支架加工实用工艺规程和工装设计.doc

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1、目 录1 引言22 课程设计的目的23 支架的工艺分析33.1支架的结构与其工艺性分析33.2支架的技术要求分析34 毛坯的选择35 支架机械加工工艺路线的制定45.1定位基准的选择45.2拟定工艺路线45.3加工余量和工序尺寸的拟定65.3切削用量确实定76 夹具设计设计156.1确定设计方案166.2选择定位方式与定位元件166.3确定导向装置166.4定位误差的分析与计算166.5设计夹紧机构167 致谢16参考文献171 引言工艺综合课程设计是机械类专业的一门主干专业根底课，内容覆盖金属切削原理和刀具、机械加工方法与设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学与工艺装备等，因而也是一门实践性

2、和综合性很强的课程，必须通过实践性教学环节才能使我们对该课程的根底理论有更深刻的理解，也只有通过实践才能培养我们理论联系实际的能力和独立工作能力。因此，工艺综合课程设计应运而生，也成为机械类专业的一门重要实践课程。2 课程设计的目的工艺综合课程设计旨在继承前期先修根底课程的根底上，让我们完成一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，其目的如下。 （1） 在完毕了机械制造根底等前期课程的学习后，通过本次设计使我们所学到的知识得到巩固和加深。培养我们全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。（2） 通过设计提高我们的自学能力，使我们熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料

3、，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用资料。（3） 通过设计使我们树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的，并且在生产实践中是可行的。（4） 通过编写设计说明书，提高我们的技术文件整理、写作与组织编排能力，为我们将来撰写专业技术与科研论文打下根底。3 支架的工艺分析3.1支架的结构与其工艺性分析由支架零件图可知，该支架结构形状对称布置。主要由底板、肋板和圆柱孔等局部构成。支架的主要加工外表有：支架底面、肋板孔与圆柱孔、肋板孔内端面与圆柱孔上端面等。其中支架底面的外表粗糙度Ra1.6m，肋板内外表的外表粗糙度Ra3.2m，定位孔

4、6H7，肋板上的孔径40H7，圆柱孔的孔径60H8，两肋板间的距离75H8，以与圆柱孔的内外表与上端面的外表粗糙度Ra3.2m是重要尺寸。3.2支架的技术要求分析该支架零件的主要技术要求为：1. 未注明圆角半径R5；2. 240H7孔的同轴度允许误差为0.01；3. 240H7孔与A面的平行度允许误差为0.02；4. 60H8孔与A面垂直度允许误差为0.01；5. 两圆柱孔中心距极限偏差为0.25mm；6. 肋板孔中心线距支架底板的距离的极限偏差为0.05mm；7. 圆柱孔与肋板孔的中心距极限偏差为0.15mm。4 毛坯的选择题目给定的是支架零件，该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机

5、械加工废品率为1%，如此该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+%+%)=400011+4%+1%)=4200(件/年)。查表可知该产品为大批生产。在毛坯的制造方法与加工余量、机床设备与机床布置、夹具与尺寸保证、刀具量具、生产率、本钱等各方面需要结合零件自身的特点，采用先进铸造方法、自动机床与专用机床、高效专用夹具、刀具量具以提高生产率和加工质量，降低生产本钱。该支架零件的结构形状较复杂以与大批量生产的生产纲领确定采用熔模铸造方式生产，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，铸造出肋板孔与圆柱孔。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。毛坯材料是HT200。5 支架机械加工工艺路线的制定支架的工艺特点是：

6、外形较复杂，尺寸精度、形状精度、和位置精度与外表粗糙度要求较高。上诉工艺特点决定了支架在机械加工时存在一定的困难，因此在确定支架的工艺过程时应注意定位基准的选择，以减少定位误差；夹紧力方向和夹紧点的选择要尽量减少夹紧变形；对于主要外表，应粗、精加工分阶段进展，以减少变形对加工精度的影响。5.1定位基准的选择基面选择是工艺规程中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否如此，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常运行。遵照“保证不加工外表与加工外表相互精度原如此的粗基准选择原如此即零件有不加工外表时，应以不加工外表作为粗基

7、准；假如零件有假如干个不加工外表时如此应与加工外表要求相对精度较高的不加工外表作为粗基准这里先选择圆柱孔上端面为粗基准。 根据精基准的选择原如此，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工外表的设计基准作为定位基准。本支架零件 以加工好的支架底面作为后续工序如铣圆柱孔上端面、镗肋板孔等工序的精基准。 5.2 拟定工艺路线支架底面的外表粗糙度要求较高，Ra1.6，所以确定最终加工方法为精铣。精铣前要进展粗铣、半精铣。肋板内外表与圆柱孔上端面的外表粗糙度要求较高，Ra3.2，所以确定最终加工方法为精铣。精铣前要进展粗铣、半精铣。肋板上的孔与圆柱孔的位置精度和外表粗糙度

