托架零件工艺工装设计说明书.doc

托架工艺工装设计摘要: 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。关键词： 工序 工艺 工步 加工余量 定位方案 夹紧力Abstract: In the production process so that the production target (of raw materials, blank, or assembly of parts, and so on) the quality and quantity of the state direct the process of change is called process, such as blank manufacturing, machining, heat treatment, assembly, have called the process Process. In the course of the development process, it is necessary to determine the process to install the work place and the process needed further work, the process of the processing machine tools and locomotives of the feed rate, cutting depth, cutting speed and spindle speed, the process of the fixture, and cutting tools Measuring, and cutting the number and length of the knife away, the final calculation of the basic processes of time, support time and work to serve the time.key words: Process Technology Step Allowance Orientation Program Clamping force引 言工艺工装毕业设计是在机械制造工艺学及机床夹具等课程的基础上，进行生产实习基础上进行的一个重要环节，它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程设计和机床夹具设计。工具的制造对人类的影响是极其巨大的。从某种程度上说，工具的先进水平决定着生产力的高低。社会的发展与变革，是伴随着劳动工具的发展与变革。制造业是任何一个发达国家的基础工业，是一个国家综合国力的重要体现。而在制造业中，夹具工业又是制造业的基础，得到了各个国家的高度重视。尤其在今天以知识为驱动的全球化经济浪潮中，由于激烈的市场竞争，夹具工业的内涵、深度和广度都发生着深刻的变化，各种新的夹具设计、制造加工方法不断出现，推动着我们的社会不断向前发展。夹具工业是现代工业的基础。它的技术水平在很大程度上决定了产品的质量和市场的竞争力。在如此严峻的行业背景下，我国的技术人员经过不断地改革和创新使得我国的模具水平有了较大的提高，大型、复杂、精密、高效和长寿命的夹具又上了新台阶。夹具是每个机制制造方面目前普遍用的，它可以大批量生产，节省人力物资，效率相对高，操作方便，结构合理，它的成本低廉，适合广大人群所承受的能力。毕业设计是学生从学习向工作过度的综合锻炼，也是一次提高和再学习的机会。毕业设计从准备到设计结束几乎要花去一个学期的时间，最后要形成一整套的文档资料。毕业设计也是对学生最后的综合考核，因此，扎实认真高质量的完成毕业设计任务，具有重要意义！通过毕业设计的准备工作，进一步提高我们独立调研能力以及专业业务素质。并通过文献查阅、现场收集资料等工作锻炼解决夹具工程技术的问题的能力；能巩固深化扩充我们的专业知识，并通过毕业设计中对涉及到的问题的分析研究，提出我们自己的见解和观点；通过毕业设计，树立良好的工作思想和细致、严谨、科学的工作态度，为将来成为一个未来的工程师奠定基础！这次设计使我能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践经验知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，为未来从事的工作打下良好的基础。第一章 零件的分析1.1零件的作用托架是由55的圆柱体里面开一个35的孔，由肋板与长114，宽50的长方体的板连接而成，上面开有两个椭圆孔，托架可用于传动力和运动。轴可插入孔35H8的孔中，可用两边两个螺纹孔对轴进行固定，从而将轴的运动传递给托架，再由托架传递给下一个部件，零件图如图所示1.2零件的工艺分析由附图可知，托架的材料为HT200，该材料具有比较高的强度、耐磨度、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。该零件的主要加工面为35的孔、55圆柱上下表面，R9螺纹孔表面，椭圆孔表面和椭圆孔内表面。35H8的孔的尺寸精度，垂直度0.015直接影响孔与轴的配合精度。55圆柱上下表面，R9螺纹孔表面，椭圆孔表面和椭圆孔内表面的尺寸精度也直接影响与各部分之间的接触精度。由参考文献的有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。第二章 确定毛坯、画毛坯图根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目可知零件的生产纲领为6000件/年，由参考文献表可知其生产类型为大批量生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型，因为是成批量生产，又由于托架零件内部35H8的孔需铸出，故还应为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。