机械制造技术课程设计-支架的加工工艺及铣侧面夹具设计.docx

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1、支架的加工工艺规程及专用夹具设计专业机械与自动化学院机械设计制造及其自动化学号学生姓名指导教师起讫日期第1章绪论1第2章支架加工工艺编制22. 1支架基本的分析22.1.1 零件结构形状分析及工艺性分析22.1.2 零件的尺寸精度分析22.2 零件的毛坯类型及制造方法的确定32. 2.1选择毛坯类型及其制造方法33. 2.2确定毛坯的机械加工余量32.3 支架零件的工艺路线的拟定42. 3.1各表面的加工方法的选择43. 3.2拟定加工工艺路线43.4 支架的定位基准和工艺装备的确定62. 4.1零件的加工基准的确定63. 4.2选择支架的工艺装备63.5 确定切削用量及加工的工时定额7第3章

2、铳30mm两侧面夹具设计184. 1问题的提出184.4 定位基准的选择184.5 夹具方案的确定184.6 误差分析与计算194.7 切削力及夹紧力的计算204.8 夹具的装配图244.8本章小结24第4章总结与展望25结束语27参考文献28第1章绪论本设计是支架的加工工艺设计。在本设计过程中，主要对零件的加工工艺进行了详细的分析及设计，其具体的设计思路及设计步骤如下：1）明确设计要求，收集和研究相关信息：了解零件的作用、结构特点；2）对零件的加工毛坯进行分析；3）了解零件的加工方法及加工的毛坯的具体公差尺寸进行设计分析；4）对零件的各个加工面进行分析，了解各个加工面的加工方法，分析各个加工

3、面的加工路径；5）对零件的整体的加工工艺流程进行分析，对多种零件的加工工艺进行分析，选择最优的加工工艺路线；6）对零件的加工工艺装备如，加工设备，加工工装夹具，加工的刀具，产品测量的量具进行选型。7）计算零件加工工艺过程中，具体的切削用量及加工的工时进行计算。8）设计加夹具，分析零件在加工过程中的定位基准，夹紧方式等，绘制零件的加工夹具总装图及加工夹具非标零件图。第2章支架加工工艺编制2.1 支架基本的分析图21支架图2.1.1 零件结构形状分析及工艺性分析设计零件的加工面主要采用铳床和钻床加工，需要工件加工表面主要有圆柱面、孔或槽。这些表面必须着重关注加工所需的尺寸精度。本文对铸造零件毛坯进

4、行了设计。零件表面结构复杂，加工精度较高。表面粗糙度和加工精度是不同的，在设计图纸中，配合面的加工精度一般较高，但加工精度不高的地方加工精度相对较低。零件结构良好，加工时容易保证零件的加工精度。零件的加工主要由铳床和钻床完成。设计中详细分析了零件的表面处理方法。支架零件的加工工艺较好。零件加工时加工面是开放的，没有干涉和加工死角的地方。2. 1.2零件的尺寸精度分析这次设计的支架尺寸公差精度高，如钻较2624孔、铳60两侧面、铳底平面这些表面在加工过程中需要注意。这些表面通常是设计中重要的配合面。如果在加工过程中出现超差，零件在装配过程中可能报废，不能顺利装配。还有一些加工精度较低的表面。这些

5、尺寸在加工过程中也需要保证，设计图纸中的60mm加工尺寸、30mm加工尺寸，在设计图纸中没有对其加工的公差进行标注，因此在设计的时候如何去判定这个加工公差，技术要求规定按照下表的m及公差进行选取。表21GB/T1804公差分段图公差等级尺寸分段0.5-33-66-3030-120120-400400-1000f（精密级）=0.05士0.050.10.150.20.3m（中等级）0.10.10.20.30.50.8C（粗糙级）0.20.30.50.81.22查询上面的表格，参照M级别加工公差选取加工的公差带240.lmm、600土0.2mm、1360.2mm。2.2零件的毛坯类型及制造方法的确定

