支架零件的加工工藝及車床夾具設計含非標8張CAD圖.zip

支架零件的加工工藝及車床夾具設計含非標8張CAD圖.zip,支架,零件,加工,工藝,車床,夾具,設計,非標,CAD 工 藝 規(guī) 程 產(chǎn)品型號 產(chǎn)品名稱 支架 零組件號 零組名稱 指導教師 總 頁 數(shù) 班 級 編 制 20XX年 11月 XXX XX 機械加工工藝路線卡 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 支架 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 HT20-40 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 101X60X38 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄件 2 熱處理 3 銑 銑零件底平面； 金工 X52K 專用夾具、端面銑刀、游標卡尺 4 銑 銑97左端面； 金工 X6132 專用夾具、端面銑刀、游標卡尺 5 銑 銑97右端面； 金工 X6132 專用夾具、端面銑刀、游標卡尺 6 鉆 鉆4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺階孔； 金工 Z525 專用夾具、合金鉆頭、游標卡尺 7 車 兩側鉆Φ10底孔，車Φ22及Φ26臺階孔； 金工 CA6140 專用夾具、鉆頭、車刀、游標卡尺 8 清洗 9 終檢 10 入庫 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號 零部件圖號 產(chǎn)品名稱 零部件名稱 支架 共 5 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 3 銑 HT20-40 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄件 101X60X38 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗銑零件底平面 端面銑刀，游標卡尺 300 75.4 0.2 1 1 1.68 0.1 2 半精銑零件底平面 端面銑刀，游標卡尺 375 94.2 0.25 0.75 1 1.08 0.06 3 精銑零件底平面 端面銑刀，游標卡尺 375 94.2 0.3 0.25 1 0.9 0.05 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號 零部件圖號 產(chǎn)品名稱 零部件名稱 支架 共 5 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 4 銑 HT20-40 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄件 101X60X38 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6132 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗銑97左端面 端面銑刀，游標卡尺 300 75.4 0.2 1.5 1 1 0.1 2 半精銑97左端面 端面銑刀，游標卡尺 375 94.2 0.25 0.5 1 0.6 0.06 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號 零部件圖號 產(chǎn)品名稱 零部件名稱 支架 共 5 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 5 銑 HT20-40 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄件 101X60X38 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X6132 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗銑97右端面 端面銑刀，游標卡尺 300 75.4 0.2 1.5 1 1 0.1 2 半精銑97右端面 端面銑刀，游標卡尺 375 94.2 0.25 0.5 1 0.6 0.06 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號 零部件圖號 產(chǎn)品名稱 零部件名稱 支架 共 5 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 6 鉆 HT20-40 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄件 101X60X38 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆4-Φ6.5孔的底孔； 麻花鉆，游標卡尺 525 8.24 0.1 2.5 4 0.34 0.11 2 擴4-Φ6.5孔； 擴孔鉆，游標卡尺 465 9.2 0.1 0.65 4 0.39 0.13 3 鉸4-Φ6.5孔； 鉸孔鉆，游標卡尺 525 10.7 0.1 0.1 4 0.34 0.11 4 鉆4-Φ12深4臺階孔； 平頭鉆，游標卡尺 423 15.9 0.1 2.75 4 0.09 0.14 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號 零部件圖號 產(chǎn)品名稱 零部件名稱 支架 共 5 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 7 鉆 HT20-40 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄件 101X60X38 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 兩側鉆Φ10底孔； 麻花鉆，游標卡尺 330 10.4 0.2 5 2 0.21 0.09 2 兩側粗車Φ22孔； 合金車刀，游標卡尺 330 22.8 