SJ090246陳xx說明書

1、空軍航空維修技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書設(shè)計題目：接頭零件的加工工藝編制與工裝設(shè)計班 級： 數(shù)技0902 學(xué) 號： 46 設(shè)計者： 陳xx指導(dǎo)老師： 唐xx 2011 年5月目錄序言 4一）工藝設(shè)計.4一、對零件進行工藝分析4二、編程尺寸的確定4三、毛坯選擇6四、工藝過程設(shè)計7五、選擇機床、工藝裝備等9六、確定切削用量10七、填寫工藝文件11八、編制加工程序單11二）工裝設(shè)計12一、 零件定位方案 12二、 零件裝夾方案 12三、 夾具的設(shè)計方案 13四、 夾具裝配圖 15三）零件建模17一、零件的建模方法及過程17二、零件建模圖18四）設(shè)計心得與體會19五）參考文獻20六）附錄21附錄一 21附錄

2、二 29序言 本次畢業(yè)設(shè)計是對之前所學(xué)各課程的一次深入的綜合，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。它在我大學(xué)生活中占有十分重要的地位，且在今后的社會生活中也將產(chǎn)生深遠的影響。 由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，還望唐老師多多理解，多多指教。一） 工藝設(shè)計 內(nèi)容說明：本次工藝設(shè)計，均嚴格按照附錄二中有關(guān)工藝設(shè)計的要求逐步進行設(shè)計。一、對零件進行工藝分析該零件表面由圓柱、球、矩形槽、孔、平面等組成，各幾何元素之間關(guān)系明確，尺寸標(biāo)注完整、正確。其中H9、30f9、16H11的孔，矩形槽的內(nèi)表面表面粗糙度Ra均有1.6，要求較高。H9的中心線和30f9的軸線分別對其端面、A面有垂直度要求。零件材料為45 #

3、鋼，加工切削性能較好，無熱處理和硬度要求。二、編程尺寸的確定 由零件圖可知，尺寸10H9mm、16H11mm、14H1mm1和30f9mm的精度要求較高，通過查IT公差等級表和軸或孔的上下偏差值表可得其尺寸值及偏差具體為1000.036mm、160 0.110mm、140 0.110 mm和30-0.020-0.072mm，取其平均值作為編程尺寸，分別為：10.018mm、16.055mm、14.055mm和29.954mm 以車零件外輪廓為例，其編程尺寸值的確定如下： 先確定其加工路線，數(shù)控車床具有粗車循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機床數(shù)控系統(tǒng)就會自動確定其進給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)

4、不需要人為確定其進給路線，但精車的進給路線需要人為確定。圖1-1為左端精加工進給路線，圖1-2為右端精加工進給路線。1、先夾右攻左。如圖1-1。左端加工的點坐標(biāo)如下：1（42,1）2（-2,1）3（0，0）4（31，-15.5）5（31，-35.5）6（42，-35.5）2、后夾左攻右。如圖1-2。左端加工的點坐標(biāo)如下：1（42,1）2（26.954,1）3（，-1）4（29.954，-22）5（36，-22）6（36，-30）三、毛坯的選擇該零件材料為45 #鋼，中批生產(chǎn)，所以選用鍛造（模鍛）毛坯。因為模鍛毛坯精度高，加工余量小，生產(chǎn)率高，適用于中小型零件的生產(chǎn)。（參照數(shù)控加工工藝楊豐 宋宏

5、明編著第91頁和機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo) 吳拓編第13頁的內(nèi)容確定。）而零件為旋轉(zhuǎn)體，外部徑面尺寸相差不大，所以選用棒料。根據(jù) 確定總長度為63.5mm，最大直徑為40mm。（參照機械加工工藝手冊陳均宏編第246頁的內(nèi)容確定）如圖1-3。四、工藝過程設(shè)計加工方案的確定。（包括加工順序的確定。）方案一、先粗后精。a、 外輪廓各部 先粗車后精車。機床選用數(shù)控車床或五軸加工中心。b、 內(nèi)輪廓各部 橫向右端：先鉆中心孔、鉆孔，然后進行粗鏜、精鏜。機床選用數(shù)控車床或五軸加工中心?？v向：先鉆孔后鉸孔。機床選用數(shù)控車床或五軸加工中心。橫向左端：先粗銑后精銑。機床選用數(shù)控車床或五軸加工中心。方案二、

