支座座子加工工艺和夹具设计【钻+铣】【含图纸+文档全套】

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Key words:process， process， cutting， clamping， positioning error 目录 摘要 II Abstract III 第1章 绪论 1 第2章 加工工艺规程设计 2 2.1 零件的分析 2 2.1.1 零件的作用 2 2.1.2 零件的工艺分析 2 2.2 支座座子零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 3 2.3 支座座子零件加工定位基准的选择 3 2.3.1 粗基准的选择 3 2.3.2 精基准的选择 3 2.4 支座座子零件加工主要工序安排 4 2.5 机械加工预留、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5 2.6确定切削用量及基本工时（机动时间） 5 第3章 铣上平面夹具 15 3.1 研究原始质料 15 3.2 定位、夹紧方案的选择 15 3.3 切削力及夹紧力的计算 15 3.4 误差分析与计算 16 第4章　钻Φ15mm孔专用夹具设计 18 4.1问题的指出 18 4.2定位基准的选择 18 4.3夹具方案的设计 18 4.4.切削力和夹紧力计算 18 4.5夹紧力的计算 19 4.6定位误差分析 20 4.7零、部件的设计与选用 21 结 论 22 参考文献 23 致 谢 24 第2章　加工工艺规程设计 第1章 绪论 工装工艺及夹具毕业设计是对所学专业课知识的一次巩固，技术设备的设计。研究生学习标准化知识，是学习每个加工进行深入审查研究，是理论和实践相结合和进入社会实践的准备。它已成为一个关键重要的机械设备。设计夹具和使用是重要的促进生产工艺的发展措施。 制定加工工艺是生产准备工作的主要依据。因此，调节原料和毛坯的供给，以修改设备，并且设计和制造技术和设备，以及生产计划的制备，以及工作和生产成本会计分配。 规划加工工艺生产，计划和调度的基础组织。有了它，你可以把进度为生产产品和相应的调度计划，并能做到科学衔接的每一步，所以均衡生产，顺利实现优质，高产，低耗。 制造工艺过程卡和加工工序卡，两个主要的技术文件。加工工艺卡片，文件说明机器部件的操作过程。以及为了引导在更详细的生产加工过程卡过程的制备，以及该卡的每个项目小批量生产。发达的加工工艺卡，用于生产直接指导工人的每一个步骤，以及用于产生大量零件和大规模生产的重要基础准备工作。 第2章 加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 题目定的零件名称是支座座子。支座座子的主要作用是保证其他零件装入进来能够正确的配合，以保证具体的安装过程。因此，装配精度和精密加工转运动部件的质量不仅直接影响，而且影响工作精度，性能和寿命。 , 图2.1 支座座子 2.1.2 零件的工艺分析 由支座座子零件图知。支座座子零件是一个板类零件，它的外表面有4处需要进行加工。主要是孔的表面。进一步加工是位于在每个表面上一系列的孔。因此，它可以分为加工表面三组。之间相互特定尺寸位置关系。它分析如下： （1）粗铣底面 （2）粗铣尺寸为120mm的左侧端面，这组加工平面含：面的铣削加工；所要表面粗糙度。 （3）粗铣尺寸为120mm的左侧端面，这组加工平面含：面的铣削加工；所要表面粗糙度。 （3）粗铣尺寸为60mm的前端面，这组加工平面含：面的铣削加工；所要表面粗糙度。 （4）粗铣尺寸为60mm的后端面，这组加工平面含：面的铣削加工；所要表面粗糙度。 （5）钻扩铰Φ15mm孔；所要表面粗糙度。 （6）钻2-Φ11mm孔；所要表面粗糙度。 （7）钻M8mm底孔，然后攻丝M8孔；所要表面粗糙度。 2.2 支座座子零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 由以上分析可知。该支座座子零件的主要加工表面是平面及孔系。一般确保平面的加工精度相比保证孔系的加工精度更容易掌握。因此，对于支座座子零件，过程中的主要问题是要确保的大小和位置的孔精度，处理孔与平面的关系。 由于大生产。如何满足生产力也是加工的主要考虑因素。 2.3 支座座子零件加工定位基准的选择 2.3.1 粗基准的选择 选择粗基准满足下列要求是肯定的: (1) 为了确保统一加工出来所有主要孔; (2) 保证装入支座座子孔与边缘有一定的空隙。 为了满足这些所要，你必须选择主轴承孔作为一个重要的基准。