0.2 5.5 2 0.21 0.09 3 兩側半精車Φ22孔； 合金車刀，游標卡尺 450 31.1 0.25 0.5 2 0.12 0.05 4 兩側粗車Φ26臺階孔； 合金車刀，游標卡尺 330 26.9 0.2 1.25 2 0.12 0.09 5 兩側半精車Φ26臺階孔； 合金車刀，游標卡尺 330 26.9 0.25 0.5 2 0.1 0.07 6 兩側精車Φ26臺階孔； 合金車刀，游標卡尺 450 36.7 0.3 0.25 2 0.06 0.04 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 班級 檢 驗 卡 片 產(chǎn) 品 型 號 工廠 零組件圖號 車間 機加 共 1 頁 第 1 頁 材 料 工序名稱 檢 驗 名稱 支架 牌號 HT20-40 規(guī)格 一個毛坯制造之零件數(shù) 1 檢驗后交：1 序號 檢驗內(nèi)容 檢驗設備及工具 1 尺寸97 游標卡尺 2 兩側尺寸14，Φ22孔及Φ26深8臺階孔孔徑及長度； 游標卡尺 3 4-Φ6.5及4-Φ12深4臺階孔孔徑及長度； 游標卡尺 4 零件各內(nèi)孔、表面、端面的表面粗糙度； 表面粗糙度儀 5 同軸度的形位公差 同軸度檢測儀 編制 批準 文件編號 校對 審核 更改號 文件號 簽字 日期 更改號 文件號 簽字 日期 摘要 本次夾具研究的對象是支架。支架是起支撐作用的構架，承受較大的力，也具有定位作用，使零件之間保持正確的位置。支架其材料選擇HT20-40，該材料機械強度是很好的，并且減震性也相當不錯?？梢杂脕龛T造生產(chǎn)也可以鍛造生產(chǎn)。 本設計主要內(nèi)容包括支架的加工工藝規(guī)程以及車兩側Ф22及Ф26臺階孔專用夾具設計。在設計過程中完成了零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖和夾具體還有所有非標零件圖的繪制及說明書的編寫。針對兩側Ф22及Ф26臺階孔的加工設計了一套車床專用夾具，在完成零件結構分析基礎上，確定采用CA6140車床對其進行加工。利用圓弧定位體、圓柱銷和菱形銷滿足定位要求，又通過夾緊裝置保證加工過程中工件位置不發(fā)生變化。 關鍵詞：支架、加工工藝，兩側Ф22及Ф26臺階孔、CA6140 Abstract The object of this fixture research is the bracket. The bracket is a supporting structure, which bears a greater force and has a positioning function to keep the correct position between the parts. The bracket is made of HT20-40, which has good mechanical strength and good shock absorption. It can be used for casting or forging. The main contents of this design include the processing procedure of the bracket and the design of the special fixture for the step holes of_22 and_26 on both sides of the vehicle. In the design process, the drawing of parts, blank drawing, fixture assembly drawing and fixture body, as well as all non-standard parts drawing and instructions are completed. A special fixture for lathe is designed for the processing of step holes on both sides of_22 and_26. Based on the analysis of parts structure, CA6140 lathe is selected to process them. The arc positioning body, cylinder pin and diamond pin are used to meet the positioning requirements, and the clamping device is used to ensure that the position of the workpiece does not change during the processing. Key words: bracket, processing technology, step holes on both sides of_22 and_26, CA6140 III 目 錄 摘要 I Abstract II 1 引言 1 1.1 機械加工藝規(guī)程的作用 1 1.2 機床夾具的概述 1 1.3 專用夾具設計的目的 2 2 分析零件結構、確定制造形式及生產(chǎn)類型 3 2.1 分析支架的作用 3 2.2 分析支架的結構 3 2.2.1 分析支架組成表面 3 2.2.2 分析支架加工表面加工要求 3 2.2.3 分析支架形位公差 4 2.3 選擇支架的材料 4 2.4 確定制造形式 4 2.5 確定生產(chǎn)類型 5 3 支架加工工藝規(guī)程的設計 7 3.1 零件加工基準的選擇 7 3.1.1 粗基準的選擇 7 3.1.2 精基準的選擇 7 3.2 確定加工工藝路線 8 3.2.1 加工工藝路線方案1和方案2 8 3.2.2 確定加工工藝路線 9 3.3 選擇加工機床、裝夾夾具、切削刀具及測量量具 9 3.4 零件加工余量確定 10 3.5 零件切削用量、加工工時的確定 11 4 專用夾具的設計 22 4.1 設計定位方案 22 4.2 確定定位元件 22 4.3 設計夾緊方案 23 4.4 確定夾緊元件 23 4.5 設計夾具體 23 4.7 計算車削力 24 4.8 計算夾緊力 24 4.9 分析夾具及定位誤差 25 結論 26 致謝 27 參考文獻 28 1 引言 1.1 機械加工藝規(guī)程的作用 1、是指導生產(chǎn)的重要技術文件 工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學原理和工藝試驗，經(jīng)過生產(chǎn)驗證而確定的，是科學技術和生產(chǎn)經(jīng)驗的結晶。