机械制造技术课程设计-管支架零件机械加工工艺规程及夹具设计.docx

《机械制造技术课程设计-管支架零件机械加工工艺规程及夹具设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术课程设计-管支架零件机械加工工艺规程及夹具设计.docx（20页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、目录第1章零件的分析I1.1 零件的分析I1.2 零件的主次表面11.3 构工艺性分析2第2章计算生产纲领、确定生产类型32.1 生产纲领32.2 生效率分析32.3 生产类型3第3章毛坯的制造方法53.1 确定毛坯的制造形式53.2 加工余ffi:5第4章制订工艺路线74.1 定位基准选择74.1.1 粗基准的选择原则74.1.2 精魅准选择的原则74.2 定位误差84.3 制定工艺路线8第5章选择切削用量、确定时间定额9第6章钻床夹具设计156.1 专用夹具的提出156.2 夹具的定位方案156.2.1 定位分析156.2.2 分析计算定位误差156.3 夹具的夹紧方案166.4 钻套设计

2、17总结20参考文献21第1章零件的分析1.1 零件的分析管支架零件材料HT150,灰铸铁具有良好的铸造性能、艮好的减振性、良好的耐磨性能,乩好的切削加工性能、低的缺口敏感性.1.2 零件的主次表面图1管支架零件图管支架加工表面分述如下：1.管支架底面，粗糙度Ra3.22 .管支架22孔，粗糙度Ra6.33 .管支架15.2孔系，粗糙度Ra1.2.54 .管支架4-9孔,粗糙度Ra1.2.55 .一支架4-18沉孔,粗糙度Ra6.36 .管支架46.6孔，粗糙度RM2.57 .管支架4-13沉孔,粗糙度Ra6.31.3结构工艺性分析零件的结构的工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造

3、的可行性与经济性。零件结构工艺性审查如下所述：1、避免设置倾斜的加工面，以便减少装夹次数“2、改为通孔或扩大中间孔可减少装夹次数，保证孔的同轴度。3、被加工表面设置在同一平面，可一次走刀加工，缩短调整时间。4、锥度相同只需作次调整。5、轴上的沉割槽、键槽或过渡圆角应尽量一致，以减少刀具种类。6、底部为圆形弧，只能单件垂直进刀加工，改为平面可多件连续加工。7、需多刀加工的零件，各段长度应相近/的整数倍，车刀按间距/设置，刀架移动/即可.8、避免内表面、内凹面的加工，利于提高效率，保证精度。9、加工螺纹时应留仃退刀槽，或具有螺纹尾扣,以方便退刀。10,加工多联齿轮或插键槽时应留有空刀。II、将支承

4、面改为台阶式，将加工面铸出凸台、保留精加工面的必要长度，以减少加工面，提高效率，保证精度。12、避免在斜面上钻孔，避免钻头单刃切削,防止刀具损坏和孔中心偏斜.13,避免深孔加工，改善排屑和冷却条件。14、刀具应易于加工切削部位，避免采用接长钻头等非标准刀具。第2章计算生产纲领、确定生产类型2.1 生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产星和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量.零件的生产纲领按下式计算。N=Qn（1.+22孔粗糙度Ra6.3,由参考文献考表1.4-7知，钻削即可。3 .管支架力15.2孔系的加工余量管支架15.2孔系，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸

5、造，由管支架零件知，15.2孔粗糙度Ra1.Z5,由参考文献1,表1.4-7知,钻削即可.4 .管支架49孔的加工余量管支架4-9孔，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知,9孔粗髓度Ra1.25,由参考文献1,表1.4-7知，钻削即可。4 .管支架4-6.6孔的加工余信管支架4-66孔，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知,6.6孔粗糙度Ra1.2.5,由参考文献1.表1.4-7知，钻削即可。5 .管支架4-18沉孔的加工余量管支架4-18沉孔，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知,18沉孔粗糙度Ra63,由参考文献1,表1.4-7知，划平即可。6 .

