支架零件說明書

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計題 目：支架零件的機械加工工藝規(guī)程及鏜80孔工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計班級： 汽車09-3班 姓名： 李秀杰 指導(dǎo)教師： 冷岳峰 完成日期： 2012年9月4日任 務(wù) 書1、 設(shè)計題目:支架零件的機械加工工藝規(guī)程及鏜80孔工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計2、 二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1張(2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)）三、上交材料1所加工的零件圖 1張2毛坯圖 1張3編制機械加工工藝過程卡片 1套4編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機械加工工序卡片 1套5繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張6繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由

2、指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張7課程設(shè)計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設(shè)計全部內(nèi)容。（約5000-8000字） 1份四、進度安排本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成。1第l2天查資料，繪制零件圖。2第37天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。3第810天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設(shè)計的下一步）。4第1113天，完成夾具裝配圖的繪制。5第1415天，零件圖的繪制。6第1618天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。7第19天21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。

3、答辯五、指導(dǎo)教師評語該生設(shè)計的過程中表現(xiàn) ，設(shè)計內(nèi)容反映的基本概念及計算 ，設(shè)計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。綜合評定成績： 指導(dǎo)教師 日期2012.9.6摘要機械設(shè)計課程設(shè)計可以使學(xué)生得到關(guān)于專業(yè)知識的較全面的鍛煉，機械制造工藝設(shè)計是我們進行實踐檢驗的重要環(huán)節(jié)，是專業(yè)的學(xué)生快速成長的重要手段，提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐動手能力。本課題是對支架零件的機械加工工藝規(guī)程及鏜80孔工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計，以完成繪制零件圖、毛坯到設(shè)計此工序?qū)Ｓ脢A具體為目標(biāo)，了解機械加工的工藝過程。本課程設(shè)計的主要內(nèi)容包括：繪制支架的零件圖、毛坯圖，編制機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，以及繪制80mm孔專用夾

4、具零件圖。本次課程設(shè)計可以使學(xué)生充分了解理論與實踐相結(jié)合的內(nèi)涵，并且要求學(xué)生經(jīng)過此次課程設(shè)計，能夠提高對機械加工的認(rèn)識程度，具有一定制定工藝規(guī)程的能力，同時提高自己查閱各類機械書籍的能力，可以熟練地使用機械設(shè)計手冊等。通過設(shè)計支架的工藝過程，熟悉工藝計算方法，學(xué)會進行工藝設(shè)計的程序和方法，充分體會理論與現(xiàn)實相結(jié)合的益處。關(guān)鍵詞：繪圖；支架；夾具；AbstractThe mechanical design curriculum design can make the students get on professional knowledge comprehensively exercise，M

5、achinery manufacturing process design is our inspection carries on the practice of the important link, is a professional students fast growing important means.This topic is to support parts machining process planning and boring phi 80 hole process special fixture design, to complete the drawing part

6、 drawing.The curriculum design can make the students fully understand of the combination of practice and theory connotation, have certain ability for process planning, and at the same time improve their access to all kinds of mechanical books ability, can skilled use of mechanical design manuals, et

7、c. Through the design of the support process, familiar with the process calculation method, learn to process design procedures and methods，To fully understand the theory and reality combination of benefits.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)Keywords: drawing; Support; Fixture;目 錄緒論11.設(shè)計支架的機械加工工藝規(guī)程1.1 零件工藝性分析21.1.1 支架作用

8、21.1.2 支架技術(shù)要求21.1.3 手柄座工藝性21.1.4 支架生產(chǎn)類型21.2 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計1.2.1 選擇毛坯31.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量及設(shè)計31.2.3 繪制閘板鑄造毛坯簡圖41.3 擬支架工藝路線1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇41.3.3 加工階段的劃分61.3.4 工序的集中與分散61.3.5 工序順序的安排71.3.6 確定工藝路線71.4 切削用量、時間定額的計算1.4.1切削用量的計算81.4.2 時間定額的計算82.相關(guān)工序夾具的設(shè)計2.1 定位方案92.2 定位誤差分析92.3 夾緊機構(gòu)102.4 對刀裝置112.5 夾具與機床聯(lián)接元件112.