所以，它是獲得合格產(chǎn)品的技術保證，是指導企業(yè)生產(chǎn)活動的重要文件。正因為這樣，在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程，否則常常會引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴重下降，生產(chǎn)率顯著降低，甚至造成廢品。但是，工藝規(guī)程也不是固定不變的，工藝人員應總結工人的革新創(chuàng)造，可以根據(jù)生產(chǎn)實際情況，及時地汲取國內(nèi)外的先進工藝技術，對現(xiàn)行工藝不斷地進行改進和完善，但必須要有嚴格的審批手續(xù)。 2、是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準備工作的依據(jù) 生產(chǎn)計劃的制訂，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛坯的供應、工藝裝備的設計、制造與采購、機床負荷的調(diào)整、作業(yè)計劃的編排、勞動力的組織、工時定額的制訂以及成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。 3、是新建和擴建工廠的技術依據(jù) 在新建和擴建工廠時，生產(chǎn)所需要的機床和其它設備的種類、數(shù)量和規(guī)格，車間的面積、機床的布置、生產(chǎn)工人的工種、技術等級及數(shù)量、輔助部門的安排等都是以工藝規(guī)程為基礎，根據(jù)生產(chǎn)類型來確定。除此以外，先進的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進經(jīng)驗的作用，典型工藝規(guī)程可指導同類產(chǎn)品的生產(chǎn)。 1.2 機床夾具的概述 在1787年的時候夾具出現(xiàn)了，從那個時候發(fā)展到現(xiàn)在有三個階段。 第一階段：夾具跟人結合起來，工業(yè)最初發(fā)展的時候，加工精度是非常低的，加工出來的產(chǎn)品質(zhì)量跟工人的經(jīng)驗還有技術有很大的關系，夾具并沒有起到關鍵性的作用； 第二階段：工業(yè)行業(yè)發(fā)展的很快，機床，車輛，飛機等等發(fā)展的都很快，夾具的種類越來越多，定位，夾緊，導向零部件的結構也更加的完善，在加工的時候，夾具越來越重要； 第三階段：也就是最近這些年科技還有生產(chǎn)力發(fā)展的很快，在生產(chǎn)中夾具是非常重要的，在這個時代夾具跟機床的聯(lián)系越來越密切。 現(xiàn)代化的生產(chǎn)，產(chǎn)品種類越來越多，并且競爭也越來越激烈，每年生產(chǎn)的零件中，有百分之八十五都是各種類型的，現(xiàn)在很多加工單位使用的都是以前的專用夾具，在加工單位里面專用夾具有一萬三到一萬五千個。另外，加工單位生產(chǎn)類型非常多的，只要過四年，專用夾具就進行一次更新，不過這些夾具的損耗卻沒有多大，基本上還是新的，尤其是現(xiàn)在開發(fā)出來更加先進的加工辦法，所以現(xiàn)在生產(chǎn)數(shù)量比較少的工作效率跟生產(chǎn)數(shù)量非常多的工作效率差不錯。 1.3 專用夾具設計的目的 在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測的裝置。在機械制造中采用大量的夾具，機床夾具就是夾具中的一種。它裝在機床上，使工件相對刀具與機床保持正確的相對位置，并能承受切削力的作用。機床夾具的作用主要有以下幾個方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因為用夾具裝夾工件時，工件相對機床（刀具）的位置由夾具來保證，基本不受工人技術水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高勞動生產(chǎn)率，因為采用夾具后，工件不需要劃線找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時間，提高了勞動生產(chǎn)率；擴大機床的使用范圍，因為使用專用夾具可以改變機床的用途、擴大機床的使用范圍，例如，在在車床或搖臂轉床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工；改善勞動條件、保證生產(chǎn)安全，因為使用專用機床夾具可以減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，降低對工人操作技術水平的要求，保證安全。 29 2 分析零件結構、確定制造形式及生產(chǎn)類型 2.1 分析支架的作用 支架是起支撐作用的構架，承受較大的力，也具有定位作用，使零件之間保持正確的位置。結構、組成表面、加工要求及形位公差見圖2-1。 圖2-1 支架零件圖 2.2 分析支架的結構 2.2.1 分析支架組成表面 1、兩側Φ22及Φ26臺階孔，所在的表面及端面； 2、尺寸14和8左右端面；零件底面，97X60四周邊所在的表面及端面； 3、4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺階孔，所的表面及端面； 4、R18圓弧以及未注圓弧所在的表面及端面； 2.2.2 分析支架加工表面加工要求 1、左端Φ26臺階孔所在表面及右端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 2、右端Φ26臺階孔所在表面及左端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 3、Φ22孔所在表面及左端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 4、尺寸97左右兩端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 5、零件底面，其表面粗糙度公差為Ra1.6um； 6、其余沒有標注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.2.3 分析支架形位公差 左端Φ26臺階孔所在軸線相對于右端Φ26臺階孔所在軸線的同軸度公差為Φ0.02。 