机械制造技术课程设计-支架零件加工工艺及钻18H7孔夹具设计.docx

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1、绪论11.1 计算生产纲领，确定生产类型41.2 零件的分析512.1 零件的分析512.2 2选择毛坯及毛坯制造方法51.3 工艺规程设计71.3.1 定位基面的选择71.3.2 制定工艺路线81.4 确定切削用量及基本工时8第2章支架零件的夹具设计202.1 定位基准的选择202.2 切削力和夹紧力计算202.3 误差分析21总结24参考文献25绪论机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量，机械加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装备的尺寸，设备的调整，材料的消耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因此，正确的确定机械加工余量，对于节约金属材料，降低刀具损耗，减少工时，

2、从而降低产品制造成本，保证加工质量具有十分重要的意义。在这次设计过程中，广泛的收集各种资料及标准，课程设计中另一个重要的设计为专用夹具的设计。专用夹具的设计是为了特殊加工工序的技术要求的加工。夹具是机械制造厂使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、铳床上使用的平口虎钳等。一、机床夹具在机械加工中的作用对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种

3、：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。使用夹具所取得的经济效益就愈显著。二、机床夹具的分类机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。1.按夹具的使用特点分类（1）通用夹具已经标准化的，可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，如三爪定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。这些夹具已作为机床附件的专门工厂制造供应，只需选购即可。（2）专用夹具专门为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。专用夹具一般在批量生产中使用。（3）可调夹具夹具的某些元件可调整或可更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。它

4、还分为通用可调夹具和成组夹具两类。（4）组合夹具采用标准的组合夹具元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具,称为组合夹具。（5）拼装夹具用专门的标准化、系列化的拼装夹具而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。2 .按使用机床分类夹具按使用机床可分为车床夹具、铳床夹具、钻床夹具、镶床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。3 .按夹紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等

5、。三、机床夹具的组成机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面几个部分。1. 定位装置2. 夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用是不离开已经占据的正确位置。3. 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。4. 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。5. 夹具体夹具体是机床夹具的基础件。6. 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分布的多个表面时，常设置分度装置；为能方便、准确地定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。四、本设计的任务本设计的任务是：设计零件

6、的工艺规程以及对典型夹具进行结构分析与精度分析；通过本课程的设计使学生具有一定的设计专用夹具的能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力。第1章零件机械加工工艺规程1.1计算生产纲领，确定生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。零件生产纲领可按下式计算。N=Qn(1+a%)(1+b%)根据教材中生产纲领与生产类型及产品大小和复杂程度的关系，确定其生产类型。如图，为某产品上的一个支架零件。该产品年产量为10000件/台。设其备品率为25%,机械加工废品率为0.2乐每台产品中该零件的数量为1件，现制定

7、该支架零件的机械加工工艺规程。N=Qn(1+a%)(1+b%)=10000xlx(1+25%)(1+0.2%)=12750件/年支架零件的年产量为12750件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献，确定其生产类型为大量生产。大量生产的工艺特征:(1)零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法。（2）毛坯的制造方法和加工余：广泛采用金属模机器造型，铸或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小。（3）机床设备及其布置形式：广泛采用商效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备。（4）工艺装备：广泛采用高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装

8、置，靠调整法达到精度要求。（5）对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低。（6）工艺文件：有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡。（7）成本：较低。（8）生产率：高。（9）工人劳动条件：较好。1.2零件的分析12.1 零件的分析（1）加工表面的尺寸精度和形状精度。（2）主要加工表面之间的相互位置精度。（3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面质量要求。（4）热处理及其他要求。支架零件的图样视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。但基准面A,表面粗糙度RaL6；25左端面，表面粗糙度Ral.6；25右端面，表面粗糙度Rai.6；8H7孔，表面粗糙度RaO.8；

9、中18H7孔，表面粗糙度RaO.8,本零件的两大小头孔的加工并不困难。1.2.2选择毛坯及毛坯制造方法支架，零件材料为HT200,大批量生产，由机械制造工艺设计简明手册表1.3.1知,采用金属型浇注，精度等级CT7,加工余量等级MA-F,再结合以下表2-10和表2-7,确定各加工表面的加工余量及公差。公煮等锻CT工余/蜷4玄尺寸90.8*1006.09.05.09.010016015。M6.07.07.00304()160*2505.0II15250-40()0|9.0IIK.0r5K1317400-6302.0212I)IE“二2瞥，色造公差等级的错件常用机械加工余等级和数值(GB/T641

10、41999)208.57.59.013|131156i15189.5ill65iT8.(is5.59.06.0IFI1.5I0.9!1JTcHls12.02.Ql.512.0275|ToI2.52.02.05405.0s2jlaoho2.0；3.0!3.51.511513.03.0U,515.52.0!3.S4,53.0IT6I6.02.03.05765J0ISs4.04.07.57.57.560x.oolfi8.5131.3工艺规程设计1.3.1 定位基面的选择定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率

11、。在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：(1)以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行？(2)为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面？(3)是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面？精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用支架的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头孔处指定一侧的外圆面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定；用小头孔定位可直接控制大小

12、头孔的中心距。这样就使各工序的定位基准统一起来，减少定位误差。再深入研究一下：(1)根据零件图，连杆零件的大小头孔有一端面(即右端面)在一个平面上，因此可以同时加工出来，但另一端面(即左端面)不在一个平面上，这对作为定位基准面来说是不利的。因此，在加工时需主意其定位方案的合理性。(2)小头孔外圆作为基面，所以小头孔外圆表面的加工安排得比较早。在小头孔与大头孔作为定位基面前的加工工序且钻孔、扩孔、较孔，这些工序对于加工后的孔与孔的平行度不易保证，有时会影响到后续工序的加工精度，因此，在加工时应注意，选用合理的定位方案。(3)在第一道工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较差，而加

13、工余量和切削力都较大，如果再遇上工件本身的刚性差，则对加工精度会有很大影响，因此第一道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响。连杆加工就是如此。在粗铳中工件如何定位呢？一个方法是以毛坯端面定位，在侧面和端部夹紧，粗铳一个端面后，翻身，以铳好的面定位，铳另一个毛坯面。但是由于毛坯表面不平整,连杆的刚性差，定位夹紧时工件可能变形，粗铳后端面似乎平整了，一放松，工件又恢复变形，影响后续工序的定位精度。1.3.2制定工艺路线制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。(1)选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度，并综合

14、考虑各个方面工艺因素的影响。一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其他次要表面的加工方法。(2)在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。(3)排加工路线图表。当生产批量不同时零件的工艺路线也会有较大的差别，先在列出连杆零件大量生产时的工艺路线。工序01：金属型浇注工序02：时效处理工序03：粗铳R8端面；25左端面工序04：粗铳、半精铳、精铳中25右端面工序05：半精铳、精铳R8端面；中25左端面工序06：粗铳、半精铳、精铳8H7孔上端面工序07：钻、粗较、精钱8H7孔工序08：钻、扩、较中18H7孔工序09：去毛刺工序10：检验至图纸要求并入库1.4确定切削用量及基本工时工序01：金属型浇注工序02：时效处理工序03：粗铳R8端面；中25左端面工步一：粗铳R8端面1.选择刀具刀具选取端面铳刀4=30mm,v=50mm/min2.决定铳削用量1)决定铳削深度ap=1.5/72/7?2）决定每次进给量及切削速度lOOOv1000x50.2=*53177minM