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畢業(yè)設(shè)計論文 論文題目 b 型板零件加工工藝及鉆孔鉆床夾具 班 級 專 業(yè) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 日 期 II 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計 金屬切削機(jī)床 公差 合 與測量等多方面的知識 b 型板零件加工工藝及鉆孔鉆床夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計 工 序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分 在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析 了 解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu) 并選擇好零件的加工基準(zhǔn) 設(shè)計出零件的 工藝路線 接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算 關(guān)鍵是決定出各個工序 的工藝裝備及切削用量 然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計 選擇設(shè)計出夾具的各個組 成部件 如定位元件 夾緊元件 引導(dǎo)元件 夾具體與機(jī)床的連接部件以及其 它部件 計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差 分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之 處 并在以后設(shè)計中注意改進(jìn) 關(guān)鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 III ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design the metal cutting machine tool the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge The reduction gear box body components technological process and its the processing 140 hole jig design is includes the components processing the technological design the working procedure design as well as the unit clamp design three parts Must first carry on the analysis in the technological design to the components understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure and chooses the good components the processing datum designs the components the craft route After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications Then carries on the unit clamp the design the choice designs the jig each composition part like locates the part clamps the part guides the part to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts Position error which calculates the jig locates when produces analyzes the jig structure the rationality and the deficiency and will design in later pays attention to the improvement Keywords The craft the working procedure the cutting specifications clamp the localization the error IV 目 錄 ABSTRCT 3 1 零件的分析 2 1 1 零件的作用 2 1 2 零件的工藝分析 2 2 工藝規(guī)程設(shè)計 3 2 1 確定毛坯的制造形式 3 2 2 基面的選擇的選擇 3 2 3 制定工藝路線 3 2 4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3 2 5 確定切削用量及基本工時 4 3 夾具設(shè)計 6 3 1 概述 6 3 2 方案設(shè)計 6 3 3 定位基準(zhǔn)的選擇 6 3 4 切削力和夾緊力的計算 6 3 5 定位誤差分析 7 3 6 導(dǎo)向裝置設(shè)計 8 3 7 夾具設(shè)計及操作說明 9 總 結(jié) 10 致 謝 11 參 考 文 獻(xiàn) 12 1 序 言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品 并把它們裝備 成機(jī)械裝備的行業(yè) 機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用 也可以為其它 行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備 社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品 我們 的生活離不開制造業(yè) 因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)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(chǔ)及有力支柱 從某中意義上講 機(jī)械制造水平的高低是衡 量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo) b 型板零件加工工藝及鉆孔鉆床夾具設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制圖 機(jī)械制造 技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械設(shè)計 機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下 進(jìn)行的一個全面的考核 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(shè)計出專用夾具 