9、6 夾具體112.7 方案綜合評價和總結(jié)123.設(shè)計體會124.參考文獻13緒論本次夾具設(shè)計主要是針對上學(xué)期所學(xué)的知識的運用，是是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。是對老師所講解的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)方面夾具的綜合分析。學(xué)會掌握其中的基本知識和基本理論，將金屬切削理論、機床、道具等知識進行優(yōu)化結(jié)合。在學(xué)完機械制造技術(shù)的基礎(chǔ)上進行這樣的實踐，我覺得是很有必要的，它對我們的理論提高有了一定啟發(fā)，讓我們知道了學(xué)習(xí)的重點和怎么根據(jù)具體的情況設(shè)計出可行的夾具。也讓我提高了分析問題、解決問題的能力，為以后的進一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。不僅要要學(xué)會掌握書本上的知識，同時也要會在實踐中正確運用，并認(rèn)真研究自己現(xiàn)在還不能掌握

10、的知識，在實踐工作中，也遇到了各種問題，我們會積極的找到老師或生產(chǎn)師傅給予及時的解答，不拖延。尚有不足，請老師給與指正。 1設(shè)計支架的機械加工工藝規(guī)程1.1 零件工藝性分析1.1.1 支架的作用支架是起支撐作用的構(gòu)架，可以承受較大的力，也具有定位作用，使零件之間保持正確的位置。 1.1.2 支架的技術(shù)要求根據(jù)所給圖紙，可知該支架的技術(shù)要求如下：表1-1 支架技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等級表面粗糙度Ra(um)形位公差80孔80（0.005）1.8下表面2400.51.6左端面1206.3右端面1206.3前端面141.61.1.3 零件的工藝分析主要有兩組加工表面，它們相互

11、之間有一定的要求。現(xiàn)分述如下：（1）選用灰鑄鐵HT150，硬度150200HB，負(fù)荷低，磨損無關(guān)重要，變形很小，經(jīng)過退火處理。 （2）以工件的上下表面為中心加工孔。鏜80H7的孔，銑孔的左下方端面，銑斜端面。其中主要加工孔80H7。 （3）以80 mm的孔為中心加工表面和孔。銑前后表面、槽口所在端面。可以先加工其中一組表面，然后借助于主要能夠夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。 1.1.4 確定支架的生產(chǎn)類型由課程設(shè)計題目要求，該支架的生產(chǎn)類型為中批或大批生產(chǎn)。1.2 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計1.2.1 選擇毛坯零件的材料為HT150，考慮到本零件在具體工作的受力情況，支架在使用過程中不經(jīng)常的變

12、動，只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在側(cè)方向上的夾緊力，所以毛坯的鑄造方法可以適當(dāng)簡單，通過對此進行時間，精度和經(jīng)濟性的綜合分析后，我們選擇砂型鑄造機器造型和殼型，在完成后進行車銑等工序，在加工之前進行人工時效熱處理，對毛坯預(yù)備性熱處理，降低零件硬度，在精加工階段的磨削加工前進行淬火處理，淬火后工件硬度提高且易變形，即可滿足生產(chǎn)要求，又因為零件是中批或大批量生產(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。1.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量1.由機械加工工藝手冊表2.3-5，確定此鑄造毛坯的尺寸公差和機械加工余量如下表所示：表2-1 支架鑄造毛坯尺寸公差及機械加工余量表項目

13、/mm機械加工余量/mm尺寸公差/mm備注80孔雙側(cè)加工5.03.2上下面高度260單側(cè)加工3.54.4左右面長度320單側(cè)加工3.54.42. 毛坯設(shè)計（1）確定圓角半徑 未標(biāo)注圓角半徑為R3mm。（2） 確定拔模斜度 拔模斜度為5°。（3） 確定分模位置選在左視圖中中心平面為分模面，分模線為直線，屬平直分模線。 1.2.3 繪制支架鑄造毛坯簡圖由表2-1所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖如下所示：圖3-1 支架鑄造毛坯簡圖1.3 擬支架工藝路線1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇工藝規(guī)程設(shè)計的重要過程中包括定位基準(zhǔn)的選擇。 在制訂工藝規(guī)程時，定位基準(zhǔn)選擇的正確與否，對能否保證零件的尺寸精度和相互位置精