进行部分的孔作为一个粗略的基准。此外前部和后部的表面上最近的孔作为一个重要的基准，以限制这一专题的四个自由度，然后第二个主轴承孔位置限制第五自由度。作为粗基准，因为它基于孔加工精度找出参考平面。因此，后来支持精密加工主要支承孔，孔加工预留要统一。因为孔的位置相同的核心。因此，孔的预留均匀也间接地保证相对于墙上的孔位置。 2.3.2 精基准的选择 从支座座子零件孔和缝隙、 孔和平面之间的平面和平面的位置。应选择精确的基础，以确保一样的基准定位。支座座子零件部分分析、 顶平面与主要的支承孔相平行，占地较大，适合使用精确的基础。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制所加工的零件的四个自由度，如果使用典型的两孔定位，你基本上可以满足使用共同的参考位置所要的整个过程。在前部和后部的表面，甚至如果它是一种载体部件的安装基础，而是因为对主要承重垂直孔部分。如果它们被用作基准加工孔，定位、 夹紧和夹具的设计有一些困难。 2.4 支座座子零件加工主要工序安排 确定如下支座座子零件加工工艺步骤： 工艺步骤一： 10 铸造 采用铸造的方式获得毛坯 20 时效 时效处理，去应力 30 铣 粗铣底面 40 铣 粗铣尺寸为120mm的左侧端面 50 铣 粗铣尺寸为120mm的右侧端面 60 铣 粗铣尺寸为60mm的前端面 70 铣 粗铣尺寸为60mm的后端面 80 钻 钻扩铰Φ15mm孔 90 钻 钻2-Φ11mm孔 100 钻 钻M8mm底孔，然后攻丝M8孔 110 去毛刺 清洗去毛刺 120 验收 验收 130 入库 入库 工艺步骤二： 10 铸造 采用铸造的方式获得毛坯 20 时效 时效处理，去应力 30 铣 粗铣底面 40 铣 粗铣尺寸为120mm的左侧端面 50 铣 粗铣尺寸为120mm的右侧端面 60 铣 粗铣尺寸为60mm的前端面 70 铣 粗铣尺寸为60mm的后端面 80 钻 钻2-Φ11mm孔 90 钻 钻M8mm底孔，然后攻丝M8孔 100 钻 钻扩铰Φ15mm孔 110 去毛刺 清洗去毛刺 120 验收 验收 130 入库 入库 与上述方案加工似乎合理，但通过仔细考虑零件的技术所要和可能的处理方法，你会发现仍然有一个问题，另附机械加工工艺过程综合卡片。经充分考虑后，综合选择方案1. 2.5 机械加工预留、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 支座座子零件的毛坯形式是铸造毛坯，材质采取HT200。硬度HB 170—241，生产类型系为大批量。 1、底面的加工预留尺寸。 顶面加工可分成粗铣和精铣二步加工法。按照工序所要，每一工步预留如下： 粗铣：找出参考书本【机械加工工艺手册-NO.1卷】找到表号为3.2.23的表格。它的预留值从表格可以看出要求在，在本设计中我选择。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。 精铣：找出参考书本【机械加工工艺手册】找到表号为2.3.59的表格，其预留值从表格可以看出要求是。 2、孔 毛坯为实心，不冲孔。 3、端面加工预留。 按照工艺所要，前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序预留如下： 粗铣：找出参考书本【机械加工工艺手册-NO.1卷】找到表号为3.2.23的表格，加工预留从表格可以看出要求在，在本设计中我选择。 半精铣：找出参考书本【机械加工工艺手册-NO.1卷】，加工预留值取为。 精铣：找出参考书本【机械加工工艺手册】，加工预留取为。 2.6确定切削用量及基本工时（机动时间） 工序30：粗铣底面 机床：铣床X52K 刀具：按要求选用面铣刀，硬质合金端铣刀 齿数[10] （1）粗铣支座座子零件上端面 铣削深度： 每齿进给量：按照【机械加工工艺手册】找到表号为2.4.73的表格，选择 铣削速度：找出参考书本【机械加工工艺手册】找到表号为2.4.81的表格，选择 机床主轴转速：，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：按照【机械加工工艺手册】找到表号为2.4.81的表格, 被切削层长度：从毛坯尺寸中得到 刀具切入长度： 刀具切出长度：选择 走刀次数为1 机动时间： 工序40：粗铣尺寸为120mm的左侧端面 铣削深度： 每齿进给量：按照【机械加工工艺手册】找到表号为2.4.73的表格，选择 铣削速度：找出参考书本【机械加工工艺手册】找到表号为2.4.81的表格，取 机床主轴转速：，选择 