雙支撐鏜模板零件的工藝規(guī)程及鏜孔夾具設計

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山 東 華 宇 工 學 院 高職畢業(yè)生畢業(yè)設計（論文） 課題名稱 雙支撐鏜模板零件的工藝 規(guī)程及鏜孔夾具設計 專 業(yè) 機械制造及自動化 班 級 13 機制一班 學 號 20132030114 姓 名 翟延庭 指導教師 喬 華 英 目 錄 摘 要 ???????????????????????????? 1 關鍵詞 ???????????????????????????? 1 序言 ???????????? ????? ????????????? 1 一 . 零件分析 ???????? ????? ???????????? 2 件作用 ??????? ????? ??????????? 2 件的工藝分析 ??? ?? ????? ?????????? 2 二 . 工藝規(guī)程設計 ????????? ????? ?????????? 3 定毛坯的制造形式 ???? ????? ?????????? 4 面的選擇 ????????? ????? ???????? ? 5 定工藝路線 ????????? ????? ???????? 5 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ????? ???? 6 定切削用量及基本工時 ???????? ????? ??? ? 7 三 夾具設計 ????????????????? ????? ??? 8 題的提出 ?????????????? ????? ???? 8 位基準的選擇 ???????????? ????? ???? 8 削力及夾緊力計算 ?????????? ????? ???? 8 位誤差分析 ????????????? ????? ???? 9 具設計及簡要操作說明 ??????? ????? ????? 10 總 結 ??????????????????? ????? ????? 12 致 謝 ?????????????????? ????? ?????? 13 參考文獻 ????????????? ??? ????? ???? ?? 14 附錄 ??????????????????????????? 1 5 摘 要： 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 雙支撐鏜模 加工工藝規(guī)程及鏜孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾 具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞 ： 工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 第 1 頁 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因 此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 雙支撐鏜模 的加工工藝規(guī)程及其 鏜孔 的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。 本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計 中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 第 2 頁 一、 零件的分析 零件的作用 零件的工藝分析 雙支撐鏜模 有 3 個加工面他們 相互之間沒 有 任何 位置度要求。 1： 以下 端面為基準的加工面，這組加工面主要是 臺階面和 41 的孔 。 2： 以Φ 11孔為基準的加工面，這組加工面主要是各個孔端面及其孔 和槽。 第 3 頁 二 . 工藝規(guī)程設計 定毛坯的制造形式 零件材料為 慮到運行時經常需要掛倒檔以倒行或輔助轉向，因此零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件 成批生產 ，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 面的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （ 1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較 高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （ 2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （ 3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （ 4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗 基準，必要時需經初加工。 （ 5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取 下端 面作 為定位基準，。 精基準的選擇應滿足以下原則： （ 1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 第 4 頁 （ 2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （ 3）“自為基準”原 則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （ 4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （ 5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以 已經加工好的 21孔 和一端面 （一面兩銷） 為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重 復 。 第 5 頁 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案 ： 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時效處 理 時效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑高 125 鉆 鉆 41孔 6 銑 銑大孔兩端面 7 鏜 鏜Φ 40 47， Φ 528 銑 銑寬 59 檢驗 檢驗 10 入庫 入庫 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時效處 理 時效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑大孔兩端面 5 鏜 鏜Φ 40 47，Φ 526 銑 銑高 127 鉆 鉆 41孔 8 銑 銑寬 59 檢驗 檢驗 10 入庫 入庫 第 6 頁 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一 把 鉆 41 孔 放在了前面，因為 鏜孔的精度較高，尺寸要求較為嚴格，這樣我們做 鏜孔 的時間就可以利用 鉆 好的孔做為定位基準，這樣能 能更好地 保證工件 鏜 孔時 的位置度要求 。 