支架零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備與夾具設計

1、西南科技大學高等教育自學考試畢業(yè)設計（論文）題目：支架零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備與夾具設計 層 次： 本 科 準考證號： 02112300366 指 導 老 師： 孔 德 璀 學生姓名： 呂 玲 技 術(shù) 職 稱： 副 教 授 學生專業(yè)： 機械制造與自動化 助學中心名稱 云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 西南科技大學高等教育自學考試辦公室制7序言機械制造技術(shù)基礎課程設計是在學完了機械制造技術(shù)機車和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設計了機床專

2、用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設計能力，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。 由于能力所限，經(jīng)驗不足，設計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，設計毛坯圖 3 1.選擇毛坯 3 2.確定機械加工余量 3 3.確定毛坯尺寸 3 4.設計毛坯 3三、選擇加工方法，制定工藝路線 41.定位基準的選擇42.零件表面加工方法的選擇43.制定工藝路線4四、工序設計51.選擇加工設備與工藝裝備52.確定工序尺寸（工序）5五、確定切削用量及基本時間（工序）51.切削

3、用量的計算52.基本時間tm的計算63.輔助時間的計算64.其他時間的計算6六、夾具設計71.定位方案72.夾緊機構(gòu)73.導向裝置74.夾具與機床連接元件75.夾具體7七、結(jié)束語8參考文獻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。2.孔8，粗糙度為12.5。3.孔20，粗糙度為3.2。 4.m面，

4、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)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，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，設計毛坯圖一、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該的。二、確定機械加工余量根據(jù)工藝手冊中的鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查表得，單邊余量在厚度方向為1.0-2.0mm，

5、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、設計毛坯圖第三章 選擇加工方法，制定工藝路線一、定位基準的選擇粗基準的選擇：按有關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應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?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準。精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的30h7孔為精基準。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

6、度為ra6.3，需進行粗銑。（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、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

7、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-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擴鉸球形孔。工序：清洗。工序：終檢。第四章 工序設計工序號設備工 藝 裝 備工序立式銑床x51高速鋼套式面銑刀，游標卡尺，專用夾具工序立式銑床x51高速鋼套式面銑刀，游標卡尺，專用夾具工序立式銑床x51高速鋼套式面銑刀，游標卡尺，專用夾具工序z550莫氏直柄麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī)工序立式銑床x51直柄鍵槽銑刀，游標卡尺工序立式銑床

8、x51高速鋼套式面銑刀，游標卡尺，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，游標卡尺工序清洗機工序塞規(guī)，百分表，卡尺等一、選擇加工設備與工藝裝備二、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查標準公差數(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間（工序）一、切削

9、用量的計算（1）鉆孔工步被吃刀量的確定 取ap=5.8mm。進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.4mm/r。切削速度的計算 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。進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.40mm/r。切削速度的計算 由表，切削速度v可取為4m/mi

10、n。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，可求出該工序的實際切削速度v=nd/1000=4.42m/min.二、基本時間tm的計算(1)鉆孔工步 根據(jù)表，鉆孔的基本時間可由公式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，則該工序的基本時間tj=(53mm+1mm+11.89mm)/(0.4m

11、m/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，則該工序基本時間tj=（53mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r47r/min）=3.63min=218s。三、輔助時間的計算輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為，可取=0.15，則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間：

12、 =精鉸孔工步的輔助時間： =。四、其他時間的計算除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要時間和準備與終結(jié)時間。由于右端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間是作業(yè)時間的，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的，本工件均取3%，則各工序的其他時間（）可按關(guān)系式（3%+3%）x（）計算，分別為：鉆孔工步的其他時間：=。精鉸孔工步的其他時間：=第六章 夾具設計一、定位方案工件以r端面為定位基準，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個自由度、v行塊限制2個自由度，共限制了五個自

13、由度。然后增加一個短銷來限制旋轉(zhuǎn)的自由度，所有六個自由度都被限制了。二、夾緊機構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊可以滿足。采用一般的螺旋夾緊機構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)螺母實現(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。由于夾緊力與鉆孔時產(chǎn)生的力方向垂直，所以需要對夾緊力進行計算。應用下面的公式進行計算：其中：-摩擦系數(shù)只在夾緊機構(gòu)有足夠剛性才考慮。 k安全系數(shù)，精加工時取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、導向裝置采用鉆套作為導向裝置，選用jb/t 8045.2-1999。鉆套高度h=37mm，排削間隙h=9mm。四、夾具與機床連接元件在夾具體上設計座耳

14、，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垂直度在16范圍內(nèi)允差0.1mm.此外，因為夾具體受力不打可以選用ht200材料鑄造出。結(jié) 束 語短暫的課程設計就要結(jié)束了，在這次設計中，我感受頗深。首先，明確設計目的，要求.綜合應用了所學專業(yè)知識,培養(yǎng)了自主動手與團結(jié)合作的能力.將理論與實際結(jié)合起來.在設計過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯誤,但是這并不影響我的斗志,不經(jīng)歷風雨，怎能見彩虹，錯誤是難免的，挫折時暫時的，只要認真努力，一切都會好的。我懂得設計人員的艱辛,也對他們的付出表示敬意.經(jīng)過這次課程設計,我有了更充分的自信.我相信一切困難

15、都會有解決的辦法.同時通過這次設計為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。綜上所述，本次課程設計的基本目的已經(jīng)達到，較好的反映了零件加工過程中的定位需要。同時，在專用夾具設計過程中，通過查閱大量資料，所設計的夾具在使用上十分方便，定位準確。繪制夾具體裝配圖時，很好運用了機械制圖的知識，圖幅表達合理，線條準確。整理了以前學到過的知識，加強了實際操控與運算的能力。在此真心的感謝指導老師一直以來的關(guān)心和幫助。參考文獻1哈爾濱工業(yè)大學 .機床夾具設計.上?？茖W技術(shù)出版社 .1990。2顧崇衡 .機械制造工藝學.陜西科學出版社.1995。3鄒青 .機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程 . 機械工業(yè)

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