2.3 選擇支架的材料 論文設計的零件材質(zhì)是HT20-40灰鑄鐵，這種鑄鐵的強度是中等，工藝不復雜，應力沒有多大，不需要進行人工時效，機械強度是很好的，并且減震性也相當不錯?？梢杂脕砑庸どa(chǎn)應力中等的零部件，工作環(huán)境是弱腐蝕的，它也可以進行工作。 2.4 確定制造形式 1、零件材料及其力學性能 零件的材料大致確定了毛坯的種類。例如材料為鑄鐵和青銅的零件應選擇鑄件毛坯；鋼質(zhì)零件形狀不復雜，力學性能要求不太高時可選型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學性能，應選擇鍛件毛坯。 2、零件的結構形狀與外形尺寸 形狀復雜的毛坯，一般用鑄造方法制造。薄壁零件不宜用砂型鑄造；中小型零件可考慮用先進的鑄造方法；大型零件可用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各階梯直徑相差不大，可用圓棒料；如各階梯直徑相差較大，為減少材料消耗和機械加工的勞動量，則宜選擇鍛件毛坯。尺寸大的零件一般選擇自由鍛造；中小型零件可選擇模鍛件；一些小型零件可做成整體毛坯。 3、生產(chǎn)類型 大量生產(chǎn)的零件應選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，如鑄件采用金屬模機器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；型材采用冷軋或冷拉型材；零件產(chǎn)量較小時應選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。 4、現(xiàn)有生產(chǎn)條件 確定毛坯的種類及制造方法，必須考慮具體的生產(chǎn)條件，如毛坯制造的工藝水平，設備狀況以及對外協(xié)作的可能性等。 5、充分考慮利用新工藝、新技術和新材料 隨著機械制造技術的發(fā)展，毛坯制造方面的新工藝、新技術和新材料的應用也發(fā)展很快。如精鑄、精鍛、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機械中的應用日益增加。采用這些方法大大減少了機械加工量，有時甚至可以不再進行機械加工就能達到加工要求，其經(jīng)濟效益非常顯著。我們在選擇毛坯時應給予充分考慮，在可能的條件下，盡量采用。 本次設計選擇材料HT20-40，鑄造零件。毛坯圖見圖2-2。 圖2-2 支架毛坯圖 2.5 確定生產(chǎn)類型 企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類稱為生產(chǎn)類型。生產(chǎn)類型一般可分為：單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)三種。 （1）單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)的基本特點是：生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多,每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少，而且很少重復生產(chǎn)。例如，重型機械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單間生產(chǎn)。 （2）成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)的基本特點是：分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復。如機床制造、電機制造等屬于成批生產(chǎn)，成批生產(chǎn)又可按其批量大小分為小批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)三種類型。其中，小批量生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點分別與單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點類似；中批量生產(chǎn)的工藝特點。介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。 （3）大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)的基本特點是：產(chǎn)量大、品種少，大多數(shù)工作長期重復的進行某個零件的某一道工序的加工。例如，汽車、拖拉機、軸承等的制造都屬于大量生產(chǎn)。 生產(chǎn)類型的劃分除了與生產(chǎn)綱領有關外，還應考慮產(chǎn)品的大小及復雜程度、生產(chǎn)類型不同，產(chǎn)品制造的工藝方法、所用的設備和工藝裝備以及生產(chǎn)的組織形式等均不同。大批大量生產(chǎn)應盡可能采用高效率的設備和工藝方法，以提高生產(chǎn)率；單件小批生產(chǎn)應采用通用設備和工藝裝備，也可采用先進的數(shù)控機床，以降低各類生產(chǎn)類型的生產(chǎn)成本。 式中N—零件的年生產(chǎn)綱領，件/年； Q—產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領，臺/年； n—每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺； a%--備品的百分率； b%--廢品的百分率。 經(jīng)過相應分析，確定支架的生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。 3 支架加工工藝規(guī)程的設計 3.1 零件加工基準的選擇 3.1.