機械設(shè)計及其自動化論文

1、畢業(yè)論文題目推動架及其加工夾具的設(shè)計學(xué)生姓名年級教學(xué)單位專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師前言本文是有關(guān)推動架工藝步驟的說明和機床夾具設(shè)計方法的具體闡述。工藝設(shè)計是在學(xué)習(xí)機械制造技術(shù)工藝學(xué)及機床夾具設(shè)計后，在生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運用所學(xué)相關(guān)知識對零件進行加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。據(jù)資料所示，推動架是牛頭刨床進給機構(gòu)中的小零件，其主要作用是把從電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動通過偏心輪杠桿使推動架繞其軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進給。在設(shè)計推動架機械加工工藝過程時要通過查表法準(zhǔn)確的確定各表面的

2、總余量及余量公差，合理選擇機床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。目錄摘要(1)關(guān)鍵詞（1）引言（或緒論）（2）一、機械加工工藝規(guī)程（2）（一）、機械加工工藝規(guī)程制訂（2）（二）、機械加工工藝規(guī)程的種類（2）（三）、制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料（3）二、零件的分析（3）（一）、零件的作用（3）（二）、零件的工藝分析（3）三、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖（4）（一）、零件的結(jié)構(gòu)與工藝分析（4）（二）、毛坯的選擇（4）四、選擇加工方法，制定工藝路線（6）（一）、機械加工工藝設(shè)計（6）（二）、制定機械加工工藝路線（7）（三）、工藝方案的

3、比較與分析（8）五、選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具（9）（一）、選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備（9）（二）、確定工序尺寸（12）六、確定工序III切削用量及基本時間（14）（一）、工序III切削用量（14）（二）、工序III時間計算（14七、夾具設(shè)計（16）（一）、定位基準(zhǔn)的選擇（16）（二）、切削力和卡緊力計算（16）（三）、定位誤差分析（17）（四）、夾具設(shè)計及操作的簡要說明（17）結(jié)論（17）參考文獻（18）致謝（19）附圖推動架及其加工夾具的設(shè)計摘要本設(shè)計的內(nèi)容可分為機械加工工藝規(guī)程設(shè)計和機床專用夾具設(shè)計兩大部分。首先，通過分析B6065刨床推動架，了解到推動架在B6065刨床加工中的作用。運

4、用機械制造技術(shù)及相關(guān)課程的一些知識，解決推動架在加工中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問題，確定相關(guān)的工藝尺寸及選擇合適的機床和刀具，保證零件的加工質(zhì)量。其次，依據(jù)推動架毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求及各加工方案的比較，制定出切實可行的推動架加工工藝規(guī)程路線。最后，根據(jù)被加工零件的加工要求，參考機床夾具設(shè)計手冊及相關(guān)方面的書籍，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計的方案，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理并且能保證加工質(zhì)量的夾具。關(guān)鍵詞機械加工 工藝規(guī)程 專用夾具 推動架AbstractThedesignofthecontentcanbedividedintoapointoforderproc

5、essingmachineryandmachinetoolsdesignedforthetwomostfixturedesign.Firstofall,throughthepromotionofB6065-planer,thatpromotetheB6065planer-processingrole.Useofmachinerymanufacturingtechnologyandrelatedprogrammesofknowledge,promotingthesolution-processinginthepositiontostepupandthelineofthearrangement,a

6、ndsoonrelatedissues,establishingtheprocessandchooseasuitablesizeandmachinetools,sparepartsprocessingqualityassurance.Secondly,thebasisforpromotingtherough-piecesandproductionandprocessingrequirementsoftheProgrammeoftheprogramme,topromotethedevelopmentofapracticalpointoforder-processingline.Finally,i

7、naccordancewiththerequirementsoftheprocessingpartsprocessing,machinetoolfixturedesignreferencemanualandrelatedaspectsofthebooks,useoffixturedesignofthebasicprinciplesandmethods,theprogrammedrawnupfixturedesign,designefficient,effort,economicandreasonabletoensurethequalityofprocessingFixture.Keywords