14、度要求，以及對零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當(dāng)用夾具安裝工件時，定位基準(zhǔn)的選擇還會影響到夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。而基面的正確選擇，不僅可以使加工質(zhì)量得到保證，還能在一定程度上提高機床的生產(chǎn)效率。若是選取不當(dāng)，很有可能造成零件的大批量的報廢，無法正常使用，給公司或個人造成巨大的財產(chǎn)損失，因此這一過程是十分必要的。1.精基準(zhǔn)選擇原則(1) 基準(zhǔn)重合原則 即選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。這種基準(zhǔn)重合的情況能使本工序允許出現(xiàn)的誤差加大，使加工更容易達到精度要求，經(jīng)濟性更好。但是，這樣往往會使夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加操作的困難。而為了保證加工精度，有時不

15、得不采取這種方案?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設(shè)計、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。例如加工軸類零件時，采用兩中心孔定位加工各外圓表面，就符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。箱體零件采用一面兩孔定位，齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的內(nèi)孔及一端面為定位基準(zhǔn)，均屬于基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。(4) 互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時，需要用兩個表面互

16、相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進行加工，以保證位置精度要求。例如要保證精密齒輪的齒圈跳動精度，在齒面淬硬后，先以齒面定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位磨齒面，從而保證位置精度。再如車床主軸的前錐孔與主軸支承軸頸間有嚴(yán)格的同軸度要求，加工時就是先以軸頸外圓為定位基準(zhǔn)加工錐孔，再以錐孔為定位基準(zhǔn)加工外圓，如此反復(fù)多次，最終達到加工要求。這都是互為基準(zhǔn)的典型實例。(5) 便于裝夾原則所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計簡單、操作方便。2.粗基準(zhǔn)的選擇：選擇粗基準(zhǔn)時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個

17、不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。對于一般的箱體零件而言，以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。對箱體零件應(yīng)以相關(guān)的表面作為粗基準(zhǔn)，現(xiàn)選取零件的斜面和孔左下表面互為基準(zhǔn)，再利用底座支撐，然后用夾具夾住支架，達到完全定位。 無論精基準(zhǔn)還是粗基準(zhǔn)的選擇，上述原則都不可能同時滿足，有時還是互相矛盾的。因此，在選擇時應(yīng)根據(jù)具體情況進行分析，保證其主要的要求。1.3.2 表面加工方法的確定表3-1 支架零件各表面加工方法加工表面表面粗糙度Ra/um加工方案備注底面1.6粗車-半精車-精車80孔1.8粗鏜-半精鏜前端面1.6粗車-半精車-精車左端面6.3粗車-半精車右端面6

18、.3粗車-半精車1.3.3 加工階段的劃分加工階段可劃分成粗加工，半精加工、精加工及光整加工階段幾個階段。在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求，(1) 粗加工主要是切除各表面上的大部分機械加工余量，提高生產(chǎn)率。(2) 半精加工是完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做準(zhǔn)備。(3) 精加工要保證各主要表面達到圖樣要求。 1.3.4 工序的集中與分散支架零件的生產(chǎn)類型為中批或者是大批量生產(chǎn)，采用工序集中原則，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則可以減少工件的裝夾次數(shù)，可以縮短輔助時間，一次裝夾中加工了許