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時應考慮下列原則： 1、選擇重要表面為粗基準 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應選擇該表面為粗基準。所謂重要表面一般是工件上加工精度以及表面質(zhì)量要求較高的表面，如床身的導軌面，車床主軸箱的主軸孔，都是各自的重要表面。 2、選擇不加工表面為粗基準 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應選擇不加工面為粗基準。如果工件上有多個不加工面，則應選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗基準，以便保證要求，使外形對稱等。 3、選擇加工余量最小的表面為粗基準 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，如果零件上每個表面都要加工，則應選擇其中加工余量最小的表面為粗基準，以避免該表面在加工時因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。 4、選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準 以便工件定位可靠、夾緊方便。 5、粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次 因為粗基準本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復使用將產(chǎn)生較大的誤差。 本次支架選擇零件底面為粗基準。 3.1.2 精基準的選擇 1、基準重合原則 即選用設計基準作為定位基準，以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 2、基準統(tǒng)一原則 應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設計、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準備周期；由于減少了基準轉換，便于保證各加工表面的相互位置精度。 3、自為基準原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準，稱為自為基準原則。 4、互為基準原則 當對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時，需要用兩個表面互相作為基準，反復進行加工，以保證位置精度要求。 5、便于裝夾原則 所選精基準應保證工件安裝可靠，夾具設計簡單、操作方便。 本次支架選擇Ф22及Ф26臺階孔為精基準。 3.2 確定加工工藝路線 工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的關鍵，它制訂的是否合理，直接影響到工藝規(guī)程的合理性、科學性和經(jīng)濟性。工藝路線擬訂的主要任務是選擇各個表面的加工方法和加工方案、確定各個表面的加工順序以及工序集中與分散的程度、合理選用機床和刀具、確定所用夾具的大致結構等。關于工藝路線的擬訂，經(jīng)過長期的生產(chǎn)實踐已總結出一些帶有普遍性的工藝設計原則，但在具體擬訂時，特別要注意根據(jù)生產(chǎn)實際靈活應用。 3.2.1 加工工藝路線方案1和方案2 1、方案1： 工序1、鑄件； 工序2、熱處理； 工序3、銑零件底平面； 工序4、銑97左端面； 工序5、銑97右端面； 工序6、鉆4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺階孔； 工序7、兩側鉆Φ10底孔，車Φ22及Φ26臺階孔； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫。 2、方案2： 工序1、鑄件； 工序2、熱處理； 工序3、銑97左端面； 工序4、銑97右端面； 工序5、鉆4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺階孔； 工序6、銑零件底平面； 工序7、兩側鉆Φ10底孔，車Φ22及Φ26臺階孔； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫。 3.2.2 確定加工工藝路線 方案1的加工順序是先加工零件的底面，而后以零件的底面對孔進行加工，該方案無論從基準面選擇還是加工后的精度能不能保證出發(fā)，都是合理可行的。方案2其加工順序是97左右兩端面及4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺階孔，以其為基準，對零件底面以及其他孔進行加工。通過上面對粗基準和精基準的選擇，以及對零件的分析。決定選擇方案1。 3.3 選擇加工機床、裝夾夾具、切削刀具及測量量具 1、銑削加工 （1）加工機床：X52K和X6132； （2）裝夾夾具：專用夾具； （3）切削刀具：端面銑刀； （4）測量量具：游標卡尺。 2、車削加工 （1）加工機床：CA6140臥式車床； （2）裝夾夾具：專用夾具； （3）切削刀具：麻花鉆、內(nèi)孔車刀； （4）測量量具：游標卡尺。 3、鉆削加工 （1）加工機床：Z525； （2）裝夾夾具：專用夾具； （3）切削刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆、平頭鉆； （4）測量量具：游標卡尺。 