“支架”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及孔的工藝裝備與夾具設(shè)計

陜陜西西航航天天技技術(shù)術(shù)學(xué)學(xué)院院 題 目 支架 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及 孔 的工藝裝備與夾具設(shè)計 班 級 機(jī)電 0922 班 姓 名 肖敏奇 指導(dǎo)教師 張艷梅 陜西航天技術(shù)學(xué)院 I 一一 設(shè)設(shè)計計題題目目 支架 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及 孔的工藝裝備與夾具設(shè) 計 二二 設(shè)設(shè)計計要要求求 設(shè)計的要求包括如下幾個部分 1 繪制零件圖 1 張 2 繪制零件毛坯圖 1 張 3 編制零件的機(jī)械加工工藝卡片 1 套 4 繪制夾具裝配圖 A0 或 A1 1 張 5 編寫課程設(shè)計說明書 約5000 8000 字 1 份 說明書主要包括以下內(nèi)容 章節(jié) 1 目錄 2 摘要 中外文對照的 各占一頁 3 零件工藝性分析 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 5 指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計 6 方案綜合評價與結(jié)論 7 體會與展望 8 參考文獻(xiàn) 列出參考文獻(xiàn) 包括書 期刊 報告等 15 條以上 三三 上上交交材材料料 陜西航天技術(shù)學(xué)院 II 1 零件圖 1 張 2 毛坯圖 1 張 3 機(jī)械加工工藝過程卡片 1 張 4 零件的機(jī)械加工工藝卡片 1 張 5 夾具裝配圖 6 設(shè)計說明書 1 份 四四 進(jìn)進(jìn)度度安安排排 1 第 l 2 天查資料 熟悉題目階段 2 第 3 7 天 完成零件的工藝性分析 確定毛坯的類型 制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計并編制出零件的機(jī)械加 工工藝卡片 3 第 8 10 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(jìn)行課程設(shè)計的下一步 4 第 11 13 天 完成夾具總裝圖的繪制 5 第 14 15 天 零件圖的繪制 6 第 16 18 天 整理并完成設(shè)計說明書的編寫 7 第 19 天 完成圖紙和說明書的輸出打印 8 第 20 21 天 答辯 陜西航天技術(shù)學(xué)院 III 摘摘 要要 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計 支架 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加 工 30H7 孔的工藝裝備 并繪制出支架零件圖 毛坯圖 夾 具裝配圖 填寫工藝卡片 編制課程設(shè)計說明書 設(shè)計意義 通過該課程設(shè)計 將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相 結(jié)合 鍛煉了自己分析問題 發(fā)現(xiàn)問題 解決問題的能力 在這個過程中我獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝問 題 設(shè)計了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備 提高了結(jié)構(gòu) 設(shè)計能力 增強(qiáng)了專業(yè)技能 為今后的畢業(yè)設(shè)計及對自己未 來將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練 從而打下了良好的 基礎(chǔ) 在設(shè)計中調(diào)整了心態(tài) 懂得做事要細(xì)心 有信心 磨 練了意志 強(qiáng)化了自我 陜西航天技術(shù)學(xué)院 IV 目目錄錄 序言 1 一 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2 1 零件的工藝分析 2 2 零件的生產(chǎn)類型 2 二 選擇毛坯 確定毛坯尺寸 設(shè)計毛坯圖 2 1 選擇毛坯 2 2 確定機(jī)械加工余量 3 3 確定毛坯尺寸 3 4 設(shè)計毛坯 3 三 選擇加工方法 制定工藝路線 3 1 定位基準(zhǔn)的選擇 3 2 零件表面加工方法的選擇 4 3 制定工藝路線 4 四 工序設(shè)計 5 1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 5 2 確定工序尺寸 工序 5 五 確定切削用量及基本時間 工序 6 1 切削用量的計算 6 2 基本時間 tm的計算 6 六 夾具設(shè)計 7 1 定位方案 7 2 夾緊機(jī)構(gòu) 7 3 導(dǎo)向裝置 7 4 夾具與機(jī)床連接元件 8 陜西航天技術(shù)學(xué)院 V 5 夾具體 8 七 設(shè)計體會 8 參考文獻(xiàn) 9 序序言言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī) 車和大部分專業(yè)課 并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一 個實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié) 這次設(shè)計使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技 術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論 并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識 獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題 設(shè)計了機(jī)床專 用夾具這一典型的工藝裝備 提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力 為今后 的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ) 由于能力所限 經(jīng)驗(yàn)不足 設(shè)計中還有許多不足之處 希望各位老師多加指教 陜西航天技術(shù)學(xué)院 2 一一 零零件件的的工工藝藝分分析析及及生生產(chǎn)產(chǎn)類類型型的的確確定定 1 1 零零件件的的工工藝藝分分析析 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(zhǔn) 2 孔 8 粗糙度為 12 5 3 孔 20 粗糙度為 3 2 4 M 面 粗糙度為 6 3 5 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(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)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 2 2 零零件件的的生生產(chǎn)產(chǎn)類類型型 大批量生產(chǎn) 陜西航天技術(shù)學(xué)院 3 二二 選選擇擇毛毛坯坯 確確定定毛毛坯坯尺尺寸寸 設(shè)設(shè)計計毛毛 坯坯圖圖 1 1 選選擇擇毛毛坯坯 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(xué)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(yīng)該的 2 2 確確定定機(jī)機(jī)械械加加工工余余量量 根據(jù)工藝手冊中的鑄件質(zhì)量 零件表面粗糙度 形狀復(fù) 雜系數(shù)查表得 單邊余量在厚度方向?yàn)? 