支架的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確定1.1零件的作用 題目所給的零件是“支架”，它的主要作用是起固定支撐作用。圖1 支架零件圖1.2零件的工藝分析 從零件圖上看來(lái)，知原圖樣的視圖正確完整，尺寸和公差還有技術(shù)要求齊全。從加工表面上看來(lái)，毛坯采用鑄件，部分加工表面是主要的工作表面。加工表面有： 1）.零件的左、右端面（由圖紙所示），粗糙度達(dá)到6.3 2）.80h7的孔,要滿足圓度公差為0.005,和前端面以及底面的平行度要求,自身的直線度要求. 3）.前端面,精度要求較高,粗糙度達(dá)到1.6,用于連接固定其它部件. 4）.底面,和前端面的精度要求一樣,粗糙度達(dá)到1.62.選擇毛坯,確定毛坯尺寸和設(shè)計(jì)毛坯

2、圖2.1選擇毛坯根據(jù)零件圖可知，零件材料為ht15-33，也就是ht50,hbs為150，零件形狀為異形件，且屬中批及大批生產(chǎn)，因此選用鑄造毛坯，這樣，毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料.加工的表面比較少,而且形狀比較復(fù)雜,故用鑄件.2.2確定毛坯尺寸和設(shè)計(jì)毛坯圖 為保證鑄件加工表面的表面特征與尺寸精度要求，在設(shè)計(jì)鑄造工藝時(shí)預(yù)先增加在機(jī)加工時(shí)要切去的金屬層厚度，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t6414-1999，毛坯尺寸=零件尺寸+rma+鑄件公差等級(jí)對(duì)應(yīng)的數(shù)值ct1,對(duì)圓柱體鑄件部分及雙側(cè)加工的表面rma應(yīng)加倍,對(duì)孔以及內(nèi)腔加工的表面,毛坯尺寸=零件尺寸-rma-鑄件公差等級(jí)對(duì)應(yīng)的數(shù)值ct.機(jī)器造型

3、時(shí),根據(jù)零件的最大尺寸，查表得出rma=4mm,ct=1.4mm。故毛坯尺寸是加工表面上的零件尺寸加上5.4mm。毛坯圖尺寸見(jiàn)圖紙。3選擇加工方法，制定工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)率得到提高。否則，不但加工工藝規(guī)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。由粗基準(zhǔn)的選擇原則：保證相互位置要求的原則。應(yīng)以不加工面為粗基準(zhǔn)；保證加工面加工余量合理分配的原則。應(yīng)選擇該表面的毛坯面為粗基準(zhǔn)；便于工件裝夾原則；基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則，選擇零件的不加工面為粗基準(zhǔn)，加

4、工底面和內(nèi)孔。（2）精基準(zhǔn)的選擇。由精基準(zhǔn)的選擇原則：基準(zhǔn)重合：基準(zhǔn)統(tǒng)一；互為基準(zhǔn)；自為基準(zhǔn)，選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。用以加工好的底面、平面、內(nèi)圓柱面為定位精基準(zhǔn)。3.2零件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有端面，內(nèi)孔，底面等，材料為灰鑄鐵。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工方法選擇如下。左右端面：為未注公差尺寸，根據(jù)gb1800-79規(guī)定，需要進(jìn)行精銑和半精銑。80h7孔：標(biāo)注了公差尺寸和表面粗糙度值1.6，精度較高，因?yàn)殂q刀時(shí)定尺寸刀具，能加工出7級(jí)精度的孔，所以這里選擇擴(kuò)孔，絞孔。前端面：標(biāo)注了表面粗糙度值1.6，精度較高，需要進(jìn)行粗銑，半精銑，精銑。底面：標(biāo)注了表面粗糙度值

5、1.6，精度較高，需要進(jìn)行粗銑，半精銑，精銑。3.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使用工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率，除此之外，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。方案，具體如下：工序i 機(jī)械砂型鑄造毛坯工序ii 清理表面殘余沙粒工序iii 人工時(shí)效溫度（500550）消除應(yīng)力工序iv 粗銑支架下表面，前端面和孔兩端面工序v 半精銑支架下表面，前端面和孔兩端面工序vi 精銑支架下表面，前端面工序vii 擴(kuò)孔，絞孔，加工80h7并倒角工序viii