3.4 零件加工余量確定 工序1、鑄件； 工序2、熱處理； 工序3、銑零件底平面； 工步1：粗銑零件底平面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1mm； 工步2：半精銑零件底平面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.75mm； 工步3：精銑零件底平面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm； 工序4、銑97左端面； 工步1：粗銑97左端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1.5mm； 工步2：半精銑97左端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm； 工序5、銑97右端面； 工步1：粗銑97右端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1.5mm； 工步2：半精銑97右端面； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm； 工序6、鉆4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺階孔； 工步1：鉆4-Φ6.5孔的底孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴4-Φ6.5孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.65mm（單邊）； 工步3：鉸4-Φ6.5孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.1mm（單邊）； 工步4：鉆4-Φ12深4臺階孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為2.75mm（單邊）； 工序7、兩側鉆Φ10底孔，車Φ22及Φ26臺階孔； 工步1：兩側鉆Φ10底孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為5mm（單邊）； 工步2：兩側粗車Φ22孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為5.5mm（單邊）； 工步3：兩側半精車Φ22孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工步4：兩側粗車Φ26臺階孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為1.25mm（單邊）； 工步5：兩側半精車Φ26臺階孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.5mm（單邊）； 工步6：兩側精車Φ26臺階孔； 查機床加工用量手冊不難確定，余量為0.25mm（單邊）； 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫。 3.5 零件切削用量、加工工時的確定 工序1、鑄件； 工序2、熱處理； 工序3、銑零件底平面； 工步1：粗銑零件底平面； 1、設備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=101，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑零件底平面； 1、設備：X52K立式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=101，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：精銑零件底平面； 1、加工設備：X52K立式銑床； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，取其主軸轉速為n=375r/min； 通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=101，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4、銑97左端面； 工步1：粗銑97左端面； 1、設備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑97左端面； 1、設備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5、銑97右端面； 工步1：粗銑97右端面； 1、設備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑97右端面； 1、設備：X6132臥式銑床。 2、刀具：端面銑刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序6、鉆4-Φ6.5孔及4-Φ12深4臺階孔； 工步1：鉆4-Φ6.5孔的底孔； 1、加工設備：Z525立式鉆床； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴4-Φ6.5孔； 1、加工設備：Z525立式鉆床； 2、加工刀具：擴孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.65mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉速圖，取n=465r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸4-Φ6.5孔； 1、加工設備：Z525立式鉆床； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進給量。 6、切削速度=12m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉速圖，取n=525r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：鉆4-Φ12深4臺階孔； 1、加工設備：Z525立式鉆床； 2、加工刀具：平頭鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.7mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，查Z525立式鉆床轉速圖，取n=423r/min； 取實際切削速度 8、基本時間 式中：l=4，則 9、輔助時間 式中：，則 工序7、兩側鉆Φ10底孔，車Φ22及Φ26臺階孔； 工步1：兩側鉆Φ10底孔； 1、設備：CA6140臥式車床。 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量5mm； 5、進給量。 