0 2 0mm 水平 方向亦為 1 0 2 0mm 鑄件孔的單面余量查表得0 7mm 3 3 確確定定毛毛坯坯尺尺寸寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可 4 設(shè)設(shè)計計毛毛坯坯圖圖 三三 選選擇擇加加工工方方法法 制制定定工工藝藝路路線線 1 1 定定位位基基準(zhǔn)準(zhǔn)的的選選擇擇 粗基準(zhǔn)的選擇 按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則 即當(dāng)零件有不 加工表面時 應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn) 若零件有若干 不加工表面時 則應(yīng)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(zhǔn) 現(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確 陜西航天技術(shù)學(xué)院 4 方便 依據(jù) 基準(zhǔn)重合 原則和 基準(zhǔn)統(tǒng)一 原則 選擇 以圓柱體的 30H7 孔為精基準(zhǔn) 2 2 零零件件表表面面加加工工方方法法的的選選擇擇 1 R 端面 公差等級為 IT10 表面粗糙度 為 Ra6 3 需進(jìn)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(jìn)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(jìn)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 6 45 公差等級為 IT7 表面粗糙度為 Ra3 2 需鉆 精擴(kuò) 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 半圓孔 公差等級為 IT8 表面粗糙度為 Ra3 2 需鉆 鉸 3 3 制制定定工工藝藝路路線線 工序 粗銑 M 面 工序 粗銑 N 面 工序 粗銑 R 面 工序 鉆 精擴(kuò) 鉸孔至 30H7 孔口倒角 1 6 45 陜西航天技術(shù)學(xué)院 5 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(kuò)鉸球形孔 工序 清洗 工序 終檢 四四 工工序序設(shè)設(shè)計計 1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 工序號設(shè)備工 藝 裝 備 工 序 立式銑床 X51 高速鋼套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 專用夾具 工 序 立式銑床 X51 高速鋼套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 專用夾具 工 序 立式銑床 X51 高速鋼套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 專用夾具 工 序 Z550 莫氏直柄麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 鉸刀 卡尺 塞規(guī) 工 序 立式銑床 X51 直柄鍵槽銑刀 游標(biāo)卡尺 工 序 立式銑床 X51 高速鋼套式面銑刀 游標(biāo)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(biāo)卡尺 工 序 清洗機(jī) 工 序 塞規(guī) 百分表 卡尺等 陜西航天技術(shù)學(xué)院 6 2 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(biāo)準(zhǔn)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 5 確確定定切切削削用用量量及及基基本本時時間間 工工序序 5 5 1 1 切切削削用用量量的的計計算算 1 鉆孔工步 被吃刀量的確定 取 ap 5 8mm 進(jìn)給量的確定 由表 選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)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(shí)際鉆削速度 v n d 1000 33 06m min 2 精鉸工步 背吃刀量的確定 取 ap 0 10mm 進(jìn)給量的確定 由表 選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f 0 40mm r 切削速度的計算 由表 切削速度 v 可取為 4m min 由公式 n 1000v d 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速 陜西航天技術(shù)學(xué)院 7 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(shí) 際切削速度 v n d 1000 4 42m min 5 5 2 2 基基本本時時間間 t tm m的的計計算算 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 53mm l2 1mm l1 D 2 cotkr 1 2 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 4mm r 351r 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 r 47r min 3 63min 218s 5 5 3 3 輔輔助助時時間間的的計計算算 f t 根據(jù)第五章第二節(jié)所述 輔助時間與基本時間之間 f t j t 的關(guān)系為 可取 0 15 則各工序的輔助時間 0 15 0 2 fj tt f t j t 分別為 鉆孔工步的輔助時間 精鉸 f t3 228 10 15 孔工步的輔助時間 f t32 72180 15 5 5 4 4 其其他他時時間間的的計計算算 除了作業(yè)時間以外 每道工序的單件時間還包括布置工 陜西航天技術(shù)學(xué)院 8 作的時間 休息與生理需要時間和準(zhǔn)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?