6、先粗后半精在精。具體順序參照上面。 選擇方案一。理由如下：1、毛坯選用模鍛毛坯，制造精度較高，所以經(jīng)過粗加工后的工件再進行一次精加工就已經(jīng)可以較好地達到尺寸精度要求。2、機床選用數(shù)控機床，精加工的實際切削用量可以根據(jù)前道工序即粗加工加工完的實際尺寸進行相應(yīng)的調(diào)整，從而達到要求的尺寸。3、若進行半精加工，則還需確定其工序尺寸，計算較為繁瑣、多余，且多一道工序會花費很多作業(yè)時間，該零件為中批生產(chǎn)，不利于提高生產(chǎn)效率。4根據(jù)實訓(xùn)經(jīng)驗，加工一般中小型零件，只需粗加工和半精加工即可。5參照數(shù)控加工工藝楊豐 宋宏明編著第頁133頁有關(guān)工藝設(shè)計的內(nèi)容。 定位基準(zhǔn)和裝夾方式。 a車工藝 內(nèi)孔加工時以外圓定位，

7、用三爪自定心卡盤夾緊；外輪廓加工時以10孔的軸線為定位基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾。 b 銑工藝 銑外輪廓即橫向平面時以36f9mm外圓和右端面定位，用專用夾具夾緊，具體見工序卡。（3）、加工工藝的確定。（加工路線的確定可參見圖1-1，和圖1-2）機械加工工藝路線單（即具體的該零件的加工順序/“工藝過程”）工序號工種工序內(nèi)容夾具使用設(shè)備10普車下料40×64mm三爪自定心卡盤臥車20數(shù)車加工內(nèi)表面（橫向孔面）三爪自定心卡盤數(shù)車30數(shù)車加工外表面左端三爪自定心卡盤數(shù)車40數(shù)車加工外表面右端三爪自定心卡盤數(shù)車50數(shù)銑加工外表面（平面）專用夾具數(shù)銑60數(shù)銑加工內(nèi)表面（縱向孔面）專用夾具數(shù)銑7

8、0數(shù)銑加工內(nèi)表面（橫向平面）專用夾具數(shù)銑80檢驗注：車工藝的加工順序即工藝順序的安排劃分是遵循先粗后精，先近后遠，內(nèi)外交叉和刀具集中等原則進行確定。而銑工藝加工順序的劃分則是，考慮先加工出外平面（上下平面）好進行鉆孔，加工橫向平面安排在加工縱向孔面后面是為了去掉其加工后的毛刺。五、選擇機床，工藝裝備。機床、夾具的選擇見上。刀具的選擇：平端面及加工外輪廓時選用95 º右偏外圓刀；加工內(nèi)孔面時選用5的中心鉆，10的鉆頭；切斷時選用B=4的切斷刀；鏜孔時選用r=0.8的粗鏜刀，r=0.4的精鏜刀；（參照數(shù)控加工工藝楊豐 宋宏明編著第137-141頁）銑面時選用16的圓鼻刀(R=0.5/1)

9、，12的圓鼻刀（R=1），均為兩刃。（注：a、16mm的銑刀用于銑零件的上下兩個平面。選用直徑為16mm是因為通過零件的俯視圖或者零件建模中測量可知，用16mm的銑刀只需來回進行一次Z型切削就可以獲得所要的平面；選用圓鼻刀而不是平面銑刀是因為該平面邊緣處有倒圓角要求。b、12的銑刀用于加工零件左端的矩形槽，因為其槽寬為14H11，所以選用12的銑刀，這同樣是為了節(jié)省走刀路程。c、銑刀均選用兩刃，一方面是為了減小其切削力，方便加工，不易于損傷零件：另一方面是為了減小專用夾具實際夾緊力，選用手動夾緊動力源，提高其經(jīng)濟效益。d、刀具均選用高速鋼刀具。目的是節(jié)約成本。）六、確定切削用量（即切削參數(shù)的確

