轉向機支架的加工工藝及鉆4-M12螺紋孔夾具設計含非標8張CAD圖.zip

轉向機支架的加工工藝及鉆4-M12螺紋孔夾具設計含非標8張CAD圖.zip,轉向,支架,加工,工藝,M12,螺紋,夾具,設計,非標,CAD XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 轉向機支架 共 8 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 03 銑 QT400 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 寬24端面 端銑刀、游標卡尺 475 50 0.2 2.0 3 0.582 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 轉向機支架 共 8 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 04 銑 QT400 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 3-Φ32端面 端銑刀、游標卡尺 475 80 0.2 2.0 3 0.326 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 轉向機支架 共 8 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 05 銑 QT400 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 銑4-Φ26端面 端銑刀、游標卡尺 475 60 0.2 2.0 4 0.375 2 銑Φ24端面 端銑刀、游標卡尺 475 50 0.2 2.0 1 0.096 3 銑2-R12端面 端銑刀、游標卡尺 475 50 0.2 2.0 1 0.105 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 轉向機支架 共 8 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 06 銑 QT400 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 銑2-R6槽 立銑刀、游標卡尺 475 24 0.2 6.0 1 0.068 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 轉向機支架 共 8 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 07 鉆 QT400 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3025 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆Φ12孔 麻花鉆、圓柱塞規(guī) 500 18.9 0.25 6.0 1 0.176 2 鉆Φ32孔 麻花鉆、圓柱塞規(guī) 500 50.3 0.25 16.0 1 0.264 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 轉向機支架 共 8 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 08 鉆 QT400 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3025 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆3-Φ17孔 麻花鉆、圓柱塞規(guī) 500 26.7 0.25 8.5 3 0.588 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 轉向機支架 共 8 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 09 鉆 QT400 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3025 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆4-M12-16H螺紋底孔Φ10.2 麻花鉆、圓柱塞規(guī) 500 16.1 0.25 5.1 4 0.996 2 攻4-M12-16H螺紋孔 絲錐、圓柱塞規(guī) 400 15 0.9 0.9 4 0.288 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 轉向機支架 共 8 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 10 鉆 QT400 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z3025 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆2-Φ13孔 麻花鉆、圓柱塞規(guī) 500 20.5 0.25 6.5 2 0.328 2 鉆2-Φ13孔 麻花鉆、圓柱塞規(guī) 500 17.3 0.25 5.5 1 0.156 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 轉向機支架 共 頁 第 頁 材料牌號 QT400 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯 可制件數(shù) 每臺件數(shù) 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 01 鑄造 鑄造 02 熱 調質處理 03 銑 銑寬24端面（基準A） X52K 硬質合金端銑刀、游標卡尺 04 銑 銑3-Φ32端面（基準B) X52K 硬質合金端銑刀、游標卡尺 05 銑 銑4-Φ26端面;銑Φ24端面；銑2-R12端面 X52K 硬質合金端銑刀、游標卡尺 06 銑 銑2-R6槽 X52K 硬質合金立銑刀、游標卡尺 07 鉆 鉆Φ12孔；鉆Φ32孔 Z3025 硬質合金麻花鉆、圓柱塞規(guī) 08 鉆 鉆3-Φ17孔 Z3025 硬質合金麻花鉆、圓柱塞規(guī) 09 鉆 鉆、攻4-M12-16H螺紋孔 Z3025 硬質合金麻花鉆、絲錐、圓柱塞規(guī) 10 鉆 鉆2-%c13孔；鉆Φ11孔 Z3025 硬質合金麻花鉆、圓柱塞規(guī) 11 鉗工 去毛刺 12 終檢 檢驗至圖紙要求并入庫 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 選題審題表及任務書 學院 校內指導教師 職稱 專業(yè) 校外指導教師 職務 課題名稱 轉向機支架加工及夾具設計 做鉆4-M12-6H鉆孔攻絲夾具 課題類型 ■工程設計（技術） □軟件設計 □應用研究 □理論研究 課題來源 □教學科研 ■生產實際 □社會實際 □模 擬 課題工作量 □大 ■適中 □小 課題難易程度 □難 ■一般 □易 課題內容 1.該零件為汽車轉向機支架，為批量生產； 2.選擇合適的加工定位基準，設計較合理的加工路線，并考慮如何防止零件變形； 課題任務要求 1.根據課題要求進行廣泛的資料查閱與分析； 2.撰寫開題報告及相關譯文均不少于規(guī)定字數(shù)（3000）； 3.畢業(yè)設計論文（設計說明書）不少于規(guī)定字數(shù)（15000）； 4.使用CAD繪制1:1的2D圖紙，圖紙量不少于2.5張A0圖紙； 5.繪制1:1的3D數(shù)模（Pro/E、UG、Catia、Solidworks均可）； 6.設計機械加工工藝流程； 7.夾具： 鉆.4-M12-6H鉆孔攻絲夾具 任務完成截至日期 20XX 年 12 月 26 日至 20XX 年 05 月 20 日，共 16 周 課題任務進度計劃安排 完成內容 完成日期 收集有關資料，閱讀參考文獻 12.26日—1.15日 撰寫并提交開題報告 2.22日—2.27日 英文翻譯、方案設計，進行初步的工藝分析，完成加工工藝流程及工藝卡的編制 2.28日—3.18日 夾具設計 3.21日—4.1日 繪制零件圖、毛坯圖及2道工序的夾具裝配圖、夾具體、夾具非標 4.4日—4.20日 撰寫畢業(yè)設計計算說明書 4.21日—4.30日 檢查、改錯、打印、裝訂及整理設計資料 5.5日—5.20日 學生需閱讀的參考資料 1、《機械設計手冊》.成大先 主編，化學工業(yè)出版社，2008年04月. 2、《實用機械加工工藝手冊》.陳宏鈞， 機械工業(yè)出版社，2009-03-01 3、《機床夾具設計手冊》.王光斗，上?？茖W技術出版社，??2000-11-01? 系（部、教研室）審定意見 負責人（簽章）： 年 月 日 選題學生 姓名 學號 專業(yè) 班級 注：本表一式二份，一份交學生所在院系，一份由校內指導教師下達給學生，課題完成后放入畢業(yè)設計資料袋存檔。 開題報告 設計（論文）題目 轉向機支架加工及夾具設計 一、 選題的背景和意義： 本課題研究目的就是學習研究制定轉向機支架加工工藝規(guī)程及做出鉆4-M12-6H鉆孔攻絲夾具設計。