毛坯最大外形尺寸：174.5×75.5×50mm。参考文献1表2.3-6该种铸件的尺寸公差等级CT8-13级，加工余量等级MA为G级，故取CT为10级，MA为G级。铸件的分型面选择通过35H8基准孔轴线且与前面平行的面，浇冒口的位置位于基准孔凸台的两侧。参考文献1表12-2，用查表法确定个表面的总余量如表所示如下表：各加工表面总余量加工表面基本尺寸mm加工余量等级加工余量数值零件上表面10H3.5零件右面椭圆凸台30H4.055圆上下表面60H2.535H8孔内表面35G2.0参考文献1表12-4可得铸件主要毛坯尺寸的公差.如下表：主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯、尺寸公差等级零件上表面103.513.59零件右面椭圆凸台304.0341155圆上下表面602.5+2.565835H8孔内表面353.0+3.04112第三章 工艺规程设计3.1定位基准的选择 托架零件图中较多尺寸及形为公差是以35H8的孔及零件下表面为设计基准的。因此，必须首先加工出35H8的孔及零件下表面，为后续工序作为基准。根据粗，精基准选择原则确定各加工表面的基准如表所示表2-3加工表面的基准序号加工部位基准选择1零件55圆柱下表面零件上表面235H8的孔零件上表面3零件55圆柱上表面零件下表面及35H8的孔4椭圆孔，零件上表面5零件左端面，螺纹化3.2指定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：根据先主要表面后次要表面和先加工面后加工孔的原则，加工面顺序为B、C、D、E、F面，然后加工孔。工序号工序内容铸造时效10粗铣零件下表面，粗樘35的孔20粗铣55上表面30粗铣零件右表面，钻绞螺纹孔40半粗铣零件上表面，粗铣两个椭圆孔，并粗铣零件上表面50半粗铣55零件上表面，半精樘35H8的孔，并倒角60半精铣零件下表面并倒角70攻2XM8-7H的螺纹80检验90入库3.3选择加工设备及刀、夹、量具由于生产类型为批量生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水线生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均为人工完成。铣基准面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X52K立式铣床。选择直径为D100mm的C类可转为面铣刀。专用夹具个游标卡尺，其他铣面需同钻孔R9，选择立式扩、铰R9的螺纹孔，选用摇臂钻床Z3025选用椎柄麻花钻扩孔复合钻。选用椎柄机用铰刀、专用夹具、快换夹头、游标卡尺及塞规。镗孔35选用卧式镗床，镗32到35mm，选高速钢刀具。钻R9螺纹底孔，M8丝锥攻丝，选用摇臂钻床Z5125A，选用专用钻夹具R9麻花钻、M8丝锥，游标卡尺、螺纹塞规。其他孔类、面加工均与上述选择相类似。参考文献(1)表2.4-73.取粗车的每齿进给量f2为0.2mm/z,取精车的每转进给量f为0.5mm/r,粗车走一次ap为3mm,精车走刀一次ap为1mm参考文献(1)表3.1-74,取粗车的主轴转速为200r/min,取精车的主轴转速为400r/min.故相应的切削速度 V粗=3.14dn/1000=(3.14X16X200)/1000=20r/mm, V精=3.14dn/1000=(3.14X16X400)/1000=40r/mm.切削时间Tm=La/(vf ap)=(100.48x1.5)/20x1.5=5min切削切除率Q Q=1000ap f vc=1000x1.5x0.2x(dn/3.8)= 1000x1.5x0.2x(32x200)/318)=6mm3/min3.4加工工序设计钻R9螺纹孔的加工余量查参考文献1表Z钻=1.3mm 加工余量和工序尺寸及公差加工表面 加工 余量 公差等级 工序尺寸公差R9 钻孔 1.3 H6 R8.6查参考文献1表14-34,并参考Z3025机床说明钻取钻工序50钻R9孔钻R9孔的加工余量查参考文献1表Z钻=1.3mm加工余量和工序尺寸及公差加工表面 加工 余量 公差等级 工序尺寸公差 R9 钻孔 1.3 H6 R8.7查参考文献1表14-34,并参考Z3025机床说明钻取钻的孔的进给量f=0.3mm/r,ap=3.5mm.查参考文献1表14-36,用插入法求得钻5孔的进给量为V=25.4m/min,由此得出转速为:n=1000v/d=1000*25.4/3.14*6.7=1209r/min按机床实际转速取n=1200r/min,则实际求削速度为:V=3.14*6.7*1200/1000=25.3r/min查参考文献1表: Ff=9.81*42.7*6.7*0.38*1=1066.49 M=9.81*0.021*6.7*6.7*0.38*1=3.51查参考文献1表14-34,他们均小于机床的最大进给力和最大转矩,故机床刚度足够.8的孔的进给量f=0.3mm/r,ap=3.5mm.查参考文献1表14-36,用插入法求得钻5孔的进给量为V=25.4m/min,由此得出转速为: n=1000v/d=1000*25.4/3.14*6.7=1209r/min按机床实际转速取n=1200r/min,则实际求削速度为:V=3.14*6.7*1200/1000=25.3r/min查参考文献1表: Ff=9.81*42.7*6.7*0.38*1=1066.49 M=9.81*0.021*6.7*6.7*0.38*1=3.51查参考文献1表14-34,他们均小于机床的最大进给力和最大转矩,故机床刚度足够.第四章 夹具设计4.1第一道夹具设计4.1.1确定设计方案为了提高劳动生产率,保证工件质量,降低劳动强度,需设计专用夹具。