6、 檢驗(yàn)4機(jī)械加工余量、工序尺寸的確定、切削用量及基本工時(shí)工序i，ii，iii在鑄造車間進(jìn)行加工，選用機(jī)器造型。鑄件要經(jīng)時(shí)效處理，鑄件不應(yīng)有砂眼，氣孔，孔和底面不應(yīng)有疏松等鑄造缺陷。消除縮孔類缺陷的途徑主要有以下幾個(gè)方面：（1） 實(shí)現(xiàn)順序凝固，用冒口補(bǔ)縮。這是防止鑄件產(chǎn)生縮孔，縮松的基本工藝原則。（2） 使鑄件實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固。即采用相應(yīng)的工藝措施使鑄件各部分溫度均勻，在同一時(shí)間內(nèi)凝固。同時(shí)凝固原則不需冒口，節(jié)約金屬且工藝簡(jiǎn)單；鑄件冷卻均勻，不易形成應(yīng)力，變形和裂紋等缺陷。 工序iv：加工條件工件材料：ht150, b=120mpa, 鑄件加工要求：利用組合夾具粗銑，加工余量為4mm,用乳化液冷卻機(jī)

7、床：xa6132，臥式（萬(wàn)能）銑床刀具：端銑刀，由于yg類硬質(zhì)合金主要用于加工鑄鐵，有色金屬及非金屬材料，所以選用牌號(hào)為yg6的硬質(zhì)合金。根據(jù)銑削深度4mm,銑刀直徑選擇80mm。但根據(jù)銑削寬度為240mm，根據(jù)表3-1，選擇銑刀直徑為400mm再根據(jù)表3-16選擇齒數(shù)為28，刀具壽命為420min.1) 確定每齒進(jìn)給量f.本工序要求切削深度為4mm，根據(jù)表3-16，每齒進(jìn)給量f=0.18mm/z,現(xiàn)取f=0.18mm/z,則選擇銑刀壽命。根據(jù)表3-16，銑刀壽命為420min2) 確定切削速度和工作臺(tái)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f.得到 f=5.04mm/r根據(jù)xa6132型萬(wàn)能銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=52r

8、/min,實(shí)際切削速度,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為f=fn=262mm/min. (2)基本時(shí)間 基本時(shí)間等于加工四個(gè)表面的時(shí)間和加上安裝的時(shí)間現(xiàn)求得一次的加工長(zhǎng)度為240毫米，工作臺(tái)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為5.04毫米，需要走48轉(zhuǎn)才能加工一個(gè)面。合起來(lái)四個(gè)面的總共時(shí)間約為192轉(zhuǎn)。這樣t=1921.15=221s.工序v: 加工條件工件材料：ht150, b=120mpa, 鑄件加工要求：利用組合夾具半精銑，加工余量為1mm,用乳化液冷卻機(jī)床：xa6132，臥式（萬(wàn)能）銑床刀具：端銑刀，由于yg類硬質(zhì)合金主要用于加工鑄鐵，有色金屬及非金屬材料，所以選用牌號(hào)為yg6的硬質(zhì)合金。根據(jù)銑削深度4mm,銑刀直徑選擇

9、80mm。但根據(jù)銑削寬度為240mm，根據(jù)表3-1，選擇銑刀直徑為400mm再根據(jù)表3-16選擇齒數(shù)為28，刀具壽命為420min.3) 確定每齒進(jìn)給量f.本工序要求切削深度為1mm，根據(jù)表3-16，每齒進(jìn)給量f=0.13mm/z,現(xiàn)取f=0.13mm/z,則選擇銑刀壽命。根據(jù)表3-16，銑刀壽命為420min4) 確定切削速度和工作臺(tái)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f.得到 f=3.64mm/r根據(jù)xa6132型萬(wàn)能銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=59r/min,實(shí)際切削速度,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為f=fn=215mm/min. (2)基本時(shí)間 基本時(shí)間等于加工四個(gè)表面的時(shí)間和加上安裝的時(shí)間現(xiàn)求得一次的加工長(zhǎng)度為240毫米