保證零件的加工質(zhì)量 本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自 學(xué)與創(chuàng)新能力 因此本次設(shè)計綜合性和實(shí)踐性強(qiáng) 涉及知識面廣 所以在設(shè)計 中既要注意基本概念 基本理論 又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要 只有將各種理論 與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合 才能很好的完成本次設(shè)計 本次設(shè)計水平有限 其中難免有缺點(diǎn)錯誤 敬請老師們批評指正 2 1 零件的分析 1 1 零件的作用 b 型板是整體裝置的重要零件 它支撐中心部分 承受著部分靜載荷 因 為 b 型板與整個機(jī)器連接 1 2 零件的工藝分析 b 型板有 2 個加工面他們有位置度要求 這三個加工面的分別為 1 以側(cè)面為基準(zhǔn)的加工面 這組加工面包括四周輪廓 2 以直徑為 21 孔的軸線為基準(zhǔn) 這組面包括直徑為 21 孔 3 2 工藝規(guī)程設(shè)計 2 1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為 Q235 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過程中所受的載荷情況 選用圓鋼 2 2 基面的選擇的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一 基面選擇的正確合理 可 以使加工質(zhì)量得到保證 生產(chǎn)率得到提高 否則 加工工藝過程中會問題百出 粗基準(zhǔn)的選擇 對 b 型板這樣的零件來說 選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要 以 零件的上端面加工平面作為粗基準(zhǔn) 選取已加工的內(nèi)圓為精基準(zhǔn) 2 3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn) 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度 等技術(shù)要求能得到合理的保證 通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后 制定以下工 藝方案 工序 1 材料符合 Q235 10mm 鋼板 的質(zhì)量要求 并具有質(zhì)保書 工序 2 用剪板機(jī)下料 確保 140 60 外形尺寸 并用氣割切割多余外形 工序 3 以圖示端面為基準(zhǔn) 用 PJ0003 G02 工裝進(jìn)行鉆孔 21 確保距離邊界尺寸 15 和 30 修毛刺 工序 4 按圖紙技術(shù)要求 對本零件的尺寸 形狀 位置和表面質(zhì)量等要素進(jìn)行全面 檢查 2 4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 b 型板零件材料為 Q235 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) 采型材鋼板毛坯 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 由毛坯可直接獲得 2 b 型板的四周輪廓 由于 b 型板四周輪廓要與其他接觸面接觸 所以要進(jìn)行剪板 其加工余量為 3mm 3 b 型板的孔直徑為 21 毛坯為實(shí)心 孔的精度要求介于 IT7 IT8 之間 參照 4 參數(shù)文獻(xiàn) 確定工藝尺寸余量為 21 2 5 確定切削用量及基本工時 工序 1 材料符合 Q235 10mm 鋼板 的質(zhì)量要求 并具有質(zhì)保書 工序 2 用剪板機(jī)下料 確保 140 60 外形尺寸 并用氣割切割多余外形 工序 3 以圖示端面為基準(zhǔn) 用 PJ0003 G02 工裝進(jìn)行鉆孔 21 確保距離邊界尺寸 15 和 30 修毛刺 鉆孔 21 本工序采用計算法 表 3 5 高速鋼麻花鉆的類型和用途 標(biāo)準(zhǔn)號 類型 直徑范圍 mm 用途 GB1419 35 直柄麻花鉆 2 0 20 0 在各種機(jī)床上 用鉆模或不 用鉆模鉆孔 GB1437 35 直柄長麻花鉆 1 0 31 5 在各種機(jī)床上 用鉆?；虿?用鉆模鉆孔 GB1438 35 錐柄麻花鉆 3 0 110 0 在各種機(jī)床上 用鉆?；虿?用鉆模鉆孔 GB1439 35 錐柄長麻花鉆 5 0 50 0 在各種機(jī)床上 用鉆?；虿?用鉆模鉆孔 選用 Z525 搖臂鉆床 查 機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 查 機(jī) 表 2 4 37 鉆 頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得 耐用度為 3800 表 10 2 5 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選 擇錐柄長 麻花鉆 則螺旋角 30 鋒交 2 118 后角 a 10 橫刃斜角21 0 0f0 50 L 197mm l 116mm 0 表 3 6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度 摘自 GB6137 35 mm 直柄麻花鉆直徑范圍 l l1 11 110 13 20 151 101 表 3 7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值 根據(jù) GB6137 35 d mm 2 f 8 6 18 00 30 118 12 40 35 表 3 8 鉆頭 擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 1 后刀面最大磨損限度 mm 鉆頭 直徑 d0 mm 刀具材料 加工材料 20 高速鋼 鑄鐵 0 5 0 8 2 單刃加工刀具耐用度 T min 刀具直徑 d0 mm 刀具類型 加工材料 刀具材料 11 20 鉆頭 鉆孔及擴(kuò)孔 鑄鐵 銅合金及合金 高速鋼 35 5 鉆頭后刀面最大磨損限度為 0 5 0 8mm 刀具耐用度 T 35 min 確定進(jìn)給量 查 機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 第二卷表 10 4 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為 f 0 25 0 65 根據(jù)表 4 13 中可知 進(jìn)給量取 f 0 35 zm rm 確定切削速度 查 機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 17 高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵 190HBS 