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： 被切削层长度：从毛坯尺寸中得到 刀具切入长度：精铣时 刀具切出长度：选择 走刀次数为1 机动时间： 本工序机动时间 工序50：粗铣尺寸为120mm的右侧端面 铣削深度： 每齿进给量：按照【机械加工工艺手册】找到表号为2.4.73的表格，选择 铣削速度：找出参考书本【机械加工工艺手册】找到表号为2.4.81的表格，取 机床主轴转速：，选择 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： 被切削层长度：从毛坯尺寸中得到 刀具切入长度：精铣时 刀具切出长度：选择 走刀次数为1 机动时间： 本工序机动时间 工序60：粗铣尺寸为60mm的前端面 机床：铣床X52K 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），刀具型号材料选， ，齿数，是粗齿铣刀。 因其单边预留：Z=3mm 所以铣削深度：=3mm 每齿进给量：从第三本文献的表号中2.4～73可找出，选择：从第三本文献的表号中2.4～81可找出，选择铣削速度 每齿进给量：从第三本文献的表号中2.4～73可找出，选择从第三本文献的表号中2.4～81可找出，选择铣削速度 机床主轴转速： 从第三本文献的表号中3.1～74可找出，选择 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：从第三本文献的表号中2.4～81可找出, 选择 切削工时 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：选择 走刀次数为1 机动时间： 机动时间： 所以该工序总机动时间 工序70：粗铣尺寸为60mm的后端面 机床：铣床X52K 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），刀具型号材料选， ，齿数，是粗齿铣刀。 因其单边预留：Z=3mm 所以铣削深度：=3mm 每齿进给量：从第三本文献的表号中2.4～73可找出，选择：从第三本文献的表号中2.4～81可找出，选择铣削速度 每齿进给量：从第三本文献的表号中2.4～73可找出，选择从第三本文献的表号中2.4～81可找出，选择铣削速度 机床主轴转速： 从第三本文献的表号中3.1～74可找出，选择 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：从第三本文献的表号中2.4～81可找出, 选择 切削工时 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：选择 走刀次数为1 机动时间： 机动时间： 所以该工序总机动时间 工序80：钻扩铰Φ15mm孔 机床：立式钻床Z525 刀具：从第三本文献的表号中4.3～9可找出选高速钢锥柄麻花钻头。 ⑴ 钻孔φ15 进给量：从第三本文献查到表号中2.4～38可找出，选择。 切削速度：从第三本文献查到表号中2.4～41可找出，选择。 机床主轴转速： ， 从第三本文献查到表3.1～31，取 所以实际切削速度： 切削工时 被切削层长度： 刀具切入长度： 刀具切出长度： 选择 走刀次数为1 机动时间： ⑶ 铰孔φ15 刀具：从第三本文献查到表号中4.3～54，选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度：，且。 进给量：从第三本文献查到表号中2.4～58可找出，选择。 切削速度：从第三本文献查到表号中2.4～60可找出，选择。 机床主轴转速： 从第三本文献查到表号中3.1～31，选择 实际切削速度： 切削工时 被切削层长度： 刀具切入长度， 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间： 此道工步需要的加工机动时间总共为： 工序90：钻2-Φ11mm孔 凭据【机械加工工艺手册】NO.2卷。钻孔工序时的刀具选择直柄短麻花钻（GB1436-85），钻床选Z525摇臂机床。 按照【机械加工工艺手册】NO.2卷书中找出表号为10.4-2的表格，找出钻孔进给量0.20～0.35。 则选择 按照【机械加工工艺手册】NO.2卷书本中表号为10.4-9的表格来定量切削速度 切削速度计算公式为 经查，参数是，刀具耐用度T=35 则 ==1.6 所以 ==72 选取 所以，实际切削速度是=2.64 确定切削时间（一个孔） = 工序100：钻M8mm底孔，然后攻丝M8孔 机床：立式钻床Z525 刀具：按照第三本文献查到表号中4.3～9可找出选高速钢锥柄麻花钻头。 