19、多表面，有利于保證各種加工表面之間相對位置精度的要求。1.3.5 工序順序的安排（1）遵循基面先行原則，作為其他表明的精基準(zhǔn)一般最先加工。（2）遵循先粗后精原則，加工階段為粗加工-半精加工-精加工。（3）遵循先主后次原則，先加工主要表面，后加工次要表面。（4）遵循先面后孔，先加工平面，再鏜孔。1.3.6 確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了支架的工藝路線。表3-2 支架工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號工序名稱機床裝備刀具量具1熱處理-退火游標(biāo)卡尺2粗銑立式銑床X51銑刀游標(biāo)卡尺3精銑立式銑床X51銑刀游標(biāo)卡尺4粗車-半精車車床車刀游標(biāo)卡尺5粗車-半精車-精車車床車刀游標(biāo)

20、卡尺6粗鏜-半精鏜鏜床鏜刀游標(biāo)卡尺7銑圓弧數(shù)控銑床立銑刀游標(biāo)卡尺8去毛刺鉗工臺 平銼9清洗并吹干清洗機4889210終檢檢驗臺1.4 切削用量、時間定額的計算1.4.1切削用量的計算由于定位基準(zhǔn)是右斜面，固為保證最小尺寸=75mm+5mm=80mm,z=0.2mm為磨削余量,則加工前的尺寸=75mm+0.2mm=75.2mm。1.背吃刀量的確定由于是一次加工完成，固背吃刀量即為磨削的加工余量即=z=0.2mm。2.進給量的確定由課程設(shè)計指導(dǎo)書表5-35查得，取f=0.033mm/r。3.磨削速度的計算由表5-35，取v=16.67m/min。1.4.2 時間定額的計算1.作業(yè)時間的計算采用砂輪

21、斷面粗磨的方法，則磨削端面的作業(yè)基本時間可由該公式來計算：Tj= =3.14*（13-0.2+8）*0.98/1000*/60 =38.15sa-磨削的加工余量，在這里一次走刀v-工件的運動速度y-磨床的機械效率w-砂輪的轉(zhuǎn)速d-砂輪的直徑r-工件的半徑2.輔助時間Tf的計算:輔助時間一般為作業(yè)時間的0.150.2左右，在這里取值0.2.所以，Tf=0.2*38.15=7.63s3.布置工作時間的計算布置工作時間一般可以由經(jīng)驗得知為工作時間的0.020.07倍，在這里取0.5 Tb=0.5*38.15=19.1s4.準(zhǔn)備于終結(jié)時間（1）.準(zhǔn)備時間，因為在工件的生產(chǎn)方式是大批量生產(chǎn)方式，所以，準(zhǔn)

22、備時間分配大每個工件上的部分可以忽略不計（2）.終結(jié)時間T為各部分時間的總和即：T=Tj+Tf+Tb+Tz=38.15+7.63+19.1+0=64.882.相關(guān)工序夾具的設(shè)計為了提高生產(chǎn)效率，保證端面及孔的加工質(zhì)量，提高精確率，得到標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)來源，需要使用專用夾具。根據(jù)老師給定的題目，確定工序25：支架機械加工工藝規(guī)程及鏜80孔工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計。2.1 定位方案工件利用底盤和孔左下方定位板組成定位方案，孔的右斜面為輔助夾緊，可以保證對零件六個自由度的限制，工件在夾具中定位，若六個自由度都被限制時，稱為完全定位。2.2 定位誤差分析零件的工序尺寸用定位塊定位，選工件的定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)都在圓形

23、截面的圓心上。由于基準(zhǔn)重合，不存在基準(zhǔn)不重合誤差。基準(zhǔn)移位誤差=0.02mm2.3 夾緊機構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)要求，選用氣動壓板夾緊機構(gòu)進行夾緊，利用壓板直接夾緊工件。使用螺釘夾緊裝置，適應(yīng)工件的大批量生產(chǎn)要求，并有效的提高了工作效率。確定夾緊力的基本原則，夾緊力包括大小，方向和作用點三個要素，它們的確定是夾緊機構(gòu)設(shè)計中首先要解決的問題。應(yīng)依據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點，加工要求并結(jié)合工件加工中的受力狀況及定位元件的結(jié)構(gòu)和布置方式等中和考慮。1，夾緊力方向的選擇夾緊力的方向與工件定位基準(zhǔn)所處的位置，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時注意，應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面。以保證工件夾緊的穩(wěn)定性，最好與切削力和工件重力的