上鉆孔的切削速度軸向力 扭矩及功率得 V 12 參考 機(jī)械加工工in 藝手冊 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù) K 1 0 Rmv 0 35 tv V 12 10 32 3 17 85 0 min 則 131 3 inr 18 查表 4 2 12 可知 取 n 150 mi 則實(shí)際切削速度 11 8v實(shí) n 確定切削時間 查 機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 43 鉆孔時加工機(jī)動時間計算公式 T 3 19 ifn llw1 其中 l l 5 l 2 3f2mdRKcot wm1m 則 t 9 13 s 253 10 0dn1024 3 6 0573 6 3 夾具設(shè)計 3 1 概述 在機(jī)床對零件進(jìn)行機(jī)械加工時 為保證工件加工精度 首先要 保證工件在機(jī)床上占有正確的位置 然后通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件 正確位置固定不動 這一任務(wù)就是由夾具來完成 對于單件 小批生產(chǎn) 應(yīng)盡量使用通用夾具 這樣可以降低工件 的生產(chǎn)成本 但由于通用夾具適用各種工件的裝夾 所以夾緊時 往比較費(fèi)時間 并且操作復(fù)雜 生產(chǎn)效率低 本零件屬于大量生產(chǎn) 零件外形也不適于使用通用夾具 為了保證 工件精度 提高生產(chǎn)效率 設(shè)計專用夾具就顯得非常必要 3 2 方案設(shè)計 方案設(shè)計是夾具設(shè)計的第一步 也是夾具設(shè)計關(guān)鍵的一步 方案 設(shè)計的好 壞將直接影響工件的加工精度 加工效率 稍不注意就 會造成不能滿足工件加工要求 或加工精度不能達(dá)到設(shè)計要求 因 此必須慎重考慮 設(shè)計方案的擬定必須遵循下列原則 1 定位裝置要確保工件定位準(zhǔn)確和可靠 符合六位定位原理 2 夾具的定位精度能滿足工件精度的要求 3 夾具結(jié)構(gòu)盡量簡單 操縱力小而夾緊可靠 力爭造價低 3 3 定位基準(zhǔn)的選擇 我們采用已經(jīng)加工好的孔及其端面作為定位基準(zhǔn) 孔和端面 共限制 5 個自由度 這樣還有一個旋轉(zhuǎn)的自由度沒有限制 為了保證空 間工件定位準(zhǔn)確 我們需要限制 6 個自由度 因此我們采用一擋銷來限 制旋轉(zhuǎn)方向的自由度 這樣空間 6 個自由度就限制完了 3 4 切削力和夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工 鉆削力 由 切削手冊 得 鉆削力 式 5 2 6 08 2HBDfF 7 鉆削力矩 式 5 3 6 08 91HBfDT 式中 maxaxmin178491733HB 代入公式 5 2 和 5 3 得10 2fr 698NFf M 本道工序加工工藝孔時 夾緊力方向與鉆削力方向相同 因此進(jìn)行夾緊力 計算無太大意義 只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度 剛度適當(dāng)即能滿足加工要求 這樣能較容易 較穩(wěn)定地保證加工精度 用夾具裝夾工件時 工件相對與刀具 的位置由夾具保證 基本不受工人技術(shù)水平的影響 因而能較容易 教穩(wěn)定地 保證工件的加工精度 能提高勞動生產(chǎn)率 減輕工人的勞動強(qiáng)度 采用夾具后 工件不需劃線找正 裝夾方便迅速 顯著地減少了輔助時間 提高了勞動生產(chǎn) 率 夾緊力的計算 因采用的是手動夾具故夾緊力無須計算 3 5 定位誤差分析 1 定位元件尺寸及公差確定 夾具的主要定位元件為一平面和兩側(cè)面配合 2 工件的工序基準(zhǔn)為孔心 當(dāng)工件孔徑為最大 孔徑為最小時 孔心 在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量 本夾具是 用來在銑床上加工 所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸 此時可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公 差多一半 工件的定位基準(zhǔn)為孔心 工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷 中心連線方向相同 則其定位誤差為 Td Dmax Dmin 本工序采用一平面 兩側(cè)面定位 工件始終靠近兩側(cè)面的一面 因此 工件不在在定位銷正上方 進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差 但是 由 于加工是自由公差 故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求 由資料 10 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 可得 定位誤差 定位尺寸公差 在加工尺寸方向上的投影 這里m2 0 的方向與加工方向一致 即 故 WD 夾緊安裝誤差 對工序尺寸的影響均小 即 0 j 8 磨損造成的加工誤差 通常不超過Mj m05 夾具相對刀具位置誤差 鉆套孔之間的距離公差 按工件相應(yīng)尺寸公差 的五分之一取 即 mAD06 誤差總和 wj 5 2 從以上的分析可見 所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求 3 6 導(dǎo)向裝置設(shè)計 因?yàn)槲覀兯庸さ目资峭?且我們是批量生產(chǎn) 因此用固定和可換鉆 套難以滿足要求 為了能很好的提高生產(chǎn)效率為了減少輔助時間采用可換鉆中心軸 以來滿足達(dá)到孔的加工的要求 表 d D D1 H t 基本 極限 偏差 F7 基本 極限 偏差 D6 0 1 3 0 010 0 004 6 1 1 8 4 7 1 8 2 6 5 8 6 9 2 6 3 0 016 0 006 3 3 3 6 0 016 0 008 9 3 3 4 7 10 4 5 8 11 8 12 16 5 6 0 022 0 010 10 0 019 0 010 13 6 8 0 028 12 0 023 15 10 16 20 0 008 9 8 10 0 013 15 18 10 12 18 0 012 22 12 20 25 12 15 22 26 15 18 0 034 0 016 26 30 16 28 19 18 22 30 0 028 0 015 34 22 26 35 39 20 19 HT 200 26 30 0 041 0 020 42 46 30 35 48 0 033 0 017 52 25 HT20 0 56 35 42 55 59 42 48 62 66 0 012 48 50 0 050 0 025 70 0 039 0 020 74 30 56 67 0 040 鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板 