轉向機支架的作用為：固定轉向機，防止其發(fā)生位移，該零件材料選擇QT400球墨鑄鐵，有效地提高了鑄鐵的機械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強度。具有良好的焊接性和切削性,常溫時沖擊韌性高.而且塑性較高.脆性轉變溫度低,同時低溫韌性也較好.用作能承受高沖擊振動及扭轉等動、靜載荷的零件,要求較高的韌性和塑性,特別在低溫工作要求一定沖擊值的零件。 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、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據，也是企業(yè)上品質、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產品生產在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求，企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。 二、 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 夾具的發(fā)展200已經有多年的歷史，大致經歷了三個階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。第二階段，隨著軍工生產及內燃機，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結構也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當重要的組成部分。這一階段夾具發(fā)展的主要特點是高效率。第三階段，在現(xiàn)代化生產的今天，各類高效率，自動化夾具在高效，高精度及適應性方面，已有了相當大的提高。隨著電子技術，數(shù)控技術的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應性，已經使夾具與機床逐漸融為一體，使得中，小批量生產的生產效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產的水平。這一階段，夾具的主要特點是高精度，高適應性?？梢灶A見，夾具在不一個階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。 三、課題研究的主要內容： 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 轉向機支架加工工藝規(guī)程及做出2道工序的夾具：A.鉆3-Φ17夾具，保證位置度Φ0.2/B/A；B.4-M12-6H鉆孔攻絲夾具設計，包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 三、 主要研究（設計）方法論述： 制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設計中也是非常重要的,通過這些設計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實際的機床相適應。工序的劃分和定位基準的選擇，在開始的時候，要認真分析零件圖，了解撥叉的結構特點和技術要求。加工表面的粗糙度、平行度、垂直度，注意零件各孔系自身精度（同軸度，圓度，粗糙度等）和它們的相互位置精度，采用AutoCAD軟件繪制零件圖，一方面可以使我們對其零件有進一步了解與認識，另一方面可以增強我們對AutoCAD軟件的熟悉和運用。 工序的劃分確定加工順序和工序內容，安排工藝的加重和分散程度，劃分工序階段，與生產綱領有密切聯(lián)系，具體可以根據生產類型，零件的結構特點，技術要求和機床設備。定位基準的選擇根據粗基準的選擇原則：遵循基準同意，基準重合。 夾具設計要確定工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊是否可靠等等。工件在夾具中的定位精度，主要是定位基準是否與工序基準重合，定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過的定位時，可通過撤銷多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決，夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，一面工件或夾具產生過大變形，可采用多點夾緊或在工件剛性薄弱部位安放適當?shù)妮o助支撐，夾具的設計必須要保證夾具的定位準確的機構合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析，結合一些夾具的具體設計事例，查閱相關的夾具設計資料，聯(lián)系在工廠看 到的一些加工的夾具來解決這些問題。 四、設計（論文）進度安排： 時間（迄止日期） 工 作 內 容 12.26日—1.15日 收集有關資料，閱讀參考文獻 2.22日—2.27日 撰寫并提交開題報告 2.28日—3.18日 英文翻譯、方案設計，進行初步的工藝分析，完成加工工藝流程及工藝卡的編制 3.21日—4.1日 夾具設計 4.4日—4.20日 繪制零件圖、毛坯圖及2道工序的夾具裝配圖、夾具體、夾具非標 4.21日—4.30日 撰寫畢業(yè)設計計算說明書 5.5日—5.20日 檢查、改錯、打印、裝訂及整理設計資料 五、參考文獻 1、《機械設計手冊》.成大先 主編，化學工業(yè)出版社，2008年04月. 2、《實用機械加工工藝手冊》.陳宏鈞， 機械工業(yè)出版社，2009-03-01 3、《機床夾具設計手冊》.王光斗，上?？茖W技術出版社，??2000-11-01? 4、何亞南、現(xiàn)代機械制造工藝精密加工技術的應用分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2014 (28) 5、朱曉敏、金屬機械加工制造的工藝分析[J].世界有色金屬，2016 (18) 6、 尹相昶閥體加工工藝及夾具設計[J].機電工程技術，2017 (9) 7、周輝，機械加工工藝對零件加工精度的影響研究[J].科技經濟市場，2016 (12) 8、呂廣優(yōu)淺談機械加工工藝編制的基本方法[J].有色金屬加工,2013 (1) 9、陳明．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2012． 10、 賈亞洲，金屬切削機床概論。北京：機械工業(yè)出版社，2010. 11、 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． 12、 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出 版社，2003． 13、 上海市金屬切削技術協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002． 14、王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002．8． 15、 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． 16、徐鴻本．機床夾具設計手冊[M] ．遼寧科學技術出版社，2003．10． 17、 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5． 六、指導教師意見： 　　　　　　　　　　　　 指導教師簽名： 年 月 日 七、二級學院意見： 　　　　　　　　　　　 院長(系主任)簽名： 年 月 日 摘要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計 金屬切削機床 公差配 合與測量等多方面的知識 轉向機支架的加工工藝及其鉆 攻 4 M12 螺紋孔夾具設計是包括零件加工的 工藝設計 工序設計以及專用夾具的設計三部分 在工藝設計中要首先對零件進 行分析 了解零件的工藝再設計出毛坯的結構 并選擇好零件的加工基準 設計 出零件的工藝路線 接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算 關鍵是決定出各 個工序的工藝裝備及切削用量 然后進行專用夾具的設計 選擇設計出夾具的各 個組成部件 如定位元件 夾緊元件 引導元件 夾具體與機床的連接部件以及 其它部件 計算出夾具定位時產生的定位誤差 分析夾具結構的合理性與不足之 處 并在以后設計中注意改進 關鍵詞 轉向機支架 加工工藝 夾具設計 切削用量 夾緊 定位 誤差 Abstract This design involves the knowledge of machine manufacturing technology and fixture design metal cutting machine tools tolerance matching and measurement etc The processing technology of steering