6、2.2.1选择毛坯类型及其制造方法根据生产批量的大小、零件的具体加工要求和零件加工毛坯的选择，对零件加工的生产效率进行了综合分析。在设计中，零件的结构和形状比较复杂，根据选择上述加工毛坯时应考虑的实际问题，结合本设计零件的加工结构，列出了可能的加工毛坯。我们需要考虑各种零件的比较，比较不同毛坯制造形式的优缺点，最后确定零件的类型和尺寸。因此，本设计采用零件毛坯的制造方法，采用铸造毛坯。设计图中零件材质为HT200。该材料在铸造过程中具有良好的流动性，易于铸造各种形状的铸件。铸造后铸件内应力较大，应进行消除应力退火或时效处理。我们需要考虑各种零件的比较，比较不同毛坯制造形式的优缺点，最后确定零件

7、的类型和尺寸。因此，本设计采用零件毛坯的制造方法，采用铸造毛坯。2.2.2确定毛坯的机械加工余量尺寸624mm、136mm、66mm等零件的主要加工表面的主要尺寸留加工余量2mm到3mm的铸造工艺手册中看到。在本次设计过程中，由于，铸件不易产生小孔和沟槽，不留加工余量，因为这些面太小，铸造无法成型。2.3支架零件的工艺路线的拟定2.3.1各表面的加工方法的选择零件的各部分有各种各样的加工面，对于零件的加工面选择的加工方法也不同。为了得到最终的表面质量通常取决于一些重要的处理步骤，如表面粗加工，半精加工和精加工。加工表面的各种的加工要求，必须先考虑其最终的加工精度，思考如何达到这样的要求，保证最

8、终的加工精度，因此在设计的时候必须对零件的各个加工表面进行分析，具体如下：表22各表面加工方案汇总表序号被加工表面经济精度等级表面粗糙度加工方法1024孔IT7-IT7Ra3.2钻孔-钱孔2铳底平面IT7-IT8Ra6.3粗铳-精铳3铳30两侧面IT7-IT8Ra6.3粗铳-精铳4铳60两侧面IT6-IT8Ra6.3粗铳-精铳2.3.2拟定加工工艺路线为了确定零件的加工工艺，首先确定零件各加工面的加工方法。以上对零件各表面的加工依据和加工方法进行了详细的分析，综合选择加工基准和加工表面的方法，制定了零件的加工程序。在制定加工工艺时有很多想法。因此，记录不同的设计方法，并相互比较，以确定最佳的加

9、工流程。在设计支架零件加工工艺时，对零件加工流程的分析比较如下：表2-3加工方案一工序号12工序名称铸造、清沙、检验钻2-024孔至023.5,粗糙度12.5钱2一24孔粗糙度3.2加工0.5X45。倒角粗铳30两侧面，留余量0.5粗糙度12.5精铳30两侧面，粗糙度3.2图示定位夹紧后粗铳底平而，留精铳余量精铳底平面，满足图纸要求粗铳60两侧面留精铳余量粗糙度12.5精铳60两侧而表2-3加工方案二工序号123工序名称铸造、清沙、检验图示定位夹紧后粗铳底平面，留精铳余量精铳底平面，满足图纸要求粗铳60两侧面留精铳余量粗糙度12.5精铳60两侧面钻2-O24孔至23.5,粗糙度12.5校2一中

10、24孔粗糙度3.2加工0.5X45。倒角5粗铳30两侧面，留余量0.5粗糙度12.5精铳30两侧面，粗糙度3.2对比两种设计方案，方案一使用了铳床加工，对于零件的部分表面，在设计的时候采用铳床加工，铳床的加工成本比较低，较高效率很高，然后再孔定位加工其它部分，如钻各个孔，而方案二先采用铳床加工平面，然后再以加工的面与孔定位加工其它部分，在切削的时候是连续的切削，因此效率很高。方案一中主要是先采用了钻床进行加工，然后再进行加工，因此在此次的设计过程中我们采用了方案二作为此次设计的方案。2.4支架的定位基准和工艺装备的确定2.4.1零件的加工基准的确定零件的加工基准是零件在加工过程中，加工制造的基