6、切削速度=10m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=330r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=14，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：兩側粗車Φ22孔； 1、設備：CA6140臥式車床。 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量5.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=25m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=330r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=14，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：兩側半精車Φ22孔； 1、設備：CA6140臥式車床。 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=27.5m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=450r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=14，則 9、輔助時間 式中：，則 工步4：兩側粗車Φ26臺階孔； 1、設備：CA6140臥式車床。 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=25m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=330r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=8，則 9、輔助時間 式中：，則 工步5：兩側半精車Φ26臺階孔； 1、設備：CA6140臥式車床。 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=27.5m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=330r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=8，則 9、輔助時間 式中：，則 工步6：兩側精車Φ26臺階孔； 1、設備：CA6140臥式車床。 2、刀具：合金車刀； 3、量具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進給量。 6、切削速度=30m/min。 7、實際轉速、切削速度 ，其主軸轉速為n=450r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=8，則 9、輔助時間 式中：，則 工序8、清洗； 工序9、終檢； 工序10、入庫。 4 專用夾具的設計 由于該工件尺寸小，采用組合專用機床及鏜床加工均不適宜，如采用在車床上進行工件固定的鏜加工形式，由于工件孔徑小，鏜桿剛度差，加工質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率低。為了解決該零件的加工問題，特設計制造了該支架零件的專用車夾具。 4.1 設計定位方案 采用零件的底面和圓弧定位體端面進行定位，限制3自由度；采用一個Ф6.5孔和圓柱銷銷進行定位，限制2自由度；；采用對角線方向論文一個Ф6.5孔和菱形銷銷進行定位，限制1自由度；完成6自由度的定位，本定位方案采用的“一面兩銷”。 支架零件用已加工好的底面及兩個Φ6.5mm孔，放在夾具的圓弧定位體的平面上，靠平面及圓柱銷和菱形銷定位，以確定零件在圓弧定位體上的相對位置。圓弧定位體與夾具體以半徑為R50的圓弧面正確配合，并可沿圓弧面擺動，零件一端面緊靠在止推釘上，另用兩個短壓板再將圓弧定位體連同支架零件緊壓在夾具體上。 4.2 確定定位元件 通過上面對定位方案的設計，能夠確定本次夾具設計的定位元件有圓弧定位體、圓柱銷和菱形銷，繪制裝配圖見圖4-1。 圖4-1 夾具裝配圖 4.3 設計夾緊方案 采用標準件雙頭螺栓、螺母、墊圈、壓板對工件上下方向的夾緊。 4.4 確定夾緊元件 通過上面對夾緊方案的設計，能夠確定本次夾具設計的夾緊元件有雙頭螺栓、螺母、墊圈、壓板。 4.5 設計夾具體 夾具體毛坯的種類很多，常用的毛坯有以下幾種： 1、鑄件 形狀復雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前鑄件大多用砂型鑄造，它又分為木模手工造型和金屬模機器造型。木模手工造型鑄件精度低，加工表面余量大，生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)或大型零件的鑄造。金屬模機器造型生產(chǎn)率高，鑄件精度高，但設備費用高，鑄件的重量也受到限制，適用于大批量生產(chǎn)的中小鑄件。其次，少量質(zhì)量要求較高的小型鑄件可采用特種鑄造。 2、鍛件 機械強度要求高的鋼制件，一般要用鍛件毛坯。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。自由鍛造鍛件可用手工鍛打、機械錘鍛或壓力機壓鍛等方法獲得。這種鍛件的精度低，生產(chǎn)率不高，加工余量較大，而且零件的結構必須簡單；適用于單件和小批生產(chǎn)，以及制造大型鍛件。 模鍛件的精度和表面質(zhì)量都比自由鍛件好，而且鍛件的形狀也可較為復雜，因而能減少機械加工余量。模鍛的生產(chǎn)率比自由鍛高得多，但需要特殊的設備和鍛模，故適用于批量較大的中小型鍛件。 3、型材 型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其它特殊截面的型材。型材有熱軋和冷拉兩類。熱軋的型材精度低，但價格便宜，用于一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸較小、精度高，易于實現(xiàn)自動送料，但價格較高，多用于批量較大的生產(chǎn)，適用于自動機床加工。 