frame and the design of fixture for drilling and tapping 4 M12 threaded holes are composed of three parts the process design of parts processing the process design and the design of special fixture In the process design we should first analyze the parts understand the process of the parts then design the structure of the blank and select the processing benchmark of the parts then design the process route of the parts then calculate the size of the parts in each step the key is to determine the process equipment and cutting parameters of each step and then we can choose the processing benchmark of the parts The design of the special fixture is carried out and the components of the fixture are selected such as positioning elements clamping elements guiding elements connecting parts between fixture body and machine tool and other components The positioning errors caused by fixture positioning are calculated the rationality and shortcomings of fixture structure are analyzed and the design notes are given in the future Intention to improve Key words steering frame processing technology fixture design cutting parameters clamping positioning error 目 錄 前 言 1 第 1 章 概述發(fā)展 2 1 1 機械加工工藝規(guī)程的作用 2 1 2 研究方法及技術路線 3 1 3 課題背景及發(fā)展趨勢 4 1 4 機床夾具簡介 5 1 4 1 機床夾具的主要功能 5 1 4 2 機床夾具的組成 5 1 4 3 夾具設計的步驟和基本要求 5 第 2 章 加工工藝規(guī)程設計 11 2 1 零件的作用 11 2 2 零件的工藝分析 11 2 3 基面的選擇 12 2 3 1 粗基準的選擇原則 12 2 3 2 精基準選擇的原則 12 2 4 制定工藝路線 13 2 5 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 13 2 6 確定切削用量及基本工時 15 第 3 章 鉆 4 M12 螺紋孔夾具設計 25 3 1 問題提出 25 3 2 定位基準的選擇 25 3 3 定位元件的設計 25 3 4 定位誤差分析 26 3 5 切削力的計算與夾緊力分析 26 3 6 夾具設計及操作簡要說明 27 結束語 28 謝 辭 29 參 考 文 獻 30 前 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品 并把它們裝備成 機械裝備的行業(yè) 機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用 也可以為其它行業(yè) 的生產提供裝備 社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品 我們的生活 離不開制造業(yè) 因此制造業(yè)是國民經濟發(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 國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標 轉向機支架的加工工藝及其鉆 攻 4 M12 螺紋孔夾具設計是在學完了機械制 圖 機械制造技術基礎 機械設計 機械工程材料等進行畢業(yè)設計之后的下一個 教學環(huán)節(jié) 正確地解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 并設計出專用夾具 保證零件的加工質量 本次設計也要培養(yǎng) 自己的自學與創(chuàng)新能力 因此本次設計綜合性和實踐性強 涉及知識面廣 所以 在設計中既要注意基本概念 基本理論 又要注意生產實踐的需要 只有將各種 理論與生產實踐相結合 才能很好的完成本次設計 本設計選用轉向機支架來進行工藝編制與夾具設計 以說明書 繪圖為主 設 計手冊與國家標準為附來進行詳細說明 第 1 章 概述發(fā)展 制造技術的重要性是不言而喻的 它與當今的社會發(fā)展密切相關 現(xiàn)代制造 技術是當前世界各國研究和發(fā)展的主題 特別是在市場經濟的今天 它更占有十 分重要的地位 人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程 在人類發(fā)展的初期 為 了生存 制造了石器以便于狩獵 此后 出現(xiàn)了陶器 銅器 鐵器 和一些簡單 的機械 如刀 劍 弓 箭等兵器 鍋 壺 盆 罐等用具 犁 磨 碾 水車 等農用工具 這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程 主要圍繞生活必 需和存亡征戰(zhàn) 制造資源 規(guī)模和技術水平都非常有限 隨著社會的發(fā)展 制造 技術的范圍 規(guī)模的不斷擴大 技術水平的不斷提高 向文化 藝術 工業(yè)發(fā)展 出現(xiàn)了紙張 筆墨 活版 石雕 珠寶 錢幣金銀飾品等制造技術 到了資本主 義和社會主義社會 出現(xiàn)了大工業(yè)生產 使得人類的物質生活和文明有了很大的 提高 對精神和物質有了更高的要求 科學技術有了更快更新的發(fā)展 從而與制 造工藝的關系更為密切 蒸汽機的制造技術的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產 內燃機制造技術的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車 火車和艦船 噴氣渦輪發(fā)動機制 造技術促進了現(xiàn)代噴氣客機和超音速飛機的發(fā)展 集成電路制造技術的進步左右 了現(xiàn)代計算機的水平 納米技術的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機械的先河 因此 人類的活 動與制造密切相關 人類活動的水平受到了限制 宇宙飛船 航天飛機 人造飛 機 人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術的出現(xiàn) 使人類活動走出了地球 走向太空 1 1 機械加工工藝規(guī)程的作用 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝 文件 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術要求 有較高的生產效率 技術先進 經濟效益高 勞動條件良好 制訂工藝規(guī)程的程序 1 計算生產綱領 確定生產類型 2 分析產品裝配圖 對零件圖樣進行工藝審查 3 確定毛坯種類 形狀 尺寸及精度 4 制訂工藝路線 5 進行工序設計 確定各工序加工余量 切削用量 工序尺寸及公差 選擇工藝裝備 計算時間定額等 1 2 研究方法及技術路線 1 深入生產實踐調查研究 在深入生產實踐調查研究中 應當掌握下面一些資料 工程圖紙 工藝文件 生產綱領 制造與使用夾具情況等 2 制訂工藝工藝規(guī)程的程序 計算生產綱領 確定生產類型 分析產品裝配圖 對零件圖樣進行工藝審查 確定毛坯的種類 形狀 尺寸及精度 擬定工藝路線 劃分工藝規(guī)程的組成 選 擇的定位基準 選擇零件表面的加工方法 安排加工順序 選擇機床設備等 進行工序設計 確定各工序加工余量 切削余量 工序尺寸及工差 選擇工藝裝 備 計算時間定額等 確定工序的技術要求及檢驗方法 填寫工藝文件 3 確定工件的夾緊方式和設計夾緊機構 夾緊力的作用點和方向應符合夾緊原則 進行夾緊力的分析和計算 以確定 加緊元件和傳動裝置的主要尺寸 4 確定夾具其他部分的結構形式 如分度裝置 對刀元件和夾具體等 5 繪制夾具總裝配圖 在繪制總裝配圖時 盡量采用 1 1 比例 主視圖應選取面對操作者的工作位 置 繪圖時 先用紅線或雙點劃線畫出工件的輪廓和主要表面 如定位表面 夾 緊表面和被加工表面等 其中 