絲杠支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆20孔夾具設(shè)計

絲杠支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆20孔夾具設(shè)計,支座,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,20,夾具,設(shè)計 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計 題 目：絲杠支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及 工藝裝備設(shè)計 班　　級：　機(jī)械 姓　　名：　 指導(dǎo)教師：　 完成日期：　 摘要 本文是對絲杠支座零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對絲杠支座零件的工序的加工設(shè)計了專用夾具. 機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計鏜床夾具和銑床夾具，最后設(shè)計了一副檢驗夾具。 關(guān)鍵詞：絲杠支座，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 ABSTRACT This paper is to screw bearing parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the support parts of the process design of special fixture. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design jig boring machine and milling fixture, the design of a test fixture. Key words: support, processing technology, processing method, process documentation, fixture 目錄 1 零件工藝性分析----------------------------------------------------------5 1.1 用途-----------------------------------------------------------------------5 1.2 技術(shù)要求-----------------------------------------------------------------5 1.3 工藝性--------------------------------------------------------------------6 1.4 生產(chǎn)類型-----------------------------------------------------------------6 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計-------------------------------------------------6 2.1 確定毛坯，繪制毛坯簡圖--------------------------------------------6 2.2 定位基準(zhǔn)-----------------------------------------------------------------7 2.3 加工方法-----------------------------------------------------------------7 2.4 加工階段與工序--------------------------------------------------------8 3鉆孔加工夾具設(shè)計-------------------------------------------------------10 3.1夾具定位裝置與定位方案--------------------------------------------10 3.2夾緊裝置----------------------------------------------------------------12 5體會與展望----------------------------------------------------------------14 6參考文獻(xiàn)-------------------------------------------------------------------15 前言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的，這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所有各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 本次課程設(shè)計內(nèi)容包括零件的分析，工藝路線的制定，工藝規(guī)劃設(shè)計，某道工序的夾具設(shè)計以及該道工序的工序卡，機(jī)械加工綜合卡片，夾具裝配圖以及夾具底座零件圖的繪制等等。其目的如下： ①培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械加工工藝問題的能力。通過課程設(shè)計，熟練運(yùn)用機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的能力。 ②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。 ③進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)用和編寫技術(shù)文件等基本技能。 1 零件工藝性分析 1.1 用途 該絲杠支座以φ20mm孔輔以螺栓與螺絲，使得孔中的軸實現(xiàn)周向、軸向固定。查閱資料表明，該工件一般承受較小的負(fù)載。其中φ65mm孔的精度應(yīng)予保證。 