6、管支架4-613沉孔的加工余量管支架4-13沉孔，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知,13沉孔粗糙度Ra6.3,由参考文献1,表1.4-7知,划平即可。7 .管支架2-M8螺皎的加工余量管支架2-M8螺纹，尺寸不大，简化模具，故采用实心铸造，由管支架零件知，由参考文献1，表2.3-20知，钻攻方可.第4章制订工艺路线4.1 定位基准选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之-O基准选择的正确、合理，可以保证质量:，提而生产效率.否则.就会使加工工艺过程问题百出，严重的还公造成零件大批报废，使生产无法进行。4.1.1 粗基准的选择原则1 .如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表

7、面之间的位置要求，应以不加工表面作为祖基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较悬的表面作相基准。2 .如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3 .如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准.4 .选作粗基准的表面应平整，没有浇口、目口、飞边等缺陷，以便定位可辄5,租基准般只能使用次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由以上及零件知，选用工件顶面作为定位粗基准。4.1.2 精基准选择的原则选择栉基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可能、方便。精基准选择应当满足以下要求：1

8、 .用设计基准作为定位基准，实现“基准I1.i合”，以免产生基准不重合误差。2 .当工件以某组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3 .当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4 .为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5 .有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、央紧可苑,可使夹具结构简单的表面作为精基准。4.2 定位误差定位误差，是由于工件在夹具上（或者机床上）定位不准

9、而引起的加工误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动任。4.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证.在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，井尽量使工序集中来提1.生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线：工序01：铸造工序02：时效处理工序03：粗铳底面：精铳底面工序04：钻22孔：钻中15.2孔：攻G1/2螺纹1/705：攻G3/8螺纹工序06：粘4-9孔：划平4-18工

10、序07：钻4-6.6孔：划平4-中13工序08：钻2-M8螺纹底孔6.8：攻2M8螺纹工序09：去毛刺工序10：检验至图纸要求并入库第5章选择切削用量、确定时间定额工序03：粗铳底面：精铳底面工步一：粗铳底面1.选择刀具刀具选取硬质合金端面铳刀，刀片采用YG8,J0=5()。,P=(XJrz/nin,z=42 .决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量2.5,表面粗糙Ra3.2,两步铳削方可完成，粗铳堆边余量2.0,精铳单边余量0.5,故=2.02）决定每次进给县及切削速度根据X52K型立式铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出A=O.25,皿齿，则，幽：=吟也637rmi

11、nmi,5O按机床标准选取”=600r/min加”350X6001-1(XX)-IO(X)当Mw,=600rmin时fv=fznv=0.254600=60OnIn/11in按机床标准选取f=600nninin3 .计算工时切削工时：I1=143/,wr,I2=2.()nun.h=3mm,走刀次数i=2则机动工时为143+2.0+36000.25X2in1.973nin工步二：精诜底而1 .选择刀具刀具选取哽质合金端面洗刀，刀片采用YG8,4)=50。，v=1.25w/min,z=42 .决定铳削用量1)决定铳削深度因为加工余量2.5,表面粗糙Ra3.2,两步铳削方可完成，粗铳单边余量2.0,精

12、铳单边余量0.5,故%,=0.52)决定每次进给增及切削速度根据X52K型立式铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出=0.2OnW齿，则KXXh1.(XX)125.it,=796rnnmi1150按机床标准选取%=750rninTooo115O75OIO(X)118mmin当/I*=750rrain时fm=f叽=0.2()4750=60innInin按机床标准选取fm=6(X)nn!ni1.)3 .计算工时切削工时：/,=143Mvn,2=O.5znrM,/,=3三,走刀次数i=2则机动工时为1.+/,.143+0.5+3C.,八一.i-it=2nun1.953nunnJ7

13、50x0.2工序04：钻22孔：钻中15.2孔：攻G1/2螺纹工步一：钻中22孔确定进给舟f：根据参考文献IV表2-7根据7525立式钻床说明书，主轴进给量/=0.10.81.r,根据参考文献IV表4.2-13.取f=0.2Hmmr主轴速度：主轴转速=97136Smin,根据参考文献IV表4.2-12,取”=545rminIO故实际切削速度为V=型曲=x22x545ig38mmin1(X)0I(MX)切削工时：1.=60mm,A=I1.mm,1.=2mn,走刀次数i=1.I4则机动工时为60+11+2545X0.28Inin0.478min工步二：钻15.2孔确定进给量f：根据参考文献IV表2

14、-7根据7.525立式钻床说明书，主轴进给量/=01.081.r根据参考文献N表4.2-13,取/=0.28，”6/r主轴速度：主轴转速=971.360rmin,根据参考文献N表4.2-12.取=545rmin故实际切削速度为=S爵&26mmn,走刀次数i:4则机动工时为12+4.5+2545X0.284nin0.4X5Inin工步二：划平4-中18确定进给星/：根据参考文献Iv表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量=01.081.”Mr,根据参考文献IV表4.2-13,取f=O.28wr主轴速度：主轴转速”=971.360min,根据参考文献N表4.2-12,取/j=545rmin故