被加工表面用網紋線或粗實線畫出加工余量 工 件在夾具上可看成是一個假想的透明體 按定位元件 導向元件 夾緊機構 傳 動裝置等順序 畫出具體結構 6 標注各部分主要尺寸 公差配合 和技術要求 7 標注零件編號及編制零件明細表 在標注零件編號時 標準件可直接標出國家標準代號 明細表要注明夾具名 稱 編號 序號 零件名稱及材料 數(shù)量等 8 繪制家具零件圖 拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同 1 3 課題背景及發(fā)展趨勢 機床夾具是在切削加工中 用以準確地確定工件位置 并將其牢固地夾緊的 工藝裝備 它的重要作用是 可靠地保證工件的加工精度 提高加工效率 減輕 勞動強度 沖鋒發(fā)揮和擴大機床的工藝性能 因此夾具在機械制造中占有重要的 地位 機床夾具的設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分 是保證產品質量 和提高勞動生產率的一項技術措施 我們在設計中也應該注意一些重要方法 我 們必須深入生產實踐調查研究 因為 這樣有利于我們掌握一些重要資料 例如 1 工件的圖紙 詳細閱讀圖紙 了解工件被加工表面的技術要求 該件在 機械中的位置和作用 以及裝配中的特殊要求 2 工藝文件 了解工件的工藝過程 本工序的加工要求 工件已加工面及 及待加工面的狀況 基準面的選擇狀況 可用的機床設備的主要規(guī)格 與夾具連 接部分的尺寸及切削用量等 3 生產綱領 夾具的結構形式應與工件批量大小相適應 做到經濟合理 4 制造與使用夾具的狀況等 對夾具最基本的要求是 工件的定位準確 定 位精度滿足加工要求 工件夾緊牢固可靠 操作安全方便 成本低廉 工件夾具 中的定位精度 主要是定為基準是否與工序基準重合 定位基準的形式和精度 定位元件的形式和精度 定位元件的布置方式 定位基準與定位元件的配合狀況 等因素有關 這些因素所造成的誤差 可以通過數(shù)學計算求得 在采取提高定位 精度的措施時 要注意到夾具制造上的可能性 在總的定位精度滿足加工要求的 條件下 不要過高的提高工件在夾具中的定位精度 夾具在機床上的定位精度 和刀具在夾具上的導向精度也不應忽視 夾具在機床上的定位精度 主要與定位 元件表面與機床配合處的位置精度 夾具與機床連接處的配合間隙等因素有關 提高夾具制造精度 減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度 如果定位 精度要求很高 而通過提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時 應采用調 整法或就地加工法解決 即在安裝夾具時找正定位表面的準確位置 或在夾具安 裝后加工定位表面 使夾具在機床上獲得高精度定位 刀具在夾具上的導向精度 通常利用導向元件或對刀元件來保證 因此影響刀具在夾具上的導向精度的因素 有 導套中心到定位元件產生變形等 夾具中出現(xiàn)過定位時 可通過撤銷多余定 位定位元件 使多余定位元件失去限制重復自由度的能力 增加過定位元件與定 位基準的配合間隙等辦法來解 1 4 機床夾具簡介 1 4 1 機床夾具的主要功能 機床夾具已成為機械加工時的重要裝備 同時是機械加工不可缺少的部件 在機床技術向高速 高效 精密 復合 智能 環(huán)保方向發(fā)展的帶動下 夾具技 術也正朝著高精 高效 模塊 組合 通用 經濟方向發(fā)展 機床夾具的主要功 能是使工件定位夾緊 使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置 保證其被 加工表面達到工序所規(guī)定的技術要求 工件定位后 經夾緊裝置施力于工件 將 其固定夾牢 使其在加工過程中不致因切削力 重力 離心力等外力作用而發(fā)生 位置改變 為了適應不同行業(yè)的需求和經濟性 夾具有不同的型號 以及不同檔 次的精度標準供選擇 安裝方法有找正法和用專用夾具 找正法用于單件 小批生產中 而專用夾 具用于生產批量較大或特殊需要時 1 4 2 機床夾具的組成 1 定位支承元件 確定工件在夾具中的正確位置并支承工件 2 夾緊裝置 將工件夾緊不發(fā)生移動 3 對刀或導向元件 保證刀具與工件加工表面的正確位置 4 夾具體 將夾具的所有組成部分組成一體 并保證它們之間的相對位置關 系 1 4 3 夾具設計的步驟和基本要求 一 夾具設計的基本要求 夾具在機械加工中起著重要的作用 它直接影響機械加工的質量 工人的勞 動強度 生產率和加工成本 因此對設計的夾具 提出以下幾點基本要求 1 能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術要求 若工件達不到加工技術要求 成 為廢品 則夾具設計是失敗的 該夾具不能用與生產 2 操作簡單 便于工件安裝 減輕工人的勞動強度 節(jié)省工件安裝時間 降 低輔助工時 保證高的生產效率 3 具有良好的工藝性 便于制造 降低夾具制造成本 從而降低分攤在工件 上的加工成本 為保證上述基本要求 夾具的生產過程應按下面程序進行 夾具生產任務書 夾具的結構設計 使用 制造部門會簽 夾具制造 夾具驗收 生產使 用 夾具生產任務書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時 根據生產需要而提出的 任務書中包含內容有設計理由 使用車間 使用設備 該夾具所使用工件工序的 工序圖并在工序圖上要標明工序要求 加工表面 尺寸精度要求及定位定位基準 夾緊點 這是設計夾具的依據 也是驗收制造夾具的依據 夾具結構設計是設計 人根據夾具設計任務書的加工要求 提出幾種可行方案 分析比較 進行誤差計 算 以確定出合理方案 進行設計 夾具結構設計完成后 要會同使用部門 制 造部門就夾具的結構合理性 結構工藝性和經濟性進行審核 會簽 交付制造 制成的夾具要同設計人員 工藝人員 使用部門 制造部門共同進行驗證 當確 認夾具可保證工件該工序加工要求 能保證生產率 操作方便 安全 就可交付 生產車間使用 二 夾具的設計步驟 當接到夾具設計任務書后 按下面 6 個步驟 逐步設計 1 明確設計任務 收集研究設計的原始資料 原始資料包括如下內容 A 加工零件的零件圖 毛坯圖及加工工藝過程 所設計夾具應有的工序圖 并了解該工序所使用的設備 刀具 量具 其他輔具以及該工序的加工余量 切 削用量 加工要求 生產節(jié)拍等參數(shù) B 了解零件的生產類型 就是決定夾具采用簡單結構或復雜結構的依據 若屬大批量生產 則力求夾具結構完善 生產率高 或是單件小批量生產或急于應 付生產 則夾具結構應簡單 以便迅速制造交付使用 C 收集該夾具所用機床的資料 主要指與夾具連接部分的安裝尺寸 如銑床夾 具要安裝在工作臺上 要收集工作如大小 工作如 T 形槽及槽距 以及機床的技 術參數(shù) D 收集所使用刀具的資料如刀具的精度 安裝方式 使用要求及技術條件等 E 收集國內外同類型夾具資料 吸收其中先進而又能結合本廠情況的合理部分 F 了解本廠制造夾具的能力和使用的條件 如夾具制造的條件及精度水平 有 無壓縮空氣壓值等 G 收集有關夾具部件的標準 包括國標 部標 企標 廠標 典型夾具結構 圖冊等 2 確定夾具結構方案 繪制結構草圖 其主要內容如下 A 根據工件加工尺寸 要求和開關 確定工件的定位方式 選擇或設計定位元 件 計算定位誤差 B 確定刀具的引導方式及引導元件 指鉆夾具 銑夾具 C 確定工件夾緊方式 選擇或設計夾緊機構 計算夾緊力 D 確定其他裝置 如分度裝置 頂出裝置 的結構型式 E 確定和設計其他結構 如銑床夾具與機床的連接裝置 對刀裝置 在確定夾具結構的各組成部分時 可提出幾種不同方案 分別畫出草圖 進行分 析比較 從中選擇出合理方案 3 繪制夾具總圖 應注意以下幾點 A 繪制夾具總圖 盡量按 1 1 繪制 以保證直觀性 B 主視圖盡量符合操作者的正面位置 C 工件輪廓用雙點畫線繪制 并視為假想透明體 不影響其他元件的繪制 D 繪圖順序為 工件 定位元件 引導元件 夾緊裝置 其他裝 置 夾具體 4 標注總圖上的尺寸 公差與配合和技術條件 夾具總圖結構繪制完成后 需標注五類尺寸和四類技術條件 5 編寫零件明細表 明細表應包括零件序號 名稱 代號 指標準件代號或 通用件代號 數(shù)量 材料 熱處理 質量等 6 繪制總圖中非標準件的零件圖 三 夾具總圖上尺寸 公差與配合和技術條件的標注 在夾具設計中 對于初設計者 在夾具總圖上如何標注尺寸及技術條件 往 往是難點之一 以下對此作簡要闡述 1 夾具總圖上應標注的五類尺寸 A 夾具外形輪廓尺寸 指夾具在長 寬 高三個方向上的最大極限尺寸 若有可動部分 則指運動部件在空間達到的極限位置的尺寸 標注夾具外形尺寸 的目的是避免夾具與機床或刀具在空間發(fā)生干涉 B 工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸 主要指工件定位面與定位元件工作面的 配合尺寸或各定位元件的位置尺寸 它們直接影響工件加工精度 是計算工件定 位誤差的依據 C 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 主要指對刀元件或引導元件與夾具定位元件之 間的位置尺寸 引導元件之間的位置尺寸或引導與導向部分的配合尺寸 D 夾具與機床的連接部分尺寸 這類尺寸主要指夾具與機床主軸或工作如 必須固定連接的平俱 如車床夾具要安裝在車床主軸上 要標注與車床主軸的連 