4、焊接件 焊接件是用焊接方法而獲得的結合件，焊接件的優(yōu)點是制造簡單、周期短、節(jié)省材料，缺點是抗振性差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。 本次夾具體選擇HT200材料進行鑄造，圖4-2為夾具體具體結構。 圖4-2 夾具體零件圖 4.7 計算車削力 由實際加工的經(jīng)驗可知，車削時的主要切削力為車刀的切削方向，即垂直于工作臺，查《切削手冊》，切削力計算公式為： 其中：，，，，，，與加工材料有關，取0.94；與刀具刃形狀有關，取1.33；與刀具鈍標準有關，取1.0，則： 4.8 計算夾緊力 。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，， 所以，取螺栓預緊力。 選螺栓M6粗牙螺紋，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應力，故可螺栓M6粗牙螺紋。 4.9 分析夾具及定位誤差 夾具用錐柄與車床主軸聯(lián)接制造此夾具時應特別注意：圓弧定位體的圓弧面與夾具體上的圓弧面相配合，其配合半徑為R50，應使R50的幾何中心線與車床主軸的回轉中心線相重合，同時保證圓弧定位體的平面與車床主軸的回轉中心線平行，且保證圓弧定位體R50與其高度16的差值一定，從而控制加工支架軸孔中心線與底面的高度尺寸。 當一端切削完畢后，松開短壓板將圓弧定位體連同支架零件調(diào)轉180°，再加工另一端。由于加工過程中的中心高度不變，幾何中心也不變，故兩端軸孔的同軸度也就得到了保證，且能完全保證兩端軸孔的軸線與底面平行。平衡塊的作用是保證夾具在旋轉時的平衡。 該車夾具具有結構簡單、裝夾迅速的特點，且能保證零件的加工精度，特別適合于批量生產(chǎn)，可省去劃線工學，減少輔助時間，從而提高生產(chǎn)率和降低加工成本。 結論 本次設計在一開始的選題到現(xiàn)在完成這篇論文，我對學校學習的這些理論知識加深了理解，并且還會查閱相關的專業(yè)資料，論文里面不光分析了工件加工時候的路線，還制定了工藝卡，將分析了工藝過程等等，這些設計過程，將我所學習的理論知識和實踐真實的結合起來。將本次設計的主要內(nèi)容概述如下： 1、對零件的材料、作用、加工工藝還有特點進行了分析； 2、完成零件圖還有毛坯圖的繪制； 3、完成零件加工工藝路線的制定，切削用量的計算等；填寫了工藝卡片和工序卡片等內(nèi)容； 4、對專用夾具部分進行設計，確定夾緊、定位方案，選擇定位和夾緊元件；設計非標零件；繪制夾具裝配圖及非標零件圖等。 設計時間和水平都比較有限，請指導老師批評指正，我將進一步改進。 致謝 本次設計是在我的指導老師的幫助下，還有指導下才寫好的。設計里面的細節(jié)非常多，有好多問題我剛剛開始都不知道怎么去寫，不過有了老師的知道之后，我才慢慢找到了夾具設計的方向。老師對待工作是非常認真的，在教學上是非常寬容的，這些對待學術，對待工作的態(tài)度對我的影響都是非常大的，我想向來時學習，所以一直在進行學習，希望能夠向老師更加靠近一些。老師不管是思想上，還是在學習上，都給了我很多的幫助，希望我能夠向老師一樣將來做一個認真，嚴謹?shù)娜耍谶@里，向所有幫助過我，指導過我的老師表示感謝。 對于我的學校，我還是要表示感謝，對我大學的這段時光，首先要謝謝老師們，給我的教導，不光是教會了我知識，還教給了我做人的帶離，對待我們，老師們都是認真的，負責任的，我們一直以老師作為我們的楷模，老師一直都是我們學習的榜樣，給了我很多學術上，還有思維上的啟發(fā)，謝謝老師們。 參考文獻 [1] 賈沛泰.國內(nèi)外常用金屬材料手冊[M]，南京：江蘇科學技術出版社,1999 [2] 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002. [3] 張耀震.機械加工工藝設計實用手冊[M].第一版，北京：航天工業(yè)出版社，1993. [4] 艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].第一版，北京：北京出版社，1993. [5] 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2001. [6] 金屬機械加工工藝人員手冊修訂組.金屬機械加工工藝人員手冊[M].第一版，上海：上?？茖W技術出版社，1965.6. [7] 美國可切削性數(shù)據(jù)中心.機械加工切削數(shù)據(jù)手冊[M].第一版，北京：機械工業(yè)出版社，1989.9. [8] 李慶余，張佳等主編.機械制造裝備設計[M].北京：機械工業(yè)出版社,2007. [9] 龔定安，蔡建國編著.機床夾具設計原理[M].西安：陜西科學技術出版社1999. [10] 徐發(fā)仁，氣動液壓機床夾具設計[M].上海：上海科學技術出版社,1982. [12] 濮良貴，紀名剛.機械設計[M].第八版，北京：高等教育出版社，2006. [13] 薛源順.機床夾具設計[M].第二版，北京：機械工業(yè)出版社,2003. [14] 趙家齊.機械制造裝備設計基礎[M].上海：上海交通大學出版社，2004. [15] 崇凱. 機械制造技術基礎課程設計指南[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006 [16] 鄒青.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 [17] 吳宗澤、羅圣國主編.機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006 [18] 秦國華、張衛(wèi)紅主編.機床夾具的現(xiàn)代設計方法[M].北京：航空工業(yè)出版社,2006. [19] 秦寶榮主編.機床夾具設計[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,1998.2 [20] 陳國香主編.機械制造與模具制造工藝學[M].北京:清華大學出版社,2006.5. [21] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1980 [22] 張進生 機械制造工藝與夾具設計指導[M]，機械工業(yè)出版社，1995 [23] 李慶壽 機床夾具設計[M]，機械工業(yè)出版社，1991