机械制造技术课程设计-支架加工工艺及钻φ22孔夹具设计.docx

摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。设计选取支架零件为被加工件，设计中包含了加工工艺规程制定、工序设计以及钻22孔专用夹具设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解冬件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：支架；加工工艺；工序；钻中22孔；专用夹具；切削用量AbstractThisdesigninvolvestheknowledgeofmachinemanufacturingtechnologyandfixturedesign,metalcuttingmachinetools,tolerancematchingandmeasurement,etc.Thebracketpartsareselectedastheprocessedparts.Thedesignincludesthreeparts:thefbnulationofprocessingprocedures,thedesignofprocessandthedesignofspecialfixturefordrilling22holes.Intheprocessdesign,weshouldfirstanalyzetheparts,understandtheprocessoftheparts,thendesignthestructureoftheblank,andselecttheprocessingbenchmarkoftheparts,designtheprocessrouteoftheparts;thencalculatethesizeofthepartsineachstep,thekeyistodeterminetheprocessequipmentandcuttingparametersofeachstep;andthendesignthespecialfixture,selectanddesignthefixture.Eachcomponent,suchaspositioningelement,clampingelement,guidingelement,fixturebodyandmachinetoolconnectingpartsandothercomponents,calculatesthepositioningerroroffixturepositioning,analysestherationalityandshortcomingsoffixturestructure,andpaysattentiontoimprovementinfuturedesign.Keywords:Bracket;Processingtechnology;Procedure;Drilling22holes;Specialfixture;Cuttingparameters目录摘要IABSTRACTIl第1章前言2LI课题背景21.2 目的21.3 选题的依据及意义21.4 夹具的发展趋势3第2章零件的分析42.1 零件的作用42.2 零件的分析4第3章工艺规程设计53.1 确定毛坯的制造形式53.2 基面的选择53.3 制订工艺路线63.4 加工设备及工艺装备的选择83.5 各工序的加工余量93.6 确定切削用量及基本工时10第4章夹具设计214.1 问题提出214.2 定位机构214.3 夹紧机构234.4 机床夹具的总体形式25总结26参考文献27第1章前言1.1 课题背景随着机械制造业的不断发展，社会对生产率的要求也越来越高，因此，大批量生产成为时代的要求,机械制造毕业设计涉及的内容比较多，它是基础课,技术基础课以及专业课的综合，是在学完机械制造技术基础和全部专业课，并进行了专业实习实习的基础上进行的，是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。1.2 目的设计是在大学全部基础课,技术基础课以及所有专业课完成以后进行的.这是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学四年的的学习中占有重要地位.为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。通过对支架零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出油缸后端三通接头零件加工工艺规程;对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。就我个人而言,希望能通过毕业设计对自己即将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力.1.3 选题的依据及意义D实现预定的功能，满足运动和动力性能的要求2）可靠性和安全性的要求机械的可靠性是指机械在规定的使用条件下，在规定的时间内完成规定功能的能力。安全可靠是机械的必备条件，为了满足这一要求，必须从机械系统的整体设计，零部件的结构设计、材料及热处理的选择、加工工艺的规定等方面加以保证。3）市场需要和经济性的要求设计中，自始自终都应把产品设计、销售及制造三方面作为一个整体考虑。只要时间与市场信息密切配合，在市场、设计、生产中寻求最佳关系，才能以最快的速度回收投资，获得满意的经济效益。4）操作使用方便的要求机器的工作和人的操作密切相关。在设计机器时必须注意操作要轻便省力、操作机构要适应人的生理调节、机器的噪音要小、有害介质的泄露要少。5）工艺性及标准化、系列化、通用化的要求机械及其零部件应具有良好的工艺性，及考虑零件的制造方便，加工精度及表面粗糙度适当，易于装拆。设计时，零件、部件和机器参数应尽可能标准化、通用化、系列化，以提高设计质量，减少成本。1.4 夹具的发展趋势机械设计自动化术的应用与发展，是机械制造业技术改造，技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大直接影响。因此，发展我国的机械制造业自动化技术，符合我国社会主义的基本原则，符合我国现代生产发展规律，而如何发展我国的机械自动化技术，这里有个技术政策问题，应该实事求是，一切从我国的具体国情出发，做好各项基础工作，是我国的机械自动化技术发展之路。发展低成本自动化技术，潜力大，前广阔，投资相对较少，而且见效较快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。第2章零件的分析2.1 零件的作用题目所给的零件是支架，主要是用来支撑运动零件和其他零件。由于被支撑的零件形状多种多样，支架类零件也各有不同，但按其结构功能大体可分为三大部分：工作（主体）部分、安装部分和连接支撑部分。2.2 零件的分析1 38孔后端面2、36孔后端面3、38孔前端面4、36孔前端面5、M20螺纹端面6、46孔端面7、38H7孔8、36孔9、22孔10、46孔11>M20螺纹12、宽5槽第3章工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式支架在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，连杆材料一般采用铸铁等。近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此，采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。支架毛坏制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性(可塑性，可锻性)及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲领为中批量生产，根据给定的零件图，支架杆是一个结构比较复杂的零件.要求材料要容易成形，切削性能好，故选用HT150根据生产批量、零件材料及结构，选用金属性浇铸的加工方法，这样更有利于材料内部的结构的连续，可以使零件的结构强度更好。3.2 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。一：粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：(1)粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2)选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。二：精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2） “基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3） “自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4） “互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。3.3 制订工艺路线工艺路线方案一:工序01：铸造工序02：时效处理以消除内应力工序03：铳38孔后端面、36孔后端面工序04：铳38孔前端面、36孔前端面工序05：铳M20螺纹端面工序06：铳46孔端面工序07：钻、扩、粗较、精钱38H7孔工序08：钻36孔工序09：钻17孔、扩17孔至022、钩22孔至46、攻M20螺纹工序10：铳宽5槽工序11：钳工去毛刺工序12：检验至图纸要求并入库工艺路线方案二：工序01：铸造工序02：时效处理以消除内应力工序03：铳M20螺纹端面工