机械制造技术课程设计-支架零件加工工艺及钻M13螺纹孔夹具设计.docx

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1、摘要本次毕业设计是对支架零件加工工艺和专用夹具的设计。对支架的工艺设计,我先对工艺零件进行分析和生产类型的确定，然后确定毛坯、选择定位基准和加工方法，再然后制订工艺路线、确定加工余量及毛坯尺寸和工序设计，最后确定切削用量和基本时间。在对该支架夹具设计时，分析对该零件的加工要求，应限制几个自由度，及零件的表面特征而确定出定位方案与定位误差，而后分析夹紧力的方向及大小与夹紧点的位置，在此基础上考虑夹紧的效率与夹紧的刚度和强度的需求进而确定出专用夹具的夹紧方案。在确定夹具的基本方案后根据生产条件确定出夹具动力装置的类型，最后对专用夹具进行装配图和主要零件图的绘制。关键词：支架，工艺，夹具ABSTRA

2、CTThisgraduationprojectisthedesignofprocessingtechno1ogyandspecia1fixtureofax1es1eeveparts.Theprocessdesignoftheshafts1eeve,Ifirstana1yzetheprocesspartsanddeterminetheproductiontype,andthendeterminetheb1ank,se1ectthepositioningdatumandprocessingmethod,andthenformu1atetheprocessroute,determinetheproc

3、essinga11owanceandb1anksizeandprocessdesign,andfina11ydeterminetheamountofcuttingandbasictime.Whendesigningthefixtureforthegearbox,ana1yzetheprocessingrequirementsforthepart,1imitsevera1degreesoffreedomandthesurfacecharacteristicsoftheparttodeterminethepositioningschemeandpositioningerror,andthenana

4、1yzethedirectionandsizeofthec1ampingforceandthepositionofthec1ampingpoint.Onthisbasis,considertherequirementsofc1ampingefficiency,c1ampingstiffnessandstrength,andthendeterminethec1ampingschemeofthespecia1fixture.Afterdeterminingthebasicschemeofthefixture,thetypeoffixturepowerdeviceisdeterminedaccord

5、ingtotheproductionconditions.Fina11y,theassemb1ydrawingandmainpartdrawingofthespecia1fixturearedrawn.Keyword:Gearbox,Processes,Fixture目录摘要IABSTRACTII第1章绪论31.1 课题目的及意义31.2 国内外发展动态31.3 主要研究内容和设计思路4第2章零件分析72.1 零件的功用分析72.2 零件的工艺分析7第3章机械加工工艺规程制定93.1 确定生产类型93.2 确定毛坯制造形式93.3 选择定位基准103.4 选择加工方法103.5 制定工艺路线1

6、13.6 确定加工余量及毛坯尺寸133.6.1 确定加工余量133.6.2 确定毛坯基本尺寸143.6.3 确定毛坯尺寸公差143.6.4 绘制毛坯简图153.7 工序设计153.7.1 选择加工设备与工艺装备153.7.2 确定工序尺寸183.8 确定切削用量和基本时间18第4章专用机床夹具设计304.1 接受设计任务、明确加工要求304.2 确定定位方案、选择定位元件304.3 确定夹紧方案、设计夹紧机构314.4 确定定位元件334.5 确定导向方案和选择导向元件344.6 选择夹具与机床工作台的定位元件354.7 夹具体的设计354.8 夹具精度分析364.9 绘制夹具装配图，标注有关

7、尺寸及技术要求37第5章总结与展望385.1 总结385.2 展望38参考文献39致谢40第1章绪论1.1 课题目的及意义1、目的本课题来源于实际生产，主要解决的问题是支架零件的机械加工工艺规程制定及专用夹具设计。随着机械加工技术的发展和满足生产进度的需要，生产中工装、夹具、辅具的应用越来越广。针对不同的产品、不同的尺寸及精度要求，合理地设计工装、夹具、辅具来解决生产问题，是一个合格的工程师的基本要求。2、意义机械制造工艺及夹具毕业设计是对自己所学专业课和自己今后所要从事的工作方向进行的一次综合性训练，也是对自己四年所学的一次检测。（1）学会正确的设计思路、设计构思，掌握工艺设计的一般程序和方

8、法；（2）学会使用技术资料，国家标准，进行设计计算，数据处理的能力；（3）培养独立分析问题、解决问题、理论联系实际的能力；（4）能熟练运用CAD等制图软件来设计零件和绘图；（5）能够运用所学的工艺及夹具的基本理论知识，制定合理的工艺规程，解决工艺尺寸、工件的加紧、定位等问题。毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应训练，从中锻炼自己独立分析问题、解决问题及团队合作精神的能力，为今后的技术工作打下一个良好的基础。为实现现代化强国贡献自己的力量。1.2 国内外发展动态支架件是数控车床加工中最常见的零件，也是工业生产中应用最广泛的零件，其作用主要是限位、导正、止转及定位。数控车床加工的轴类零件一般