8、MachiningprocessplanningspecialfixtureTopromote引言本文是有關(guān)推動架工藝步驟的說明和機床夾具設(shè)計方法的具體闡述。工藝設(shè)計是在學(xué)習(xí)機械制造技術(shù)工藝學(xué)及機床夾具設(shè)計后，在生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運用所學(xué)相關(guān)知識對零件進行加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。據(jù)資料所示，推動架是牛頭刨床進給機構(gòu)中的小零件，其主要作用是把從電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動通過偏心輪杠桿使推動架繞其軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進給。在設(shè)計推動架機械加工工藝過程時要通過查表法準(zhǔn)確的確定各表

9、面的總余量及余量公差，合理選擇機床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。一、機械加工工藝規(guī)程(一)機械加工工藝規(guī)程制訂1、生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。機械工工藝過程是指用機械加工方法改變坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，

10、稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：（1）機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應(yīng)，進行機床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進行生產(chǎn)成本核算等。（2）機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。（3）機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機床的平面布置，各部門的安排。（二）機械加工工藝規(guī)程的種類機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機床完成

11、的工序，還有機床調(diào)整卡片。機械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。機械加工工序卡片是每個工序詳細(xì)制訂時，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。是生產(chǎn)過程的一部分，是對零件采用各種加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能，使之成為合格零件的全部勞動過程。工藝是使各種原材料、半成品成為成品的方法和過程工藝過程。在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品和半成品的過程。（三）制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料1、制訂機械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料：（1）產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的

12、驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。（2）毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。（3）車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。（4）各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊、標(biāo)準(zhǔn)、以及國內(nèi)外先進的工藝技術(shù)等。2、機械加工工藝規(guī)程的作用、作用和格式（1）工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃、調(diào)度、工人操作、質(zhì)量檢查的依據(jù)。（2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備（包括技術(shù)準(zhǔn)備）工作的基礎(chǔ)。包括技術(shù)關(guān)鍵分析與研究，專用工裝設(shè)計和制造或采購，原材料及毛坯

13、的供應(yīng)，設(shè)備改造或新設(shè)備的購置或定做。（3）工藝規(guī)程是設(shè)計新建和擴建車間（工廠）的基礎(chǔ)。包括確定生產(chǎn)需要的機床種類和數(shù)量，確定機床布置和動力配置，確定車間面積，確定工人的工種和數(shù)量二、機械加工工藝規(guī)程的格式。二、零件的分析（一）零件的作用據(jù)資料所示，可知該零件是B6065牛頭刨床推動架，是牛頭刨床進給機構(gòu)的中小零件，32mm孔用來安裝工作臺進給絲杠軸，靠近32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即16mm孔裝一棘爪，16mm孔通過銷與杠連接桿，把從電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動通過偏心輪杠桿使推動架繞32mm軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進給。（二）零件的工藝分析由零件圖可知，其材料

14、為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。由零件圖可知，32、16的中心線是主要的設(shè)計基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：1、32mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：32mm的兩個端面及孔和倒角，16mm的兩個端面及孔和倒角。2、以16mm孔為加工表面這一組加工表面包括，16mm的端面和倒角及內(nèi)孔10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，6mm的孔及120倒角2mm的溝槽。這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：1、32mm孔內(nèi)與16mm中心線垂直度公差為0.10。2、32mm孔端面與16mm中心線的距離為12mm。由以上分析

15、可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關(guān)面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。三、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖（一）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析是指在滿足使用要求的前提下制造該零件的可行性和經(jīng)濟性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造，又有較低的制造成本。1、熟悉或確定毛坯確定毛坯的主要依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用和生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件本身的結(jié)構(gòu)。毛坯的種類：鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等2、擬訂機械加工工藝路線（1）定位基準(zhǔn)的選擇（2）加工方法的確定

