末端上蓋的工藝規(guī)程及鉆M27螺紋孔夾具設(shè)計 學(xué) 生： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師：摘 要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。上蓋加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及

2、其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。全套圖紙加扣 3346389411或3012250582ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the va

3、rious knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the techn

4、ological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of

5、working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed

6、connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, cla

7、mp, the localization, the error 目 錄ABSTRCT3序 言1一 零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工藝分析2二 毛坯的確定32.1確定毛坯的制造形式32.2毛坯形狀及尺寸3三 擬定加工工藝路線43.1 基準(zhǔn)的選擇43.1.1粗基準(zhǔn)選擇43.1.2 精基準(zhǔn)的選擇53.2 制定工藝路線6四 切削用量及工時計算84.1工序1設(shè)計84.2工序2設(shè)計84.3工序3設(shè)計84.4工序4設(shè)計94.5工序5設(shè)計104.6工序6設(shè)計114.7工序7設(shè)計12五 夾具設(shè)計145.1 問題的提出145.2 定位基準(zhǔn)的選擇145.3 切削力及夾緊力計算145.4定位誤差分析1

8、65.5夾具設(shè)計及操作簡要說明18總 結(jié)19致 謝21參 考 文 獻(xiàn)22序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。上蓋的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解

9、決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一 零件的分析 1.1 零件的作用上蓋的作用：定位和支撐的作用。1.2 零件的工藝分析上蓋的工藝有2組加工面的分別為1：以下端面和側(cè)面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括粗精銑頂端面，鉆8-8.5的孔。2：以頂端面和8-8.5孔為基準(zhǔn)的加工

10、面，這組加工面主要是其他的孔和端面。二 毛坯的確定2.1確定毛坯的制造形式上蓋零件的材料HT200，HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法因為是成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造的方法生產(chǎn)鑄件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。2.2毛坯形狀及尺寸毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達(dá)到減少機械加工的勞動量，力求達(dá)到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。毛坯尺寸與零件圖樣上的

11、尺寸之差稱為毛坯余量。鑄件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鑄件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關(guān)。 三 擬定加工工藝路線3.1 基準(zhǔn)的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。3.1.1粗基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2）選擇加工余量要求均勻的重要

12、表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非

13、常重要的。先選取底端面和端面為定位基準(zhǔn)，利用支撐板和支撐釘為定位元件。3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為精基準(zhǔn)。2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)零件上有幾個加工面，應(yīng)選與加工面的相對位置要求高的不加工面為精基準(zhǔn)。3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達(dá)到加工精度要求，在粗加工時就應(yīng)使其加工余量盡量均勻。4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準(zhǔn)。作為粗基準(zhǔn)的面應(yīng)無鑄造飛邊

14、和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。5) 精基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準(zhǔn)是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一精基準(zhǔn)，兩次裝夾中加工出的表面就會產(chǎn)生較大的相互位置誤差。以8-8.5孔（一面2銷）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計算，在此不再重復(fù)。3.2 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種

15、工藝方案：方案一1鑄造鑄造2處理時效處理3銑銑頂端面4銑精銑頂端面5鉆鉆8-8.5的孔6銑銑40的底端面7鉆鉆M27的螺紋孔，攻絲8鉗去毛刺9檢驗檢驗10入庫入庫方案二1鑄造鑄造2處理時效處理3鉆鉆8-8.5的孔4銑銑頂端面5銑精銑頂端面6銑銑40的底端面7鉆鉆M27的螺紋孔，攻絲8鉗去毛刺9檢驗檢驗10入庫入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二先鉆孔，再粗精銑端面，違背了先面后孔的原則，后方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工藝的基本原則，同時銑面后先鉆8-8.5的孔，這樣可以利用8-8.5的孔作為定位基準(zhǔn)，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一。具體的工藝路線如下1鑄造鑄造

16、2處理時效處理3銑銑頂端面4銑精銑頂端面5鉆鉆8-8.5的孔6銑銑40的底端面7鉆鉆M27的螺紋孔，攻絲8鉗去毛刺9檢驗檢驗10入庫入庫四 切削用量及工時計算4.1 工序1設(shè)計鑄造4.2工序2設(shè)計時效處理4.3工序3設(shè)計1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取750當(dāng)750r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計算工時切削工時：，則機動工時為4.4工序4設(shè)計1. 選擇刀具刀具選取不重

17、磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取750當(dāng)750r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取6） 計算工時切削工時：，則機動工時為.4.5工序5設(shè)計機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆8.51)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1364r/min與1364r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1450r/mi

18、n?，F(xiàn)選取=1450r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.0234(min)4.6工序6設(shè)計1.選擇刀具刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則8） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取1450當(dāng)1450r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取9） 計算工時切削工時： ，則機動工時為4.7工序7設(shè)計選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16

19、） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機床選取 基本工時： min攻螺紋M27mm： 選擇M27mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時：五 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計鉆、攻M27×2-6H螺紋孔的夾具。5.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆、攻M27×2-6H螺紋孔，表面粗糙度Ra6.3，精度等級6，故設(shè)計夾具時既要考慮如何提高勞動生產(chǎn)效率，也要考慮M27×2-6H螺紋孔的質(zhì)量。5.2 定位基準(zhǔn)的選擇選擇上蓋頂面和兩個8.5孔來定位，所以相應(yīng)

20、的夾具上的定位元件應(yīng)是支承板、A型固定式定位銷和B型固定式定位銷，定位分析如下：1.上蓋左端面與支承板相配合，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動。2.上蓋8.5孔與A型固定式定位銷相配合，限制兩個自由度，即X軸移動、和Y軸移動。3.上蓋另一8.5孔與B型固定式定位銷相配合，限制一個自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。5.3 定位誤差分析1、移動時基準(zhǔn)位移誤差 （式3-1）式中： A型固定式定位銷孔的最大偏差 A型固定式定位銷孔的最小偏差 A型固定式定位銷孔與A型固定式定位銷最小配合間隙代入（式3-1）得： =0.033+0+0.02 =0.053（mm) 2

21、、 轉(zhuǎn)角誤差 （式3-2）式中： A型固定式定位銷孔的最大偏差 A型固定式定位銷孔的最小偏差 A型固定式定位銷孔與A型固定式定位銷最小配合間隙 B型固定式定位銷孔的最大偏差 B型固定式定位銷孔的最小偏差 B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷最小配合間隙其中： 則代入（式3-2）得：則：=0.02077°5.4切削力的計算與夾緊力分析本夾具加工M27×2-6H螺紋孔，粗糙度Ra6.3，由機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.3-8知，鉆孔時切削力最大，故按鉆時計算切削力。由簡明機床夾具設(shè)計手冊表3-3得切削力計算公式：由鉆24孔的工時計算知，=0.28mm由簡明機床夾具設(shè)計手冊表3-

22、3知即 所需夾緊力，查表5得，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K=1.872，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5孔軸部分由M8螺母鎖緊，查表得夾緊力為3550N=8875N由上計算得，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。5.5夾具設(shè)計及操作簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇用六角螺母、圓墊圈、可調(diào)支承釘、彈簧、移動壓板和六角法蘭面螺母等組成的夾緊機構(gòu)進(jìn)行夾緊工件。本工鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求?？?結(jié)這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要

23、求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。這次設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鑄煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習(xí)的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深

24、入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設(shè)計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鑄煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計的過程中遇到了許多問題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)