15、实际切削速度为:就人x8545,.V=3Imf11nI(M)OI(XX)切削工时：/=mnt.1.=4.5nvn,I、=Qnvn,走刀次数i=414则机动工时为/+4+/,.1+4.5+O,八.=!-1=4mn0.144nunnJ5450.28工序07：钻4-66孔：划平4-13工步一：钻4-06.6孔确定进给量f：根据参考文献IV表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量;=01.0.81“/r,根据参考文献IV表4.2-13.取/=0.28，”加。主轴速度:主轴转速”=971.360rmin,根据参考文献IV表4.2-12.取=545r/n】in故实际切削速度为:1(X)0IO(X)皿

16、”“X6.6X545,1,.V=i=IIm/nn切削I二时：I=1211.1.=3.3mr，I1=Invn,走刀次数i4则机动工时为/+4+412+1312s0453minnf5450.28工步二：划平4-13确定进给量/：根据参考文献Iv表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量=01.081.Mr,根据参考文献IV表4.2-13,取，=0.28，r主轴速度：主轴转速=971360min,根据参考文献N表4.2-12,取/j=545rmin故实际切削速度为minu乃X13x545CA,.V=三1.-s-=22m!minIO(X)100O切削工时：/=1”，I1=3.2m./,=Omn.走

17、刀次数i=4则机动工时为如=./1+3.2+O5450.284nin0.110min工序08：钻2-M8螺纹底孔6.8：攻2-M8螺纹工步：钻2718螺纹底孔6.8确定进给量/：根据参考文献IV表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量f=0.1.0.8bw“,根据参考文献IV表4.2T3,取f=O.28,w11r主轴速度：主轴转速=971360“min.根据参考文献IV表4.2-12,取j=545rnin故实际切削速度为:12nmin血“_*X6.8X545I(M)OIO(X)切削工时：/=2()nn,It=3.4wn,/,=2三1,走刀次数i=2则机动工时为20+3.4+25450.2

18、82nin0.333nin工步二：攻2-M8螺纹确定进给证/：根据参考文献IV表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量=0.10.81“/，根据参考文献Iv表4.2-13,取=O.28,“mr主轴速度：主轴转速，】=971360”min,根据参考文献IV表4.2-12,取=545rZniin故实际切削速度为:14nninmi,1.t._r85451(X)01(X)0切削工时：1.=tnun,Z1=0.6w11.I,=Ornm,走刀次数i=2I则机动工时为16+0.4+0545x0.282min0.215nin第6章钻床夹具设计由指导老师的分配，决定设计工序工序06：钻4-9孔：划平4-1

19、8的钻床夹具。6.1 专用夹具的提出本夹具主要用于钻4-9孔;划平4-1.8,粗糙度为Ra1.2.5、Ra6.3,精度要求不高，故设计夹具时主要考虑如何提高生产效率。6.2 夹具的定位方案6.2.1 定位分析选用定位基准为管支架顶面、22孔和50x12端面,定位分析如下：1.管支架顶面、9孔上端面与心轴端面、可调支承钉相配合限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2 .管支架22孔与心轴外圆相配合，限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动“3 .管支架5012端面与型支承钉相配合，限制一个臼由度，即Z轴转动,工件六个自由度被完全限制，属于完全定位，故定位合理。4 .2.2分析计算定位误差1

20、.基准位移误差AY由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用丫表示。工件以22孔在釉上定位钻4-9孔:划平4-18,如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全致，做无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，轴和工件内孔都有制造误差，于是工件套在轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙.按下式计算A=J-J=g(DmdaiG式中基准位移误差.mmD1,j孔的最大直径，的d111,1轴的最小直径，mm=-()11.