16、（3）加工順序的安排（4）熱處理、檢驗及其他工序的安排3、確定滿足各工序要求的工藝裝備（機床、刀具、夾具、量具）對需要改裝或重新設(shè)計的專用工藝裝備應(yīng)提出具體的設(shè)計任務(wù)書。4、確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗方法5、確定各工序的加工余量、計算工序尺寸和公差6、確定切削用量7、確定時間定額8、填寫工藝文件（二）、毛坯的選擇1、毛坯的類型和特點（1）鑄件常用作形狀比較復(fù)雜的零件毛坯（2）鍛件兩種：自由鍛件、模鍛件（3）型材兩種：熱扎、冷拉（4）形材焊接件根據(jù)需要將型材和鋼板焊接成零件毛坯2、毛坯選擇的原則（1）零件對材料的要求（2）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大?。?）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大?。?）現(xiàn)有生產(chǎn)條件根據(jù)零件

17、材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于32mm的孔需要鑄造出來，故5還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效進行處理。由參考文獻可知，差得該鑄件的尺寸公差等級CT為810級，加工余量等級MA為G級，故CT=10級，MA為G級。表3-1用查表法確定各加工表面的總余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明27的端面92H4.0頂面降一級，單側(cè)加工16的孔16H3.0底面，孔降一級，雙側(cè)加工50的外圓端面45G2.5雙側(cè)加工（取下行值）32的孔32H3.0孔降一級，雙側(cè)加工35的兩端面20G

18、2.5雙側(cè)加工（取下行值）16的孔16H3.0孔降一級，雙側(cè)加工表3-2由參考文獻可知，鑄件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圓端面455502.832的孔326.0262.635的兩端面205252.416的孔166102.2圖3-1所示為本零件的毛坯圖中文：一、我國數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展史1、我國從1958年起，由一批科研院所，高等學(xué)校和少數(shù)機床廠起步進行數(shù)控系統(tǒng)的研制和開發(fā)。由于受到當(dāng)時國產(chǎn)電子元器件水平低，部門經(jīng)濟等的制約，未能取得較大的發(fā)展。2、在改革開放后，我國數(shù)控技術(shù)才逐步取得實質(zhì)性的發(fā)展。經(jīng)過“

19、六五(81-85年)的引進國外技術(shù)，“七五”(86-90年)的消化吸收和“八五”(91一-95年)國家組織的科技攻關(guān)，才使得我國的數(shù)控技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，當(dāng)時通過國家攻關(guān)驗收和鑒定的產(chǎn)品包括北京珠峰公司的中華I型，華中數(shù)控公司的華中I型和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心的藍天I型，以及其他通過“國家機床質(zhì)量監(jiān)督測試中心”測試合格的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)如南京四開公司的產(chǎn)品。233、我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代初期面臨國家經(jīng)濟由計劃性經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產(chǎn)能力

20、降到50%，庫存超過4個月。從1995年“九五”以后國家從擴大內(nèi)需啟動機床市場，加強限制進口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。二、數(shù)控車的工藝與工裝削閱讀：133數(shù)控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，但由于數(shù)控車床是一次裝夾，連續(xù)自動加工完成所有車削工序，因而應(yīng)注意以下幾個方面。1、合理選擇切削用量對于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟有效的加工方式必

21、然是合理的選擇了切削條件。切削條件的三要素：切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升，會產(chǎn)生機械的、化學(xué)的、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會減少1/2。進給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大，但在微小切深切削時，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會影響刀具的壽命。用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度。最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達到壽命才是理想的條件。然而

22、，在實際作業(yè)中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時，需要根據(jù)實際情況進行研究。對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說，可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。2、合理選擇刀具（1)粗車時，要選強度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。（2)精車時，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。（3)為減少換刀時間和方便對刀，應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。3、合理選擇夾具（1)盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具；（2)零件定位基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。4、確定加工路線加工路線是指數(shù)控機床加工過程中，刀具相對零件

23、的運動軌跡和方向。（1)應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求；（2)應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。5、加工路線與加工余量的聯(lián)系目前，在數(shù)控車床還未達到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時，則需注意程序的靈活安排。246、夾具安裝要點目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現(xiàn)的，如圖1。液壓卡盤夾緊要點如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。三、進行有效合理的車削加工有效節(jié)省加工時間Index公司的G200車削中心集成化加工單元具有模塊化、大功率雙主軸、四軸聯(lián)動的功能，從而使加工時間進一步縮短。與其他借助于工作軸進行裝夾的概念相反，該