8、要求较高，Ra3.2，所以确定最终加工方法为半精镗。半精镗前要进展粗镗。装配孔的精度要求较高，最终加工方法为精铰。精铰前要进展钻孔。沉头孔没有位置精度与外表粗糙度要求，故采用钻孔、锪孔就能达到图纸上的设计要求。完成其他次要外表的加工。在工艺路线的拟定过程中要遵循机械加工工序顺序的安排原如此。即：（1） 基准先行 按照“先基面后其它的顺序，先加工精基准面，再以加工 出的精基准面为定位基准，安排其它外表的加工。（2） 先粗后精 按先粗后精的顺序，对精度要求高的各主要外表进展粗加 工、半精加工和精加工。 （3） 先主后次 先考虑主要外表加工，再考虑次要外表加工。次要外表的加 工，通常从加工方便与经济

9、角度出发进展安排。次要外表和 主要外表之间往往有相互位置要求，常常要求在主要外表加 工后，以主要外表定位加工主要外表。（4） 先面后孔 当零件有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来， 再以面定位孔加工，这样可以保证定位准确、稳定。（5） 关键工序 对易出现废品的工序，精加工或光整加工可适当提前。在一 般情况下，主要外表的精加工和光整加工应放在最后阶段进 行。制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度与位置精度等技术要求能得到合理保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序分散来提高生产效率。除此之外，还应该考虑经济效果，以便使生产

10、本钱尽量降低。工艺路线方案： 工序10 粗铣支架底面 工序20 半精铣支架底面 工序30 精铣支架底面 工序40 粗铣圆柱孔上端面 工序50 半精铣圆柱孔上端面 工序60 精铣圆柱孔上端面 工序70 粗镗圆柱孔 工序80 半精镗圆柱孔 工序90 粗铣肋板内外表 工序100 半精铣肋板内外表 工序110 粗镗肋板孔 工序120 半精镗肋板孔 工序130 钻8孔 工序140 钻15孔 工序150 锪15沉头孔 工序160 钻6装配孔 工序170 精铰6装配孔工序180 检验5.3 加工余量和工序尺寸的拟定工序余量是指相邻两工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金属层厚度，在确定工序间加工余

11、量时，应遵循两个原如此：1. 加工余量应尽量小，以缩短加工时间；提高效率；降低制造本钱；延长机床刀具使用。2. 加工余量应保证按此余量加工后，能达到零件图要求的尺寸、形状、位置公差和外表粗糙度，工序公差不应超出经济加工精度X围；本工序的余量应大于上工序留下的尺寸公差、行为公差和外表缺陷厚度。根据经验法选取毛坯公差取T=2mm。其余各工序尺寸与公差查机械加工工艺手册可得。表1 各工序尺寸与公差的计算结果加工外表工步工步名称工序工序余量工序工步根本尺寸 经济精度公差外表粗糙度工序尺寸与公差支架底面毛坯28.22粗铣 1.526.7IT12Ra6.3半精铣 1.025.7IT10Ra3.2精铣 0.

12、725.0IT9Ra1.6圆柱孔上端面毛坯88.22粗铣1.586.7IT12半精铣1.085.7IT10Ra6.3精铣0.785IT9Ra3.2圆柱孔毛坯54.02粗镗2Z=4.058.0IT12Ra6.3半精镗2Z=2.060.0IT9Ra3.2肋板内表面毛坯76.72粗铣1.075.7IT12Ra12.5半精铣0.775.0IT10Ra3.2肋板孔毛坯352粗镗 2Z=3.038.0IT12Ra6.3半精镗2Z=2.040.0IT9Ra3.2沉头孔钻孔8.0IT12Ra12.5钻孔14.5IT12Ra12.5锪孔0.515.0IT12Ra12.5装配孔钻孔5.8IT12Ra12.5精铰0

13、.26.0IT8Ra1.65.4 切削用量确实定工序 40 粗铣圆柱孔上端外表1选择加工设备与工艺装备 本工序与随后两道工序是加工出圆柱孔上端面，以达到要求的外表粗糙度与要求尺寸。根据工艺综合课程设计表5-5选择X5032立式铣床。工作台面尺寸宽320mm、长1320mm，工作台面最大行程纵向700mm、横向255mm、垂向370mm，主电动机功率7.5kW、总功率9.09kW。根据机械加工工艺手册表9.2-1，选用镶齿套式面铣刀，刀片材料选用硬质合金钢，牌号为YT15，查表9.2-8选铣刀的规格尺寸为，D=50。夹具选用专用夹具。2确定切削用量 a. 确定背吃刀量 粗铣时，为提高切削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程铣完。因为粗铣的余量为1.5mm，一次走刀完成，所以选择背吃刀量a=1.5mm b. 确定进给量 根据工艺综合课程设计表5-72，选择每齿进给量fz为0.3mm/z。 c. 初选切削速度