11、准面，因此在加工过程中是极其重要的。基准的分类主要分为两大类，也就是粗基准和精基准，粗基准就是比较粗糙的基准，主要是指毛坯面，或者是不平整的一些表面，一般定位精度都是比较差的，精基准就是精度高的基准，一般是加工过后的很平整的表面，定位精度很高，在设计盖零件加工的时候，必须要考虑到零件的加工的基准的转换，才能保证零件的加工精度，此次设计的零件在加工的时候首先使用铳床铳出端面及内孔作为零件加工的基准面，然后使用铳床加工出来的端面及内孔作为零件后续加工的基准面，这样就可以保证零件在后续的加工过程中的加工基准是统一的，在加工过程中统一零件的加工基准能够很有效的保证零件的加工面之间的位置关系。2.4.2

12、选择支架的工艺装备随着社会的进步，零件的加工设备也是越来越先进了。对零件的加工设备的选择主要是根据生产的现有资源进行选择，进行综合的比较判断，确定出合适的机床型号。确定机床型号的时候主要需要考虑的关键点有以下几点：1)机床的内部尺寸，即考虑机床工作台的作业空间是否足够，机床的加工行程能不能满足零件的加工要求；2)机床的加工精度，机床的加工精度必须高于零件的在该工序中的加工精度要求；选择机床时，为了避免在实际生产、加工中浪费机械资源，竟可能不选择选择大型化和加工精度高的加工设备。在设计过程中，如何选择合适的设备和加工零部件，直接关系到零部件的加工成本和合格零部件的加工。在设备选定过程中，首先要看

13、加工精度。怎样保证，能否满足这个零件的加工精度。其次，机床的加工行程根据需求选择适当的加工设备，最后考虑零部件的加工成本。2. 5确定切削用量及加工的工时定额这里零件选得是HT200材质，6b=220MPa,铸造加工模造出来的查手册表8-2、表8-9、表8-12工序铳底平面粗铳底平面(1)确定机床的型号以及刀具种类选X62W型号的铳床，机床上带万能工具，面铳刀是YG6型号的刀具，硬质合金钢材质，查标准知道相关尺寸，刀具D=60mm宽，0=10。大的螺旋角，an=15。大的后角，丫0=12。大的前角，有Z=10个齿(2)确定切削进去的深度以及进给多少对于零件的底面，留得加工剩余量是很少的，走一次

14、刀就能完成，所以册=5，加1。查手册表8-13和表8-14,机床安装的主电机是3KW的功率，一个齿的进给工在0.10.2mm/z范围内，那么工=0.15mm/z(3)求出切削的速度匕，一分钟进给多少。查手册，如果&)=60mm,z=10,ap7.5mm,工SO.24mm/z的话，那么匕=90m/min,n=390r/min,vf=386mm/min。其中修正的系数是:Kmv=0.89,Ktv=1.0,Ksv=1.0Kv=Kmv-KtvKsv求出匕=Kvv=90x0.89xl.Ox1.0=80.1(m/min)vyI*n=Kvn=90x0.89xl.Ox1.0=347.1(m/min)vf=Kv-vf=386x0.89xl.Ox1.0=343.54(m/min)对于X62W型号的通用型铳床：n=364r/min,vf=396mm/minnd=6857y.c1000/二二=0.11吗/nZ/Z(4)对所选机床的功率大小进行校验查手册表8-12,加工要达到HBS=208248的硬度等级时，ae35mm,ap5.0mm,d()=60mm,z=10,vf.=250mm/mino查c=L5kw,X8126型号的铳