10、，工作臺(tái)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為3.64毫米，需要走66轉(zhuǎn)才能加工一個(gè)面。合起來(lái)四個(gè)面的總共時(shí)間約為264轉(zhuǎn)。這樣t=2641.02=270s.工序vi:加工條件工件材料：ht150, b=120mpa, 鑄件加工要求：利用組合夾具精銑，加工余量為0.4mm,用乳化液冷卻機(jī)床：xa6132，臥式（萬(wàn)能）銑床刀具：端銑刀，由于yg類硬質(zhì)合金主要用于加工鑄鐵，有色金屬及非金屬材料，所以選用牌號(hào)為yg6的硬質(zhì)合金。根據(jù)銑削深度4mm,銑刀直徑選擇80mm。但根據(jù)銑削寬度為240mm，根據(jù)表3-1，選擇銑刀直徑為400mm再根據(jù)表3-16選擇齒數(shù)為28，刀具壽命為420min.5) 確定每齒進(jìn)給量f.本工序要求切

11、削深度為0.4mm，根據(jù)表3-16，每齒進(jìn)給量f=0.1mm/z,現(xiàn)取f=0.1mm/z,則選擇銑刀壽命。根據(jù)表3-16，銑刀壽命為420min6) 確定切削速度和工作臺(tái)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f.得到 f=2.8mm/r根據(jù)xa6132型萬(wàn)能銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=67r/min,實(shí)際切削速度,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為f=fn=188mm/min. (2)基本時(shí)間 基本時(shí)間等于加工四個(gè)表面的時(shí)間和加上安裝的時(shí)間現(xiàn)求得一次的加工長(zhǎng)度為240毫米，工作臺(tái)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為2.8毫米，需要走87轉(zhuǎn)才能加工一個(gè)面。合起來(lái)四個(gè)面的總共時(shí)間約為348轉(zhuǎn)。這樣t=3481.12=389s.工序vii：第一步 1）.加工條件 工件

12、材料：ht150 鑄件 2）.加工要求：擴(kuò)69.2的孔到79.2 機(jī)床：鏜床 刀具：79.2的擴(kuò)孔鉆 查表2-10得：f=1.5mm/r 再根據(jù)表2-15得：切削速度v=3.5m/min所以，切削工時(shí)：l=320mm,l1=10mm,l2=10mm 第二步1）.加工條件 工件材料：ht150 鑄件 2）.加工要求：絞79.2的孔到80 機(jī)床：鏜床 刀具：80的硬質(zhì)合金鉸刀 查表2-10得：f=3mm/r 再根據(jù)表2-15得：切削速度v=3.5m/min 按機(jī)床選取切削工時(shí)：l=320mm,l1=10mm,l2=10mm 5.專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)通

13、用夾具。夾具由夾具體；定位組件；夾緊裝置；對(duì)刀或?qū)蚪M件；連接元件；其它機(jī)構(gòu)和組件組成。設(shè)計(jì)夾具工序vii加工孔80，本夾具將用于鏜床。5.1夾具設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)的選擇以工序vi加工好的底面為定位基準(zhǔn)。具體夾具見(jiàn)附錄夾具圖6.填寫(xiě)工藝文件課程設(shè)計(jì)總結(jié)課程設(shè)計(jì)作為工科院校大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)，不僅是鞏固大學(xué)生大學(xué)所學(xué)知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，而且也是在檢驗(yàn)畢業(yè)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力、自學(xué)能力、獨(dú)立操作能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，是大學(xué)生參加工作前的一次實(shí)踐性鍛煉。大學(xué)四年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，在我們即將踏入社會(huì)之前，通過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)檢查和考驗(yàn)我們?cè)谶@幾年的所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)對(duì)于我們自身來(lái)說(shuō)，這次課程設(shè)計(jì)很貼切地把一些實(shí)踐性的東西引入我們的設(shè)計(jì)中和平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)相關(guān)聯(lián)。為我們無(wú)論是在將來(lái)的工作或者是繼續(xù)學(xué)習(xí)的過(guò)程中打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，19812 劉文劍 曹天河.夾具工程師手冊(cè).哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，19873 艾興 肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20044 吳宗澤 羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）.北京: 高等教育出版社, 19995 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19946