10、定）如下表切削參數(shù)粗加工精加工車背吃刀量apmm10.3切削速度Vc/(m/min)5080主軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)400700進給量f/(mm/r)0.30.1銑（端銑、高速鋼）背吃刀量apmm2/50.3切削速度Vc/(m/min)18/2238/50主軸轉(zhuǎn)速n/(r/min)4501000進給量f/(mm/r)0.10.03注：1、以上數(shù)值是根據(jù)楊豐，宋宏明編著的數(shù)控加工工藝第131-133頁的中的表4-1、4-2、4-3和相關(guān)公式并結(jié)合該零件結(jié)構(gòu)尺寸和工藝要求計算得出。2、表格中斜杠前數(shù)值是指選用12銑刀時的相關(guān)數(shù)值，而斜杠后的則是指選用16銑刀時的相關(guān)數(shù)值。七、填寫工藝文件。 機械

11、加工工藝路線單同上。本工藝文件的格式和內(nèi)容均參照數(shù)控加工工藝楊豐 宋宏明編著中的內(nèi)容進行設(shè)定。工藝文件具體見工藝文件八、編制加工程序單 加工程序的編制均采用數(shù)控機床普通編程指令編制。具體見附錄二。二）、工裝設(shè)計（夾具設(shè)計） 內(nèi)容說明：本次工藝設(shè)計，均嚴格按照附錄二中有關(guān)工裝設(shè)計的要求逐步進行設(shè)計。設(shè)計選用工序50（在軸類零件上銑平面）進行設(shè)計。一、 零件定位方案。（設(shè)計定位裝置/定位元件） 方案一、將零件橫放，采用一個寬V型塊進行定位，限制零件的5個自由度，因為所要銑的平面長度沒有尺寸要求，所以這屬于不完全定位。 方案二、將零件豎放，采用一個定位長套進行定位，同樣限制零件的5個自由度，屬于不完

12、全定位。 選用方案一。雖然方案一與方案二直接定位效果一樣，但是如果選用方案二，銑刀進行銑平面時是要豎向下刀，加工路線較長，加工較為繁瑣，所以選用方案一進行定位。二、 零件裝夾方案。（設(shè)計夾緊機構(gòu)） 方案一、用移動壓板式螺旋壓板夾緊機構(gòu)裝夾。由于零件進行銑加工的平面長度較長，需要夾緊力和夾緊行程都較大的夾緊機構(gòu)，所以選用螺旋壓板夾緊機構(gòu)。又由于出于節(jié)約成本考慮，選用結(jié)構(gòu)較小，且占面積較小的移動壓板式螺旋壓板夾緊機構(gòu)。當(dāng)然，該夾緊機構(gòu)的動力源為手動，夾緊不夠迅速，操作也不夠方便。但是，若選擇偏心夾緊機構(gòu)，則夾緊力和夾緊行程不夠，會破壞零件的定位，不能滿足零件的加工要求。若選擇氣動或液壓等動力源，由

13、于零件該工序的加工內(nèi)容較為簡單，若此則不能節(jié)約資源，夾具的經(jīng)濟性不好。 方案二、用三爪卡盤和心軸裝置裝夾。如果零件是放在加工中心中加工，則可以用此種方法進行零件的裝夾。由于該工序是加工平面，而不是加工與內(nèi)孔10mm有同軸的外圓表面。所以選用方案一。三、 夾具的設(shè)計方案。1）、確定夾具整體結(jié)構(gòu)方案。 定位，夾具確定后，還要確定其他機構(gòu)，如對刀裝置，頂出裝置等。1、 零件要放于銑床上加工，所以需在夾具體旁邊附加設(shè)計一個定向板4，方便銑刀對刀。2、 零件的夾緊需要除了要有壓板3向下壓緊外，還需添加一個支撐5以平衡壓板向下的作用力，保證零件的定位不被破壞，不造成工件的過量變形。3、 在V型塊上用螺釘8