24、方向一致，這樣所需夾緊力最小，應(yīng)盡量與工件剛度最大的方向一致，以減少變形。2，夾緊力作用點的選擇夾緊力作用點的選擇對夾緊的穩(wěn)定性和工件變形有很大的影響。選擇時注意：應(yīng)落在支撐元件上或幾個支撐元件所形成的支承面內(nèi)，應(yīng)落在工件剛度好的部位上，應(yīng)盡量靠近加工面。3，夾緊力的計算（1）選擇螺旋加緊機構(gòu)：選擇螺旋夾緊機構(gòu)（查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書表10-1），螺紋升角 =3.03，螺紋摩擦角 =6.88，螺桿端面與工件之間的摩擦系數(shù)f=0.4mm，螺桿中經(jīng)d"=18mm（2）夾緊力：F=2F"L/d"tan（+)+6.67f（D*D*D-d*d*d）/(D*D-d*

25、d)F=F"2*60/18tan(3.03+6.88)+6.67*0.4（30*30*30-28*28*28）/(30*30-28*28) F=2.57F" 結(jié)論：加緊力數(shù)值等于2.57倍的施加力。2.4 對刀裝置 采用直角對刀塊及平塞尺對刀。2.5 夾具與機床聯(lián)接元件采用四個標(biāo)準(zhǔn)定為鍵，每兩個定位鍵用螺釘固定在夾具體底面同一條直線位置上，用于確定銑床夾具相對于機床進給方向的正確位置。要保證定位鍵的寬度與機床工作臺T型槽相匹配的要求。定位鍵可以承受一定的銑削扭矩，減輕夾緊螺栓、夾具體與機床的負(fù)荷，加強夾具加工過程的穩(wěn)定性。夾具體上設(shè)置四個坐耳，夾具在機床工作臺上定位后，用T

26、形螺栓和螺母及墊片把夾具與機床固定夾緊。2.6 夾具體夾具體一般是夾具上最大和最復(fù)雜的基礎(chǔ)元件，在夾具體上，要安放組成該夾具所需要的各種元件，機構(gòu)，裝置，并且還要考慮便于裝卸工件以及在機床上的固定。因此夾具體的形狀和尺寸應(yīng)滿足一定的要求，它主要取決與工件的外廓尺寸和各類元件與裝置的布置情況以及加工性質(zhì)等。所以在專用夾具中，夾具體的形狀和尺寸很多是非標(biāo)準(zhǔn)的。夾具體設(shè)計時應(yīng)滿足一下基本要求：1 有足夠的強度和剛度2 減輕重量，便于操作3 安放穩(wěn)定，可靠 4 尺寸穩(wěn)定，有一定的精度5 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工藝性好6 排屑方便7 使用安全2.7 方案綜合評價和總結(jié)該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。采用螺釘夾緊裝置，使工

27、件的夾緊與卸下過程更為方便快捷。夾具上裝有直角對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于鏜床加工。工作過程為螺釘壓緊夾緊機構(gòu)，夾緊機構(gòu)控制夾緊元件，夾緊元件直接與工件接觸并對工件進行夾緊。對工件的夾緊可通過控制螺釘夾緊裝置來完成，實現(xiàn)了工件的夾緊與卸下的方便使用，這樣有效的提高生產(chǎn)效率。3.設(shè)計體會在學(xué)完機械制造技術(shù)基礎(chǔ)后，我們經(jīng)過了為期3周的課程設(shè)計。本次課程設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)加工工件設(shè)計夾具，我設(shè)計的零件是支架?，F(xiàn)在想想其實課程設(shè)計當(dāng)中的每一天都是很累的，其實正向老師說得一樣，機械設(shè)計的課程設(shè)計沒有那么簡單，因為你的每一個數(shù)據(jù)都要從機械設(shè)計書上或者機械設(shè)計手冊上找到出處。雖然種種困難我都已經(jīng)克服，但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個