机械制造技术课程设计-摆杆加工工艺及夹具设计.docx

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1、掰南族业大号机电等虎课程设计说明书课程名称：摆杆加工工艺及夹具设计题目名称：班级：20级专业一班学号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名：20年月日1序言12零件的分析22.1 零件的形状22.2 零件的工艺分析23工艺规程设计43.1 确定毛坯的制造形式43.2 基面的选择43.3 制定工艺路线53.3.1 工艺路线方案一53.3.2 工艺路线方案二53.3.3 工艺方案的比较与分析63.4 选择加工设备和工艺装备63.4.1 机床选用63.4.2 选择刀具63.4.3 选择量具63.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定73.6 确定切削用量及基本工时84钻孔夹具设计184.1

2、 钻床夹具设计要求说明184.2 定位基准及加工方式的选择184.3 切削力和夹紧力的计算184.4 定位误差的分析184.5 确定定位方案194.6 确定钻夹具总体结构和尺寸194.7 零件的钻床专用夹具简单使用说明19结论21致谢22参考文献23in1序言整个机械制造行业，按照用户的需求把一定形状的零件造出来，并且零件的位置以及尺寸要满足加工条件，把这些零件成功安装到机械装备上以达到加工生产的目的。机械制造行业造出来的产品，有的可以直接用到各行各业，也有的是为某种机械装备特地造的，组装在一起进行加工，市面上有相当多的制造加工的机械零件或者配合制造业的生产出来的产品。在常见的生产生活里，制造

3、零件随处可见，所以可以看出制造业的发展也关系到是居民经济发展的快慢，制造业也就代表了国家发展的基本和支柱产业。从一些角度来看,一个国家制造水平的高低，直接决定了这个国家的经济实力，也可以看出这个国家科学发展的真实水准。在进行摆杆零件机械加工时，分析之后先设计出工艺流程，选定每一步对应的专用夹具的，这其实就是对这几年学的专业课来一次实际考核过程。一个产品被生产出来，在整个加工体系里，加工毛坯时怎么定位的，怎么夹紧，安排的工艺线路是否合理，确定每一道工序的尺寸大小，当然专用夹具怎么设计也是要考虑的，专用的工装夹具可以增大生产的效率，让生产量变大，加工的精度变得更准确，也能大大减小生产成本。这次的设

4、计综合性很强，必须要活用各种机械设计的基础理论知识点，还要注意理论数用在实际生产中有哪些不合理的地方，及时排除，这样才能很好的完善设计路线。2零件的分析2.1 零件的形状这次的题目是要把摆杆的零件给加工出来，这个零件主要就是连接作用。分析出零件的实际构成图，从图上看，这属于典型的一种零件，结构不算复杂，实际的尺寸大小，公差在图上已标出。图2-1摆杆的零件图2.2 零件的工艺分析从零件图的条件，我们选45钢铸造材料的毛坯，这样的话加工起来强度足够强，有一定的磨损程度，受热以及减振能力强，如果受到的应力偏大或者零件需要耐磨寿命长都可以选这种材质。对于摆杆零件，主要把下面几个面加工出来：L铳上下平面

5、、铳前后平面，表面达到（=3.2篦的粗糙程度。2.铳两端面，表面达至严，二3.2S的粗糙程度。3.钻上下面各孔，表面达到此与？77的粗糙程度。4.钻皎614孔，表面达到（=3.2,5的粗糙程度。摆杆零件加工出的两组表面之间，存在一定的位置以及尺寸关系：这一组表面的加工内容包含着：端面，内圆，倒角。只要端面这个达到3.2的粗糙程度就可以了。其余的条件都不算高，钻加工后继续较加工就可以了。(2).加工出铳18X16方孔：这一组表面的加工内容包含着：铳18X16方孔，端面达到3.2的粗糙程度就可以T,端面还要带上倒角；钻攻2M10孔，其余的条件都不算高。3工艺规程设计这次摆杆零件预估在一年里生产出十

6、万台，1个铳床每次加工1个零件出来，计划备品率是19%,废品率是0.25%,每天分两个班次轮班。这里选的是45钢材料，零件在加工的时候有一定程度磨损，所以才会选铸铁铸造的材料。从生产规模Q=100000件/年，n=l件/台来看；加上实际生产的情况，备品率a和废品率8分别选19%和0.25%代入，可以求出生产量N=2XQn(l+a)(1+B)=238595件/年3.1 确定毛坯的制造形式这次加工零件是45钢铸件，主要是液态材料铸造成形的，45钢的适应能力更强，可以做成重量不同、壁厚不同的铸件，金属不同的话也可以造出来，而且这种材料还能做出形状更加复杂的铸件。这次的摆杆零件主要是用来连接的，确定它