1.2 技術(shù)要求： 將該零件的技術(shù)要求列入表（1）中 表（1） 加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等級 表面粗糙度Ra（m） 左，右端面 15 IT13 12.5 φ20mm內(nèi)孔 φ20 IT13 6.3 平面沉頭孔 φ IT7 3.2 內(nèi)孔 3-φ6 IT12 6.3 平面沉頭孔 3-φ9 IT12 內(nèi)孔 2-φ6.5 IT12 6.3 1.3工藝性 分析零件圖可知，該絲杠支座的左，右端面精度要求并不太高，可用銑削加工。φ用車削加工。φ20mm內(nèi)孔對精度要求較高，由于端面為平面，可防止鉆頭鉆偏以保證加工精度。該零件除了內(nèi)孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以車床和銑床的粗加工就可達(dá)到要求。 1.4 生產(chǎn)類型 由題目知產(chǎn)量五萬件以上，計算其年生產(chǎn)綱領(lǐng)： N—零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件|年） Q—產(chǎn)品年產(chǎn)量（臺，輛|年） m—每臺（輛）產(chǎn)品中零件的數(shù)量（件|臺，輛） a%—備品率 b%—廢品率 Q=50000臺|年， m=1件—|臺 a取3%，b取0.5% 計算得 N=51757.5 該絲杠支座的生產(chǎn)類型屬于大量生產(chǎn)。 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1確定毛坯，繪制毛坯簡圖 2.1.1 選擇毛坯 該零件因其一般只用于輕載，沖擊小或無沖擊的場合?？紤]到大量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，毛坯選用鑄造件。 2.1.2 確定毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量 工序余量是指相鄰兩工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金屬層厚度，在確定工序間加工余量時，應(yīng)遵循兩個原則： 1. 加工余量應(yīng)盡量小，以縮短加工時間；提高效率；降低制造成本；延長機(jī) 床刀具使用壽命。 2. 加工余量應(yīng)保證按此余量加工后，能達(dá)到零件圖要求的尺寸、形狀、位置 公差和表面粗糙度，工序公差不應(yīng)超出經(jīng)濟(jì)加工精度范圍；本工序的余量應(yīng)大于上工序留下的尺寸公差、行為公差和表面缺陷厚度。 根據(jù)經(jīng)驗法選取毛坯公差取T=±3mm。其余各工序尺寸及公差查《機(jī)械加工工藝手冊》可得。 以其技術(shù)要求確認(rèn)，普通級公差等級。 各加工表面粗糙度Ra均大于等于3.2m。 綜合以上，可查表確定該零件毛坯的尺寸公差與加工余量。 形狀為鑄造件。 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 經(jīng)濟(jì)精度 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗銑的兩側(cè)面 3 IT12 6.3 -0.1 0.1 其他孔類全部鑄造實心的，減少鑄造難度和缺陷， 繪制毛坯零件圖。 2.2 定位基準(zhǔn) 2.2.1 精基準(zhǔn)：根據(jù)其裝配要求，選定絲杠支座左端面與20mm內(nèi)孔作為精基準(zhǔn)。因為如需要專用夾具上平面，下平面以及孔加工都要以它們?yōu)榛鶞?zhǔn)。另外65mm內(nèi)孔為精加工。 2.2.2 粗基準(zhǔn)：需要平整，無飛邊，毛刺或其他表面欠缺的加工面，本加工方案選擇絲杠支座外圓柱面與右端面為粗基準(zhǔn)。 2.3 加工方法 根據(jù)各加工表面的尺寸與表面粗糙度，列出各工件表面的加工方法，如表（3） 表（3） 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度 加工方案 上下端面 IT12 3.2 精銑 圓柱孔φ65 IT7 3.2 精車 φ20mm內(nèi)孔 IT12 6.3 鉆—擴(kuò) 3-φ6、φ9孔 IT12 12.5 鉆 2-φ6.5孔 IT12 12.5 鉆 2.4 加工階段與工序 由于該絲杠支座除內(nèi)孔之外加工質(zhì)量要求較低，且生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)?？蓪⒓庸るA段分為粗加工，半精加工與精加工三個階段。 本工件的加工多在車床與銑床上進(jìn)行，粗加工階段主要針對精基準(zhǔn)與表面粗糙度在6.3的表面，包括內(nèi)孔的鉆加工，鉆與擴(kuò)，內(nèi)圓柱表面，上下兩個平面。以保證其他加工表面的精度要求。半精加工主要加工上下兩個平面共四個方形孔，E向平面的圓孔與側(cè)向的方形通孔與側(cè)槽。精加工是對螺紋孔加工。 加工工序方面，可采用多臺機(jī)床工作，其中銑床鉆床加工階段需配備夾具。 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，以表（4）列出絲杠支座工藝路線。 2.5 鉆20孔加工余量，尺寸公差 該道工序為用夾緊元件夾緊柱體后，用鉆頭鉆孔加工。達(dá)到設(shè)計圖的要求。表面粗糙度要求為12.5，鉆擴(kuò)2次成型。 根據(jù)技術(shù)要求尺寸公差為GB1804-m，查表可知作為6-30mm段的尺寸加工，尺寸公差為±0.2。 等級精度為：IT12，工序尺寸及公差分別為 計算下步切削用量與時間定額。 2.6工序60：鉆、擴(kuò)20孔 ?????機(jī)床：Z525鉆床 ??????刀具：鉆頭 量具：游標(biāo)卡尺Ⅱ型 夾具：專用夾具 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.39，取 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計結(jié)果填入工藝文件，制作機(jī)械加工工藝過程卡片。 3 夾具的設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。下面即為鉆Φ20孔的專用夾具，本夾具將用于Z525立式鉆床。 3.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆加工Φ20孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔的位置公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：在對孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計基準(zhǔn)）。