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)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 b t 間的 休息與生理需要時間是作業(yè)時間的 2 7 x t 2 4 本工件均取 3 則各工序的其他時間 可按關(guān)系式 bx tt 3 3 X 計算 分別為 鉆孔工步的其他時間 jf tt 精鉸孔工步的其他時間 bx tt 5 1 1 282 3 6 bx tt 04 15 2187 32 6 5 5 5 5 制制訂訂 11 孔孔工工序序卡卡片片 在本次課程設(shè)計中 我所被指定的工序是加工孔 根據(jù) 表 11 孔銑削用量的計算和基本工時的計算即可制訂出該 工序的工序卡片 具體內(nèi)容詳見機(jī)械加工工序卡片 六六 夾夾具具設(shè)設(shè)計計 1 1 定定位位方方案案 工件以 R 端面為定位基準(zhǔn) 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 陜西航天技術(shù)學(xué)院 9 2 夾夾緊緊機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求 運(yùn)用手動夾緊可以滿足 采用一般的 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 通過旋轉(zhuǎn)螺母實(shí)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(jìn)行計算 應(yīng)用下面的公式進(jìn)行計算 1 LHfKFLFJ 其中 摩擦系數(shù)只在夾緊機(jī)構(gòu)有足夠剛性才考慮 1 f K 安全系數(shù) 精加工時取1 5 2 F 切屑力 pFA KF 其中 切屑條件修正系數(shù) F K A 單位切屑面積 3 3 導(dǎo)導(dǎo)向向裝裝置置 采用鉆套作為導(dǎo)向裝置 選用JB T 8045 2 1999 鉆 套高度 H 37mm 排削間隙 h 9mm 4 4 夾夾具具與與機(jī)機(jī)床床連連接接元元件件 在夾具體上設(shè)計座耳 用T 形螺栓固定 5 5 夾夾具具體體 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?yàn)閵A具體受力不打可以選用HT200 材料鑄造出 陜西航天技術(shù)學(xué)院 10 七七 設(shè)設(shè)計計體體會會 短暫的課程設(shè)計就要結(jié)束了 在這次設(shè)計中 我感受頗 深 首先 明確設(shè)計目的 要求 綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識 培 養(yǎng)了自主動手與團(tuán)結(jié)合作的能力 將理論與實(shí)際結(jié)合起來 在設(shè)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(fēng)雨 怎能見彩虹 錯誤 是難免的 挫折時暫時的 只要認(rèn)真努力 一切都會好的 我懂得設(shè)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(shè)計 我有了更充分的自信 我相信一切困難都會有 解決的辦法 同時通過這次設(shè)計為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從 事的工作打下了良好的基礎(chǔ) 綜上所述 本次課程設(shè)計的基 本目的已經(jīng)達(dá)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(shè)計過程中 通過查閱大量資料 所設(shè)計 的夾具在使用上十分方便 定位準(zhǔn)確 繪制夾具體裝配圖時 很好運(yùn)用了機(jī)械制圖的知識 圖幅表達(dá)合理 線條準(zhǔn)確 整理了以前學(xué)到過的知識 加強(qiáng)了實(shí)際操控與運(yùn)算的能力 在此真心的感謝指導(dǎo)老師一直以來的關(guān)心和幫助 參參考考文文獻(xiàn)獻(xiàn) 陜西航天技術(shù)學(xué)院 11 1 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 機(jī)床夾具設(shè)計 上海科學(xué)技術(shù)出 版社 1990 2 顧崇衡 機(jī)械制造工藝學(xué) 陜西科學(xué)出版社 1995 3 鄒青 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 機(jī)械工業(yè)出版社 200 8 4 崇凱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 化學(xué)工業(yè) 出版社 2006 12 5 周開勤 機(jī)械零件手冊 高等教育出版社 1994 6 大連組合機(jī)床研究所 組合機(jī)床設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出 版社 1978 7 李云 機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊 北京 機(jī)械工業(yè)出 版社 1997 8 8 孟少農(nóng) 機(jī)械加工工藝手冊 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 9 9 李慶壽 機(jī)床夾具設(shè)計 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1984 10 于駿一 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 北京 機(jī)械工業(yè)出版 社 2000 陜西航天技術(shù)學(xué)院 12 11 薛源順 機(jī)床卡具設(shè)計 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 12 趙家奇 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書 2 版 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 10 13 陶崇德 葛鴻翰 機(jī)床夾具設(shè)計 第二版 上海 上 ?？萍技夹g(shù)出版社 1989 14 黃健求 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 15 楊叔子 機(jī)械加工工藝師手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 產(chǎn)品型號零件圖號 陜陜西西航航天天技技術(shù)術(shù)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械加加工工工工藝藝過過程程卡卡片片 產(chǎn)品名稱支架零件名稱共1頁 第1頁 材 料 牌 號HT150毛 坯 種 類鑄件 毛坯外形尺 寸 每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)1 備 注 工 時 工序號 工 序 名 稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段設(shè) 備工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件 劃劃孔 2 打沖眼 16 右側(cè)線及 B 面位置線1