接尺寸 銑床夾具要安裝在工作臺上 要標注與工作如 T 形槽相配的定位鍵尺寸 E 夾具內容的配合尺寸 中心軸與夾具體孔的配合尺寸 鉆套與襯套 襯 套與夾具體的配合尺寸 此類尺寸必須標注尺寸 配合性質及配合精度 否則夾 具精度無法保證 2 夾具總圖上應標注的四類技術條件 夾具中的技術條件主要指夾具裝配好后 各表面之間的位置精度要求 A 定位元件之間的相互位置要求 這是指組合定位時多個定位元件之間的 相互位置要求或多件裝夾時相同定位元件之間的相互位置要求 如兩端頂尖頂軸 兩端中心孔 要求兩頂尖軸線同軸度 兩 V 形塊對稱線的同軸度 B 定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求 夾具的連接元件或夾 具體底面是夾具與機床的連接部分 它決定了夾具與機床的相對位置 也就是決 定了定位元件相對機床 或刀具的位置 即決定了工件相對機床或刀具的位置 C 引導元件與連接元件或夾具體底面的位置要求 D 引導元件與定位元件之間的相互位置要求 3 五類尺寸 四類技術條件的分類 五類尺寸 四類技術條件根據是否與工序加工要求相關而分為兩類 其精度 值大小和取法不同 A 與工件加工要求無直接關系的 尺寸公差與配合 這類尺寸公差與配合應按照元件在夾具中的功用和裝配 要求 根據公差與配合國家標準或參閱有關資料來制定 技術條件 與工件加工要求無直接關系的夾具上技術條件 B 與加工要求直接相關的 這類尺寸和技術條件與工件上相應尺寸和技術 條件直接對應 直接根據工件相應尺寸公差和相互位置允差的 1 5 1 2 的值 選取 一般工件允差小 取大系數(shù) 工件允差大 則取小系數(shù) 制定這類夾具尺寸公差時 要注意下列問題 應經工件的平均尺寸作為夾具相應尺寸的基本尺寸 極限偏差按對稱雙向 標注 應以工序尺寸 不一定是工件最終尺寸 作為夾具基本尺寸的設計依據 4 夾具調刀尺寸的標注 當夾具設計完成 按要求標注尺寸后 對有些夾具如銑夾具 往往還要標注 調刀尺寸 調刀尺寸一般是指夾具的調刀基準到對刀元件工作表面的位置尺寸 即刀具相對基準的尺寸 它與工件加工尺寸直接相關 也是夾具總圖上關鍵尺寸 要求 四 夾具體設計 夾具總體設計中最后完成的主要元件是夾具體 夾具體是夾具基礎件 組成 夾具的各種元件 機構 裝置都要安裝在夾具體上 在加工過程中 它還要承受 切削力 夾緊 慣性力及由此而產生的振動和沖擊 所以 夾具體是夾具中一個 設計 制造勞動量大 耗費材料多 加工要求高的零部件 在夾具成本中所占比 重較大 制造周期也長 設計時 應給以足夠的重視 1 夾具體和毛坯結構 實際生產中所用夾具體常用的有三種結構 A 鑄造結構 鑄造結構夾具體的優(yōu)點如下 可鑄出復雜的結構形狀 鑄件抗壓強度大 抗振性好 特別適用于加工時振動大 切削負荷大的場 合 鑄件易于加工 價格低廉 成本低 但鑄件生產周期長 因存在鑄內應力 易引起變形 影響夾具精度的保持性 因此 夾具體必須進行時效處理 B 焊接結構其優(yōu)點如下 容易制造 周期短 采用鋼板 型材 如結構合理 布置得當 可減小質量 由于上述兩優(yōu)點 特別適用于新產品試制或臨時急用的場合 以縮短生產周期 此外 一些結構簡 單的小型夾具 如翻轉式鉆模 蓋板式鉆模 可缷式鉆模 采用焊接式結構十分 有利 因為這些夾具要頻繁拆缷翻轉 力求結構輕巧耐磨 但焊接結構夾具體在焊接過程中的熱變形和殘余應力對夾具精度會有不得影 響 因此 焊完后要進行退火處理 另外 為提高剛性需加加強筋 C 裝配結構 裝配夾具體是選用夾具專用標準毛坯或標準零件 根據使用要求組裝而成 可得到精確的外形和空間位置尺寸 標準毛坯和標準零件可組織專業(yè)化生產 這 樣不但可以大大縮短夾具體的生產周期 還可降低生產成本 要使裝配夾具體在 生產中得到廣泛使用 必須實行夾具零部件的標準化 系列化 2 對夾具體的基本要求 A 一定的形狀和尺寸 夾具的外形 取決于安裝在夾具上的各種元件 機構 裝置的形狀及它們之 間的布置位置 設計時 只要將組成該夾具的所有元件 機構和裝置的結構尺寸 都設計好并布置好它們在圖紙上的位置 就可以由此勾畫出夾具體的大致外形輪 廓尺寸 因為是單件生產 一般不作復雜計算設計 通常參照類似的夾具結構 按經驗類比法估計確定 確定夾具體尺寸時 可參考下面數(shù)據 鑄造結構的夾具體 壁厚取 15 40mm 過厚處挖空 焊接結構用鋼板取 10 15mm 剛度不夠時加筋板 夾具體上不加工表面與工件表面之間應有一定間隙 以保證工件與夾具體 之間不發(fā)生干涉 間隙大小按以下規(guī)定選取 a 夾具體 工件都是毛面 間隙取 8 15mm b 夾具體是毛面 工件是光面 間隙取 4 10mm B 足夠的強度和剛度 目的是減小在加工過程中因受切削力 夾緊力等而發(fā)生變形或振動 當剛度 不夠時 可增設加強筋或用框形結構 若用加強筋 其壁厚取 0 7 0 9 倍壁厚 高度不大于壁厚 5 倍 C 良好的結構工藝性 以便于制造 裝配 并減少加工工時 如夾具體上大平面上要局部加工 可 鑄出 3 5mm 凸臺 各加工表面 最好在同一平面內或在同一回轉表面上 以便于 加工 盡量減少加工表面面積 另外 對于切削量大的工件所使用夾具 要注意 應能方便排屑 以免影響安裝精度 對于大而重的夾具體 要考慮起吊裝置 如 吊環(huán)螺釘或起重螺栓 第 2 章 加工工藝規(guī)程設計 2 1 零件的作用 題目給的是轉向機支架 主要是用來支撐運動零件和其他零件 由于被支撐 的零件形狀多種多樣 支架類零件也各有不同 但按其結構功能大體可分為三大 部分 工作 主體 部分 安裝部分和連接支撐部分 2 2 零件的工藝分析 零件的結構的工藝性是指所設計的零件在滿足使用要求的前提下 制造的可 行性與經濟性 零件結構工藝性審查如下所述 1 車床小刀架作出工藝凸臺 以便加工下部燕尾槽導軌面時裝夾方便 2 錐形零件應作出裝夾工藝面以便裝夾 3 避免設置傾斜的加工面 以便減少裝夾次數(shù) 4 改為通孔或擴大中間孔可減少裝夾次數(shù) 保證孔的同軸度 5 被加工表面設置在同一平面 可一次走刀加工 縮短調整時間 6 錐度相同只需作一次調整 7 軸上的沉割槽 鍵槽或過渡圓角應盡量一致 以減少刀具種類 8 底部為圓形弧 只能單件垂直進刀加工 改為平面可多件連續(xù)加工 9 需多刀加工的零件 各段長度應相近 的整數(shù)倍 車刀按間距 設置 刀架l l 移動 即可 l 10 避免內表面 內凹面的加工 利于提高效率 保證精度 11 加工螺紋時應留有退刀槽 或具有螺紋尾扣 以方便退刀 12 磨削時各表面間的過渡部分 應留有越程槽 13 加工多聯(lián)齒輪或插鍵槽時應留有空刀 14 將支承面改為臺階式 將加工面鑄出凸臺 保留精加工面的必要長度 以減少加工面 提高效率 保證精度 15 避免在斜面上鉆孔 避免鉆頭單刃切削 防止刀具損壞和孔中心偏斜 16 避免深孔加工 改善排屑和冷卻條件 17 刀具應易于加工切削部位 避免采用接長鉆頭等非標準刀具 2 3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 基面選擇的正確 合理 可 以保證質量 提高生產效率 否則 就會使加工工藝過程問題百出 嚴重的還會 造成零件大批報廢 使生產無法進行 2 3 1 粗基準的選擇原則 1 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求 應以 不加工表面作為粗基準 如果在工件上有很多不需加工的表面 則應以其中與加 工面位置精度要求較高的表面作粗基準 2 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻 應選擇該表面作精基 準 3 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量 應選加工余量較小的表面作粗 基準 4 選作粗基準的表面應平整 沒有澆口 冒口 飛邊等缺陷 以便定位可靠 5 粗基準一般只能使用一次 特別是主要定位基準 以免產生較大的位置誤 差 2 3 2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準 確 可靠 方便 精基準選擇應當滿足以下要求 1 用設計基準作為定位基準 實現(xiàn) 基準重合 以免產生基準不重合 誤差 2 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時 應盡可能 采用此組精基準定位 實現(xiàn) 基準統(tǒng)一 以免生產基準轉換誤差 3 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時 應選擇加工 表面本身作為精基準 即遵循 自為基準 原則 該加工表面與其他表面間 的位置精度要求由先行工序保證 4 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度 可遵循 互為基準 反復加工的原則 5 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確 穩(wěn)定 夾緊可靠 可使夾具 結構簡單的表面作為精基準 2 4 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點 應當是使零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精 