14、進行夾緊，目的是減小定位誤差中的基準(zhǔn)位移誤差，提高夾緊的定位精度。4、 在定向板上采用螺釘9進行夾緊，目的是為了減小銑刀的對刀誤差，提高其對刀精度以致零件加工精度。2)、夾具精度分析。（即定位誤差分析） 由下圖可知，零件的工序基準(zhǔn)為外圓36mm(d1)的下母線，定位基準(zhǔn)為外圓30f9mm(d2)的軸線，且工序基準(zhǔn)不在定位基面上，所以零件的定位誤差D=B+DY=d1/2+d2/(2sin/2)=0+0.052/(2×sin45°)=0.0364mm另外由零件圖可知，該加工平面的長度在2032.5mm之間，上述誤差（相當(dāng)于零件由于誤差在加工過程中可能產(chǎn)生的移動間隙）所引起的零件

15、最大轉(zhuǎn)角=0.0364/(2032.5)mm,由于該平面的平面度公差和與軸端面的垂直度公差均不作要求，所以，該誤差是可以允許的。3）、夾具夾緊力分析。由機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo) 吳拓編第59頁的內(nèi)容可知，銑刀16mm的切削力Fc=9.81 (65.2) ae0.86fz0.72apzd-0.86=9.81×65.2×300.86×0.10.72×2×2×16-0.86=837N夾緊力F=KFH (參見上書第90頁)=1.5×837/=1255.5N由于夾具采用的動力源是手動，實際夾緊力一般較難量化計算。不過由實際經(jīng)

16、驗可知，手動夾緊力（用扳手的情況下）可達到1255.5N的1.52.5倍，所以該夾具可以安全使用。4）、夾具的裝配技術(shù)要求（即夾具尺寸公差和技術(shù)要求）1、與工件的工序尺寸公差和技術(shù)要求直接有關(guān)的夾具尺寸公差和技術(shù)要求。a 根據(jù)機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo) 吳拓編第62頁表3-10，該夾具為銑床夾具，且工件工序尺寸公差為0.0360.110mm(參見工藝設(shè)計中“編程尺寸的確定”)，所以該夾具公差值取工件尺寸公差值的1/3?？啥?.0120.037mm。b 由于上述工件的尺寸公差要求其實多與道該工序無關(guān)，所以夾具的支持板7的平面度公差可為0.02mm等。2、與工件的工序尺寸公差和技術(shù)要求無

17、關(guān)的夾具尺寸公差和技術(shù)要求。a參照機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo) 吳拓編第64頁表3-14的內(nèi)容，可確定：支撐釘5與夾具體1的配合關(guān)系為d(H7/n6):螺釘9和定向板4的配合關(guān)系為d(H7/n6)；V型塊（即支撐板7）和夾具體1的配合關(guān)系為L(H7/m6).b 參照機械制圖 徐萍、吳景淑編第194195頁，可確定螺桿2和螺母6應(yīng)為基孔制配合。為了增加螺母的預(yù)緊力，并提高夾具自鎖性能，所以選用間隙較小且為優(yōu)先配合的H7/h6配合。四、 繪制夾具裝配圖。 夾具裝配圖如下：三）零件建模一、零件的建模方法及過程 1、本次零件建模選用CAD2004版繪圖軟件進行建模。建模時主要用到“繪圖”-“實體

18、”和“修改”-“實體編輯”這兩個指令。 2、建模過程；a先用直線和圓的命令畫出該零件回轉(zhuǎn)對稱部分（閉合線圈），然后將其作面域進行實體回轉(zhuǎn)成型。此步驟可以直接獲得零件的內(nèi)外輪廓；b 畫出相應(yīng)基面然后作面域進行實體拉伸與原來實體做差。此步驟可以獲得零件的上下平面和矩形槽；c 在相應(yīng)位置分別畫出10mm和16mm的圓，然后作面域進行實體拉伸與原來實體做差。此步驟可以獲得縱向內(nèi)孔。 二、零件建模圖 零件的建模圖如下：四）設(shè)計心得與體會本次畢業(yè)設(shè)計，我從課題發(fā)下來的第一天起就開始琢磨設(shè)計。不過由于各種原因吧，雖然有在弄，不過沒能全力以赴，沒有盡早搞完，反而拖到畢業(yè)答辯前幾天。答辯迫在眉睫，交論文的最后期