具體的加工路線如下 1 鑄造 鑄造 2 時效處 理 時效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑高 125 鉆 鉆 41孔 6 銑 銑大孔兩端面 7 鏜 鏜Φ 40 47，Φ 528 銑 銑寬 59 檢驗 檢驗 10 入庫 入庫 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零 件材料為 產類型為 批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2、 雙支 撐鏜模 的 下端 面 由于 雙支撐鏜模 的下端 面要與其他接觸面 接觸， 粗糙度要求為 相關資料知余量留 2 3、 雙支撐鏜模 的孔 毛坯為空心， 鑄造出孔?？椎木纫蠼橛?間，參照參數文獻，確定工藝尺寸余量為 2 7 頁 確定切削用量及基本工時 工件材料： 效處理，砂型鑄造 加工要求： 鏜孔Φ 52 床：臥式 鏜床 具： 彎頭鏜刀 查《簡明手冊》表 v =25mm/z 0 0 0 1 0 0 0 2 5 1 5 3 / m i 1 4 3 . 1 4 5 2 ? ??根據 150 r/削工時： L=155 1 . 4 2 m i 0 0 . 0 7m ? ??鏜Φ 40孔的工時計算如下 切削工時： L=255 2 . 3 8 m i 5 0 . 0 7m ? ??鏜Φ 47孔的工時計算如下 切削工時： L=100 0 . 9 5 m i 0 0 . 0 7m ? ??第 8 頁 三 、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配 第 7 道 工序的 鏜Φ 40 47，Φ 52鏜 床夾具 。 本夾具主要用于 鏜Φ 40 47，Φ 52 ， 粗糙度 度要求比較高，因為 Φ 40 47，Φ 52平行度關系，我們可以同時鏜這 2組孔，因此要考慮采用 2 個鏜套。 同時還要 考慮如何提高生產效率 。 位基準的選擇 因為工件不能和夾具體直接接觸，所以我們采用了 2 個支撐板定位底面，然后我們以已經加工好的 21 定位，一個采用圓柱銷定位，一個采用削邊銷定位，這樣我們的底面限制工件的 3 個自由度，圓柱銷限制工件的 2 個自由度，削邊銷限制工件的 1 個自由度，這樣空間的 6 個自由度都已經限制完了，我們就可以開始加工工件 。 削力和夾緊力的計算 由夾具裝配圖可以看出 ,由于水平方向上有兩個定位銷 ,所以水平方向上不需要考慮夾緊力是否合適 ,只用考慮 查《機床夾具設計手冊》表 1 式中 : ? 0 =50190( × 以 , 0 . 7 59 0 2 4 . 6 0 . 0 5 1 . 1 0 ? ? ?=487N 第 9 頁 在計算切削力時 ,必須把安全系數也考慮在內 . 6543210 安全系數 查《機床夾具設計手冊》 ,表 1 切削力 =487=1864N 因本夾具主要夾緊力是螺母夾緊 , 查《機械加工工藝師手冊》表 17 夾緊力 N=6587N 此時 ,實際夾緊力已大于所需 1864所以本夾具可安全工作 . 位誤差分析 (1)移動時基準位移誤差 m ????（式 5 式中： 1d?———— 圓柱銷孔的最大偏差 1D?———— 圓柱銷孔的最小偏差 1——— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入（式 5： m ????=0 2 0 0 0?? =(2) 轉角誤差 L m i i ?????????? ?（式 5 式中： 1d?———— 圓柱銷孔的最大偏差 1D?———— 圓柱銷孔的最小偏差 1——— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 第 10 頁 2d?———— 削邊銷孔的最大偏差 2D?———— 削邊銷孔的最小偏差 2—— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： )2(2 m X ?? ??則代入（式 5： 0 . 0 1 2 0 0 . 0 1 0 0 . 0 1 2 0 0 . 0 0 4 0 . 0 0 0 0 4 1 62 5 2 8 ? ? ? ? ?? ? ?? 則： ?? 經檢驗合格 具設計及操作的簡要說明 如前面所述 ,在夾具設計時 ,為提高勞動生產率 ,應首先著眼于 聯動 夾緊，本道工序的 鏜 孔選用 聯動夾緊裝置 壓緊，當我們裝上工件后，采用一面 2 銷把工件的空間的 6 個自由度限制完畢后我們旋轉 鉸鏈 壓板，試著和工件接觸，然后旋轉螺母壓緊工件，這是我們把鏜桿放入鏜套，既可以開始加工工件。 第 11 頁 裝配圖附圖如下 第 12 頁 總 結 這次 設計 是大學學習中最重要的一門科目，它要求我 們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。 這次 設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識 ,發(fā)現 ,提出 ,分析和解決實際問題 ,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié) ,更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論 與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有 學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！ 同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 第 13 頁 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老 師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上 的一些難題， 她 嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成， 她 都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜， 她 不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩 指導 老師的專業(yè)水平外， 她 的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向 指導 老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 第 14 頁 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊 ,艾興、肖詩綱主編 ,機械工業(yè)出版社出版， 1994 年 益民主編，機械工業(yè)出版社出版， 1994年 爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版， 1983年 北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版， 1990年 ?？茖W技術出版社， 1981年 10月 宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版， 1997 年 [37]譚雪松 . 機械制造基礎［ M ］ 出版社， 2008（ 12 ） . [38]削繼德 M］ 2012年 8月 . [42]于愛武．機械加工工藝編制［ M］．北京：北京大學出版社， 2010． [34]郝玉良 J]高教版 ), 2007(3):34 [20]朱明松 M]2014年第 1版 . 第 15 頁 畢業(yè)設計（論文）指導教師評審意見書 系別：機械工程系 填表日： 年 月 日 學 生 姓 名 翟延庭 學號 20132030114 班級 13機制 1 班 設計（論文）題目 雙支撐鏜模 板 零件的 工藝規(guī)程及鏜孔夾具設計 意見： 指 導 教 師 喬華英 職稱 講師 工 作 單 位 山東華宇工學院