度等技術要求能得到合理的保證 在生產綱領以確定為大批生產的條件下 可采用通用機床配以專用工夾具 并盡量使工序集中來提高生產效率 除此 以外 還應考慮經濟效果 以便降低生產成本 最終工藝方案如下 工序 01 鑄造 工序 02 調質處理 工序 03 銑寬 24 端面 基準 A 工序 04 銑 3 32 端面 基準 B 工序 05 銑 4 26 端面 銑 24 端面 銑 2 R12 端面 工序 06 銑 2 R6 槽 工序 07 鉆 12 孔 鉆 32 孔 工序 08 鉆 3 17 孔 工序 09 鉆 攻 4 M12 16H 螺紋孔 工序 10 鉆 2 13 孔 鉆 11 孔 工序 11 去毛刺 工序 12 檢驗至圖紙要求并入庫 2 5 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 1 寬 24 端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鑄件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鑄 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工藝設計簡明手 冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 2 3 32 端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鑄件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鑄 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工藝設計簡明手 冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 3 4 26 端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鑄件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鑄 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工藝設計簡明手 冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 4 24 端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鑄件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鑄 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工藝設計簡明手 冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 5 2 R12 端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鑄件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鑄 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工藝設計簡明手 冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 6 2 R6 槽的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工孔的尺寸不大故采用 實心鑄造 鑄件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工 藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 7 12 孔的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工孔的尺寸不大故采用 實心鑄造 鑄件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工 藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步鉆削方可滿足其精度要求 8 32 孔的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工孔的尺寸不大故采用 實心鑄造 鑄件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工 藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步鉆削方可滿足其精度要求 9 3 17 孔的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工孔的尺寸不大故采用 實心鑄造 鑄件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工 藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步鉆削方可滿足其精度要求 10 4 M12 16H 螺紋孔的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工螺紋的尺寸不大故采 用實心鑄造 鑄件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造 工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 先鉆 4 M12 16H 螺紋底孔 10 2 再攻 4 M12 16H 螺紋即可方可滿足其精度要求 11 2 13 孔的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工孔的尺寸不大故采用 實心鑄造 鑄件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工 藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步鉆削方可滿足其精度要求 12 11 孔的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工孔的尺寸不大故采用 實心鑄造 鑄件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 12 5 根據 機械制造工 藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步鉆削方可滿足其精度要求 2 6 確定切削用量及基本工時 工序 01 鑄造 工序 02 調質處理 工序 03 銑寬 24 端面 基準 A 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 map0 2 d250 min 0v 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 map0 2 2 決定每次進給量及切削速度 min 6372501rdvns 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 36 立式銑床 X52K 標準選取 600wi r 當 600r min 時wnrmzf 48062 0M 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 37 數(shù)控銑床 X52K 標準選取rmfz 475 3 計算工時 Mzjfl21T 0 5 d 1 31l2ead l 工作臺的水平進給量 mm min Mzf 工作臺的垂直進給量 mm min c 銑削寬度 垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm ea 銑削深度 平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm p d 銑刀直徑 mm 0 5 d 0 5 25 18 5 mm1l2ea 245 m5 70L min82 0i3475 18 0T21 iflMzj 工序 04 銑 3 32 端面 基準 B 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 map0 2 d40 min 8v 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap0 2 2 決定每次進給量及切削速度 min 63745801rdvns 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 36 立式銑床 X52K 標準選取 600wi r 當 600r min 時wnrmzf 48062 0M 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 37 數(shù)控銑床 X52K 標準選取rmfz 475 3 