切削深度： 进给量：从第三本文献查到表号中2.4～38可找出，取。 切削速度：从第三本文献查到表号中表2.4～41，取。 机床主轴转速： ， 从第三本文献查到表3.1～31，取 所以实际切削速度： 切削工时 被切削层长度： 刀具切入长度： 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间： 第4章　钻端面3个孔专用夹具设计 第3章 铣上平面夹具 3.1 研究原始质料 利用本夹具主要用来加工铣上平面夹具,处理时除了粗糙度见面的时候，也能满足这两个孔轴之间的公差要求。为了保证的技术要求，关键是要定位的请求。同时，我们必须考虑如何提高劳动生产率和劳动强度。 3.2 定位、夹紧方案的选择 为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面一销再加上一手动调节的螺丝定位的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。 3.3 切削力及夹紧力的计算 刀具：铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 参考第五个所给资料5表1～2～9 可得铣削切削力的计算公式： 有： 实际所需夹紧力公式： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式参数： 由此可得： 所以 根据劳动力切削力夹紧力的情况下，找出夹紧最不利的时间过程中，按静力平衡原理来计算理论夹紧力。最后，为了确保可靠的夹紧，然后由一个安全系数乘以如果需要的夹紧力的实际值。 安全系数K可按下式计算有：： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]表可得： 所以有： 该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则；　参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力Ｆ之间的关系F夹＝KF 轴向力：F夹＝KF （N） 扭距： Nm 3.4 误差分析与计算 该夹具以一底面一侧面，一个活动V型块 定位，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 参考第五个所给资料可得： ⑴V型块的定位误差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨损造成的加工误差：通常不超过 ⑷ 夹具相对刀具位置误差：取 误差总和： 第4章　钻Φ15mm孔专用夹具设计 4.1问题的指出 因为我们的大批量生产、 批量生产、类型必须采取的生产效率，降低工人的劳动强度，保证质量，需要设计专用夹具。 因为精度不是很高，所以在这个过程中处理时，主要考虑如何降低生产成本，降低劳动强度。 本设计选择为了Φ15mm孔，它将用于Z525钻床。 4.2定位基准的选择 加工中心和端面(位置，所以可以得出结论，孔是在两个端面，和也向其孔为通孔到期结束后精加工铣、 高精度、 工艺基准的目的，以促进这一进程，您必须选择适当的基准，其加工。夹具设计必须首先满足这些愿望，保证高效率的前提下，还应考虑到帐户文件夹特定的制造工艺和生产效益。夹具加工操作过程中的必须方便、 稳定和可靠的定位和夹紧和夹具应该有更好的刚度。 4.3夹具方案的设计 必须首先被清楚它们的处理如图所示放置水平，以便钻床作业。所以你想要让它完美的位置，您可以使用: 加固定 v 形块和活动 v 形块定位，不仅简单而且容易实现。如图所示在图、 下限的自由 3、 两个自由度，活动 v 形块限制到了一定程度的自由，能够可靠的定位、 固定的 v 块限制我加工稳定性，设计方案，总的部件的限制所有的 6 自由度的处理，完美的位置。 在此方案中，支持向他们站起来，限制它的 z 轴、 旋转 z 轴、 y 轴的旋转移动三个自由度的运动。固定的 v 块限制的 y 轴 x 轴运动，运动活动 v 形块限制 z 轴的旋转，所有的 6 自由度都设定在一定的范围内活动。 根据上文所述的选项。 4.4.