19、限也將至，時間緊迫，壓力倍增，所以這幾天下班后都要加班加點去完成畢業(yè)設(shè)計，期間所碰到的問題往往讓人茫然失措，絞盡腦汁，每天起早貪黑，一再堅持，忍受艱苦，幸好能弄完，真的不容易?。∪绻院笈龅较襁@樣的任務(wù)，我想還是盡早完成的好，免得糾結(jié)太久，浪費精力和時間，且在最后關(guān)頭，強迫自己搞定，未免太勞神、傷身。在設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)自己掌握了新的一些知識，當(dāng)然也鞏固了以前的知識。所謂：“溫故而知新”，此乃真理。特別是學(xué)了一些以前自己忽略掉的有關(guān)夾具的知識，而且由于電腦里沒UG，只好用CAD畫建模，雖然花費了不少的時間，不過鞏固了用CAD畫立體圖的技能，這是我以前不能自信的。在設(shè)計過程中，由于我的疏忽，電腦

20、壞了，導(dǎo)致電腦里面有關(guān)設(shè)計的內(nèi)容全部丟失，手里頭只剩下一部分的手稿，所以大部分得從頭再來，從新設(shè)計，從新畫圖.剛開始感覺很懊惱，壓力很大，不過后來在一步一步地完成了每項設(shè)計的過程中，心里也慢慢地釋然了，其實多弄一下對自己還是有很多益處的，至少增添了我的自信。在這里，要感謝同學(xué)在我網(wǎng)上向他們索要資料時的不吝給予,感謝系辦老師的詳細答復(fù)說明，感謝唐老師在百忙之中閱讀我這篇論文！相信我在以后的工作中能做得更好。謝謝！五）參考文獻1 陳宏鈞. 實用機械加工工藝手冊（第2版）. 北京. 機械工業(yè)出版社. 20032 楊豐、宋宏明. 數(shù)控加工工藝. 北京. 機械工業(yè)出版社. 20103 徐萍、吳景淑. 機

21、械制圖. 北京. 北京大學(xué)出版社. 20084 吳拓.機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo). 北京. 機械工業(yè)出版社.2010附錄附錄一零件的加工程序單：O0002TO2O2MO3 S400G95 G01 X50 Z10 F2G01 X9 Z1 F1G71 U1 R1 P140 Q180 X0.6 ZO F0.3GO1 Z100 F2X100MO5MOOT0202MO3 S700 F0.1G95 G01 X42 Z1 F2N140 GO1 X20Z-19X10 Z-22XON180 Z1GO1 Z100 F2X100M05M30O0003TO2O2MO3 S400G95 G01 X50 Z10

22、F2G01 X42 Z1 F1G71 U1 R1 P140 Q190 X-0.6 ZO F0.3GO1 Z100 F2X100MO5MOOT0202MO3 S700 F0.1G95 G01 X42 Z1 F2N140 G01 X-2 Z1 XO ZO G02 X31 Z-15.5 R15.5GO1 Z-35.5X42N190 Z1GO1 Z100 F2X100M05M30O0004TO2O2MO3 S400G95 G01 X50 Z10 F2G01 X42 Z1 F1G71 U1 R1 P140 Q200 X-0.6 ZO F0.3GO1 Z100 F2X100MO5MOOT0202MO3 S

23、700 F0.1G95 G01 X42 Z1 F2N140 G01 X25.98X29.98 Z-1Z-22X36Z-30X42N200 Z1GO1 Z100 F2X100M05M30O005AG54G17G40G49G80M03 S450G01 X0 Y0 Z100 F200X-2O Y6Z50 F100Z10 F80Z-2.5 F180X20 Y-6X-20Z100 F200MO5M30O005BG54G17G40G49G80M03 S450G01 X0 Y0 Z100 F200X-2O Y6Z50 F100Z10 F80Z-2.5 F180X6.5 Y-6X-20Z100 F200MO5M30O006AG54G17G40G49G80M03 S250G01 X