7、在工作时受到的载荷多大，选铸造件，这会让金属纤维更有韧性，不容易断，工作加工起来就更安全可靠。上面知道年产量，已经算批量生产的程度，加上零件的外形尺寸比较小，就采取砂型铸造模式,可以让生产速度变快，加工的精度等级变高，同时也要考虑到成本高低的问题。3.2 基面的选择加工零件之前要先把基准面给定下来，基准面选的对不对选的合不合理，会直接关系到产品加工出来的品质高低，生产的速度有没有影响。如果这个基准面位置确定不好，那么在接下来的工序里就会出现不同的问题，更严重的会让大量的零件报废不好用，生产也就没法继续下去了。对于摆杆这样的零件来说，构成不复杂，所以粗基准面选的时候也很关键。从零件图看，选外圆的

8、端面当成基准面的话，铳出来得到的一组内圆外圆，对应的端面有可能跟零件的外形不相称，根据资料里选粗基准的原理，如果零件上有的表面不用加工的话，就该把这些不要加工的面当成粗基准面，假如不用加工的面有好几个，那么想要其中一个不加工面时，可以选一个面跟需要加工的面之间有比较高的位置精度才行。选精基准面时，最好保持是用同一个基准面，尽量重合在一起，如果设计时的基准面跟某一个工序的基准面不重叠的话，还要求出尺寸再怎么换算，是要专门计算的，这里暂时不考虑。3.3 制定工艺路线加工工艺开始之前，首先要看零件的外形构成、相关的尺寸精度等级、位置的精度等级都要达到之前分析的要求。这次零件需要生产的数量还是比较多的

9、，所以机床就选万能型的再加上专用的夹具，设计的工序尽量集中在一起完成加工任务，这样生产的速度就变快了。当然还要考虑经济实惠，控制好生产的成本。3.3.1 工艺路线方案一匚序号工序名称工序内容10铸造铸造成型20钻铳18X16方孔30钻钻攻2M10孔40铳铳两端面50钻钻上下面各孔60钻钻钱614孔70铳铳上下平面80铳铳前后平面90钳工去除锐边毛刺3.3.2 工艺路线方案二工序号工序名称工序内容10铸造铸造成型20铳铳上下平面30铳铳前后平面40铳铳两端面50钻钻上下面各孔60钻钻钱614孔70钻铳18X16方孔80钻钻攻2-M10孔90钳工去除锐边毛刺3.3.3 工艺方案的比较与分析比较上面

10、两种不同的工艺流程，第一种可以知道加工的定位以及装卸工件都是比较容易的。但是精度质量不能达到保证，加工质量达不到要求。第二种会用到先面后孔的加工原则，这种工序磨损有点小，机床的刀具需要经常换，还有一些铳加工、钻等等工序，要把对应的刀具换到机床上去。所以我们比较之后，排除不合理的地方，选取方案二作为最终工艺路线。3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.在粗铳、精铳工序的过程里。每一个工序的工步任务不多，这里零件生产的数量比较多，那么选卧式的铳床就能铳出满足要求的产品来。摆杆零件的外形尺寸不算大，外表面只要达到中等精度等级，那么就确定用X62型号的铳床。机床型号查手册，表4.2-7。3

11、.4.2 选择刀具 .我们用铳床可以加工的步骤里，大多会用到铳刀，刀具都是硬质合金材料做的。这里铳刀我们选YG6类别的硬质合金刀，普通的铸铁件、冷硬的铸铁件、高温合金的毛坯都可以用这个铳刀来加工，精加工和半精加工用得到。我们还会考虑整体的生产速度，生产成本等等方面，查看标准这里选的铳刀可以用转位的(GB5343.185,GB5343.2-85)。 .钻孔加工我们会用到钢材质的麻花钻，高速旋转，查手册第二卷，表10.21-47,表10.2-53可以确定相关钻头的相应参数值。3.4.3 选择量具这次生产数量不少，已经成批次了，所以通常量具就足够了。确定用什么量具一般分两种：第一种可以根据计量器具的

12、不确定度去选；第二种根据计量器具的测量方式下极限误差去选。选其中一种就可以了。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定摆杆用得是45钢铸件材料，查手册，表2.2-17可以知道各种不同铸件的性能参数，铸造毛坯可以达到HB=143269的硬度，表2.2-23可以查到灰铸造毛坯的物理参数，45钢材料的密度达到P=7.27.3(g/c/Q),那么可以求出毛坯大概有2必重。表3-1加工铳间的生产规模生产规模同一种零件一年的产量件重型(零件重20()()kg)中型(零件重1002000kg)轻型(零件重1202506.04.0顶面、侧面底面铸孔的加工余量留多少，大多是看浇注液体材料时的位置，看顶面流出余量多少来确定。参考上面的资料加上确定好的工艺流程，我们可以对应的选出加工面的切削剩余量多少、工艺中尺寸的大小、毛坯的尺寸大小。3.6 确定切削用量及基本工时确定切削的量包括三种参数，切削进工件的深度、进给的