訂單15-大連理工大學(xué)車床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計（含CAD圖紙源文件）

訂單15-大連理工大學(xué)車床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計（含CAD圖紙源文件）,訂單,15,大連理工大學(xué),車床,支架,機(jī)械,加工,工藝,夾具,設(shè)計,CAD,圖紙,源文件 大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）模板 遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題 目： 車床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計 學(xué)習(xí)中心： 層 次： ?？破瘘c本科 專 業(yè)： 年 級： 年 春/秋 季 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 年 月 日 III 車床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計 內(nèi)容摘要 本文是設(shè)計車床支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計，通過該課程設(shè)計，將所學(xué)理論與生產(chǎn)實踐相結(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。 設(shè)計內(nèi)容包括：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。 關(guān)鍵詞：車床支架；加工工藝；夾具設(shè)計 目 錄 內(nèi)容摘要 I 1 緒論 1 1.1機(jī)械加工工藝概述 1 1.2 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 1 1.3 本次論文的主要工作 2 2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 3 2.1 零件的工藝分析 3 2.2 零件的生產(chǎn)類型 3 3 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 4 3.1 選擇毛坯 4 3.2 確定機(jī)械加工余量 4 3.3 確定毛坯尺寸 4 4 選擇加工方法，制定工藝路線 5 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5 4.2 零件表面加工方法的選擇 5 4.3 制定工藝路線 5 4.4 工序設(shè)計 6 5 確定切削用量及基本時間（工序Ⅸ） 7 5.1 切削用量的計算 7 5.2 基本時間tm的計算 7 5.3 輔助時間的計算 7 5.4 其他時間的計算 8 5.5 制訂Φ11孔工序卡片 8 6 夾具設(shè)計 9 6.1 定位方案 9 6.2 夾緊機(jī)構(gòu) 9 6.3 導(dǎo)向裝置 9 6.4 夾具與機(jī)床連接元件 9 6.5 夾具體 9 7 結(jié)論 10 參考文獻(xiàn) 11 1 緒論 1.1機(jī)械加工工藝概述 機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個依據(jù)。 機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，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 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。 1.2 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個方面。 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 1.3 本次論文的主要工作 （1）根據(jù)車床支架零件圖繪制毛坯—零件綜合圖。 （2）填寫工藝過程卡片（統(tǒng)一格式）。 （3）繪制夾具裝配圖（一道工序的夾具）。 （4）繪制夾具體零件圖。 （5）撰寫設(shè)計說明書。。 11 2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 機(jī)械制造技術(shù)工藝夾具設(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)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨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)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。 2.1 零件的工藝分析 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φ30H7，粗糙度為1.6，此孔為加工其他孔的基準(zhǔn)。 2.孔φ8，粗糙度為12.5。 3.孔φ20，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 零件的生產(chǎn)類型 大批量生產(chǎn)。 3 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 3.1 選擇毛坯 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。 3.2 確定機(jī)械加工余量 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為1.0-2.0mm，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 確定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 4 選擇加工方法，制定工藝路線 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 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)?，F(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Φ30H7孔為精基準(zhǔn)。 4.2 零件表面加工方法的選擇 （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）Φ50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）Φ30H7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）Φ8孔 公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra12.5，需粗銑即可。 （9）Φ20半圓孔 公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.2，需鉆-鉸。 4.3 制定工藝路線 工序Ⅰ：粗銑M面。 工序Ⅱ：粗銑N面。 工序Ⅲ：粗銑R面。 工序Ⅳ：鉆-精擴(kuò)-鉸孔至?30H7,孔口倒角1.6×45 °。 工序Ⅴ：粗銑鍵槽。 工序Ⅵ：粗銑S面及T面。 工序Ⅶ：粗銑-半精銑?18半圓面。 工序Ⅷ：鉆孔4-?8擴(kuò)鉸球形孔。 工序Ⅸ：清洗。 工序Ⅹ：終檢。 4.4 工序設(shè)計 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 2.確定工序尺寸（工序Ⅸ） 鉆Φ=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，Φ30mm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：Φ30+0.0300mm；鉆孔：Φ28+0.1200mm. 工序號 設(shè)備 工 藝 裝 備 工序Ⅰ 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 工序Ⅱ 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 工序Ⅲ 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 工序Ⅳ Z550 莫氏直柄麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī) 工序Ⅴ 立式銑床X51 直柄鍵槽銑刀，游標(biāo)卡尺 工序Ⅵ 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 工序Ⅶ 立式銑床X51 圓柱形銑刀，卡尺 工序Ⅷ Z550 莫氏直柄麻花鉆，游標(biāo)卡尺 工序Ⅸ 清洗機(jī) 工序Ⅹ 塞規(guī)，百分表，卡尺等 5 確定切削用量及基本時間（工序Ⅸ） 5.1 切削用量的計算 （1）鉆孔工步 ①被吃刀量的確定 取ap=5.8mm。 ②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。 ③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/Πd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，可求出該工序的實際鉆削速度v=nΠd/1000=33.06m/min. (2)精鉸工步 ①背吃刀量的確定 取ap=0.10mm。 ②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。 ③切削速度的計算 由表，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速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，可求出該工序的實際切削速度v=nΠd/1000=4.42m/min.。 5.2 基本時間tm的計算 （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(wèi)=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。 5.3 輔助時間的計算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為，可取=0.15，則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間： =精鉸孔工步的輔助時間： =。 5.4 其他時間的計算 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)時間的，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的，本工件均取3%，則各工序的其他時間（）可按關(guān)系式（3%+3%）X（）計算，分別為：鉆孔工步的其他時間：=。精鉸孔工步的其他時間：= 5.5 制訂Φ11孔工序卡片 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Φ11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。 6 夾具設(shè)計 6.1 定位方案 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。 6.2 夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運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： 其中：--摩擦系數(shù)只在夾緊機(jī)構(gòu)有足夠剛性才考慮。 K—安全系數(shù)，精加工時取1.5～2。 F—切屑力。 其中：--切屑條件修正系數(shù)。 A—單位切屑面積。 6.3 導(dǎo)向裝置 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。 6.4 夾具與機(jī)床連接元件 在夾具體上設(shè)計座耳，用T形螺栓固定。 6.5 夾具體 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Φ16范圍內(nèi)允差0.1mm.此外，因為夾具體受力不打可以選用HT200材料鑄造出。 7 結(jié)論 短暫的畢業(yè)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)了實際操控與運算的能力。 在此真心的感謝指導(dǎo)老師一直以來的關(guān)心和幫助。。 參考文獻(xiàn) [1]哈爾濱工業(yè)大學(xué) .《機(jī)床夾具設(shè)計》.上?？茖W(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。 [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。