選擇左端面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鉆模，從而滿足孔的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個側(cè)面來限制六個自由度。 3.3 切削力及夾緊力的計算 由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查表可得： 切削力由式2.11得： 式中 查資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得： 即： 切削扭矩由式2.12得： 即： 實際所需夾緊力：由式2.13得： 取，， 即： 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力由式得： 該夾具采用夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓壓塊壓緊工件。 即： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 3.4 誤差分析與計算 該夾具以底面、側(cè)面和頂面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 孔與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料[6]《互換性與技術(shù)測量》表可知： ?。ㄖ械燃墸? 由資料[10]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可得： ① 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故 ② 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即： ③ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ④ 夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于在立式鉆床上加工底孔。工件以底平面、側(cè)面和頂端為定位基準(zhǔn)，在支承釘和支承板上實現(xiàn)完全定位。采用手動壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。 第 13 頁 課程設(shè)計心得體會 經(jīng)過幾個個星期的艱苦奮斗，夾具設(shè)計結(jié)束了。在我完成的那一剎那，心里是百感交集，心曠神怡，豁然開朗。在設(shè)計中，我遇到了很多的困難，我沒有氣餒，沒有放棄，沒有妥協(xié)。而是通過一次又一次的計算，一次又一次的修改，反復(fù)的推敲，分析。不懂的就看書，看不懂的就去問。最終是，山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村。 此次設(shè)計是對絲杠支座的加工工藝和夾具設(shè)計，其零件為模鍛，具有體積小，零件簡單的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對于加工?8mm孔工序中，選一面定位方式，并以操作簡單的手動夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計簡單，方便且能滿足要求。 回顧這設(shè)計，總體上說我還是學(xué)到了很多的東西。通過這次課程設(shè)計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設(shè)計都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，也加深了對大學(xué)中所學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和理解。這樣，在設(shè)計時就必須考慮所設(shè)計的機(jī)構(gòu)是否合理，在實際運(yùn)用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，課程設(shè)計使我學(xué)會了從實際出發(fā)加工零件和設(shè)計夾具。這次課程設(shè)計還使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨(dú)立思考的能力。 生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。我想說，設(shè)計確實有些辛苦，但苦中也有樂，，一起工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下,讓我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了；我想說，設(shè)計確實很累，但當(dāng)我們研究出數(shù)據(jù)制成成果時，心中也不免產(chǎn)生興奮； 這次設(shè)計是我成功邁向成功的第一步。 雖然這次設(shè)計中會有錯誤，做的也沒有別人的好，但是這畢竟是我的第一次獨(dú)立完成的設(shè)計。我為之付出了汗水，百分百的心意。不管結(jié)果的成績會怎樣，我已經(jīng)努力過。只有經(jīng)過地獄的磨練才能創(chuàng)造天堂的美。沒有流過血的手指，彈奏不出世間的絕唱。 參考文獻(xiàn) [1] 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [2] 吳拓，方瓊珊主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [3] 孫本緒，熊萬武主編.機(jī)械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999 [4] 李云主編.機(jī)械制造工藝及設(shè)備指導(dǎo)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 [5] 王光斗，王春福主編.機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 [6] 熊良山主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).華中科技大學(xué)出版社，2000 [7] 劉守勇主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999（5） 15