計算工時 Mzjfl21T 0 5 d 1 31l2ead l 工作臺的水平進給量 mm min Mzf 工作臺的垂直進給量 mm min c 銑削寬度 垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm ea 銑削深度 平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm p d 銑刀直徑 mm 0 5 d 0 5 40 16 5mm1l2ea 2340 m3L min326 0i475 3162T1 iflMzj 工序 05 銑 4 26 端面 銑 24 端面 銑 2 R12 端面 工步一 銑 4 26 端面 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 map0 2 d30 min 6v 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap0 2 2 決定每次進給量及切削速度 min 63701rdvns 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 36 立式銑床 X52K 標準選取 600wi r 當 600r min 時wnrmzf 48062 0M 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 37 數(shù)控銑床 X52K 標準選取rmfz 475 3 計算工時 Mzjfl21T 0 5 d 1 31l2ead l 工作臺的水平進給量 mm min Mzf 工作臺的垂直進給量 mm min c 銑削寬度 垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm ea 銑削深度 平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm p d 銑刀直徑 mm 0 5 d 0 5 30 15 5mm1l2ea 2630 m26L min75 i475 16T21 iflMzj 工步二 銑 24 端面 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 map0 2 d250 min 0v 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap0 2 2 決定每次進給量及切削速度 min 6372501rdvns 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 36 立式銑床 X52K 標準選取 600wi r 當 600r min 時wnrmzf 48062 0M 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 37 數(shù)控銑床 X52K 標準選取rmfz 475 3 計算工時 Mzjfl21T 0 5 d 1 31l2ead l 工作臺的水平進給量 mm min Mzf 工作臺的垂直進給量 mm min c 銑削寬度 垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm ea 銑削深度 平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm p d 銑刀直徑 mm 0 5 d 0 5 25 18 5 mm1l2ea 245 m24L min096 i1475 38T21 iflMzj 工步三 銑 2 R12 端面 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 map0 2 d250 min 0v 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap0 2 2 決定每次進給量及切削速度 min 6372501rdvns 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 36 立式銑床 X52K 標準選取 600wi r 當 600r min 時wnrmzf 48062 0M 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 37 數(shù)控銑床 X52K 標準選取rmfz 475 3 計算工時 Mzjfl21T 0 5 d 1 31l2ead l 工作臺的水平進給量 mm min Mzf 工作臺的垂直進給量 mm min c 銑削寬度 垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm ea 銑削深度 平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm p d 銑刀直徑 mm 0 5 d 0 5 25 18 5 mm1l2ea 245 m 28L min105 i4750 318 T21 iflMzj 工序 06 銑 2 R6 槽 1 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 map0 6 d120 min 4v 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap0 6 2 決定每次進給量及切削速度 min 6371241rdvns 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 36 立式銑床 X52K 標準選取 600wi r 當 600r min 時wnrmzf 48062 0M 按 機械制造工藝設計簡明手冊 表 4 2 37 數(shù)控銑床 X52K 標準選取rmfz 475 3 計算工時 Mzjfl21T 1 21l 工作臺的水平進給量 mm min Mzf 工作臺的垂直進給量 mm min c 銑削寬度 垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm ea 銑削深度 平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸 mm p d 銑刀直徑 mm m1 28L min068 i47512 81T Mzcjfdlfh 工序 07 鉆 12 孔 鉆 32 孔 工步一 鉆 12 孔 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 根據 Z3025 遙臂鉆床說明書 主軸進f 給量 根據參考文獻 表 4 2 13 取rmf 6 1 05 rmf 25 0 主軸速度 主軸轉速 根據參考文獻 表 4 2 12 取min 250 rn in r 故實際切削速度為 in 9 180521ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 1ml4l 61ml2 則機動工時為 in17 0i25 021 ifnltwm 工步二 鉆 32 孔 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 根據 Z3025 遙臂鉆床說明書 主軸進f 給量 根據參考文獻 表 4 2 13 取rmf 6 1 05 rmf 25 0 主軸速度 主軸轉速 根據參考文獻 表 4 2 12 取min 250 rn in r 故實際切削速度為 in 3 501320ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 1ml25l6ml2 則機動工時為 in4 0i125 021 ifnltwm 工序 08 鉆 3 17 孔 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 根據 Z3025 遙臂鉆床說明書 主軸進f 給量 根據參考文獻 表 4 2 13 取rmf 6 1 05 rmf 25 0 主軸速度 主軸轉速 根據參考文獻 表 4 2 12 取min 250 rn in r 故實際切削速度為 in 7 26105ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 3ml14l 8ml 則機動工時為 in58 0i325 021 ifnltwm 工序 09 鉆 攻 4 M12 16H 螺紋孔 工步一 鉆 4 M12 16H 螺紋底孔 10 2 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 根據 Z3025 遙臂鉆床說明書 主軸進f 給量 根據參考文獻 表 4 2 13 取rmf 6 1 05 rmf 25 0 主軸速度 主軸轉速 根據參考文獻 表 4 2 12 取min 250 rn in r 故實際切削速度為 min 1 61052 ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 4ml24l l2 則機動工時為 in96 0i425 0121 ifnltwm 工步二 攻 4 M12 16H 螺紋孔 選擇 M12mm 高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即 