用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上 3 7 夾具設(shè)計及操作說明 如前所述 在設(shè)計夾具時 為提高生產(chǎn)率 首先想到是怎么樣方便的安裝和 拆卸 本道工序就是采用了星形壓緊的方式 由于本夾具是對工件進(jìn)行鉆削加 工面 因此工件的主要受力是鉆削力 因?yàn)殂@削力是向下的 我們采用的是鉸 鏈壓板壓緊 壓緊力也是向下的 鉆削力和壓緊力方向相同 10 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了 時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的 通過 這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論 不再是紙上談兵 而是將理 論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計 使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了 設(shè)計的步驟和要領(lǐng) 使我們更好的利用圖書館的資料 更好的更熟練的利用我 們手中的各種設(shè)計手冊和 AUTOCAD 等制圖軟件 為我們踏入社會打下了好的基 礎(chǔ) 畢業(yè)設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的 還應(yīng)該更 好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合 因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo) 使我 們學(xué)到了很多 也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機(jī)會 它將是我們畢業(yè)設(shè) 計完成的更出色的關(guān)鍵一步 11 12 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小 為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的 基礎(chǔ) 但是 查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時 數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和 重疊 由于經(jīng)驗(yàn)不足 在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題 不過我的指導(dǎo)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(shè)計 這次畢業(yè)設(shè)計成績的取得 與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的 在此 我 衷心感謝我的指導(dǎo)老師 特別是每次都放下他的休息時間 耐心地幫助我解決 技術(shù)上的一些難題 她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神 精益求精的工作作 風(fēng) 深深地感染和激勵著我 從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成 他都始終給予 我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持 多少個日日夜夜 他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指 導(dǎo) 同時還在思想 生活上給我以無微不至的關(guān)懷 除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè) 水平外 他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣 并將積極影 響我今后的學(xué)習(xí)和工作 在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意 13 參 考 文 獻(xiàn) 1 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 長春汽車廠工人大學(xué) 機(jī)床夾具 設(shè)計手冊 M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1980 2 張進(jìn)生 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 3 李慶壽 機(jī)床夾具設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 4 李洪 機(jī)械加工工藝手冊 北京出版社 1996 5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 金屬切削手冊 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2544 6 黃如林 劉新佳 汪群 切削加工簡明實(shí)用手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 2544 7 余光國 馬俊 張興發(fā) 機(jī)床夾具設(shè)計 M 重慶 重慶大學(xué)出版社 1995 8 周永強(qiáng) 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) M 北京 中國建材工業(yè)出版社 2542 9 劉文劍 曹天河 趙維 夾具工程師手冊 M 哈爾濱 黑龍江科學(xué)技術(shù)出 版社 1987 10 王光斗 王春福 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2542 11 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 長春汽車廠工人大學(xué) 機(jī)床夾具 設(shè)計手冊 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1984 12 李慶壽 機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊 M 銀州 寧夏人民出版社 1991 13 廖念釗 莫雨松 李碩根 互換性與技術(shù)測量 M 中國計量出版社 2540 9 19 14 王光斗 王春福 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2540 15 樂兌謙 金屬切削刀具 機(jī)械工業(yè)出版社 25Q235 4 17 16 Machine Tools N chernor 1984 17 Machine Tool Metalworking John L Feirer 1973 14