21、a1.-mi1.1.)=-22.2-21.63)tnm-0.28511un222.基准不至合误差AU加工尺寸h的基准是外圆柱面的母线上，但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合导致的工序基准在加工尺寸方向上的城大位置变动量，称为基准不重合误差，用品表示.基准不重合误差为品;当式中AB基准不贵合误差，11%一工件的最大外圆面积直径公差，mm0.4mm=0.2mm6.3夹具的夹紧方案1.选择夹索方案在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉.应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择由螺母、心轴和快换垫圈等组成夹紧机构的夹紧工件。本工序为钻

22、削余量小，粘削力小，所以-般的手动夹紧就能达到本工序的耍求.2.切削力和夹索力的计算查表4得切削力计算公式：F/=37%应式中=3,f=1mnVr,查表得K,=。/736产”=736MPa,K,=IF,=371.j/*17Kp=373,1.1=1547N所需夹紧力，查表5得，Wk=WK,安全系数K=Ki)KMKSK6式中KK11为各种因素的安全系数，查表得：K-1.21.01.21.OI.31.OI.O1.872,当计算K8-10直径d极限偏差F7:+0.028/+0.013D基本尺寸：15D极限偏差m6:+0.018/+0.007D极限偏差k6:+0.012/+0.001D1.(滚花前)：2

23、6D2:22H1:16H2:28H3:36高度h:10高度h1.:4半径r:18距离m:9距离m1.:9C: 0.5C1.:2C2:1.5宽度a:0.5宽度b:2角度:55公差：0.008配钻套螺钉JB/T8045.5-1999:M6图6-2快换钻套的规格及主要尺寸因为钻套和夹具体是间隙配合,加工的时间钻套靠用紧螺钉把他压紧在钻模板上，以防止加工的时间工件的旋转，有上图可知和钻套相配的螺钉的尺寸为M6,查机床夹具标准件可知，M6钻套压紧螺钉的具体结构如下图6-3钻套螭打具体的尺寸如下钻套螺钉的规格及主要尺寸(mm)(JB/T8045.5-1999)查询结果直径dM61.1.基本尺寸：3|1.1

24、.极限偏差：+0.200/+0.050直径d1.基本尺寸：9.5直径d1.极限偏差d1.1.:-0.040/-0.130D: 16直径d2:4.41.:181.0:10宽度n：1.5宽度t：2宽度b:1.5半径r:0.5钻套内径：6-12图X怙套螺钉的规格及主盥尺寸总结本次设计综合了大学里所学的专业知识，是理论与实际相结合的一次考验。通过这次设计，我的综合运用知识的能力有了很大的提高，尤其是看图，绘图，设计能力为我今后的工作打下r良好的基础.在此过程中，我进一步加深/对课本知识的理解，进一步了解了零件的工艺以及夹具设计过程。收获颇丰。首先,我要感谢老师对设计的指导。本次设计是在老师的悉心指导和

25、帮助下完成的，我的机械工艺知识有限，在设计中常常碰到问题，是老师不厌其烦的指导，不断的点拨迷津，提供相关资料，才使设计顺利完成。老师的耐心讲解，使我如沐春风，不仅如此，老师严谭的治学态度和高尚的敬业情操深深打动了我，在此.我向老师表示最真诚的感谢,同时，感谢同班同学的支持和帮助，使我更好的完成了毕业设计.我也非常感谢我的父母。在学习和生活上，他们一直都很支持我，使我能全身心地投入到学习中，在此，我想对我的父母说：你们辛苦了，我会尽最大的努力来让你们过上最幸福的日子，请相信我。圾后，很感谢阅读这篇课程设计的人们。感谢你们抽出宝货的时间来阅读这篇课程设计。参考文献I张耀宸主编.机械加工工艺设计手册

26、,北京：航空工业出版社，19892肖继德，陈宁平主编.S机床夹具设计（第2版）.北京：机械工业出版社2（X）53浦林祥主编.金属切削机床夹具设计手册B（第2版）.北京：机械工业出版社，19954任嘉卉主编.公差与配合手册.北京：机械工业出版社，1993东北工学院机械零件设计手册编写组编.机械零件设计手册3.北京：冶金工业出版社，19836江南大学郑修本主编.6机械制造工艺学（第二版）.北京：机械工业出版社，1999门上海理工大学陆剑中，孙家宁主编.金属切削原理与刀具（第4版）.北京：机械工业出版社，200581刘力，王冰主编.机械制图3（第二版）.北京：高等教育出版社，20049陈丁萍，高晓康编著.互换性与测垃技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2005”0张龙勋主编.6机械制造工艺学课程设计知道书及习题.北京：机械工业出版社，1999UIJ孟宪栋,刘彤安主编.机床夹具图册.北京:机械工业出版社，199914江洪，郦祥林，李仲兴编著,TS。IidWorkS2006基础教程（第2版）.北京:机械工业出版社，2006