9、由圆柱面、圆锥面、圆弧面、台阶、端面、内孔、螺纹和沟槽构成，材料一般为Z1401铸造铝合金。由于应用广泛，一般采用批零生产，传统加工效率低，废品多，因此设计合理的数控加工工艺及编程可以大大提高效率，同时提高精度。国际现状：随着科技的发展和各国对制造业的不断重视，发达国家对于轴类的加工普遍采用开放式通用机床实时动态全闭环模式以Fanuc和Sinumerik为代表的数控系统不断优化，实现高效、高速、高效控制。加工过程中可以自动修正、调节、补偿各项参数。实现CAD/CAM与数控车床的相互配合。在轴类零件的数控加工工艺以及编程中，通过计算机CAPP分析大量信息并进行计算编制文件等，制定最优方案。大大提

10、高轴类的精度要求，同时不断改进优化。通过新材料，以新型刀具为创新研制大量高精尖支架件满足不同层次需求。国内现状：针对我国支架组合件的加工，近年来已取得显著进步。但多数中小企业以人工加工为主，少数采取半自动化。生产效率低，零件精度低。尤其在高精度方面，因此寿命较低。目前，我国对于支架件的加工也有许多好的方法比如间接控制尺寸支架加工工艺、双层复合材料支架、薄壁件支架加工等不断提高支架质量，数字化无人值守加工技术等技术也在蓬勃发展。目前，以华中为代表规模化数控系统，大规模集成电路已经大大提高了支架件加工水平及精度。通过对先进技术推广以及与计算机的配合使用，数控车床加工的支架件质量不断提高，但仍存在核

11、心技术缺乏的现状。因此我们更应该提高对支架件数控加工工艺的研究，以此不断提高自身。1.3 图1-1车床夹具图1-2铳床夹具1.4 主要研究内容和设计思路1、研究内容如图1-1所示是支架零件图，中批量生产，完成该零件的机械加工工艺设计及夹具的设计。图IT支架零件2、设计思路第2章零件分析2.1 零件的功用分析题目所给零件是支架零件。支架是套在转轴上的筒状机械零件，是滑动轴承的一个组成部分。一般来说，支架与轴承座采用过盈配合，而与轴采用间隙配合。在运动部件中,因为长期的摩擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为支架或

12、衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当支架或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本，一般来说，衬套与座采用过盈配合，而与轴采用间隙配合，因为无论怎么样还是无法避免磨损的，只能延长寿命，而轴类零件相对来说比较容易加工；也有一些新的设计人员不喜欢这样的设计，人为这样是在制造的时候增加成本，但经过一段时间使用后，维修时还是按这种方法改造，但改造容易造成设备的精度降低，原因很简单，二次加工是无法保证座孔中心的位置的。支架三维模型如图2-1所示。2.2 图2-1支架模型图2.3 零件的工艺分析从零件图1-1上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有内圆柱面、端面和内孔等。其中，表面粗糙度要求

13、最高的是。32内孔，公差等级达到/77级，表面粗糙度为尺出.2,该孔是支架零件主要的设计基准。从表面间的位置精度要求来看，左右端面应与。32内孔轴线垂直。左右端面与032内孔轴线具有垂直度要求，可以通过使用专用夹具及高精度机床来保证。左右端面和。28端面公差等级为/78级，表面粗糙度为2.5,可以通过精车或者我精铳工序来保证。右侧50mm台阶端面和右侧下部端面表面粗糙度要求H6.3;另外还有两个直径14mm的内孔需要加工。对支架零件图进行工艺审核后可进行机械加工工艺规程制定。第3章机械加工工艺规程制定3.1 确定生产类型按设计任务书，支架零件为中批量生产，其毛坯制造、加工设备及工艺装备的选择应

14、呈现中批生产的工艺特点，毛坯的制造方法及加工余量，部分铸件用金属型；部分锻件用模锻。毛坯精度中等、加工余量中等；机床设备及其布置形式，部分采用通用机床，部分采用专用机床，按零件分类，部分布置成流水线，部分布置成机群式。广泛采用专用夹具，可调夹具。刀具和量具，按零件的产量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具。工件的装夹方法，部分采用划线找正，广泛采用通用或专用夹具装夹。要求操作工人平均技术水平一般；生产率及成本一般。3.2 确定毛坯制造形式由该零件的功用及轴与支架配合的使用场合可知，轴与支架为间隙配合，存在高频率的相对滑动，要求该支架具有较高的耐磨性和较高的强度。所以选择既能满

15、足使用要求,价格又相对低廉的Z1401铸造铝合金，另外支架表面存在内孔，内部有内孔，因此可以确定毛坯的制造形式为铸造。由于该支架为成批量生产，查表3-1可知，选择砂型铸造机器造型，铸铝件的公差等级为CT9级。表3-1成批和大量生产铸件的尺寸公差等级方法公差等级CT铸件材料钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金锌合金轻金属合金银基合金钻基合金砂型铸造手工造型11-1411-1411-1411-1410-1310-139-1211-1411-14砂型铸造机器造型和壳形8-128-128-128-128-108-107-98-128-12金属型铸造8-108-108-108-107-97-9压力铸造6-84-64-7该零件的形状不是十分复杂，因此毛坯的形状与零件的形状应尽量接近。内孔。32内孔由于直径比较大，应铸造出毛坯孔；外圆柱面。56、姬O不需要机加工，直接毛坯铸出;2-14内孔可以直接毛坯铸出实心，通过机械加工完成。3.3 选择定位基准定位基准的选择是工艺规程制定中的重要工作，它是工艺