切削力和夹紧力计算 （1）刀具：刀具用高速钢刀具钻头 机床： Z525机床 切削力公式： 式中 查表得： 其中：, 即： 实际所需夹紧力：从第五个文献资料上需要找到表号为得： 有： 安全系数K可按下式计算有： 式子里：为安全系数，从第五个文献资料上需要找到表号为 可得： 所以 4.5夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机， 由 以上公式里,f=摩擦系数，选择 F=+G G为所加工的零件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料45钢性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅： 许用应力幅： 螺钉的强度校核：它的许用切应力应该是 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 满足所要 从以上各步骤可核对出夹具不仅安全的，而且还可靠.， 在确定可靠的夹紧力前，要先对快速螺旋定位机构进行一次快速的人工夹紧，并且调节夹紧力调节装置. 4.6定位误差分析 （1）确定定位组件尺寸和公差。 夹具的主要定位元件为一平面和V型块间隙配合。 （2） 孔心是所加工的零件的工序基准，处理最大，针直径零件罩时香港鑫在任意方向，最大变化量等于孔和 PIN 符合最大金额。此夹具用于水平无聊机处理，这样处理后，从侧孔夹具的腿真实接触。你可以找到香港鑫在处的接触点和分布中心的打屁股的孔径公差的最大变化的方向。由心定位孔加工的部分。工序尺寸和固定点的接触和分布中心在同一个方向，位置误差是: Td=Dmax-Dmin 为了满足处理操作，过程中误差的总和会等于或小于操作所需的公差。 所有同机床夹具有关系的加工差，常规用以下公式表示： 参考第五个所给资料可得： ⑴ 定位误差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨损造成的加工误差：通常不超过 ⑷ 夹具相对刀具位置误差：取 误差总和： 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度所要。 4.7零、部件的设计与选用 钻套，钻轴套、 模板设计和选择 加工孔只需通过钻头来进行钻切削。可互换的钻套 (其结构，如下图中所示) 选择通过更换钻头，减少额外时间设置。 本文选择翻转钻模板，通过沉头螺钉锥销来定位。 结论 结论 这样的设计是支座座子工艺和夹具设计，夹具是机械加工重要基础，所设计的零件加工部位多，加工精度高，所需的处理时间长加工，生产零件的成本相对较高。通过设计工具持有人的部分，我理解的一般原理和工艺路线规划工具大部分地区，深化工程工具制造过程的理解，让我一般机械零件的生产和设计工具有更深入的了解。 虽然规划灯，理解部分的角色，你有一个通用的设计原则，这是适合现代数控机床结构简单，以满足生产的不同环节，并因此广泛应用。 通过这次机械设计，大大提高了设计速度，节省了大量的时间，避免不必要的重复劳动，同时实现了图纸的统一规范。 参考文献 参考文献 [1] 柯明扬．主编．机械制造工艺学[M]．北京：北京航空航天大学出版社，1996：132-153． [2] 陈于萍．主编．互换性与测量技术基础[M]．北京：机械工业出版社，2003：32-56． [3] 关慧贞，冯辛安．主编．机械制造装备设计[M]．机械工业出版社，2009：51-59． [4] 黄如林，汪 群．主编．金属加工工艺及工装设计[M]．北京：化学工业出版社，2006：27-64． [5] 李名望．主编．机床夹具设计实例教程[J]．北京：化学工业出版社，2009：82-113． [6] Mechanical Drive(Reference Issue)．Machine Design[M]．52(14)，1980：97-105． [7] Rajput R K．Elements of Machanical Engineering[M]．Katson Publ．House，1985：55-63． [8] Hindhhede I，Uffe．Machine Design Fundermentals A Practical Approach[M]．New York：Wiley，1983： 77-89． [9] Kuehnle M R．Toroidal Drive Concepts．Product Engineering．Aug．1979：21-36． [10] Robert J Funfanmentals of Robotics的意思是Analysis and Control [M].．New Jersey：Prentice Hall，1990：94-109． [11] 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