本次设计的第一道夹具为第50道工序-钻35H8的孔确定设计方案:方案一:以C面和两个R6的孔定位,一面两孔定位可以限制6个自由度,但不能保证夹紧的要求.方案二:以C面和R6的孔加活动V形块来定位，C面限制了3个自由度，可采用定位套。在R6的孔内用圆柱销,限制了2个自由度，加活动V型块限制3个自由度.共限制6个自由度.经分析比较:采用方案一,用一个面和一个孔加活动V型块进行定位，总共限制了6个自由度。工件被限制的自由度为6个，保证了加工定位要求。此定位夹紧方案,操作方便,安装迅速,其通用结构已经标准化,系列化,可用于大批量生产.(详见夹具图)4.1.2计算夹紧力因夹紧力与切削力方向一致，此时只需较小的夹紧力夹紧工件，防止工件在加工过程中产生振动和移动。4.2第二道夹具设计4.2.1设计方案为了提高劳动生产率,保证工件质量,降低劳动强度,需设计专用夹具。本次设计的第一道夹具为第60道工序-铣端面B确定设计方案:以C面和一个R6孔加35H8的孔定位,一面两孔定位可以限制6个自由度,保证夹紧的要求.经分析比较:采用一个面和两个孔进行定位的方案，总共限制了6个自由度。工件被限制的自由度为6个，保证了加工定位要求。此定位夹紧方案,操作方便,安装迅速,其通用结构已经标准化,系列化,可用于大批量生产.(详见夹具图)4.2.2计算夹紧力因夹紧力与切削力方向一致，此时只需较小的夹紧力夹紧工件，防止工件在加工过程中产生振动和移动。结 论这次设计使我能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践经验知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，培养了我的熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力，进一步培养了我的识图、制图、图表和编写技术文件等基本技能。忙碌了近几个月时间的毕业设计终于在今天完成了。在此期间我亲身经历了设计的全部过程，从调研、收集整理资料到初步确定方案，到毕业设计的全部完成。这一切让我充分认识到知识的重要性喝严谨性，更加明确的认识到了自身所存在的不足之处。在校期间我接触较多的都只是局限于文化课程，真正实践的机会很少。由于缺乏涉及到设计的相关实际操作经验，这就给设计带来了诸多问题。很多看似简单的东西，一旦真正运用起来都变了非常棘手的难题。由于实际设计经验的匮乏，我解决疑难的方法除了向指导老师请教解惑以外便是通过查阅各种相关的书籍和资料，但是这种解决方案毕竟是从书本中生搬硬套而来的，缺乏其相应的灵活性喝变通性。我所设计的钻、铣夹具方案可能和老师期望中要达到的效果存在一定尚待完善之处。这让我深刻的认识到只有理论知识是片面的是远远不够的，唯有将理论和实践相结合才能创造出真正的价值，二者无论少了谁都是不完善的。本次夹具设计的经历应该说给我上了一堂非常形象生动的课，一次对于自身能力提高的历练。在攻克一道道难题的过程中，我从一个夹具设计的门外汉到比较熟悉夹具构成的每一道工序，不知不觉中我感觉自己的设计能力有了长足的进步。眼看即将迈出学校走向工作岗位。这次设计为我日后在机械行业中的发展作了一个非常好的铺垫，也让我明白了今后自己该走什么样的路，从哪些方面区不断完善自身的不足之处，做一个合格乃至优秀的机械人才。致 谢本次设计是在我的导师徐德爱副教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我，使我少走了不少弯路，最终完成了毕业前的最后一次大课题。从课题的选择到项目的最终完成，徐主任都始终给予我细心的指导和不懈的支持。两个月以来，徐主任不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、精神上给我以无微不至的关怀，在此谨向徐主任致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时也感谢给我提供方便的同学及其他专业老师。在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学四年生活的舍友及同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。特别感谢我的好友同学，她们对本课题做了不少工作，给予我不少的帮助。在设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们! 参考文献1 机械加工手册2 机械制造技术3 机械制造工艺学课程设计指导书及习题.4 机械制造工艺学 5 实用机械加工工艺手册 6 机械制造常用资料及新旧标准对照手册09/08 20:02 3kN微型装载机设计09/20 15:09 45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 C620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 CPU风扇后盖的注塑模具设计09/20 16:19 GDC956160工业对辊成型机设计08/30 15:45 LS型螺旋输送机的设计10/07 23:43 LS型螺旋输送机设计09/20 16:23 P-90B型耙斗式装载机设计09/08 20:17 PE10自行车无级变速器设计10/07 09:23 话机机座下壳模具的设计与制造09/08 20:20 T108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计09/21 13:39 X-Y型数控铣床工作台的设计09/08 20:25 YD5141SYZ后压缩式垃圾车的上装箱体设计10/07 09:20 ZH1115W柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计09/21 15:34 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