f 0 9mm rf pmin 15v 398r minin 1250rD 按機床選取 n 400r min 切削工時 l1 ml9 02l3 則機動工時為 in8 i49 032321 ifnlltwm 工序 10 鉆 2 13 孔 鉆 11 孔 工步一 鉆 2 13 孔 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 根據 Z3025 遙臂鉆床說明書 主軸進f 給量 根據參考文獻 表 4 2 13 取rmf 6 1 05 rmf 25 0 主軸速度 主軸轉速 根據參考文獻 表 4 2 12 取min 250 rn in r 故實際切削速度為 in 5 20130ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 2ml12l 6ml 則機動工時為 min328 0i25 06121 ifnltwm 工步二 鉆 11 孔 確定進給量 根據參考文獻 表 2 7 根據 Z3025 遙臂鉆床說明書 主軸進f 給量 根據參考文獻 表 4 2 13 取rmf 6 1 05 rmf 25 0 主軸速度 主軸轉速 根據參考文獻 表 4 2 12 取min 250 rn in r 故實際切削速度為 in 3 17051ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 2ml2l 1ml2 則機動工時為 in156 0i25 021 ifnltwm 工序 11 去毛刺 工序 12 檢驗至圖紙要求并入庫 第 3 章 鉆 4 M12 螺紋孔夾具設計 為了提高勞動生產率 保證加工質量 降低勞動強度 需要設計專用夾具 有老師分配的任務 我被要求設計鉆 攻 4 M12 螺紋孔的鉆床夾具設計 3 1 問題提出 本夾具主要用來鉆 攻 4 M12 螺紋孔 位置度 0 2 B A 表面質量 Ra12 5 精度要求不高 因此 在本道工序加工時 主要考慮如何提高生產率 降低勞動強度 3 2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準 定位基準的選擇必須合理 否則將 直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量 基準選擇不當往 往會增加工序或使工藝路線不合理 或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的 加工精度 特別是位置精度 要求 因此我們應該根據零件圖的技術要求 從保 證零件的加工精度要求出發(fā) 合理選擇定位基準 此零件圖沒有較高的技術要求 也沒有較高的平行度和對稱度要求 所以我們應考慮如何提高勞動效率 降低勞 動強度 提高加工精度 由零件圖和工藝過程得 選三個 17 端面和兩個 17 孔作為定位基準 3 3 定位元件的設計 本工序選用的定位基準為三個 17 端面和兩個 17 孔定位 所以相應的夾 具上的定位元件應是 A 型固定式定位銷和 B 型固定式定位銷及襯套 因此進行定 位元件的設計主要是對 A 型固定式定位銷和 B 型固定式定位銷及襯套進行設計 夾緊則是用螺桿 螺母 圓墊圈 彈簧 調節(jié)支承 移動壓板和帶肩螺母組成的 夾緊機構來完成 1 三個 17 端面與襯套和 A 型固定式定位銷和 B 型固定式定位銷相配 合 限制三個自由度 即 X 軸轉動 Y 軸轉動和 Z 軸移動 2 17 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 另一個 17 孔與 B 型固定式定位銷相配合 限制一個自由度 即 Z 軸轉動 工件六個自由度被完全限制 屬于完全定位 故設計合理 3 4 定位誤差分析 1 移動時基準位移誤差 yj 式 3 1 j min11XDd 式中 圓柱銷孔的最大偏差1d 圓柱銷孔的最小偏差D 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min 代入 式 5 5 得 0 018 0 0 016yj min11XDd 0 034 mm 2 轉角誤差 式 3 2 LXDdXDdtg2min2min11 式中 圓柱銷孔的最大偏差1 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min 削邊銷孔的最大偏差2d 削邊銷孔的最小偏差D 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙2minX 其中 2 min1i XLgx 則代入 式 4 2 得 4102 31 066 8 018 tg 則 0 01836 3 5 切削力的計算與夾緊力分析 查表 4 得切削力計算公式 ppf Kfa7 031F 式中 f 1mm r 查表得 75 0 36 p 736MPa 即 1547N 1p pf Kfa 137F117 03 所需夾緊力 查表 5 得 安全系數(shù) K Wk 654320K 式中 為各種因素的安全系數(shù) 查表得 60 K K 1 872 當計算 K 2 5 時 取 K 2 50 13 12 1 孔軸部分由 M6 螺母鎖緊 查表得夾緊力為 12360N 30900NWK k5 60 由上計算得 因此采用該夾緊機構工作是可靠的 kfF 3 6 夾具設計及操作簡要說明 如前所述 在設計夾具時 應該注意提高勞動生產率避免干涉 應使 夾具結構簡單 便于操作 降低成本 提高夾具性價比 本道工序為鉆床 夾具選擇用螺桿 螺母 圓墊圈 彈簧 調節(jié)支承 移動壓板和帶肩螺母 組成的夾緊機構夾緊工件 本工序為鉆削余量小 鉆削力小 所以一般的 手動夾緊就能達到本工序的要求 結束語 本設計中是對轉向機支架加工工藝的編制和專用夾具的設計 使對零件的加 工過程和夾具的設計有進一步的提高 在這次的設計中也遇到了不少的問題 如 在編寫加工工藝時 對所需加工面的先后順序編排 對零件的加工精度和勞動生 產率都有相當大的影響 在對某幾個工序進行專用夾具設計時 對零件的定位面 的選擇 采用什么方式定位 夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題 這 些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產率 為達到零件能在保證精度的 前提下進行加工 而且方便快速 以提高勞動生產率 降低成本的目的 通過不 懈努力和指導老師的精心指導下 針對這些問題查閱了大量的相關資料 最后 將這些問題一一解決 通過做這次的設計 使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高 為以后從事本 專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎 謝 辭 這次設計使我收益不小 為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎 但是 查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時 數(shù)據存在大量的重復和重疊 由 于經驗不足 在選取數(shù)據上存在一些問題 不過我的指導老師每次都很有耐心地 幫我提出寶貴的意見 在我遇到難題時給我指明了方向 最終我很順利的完成了 畢業(yè)設計 這次設計成績的取得 與指導老師的細心指導是分不開的 在此 我衷心感 謝我的指導老師 特別是每次都放下她的休息時間 耐心地幫助我解決技術上的 一些難題 她嚴肅的科學態(tài)度 嚴謹?shù)闹螌W精神 精益求精的工作作風 深深地 感染和激勵著我 從課題的選擇到項目的最終完成 她都始終給予我細心的指導 和不懈的支持 多少個日日夜夜 她不僅在學業(yè)上給我以精心指導 同時還在思 想 生活上給我以無微不至的關懷 除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外 她的治學 嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣 并將積極影響我今后的學習和工 作 在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意 參 考 文 獻 1 李 洪 機械加工工藝手冊 M 北京出版社 1996 1 2 陳宏鈞 實用金屬切削手冊 M 機械工業(yè)出版社 2005 1 3 上海市金屬切削技術協(xié)會 金屬切削手冊 M 上?？茖W技術出版社 2002 4 楊叔子 機械加工工藝師手冊 M 機械工業(yè)出版社 2000 5 徐鴻本 機床夾具設計手冊 M 遼寧科學技術出版社 2003 10 6 都克勤 機床夾具結構圖冊 M 貴州人民出版社 1983 4 7 胡建新 機床夾具 M 中國勞動社會保障出版社 2001 5 8 馮 道 機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊 M 安徽文化音像出 版社 2003 9 王先逵 機械制造工藝學 M 機械工業(yè)出版社 2000 10 馬賢智 機械加工余量與公差手冊 M 中國標準出版社 1994 12 11 劉文劍 夾具工程師手冊 M 黑龍江科學技術出版社 1987 12 王光斗 機床