畢業(yè)設計（論文）支架座零件加工工藝夾具設計

畢業(yè)設計（論文）題目

支架座零件的加工工藝夾具設計全套設計請加197216396或401339828摘要本設計專用夾具的設計支架座零件加工過程的基礎上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設計遵循的原則是先加工面后加工孔表面?？准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過底面作一個良好的基礎過程的基礎。主要的流程安排是支持在定位孔過程第一個，然后進行平面和孔定位技術支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔單獨過程。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機構，因此，對于大批量，更高的生產力，滿足設計要求。關鍵詞：支架座類零件；工藝；夾具；全套設計請加197216396或401339828

ABSTRACTFoundationdesignofbodypartsprocessingprocessthedesignofspecialfixture.Themainprocessingpartsprocessingplaneandholes.Ingeneral,ensureeasytoguaranteeprecisionmachiningholesthan.Therefore,thedesignprincipleisfirstmachinedsurfaceaftermachiningholesurface.Periodicholemachiningplaneisobviousthatroughmachiningandmachiningprecisionmachininghole.Agoodfoundationonthebottomsurfaceoftheprocess.Themainprocessissupportedinthepositioningholeprocessfirst,andthentheprocessingholeplaneandtheholepositioningtechnologysupport.Inasubsequentstep,inadditiontoprocessingtechnologyarepositionedintheplaneandtheotherholeholeandseparateprocess.Thewholeprocessisacombinationoftheselectiontool.Specialfixturefixtureselection,aself-lockingmechanism,therefore,forlargequantities,higherproductivity,meetthedesignrequirements.Keywords:boxtypeparts;technology;fixture;

目錄TOC\o"1-3"\u摘要 IIABSTRACT III1加工工藝規(guī)程設計 11.1零件的分析 11.1.1零件的作用 11.1.2零件的工藝分析 21.2支架座加工措施 21.2.1孔和平面的加工順序 21.2.2孔系加工方案選擇 21.3支架座加工定位基準的選擇 31.3.1粗基準的選擇 31.3.2精基準的選擇 31.4支架座加工主要工序安排 41.5機械加工余量、工序及毛坯的確定 51.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 61.7時間定額計算及生產安排 122加工Φ98孔夾具設計 142.1車床夾具設計要求說明 142.2車床夾具的設計要點 142.3定位機構 162.4夾緊機構 162.5零件的車床夾具的加工誤差分析 182.6定位銷選用 192.7確定夾具體結構尺寸和總體結構 192.8零件的車床專用夾具簡單使用說明 20總結 21參考文獻 22致謝 231加工工藝規(guī)程設計1.1零件的分析1.1.1零件的作用題目給出的零件是支架座,支架座零件的加工質量，支架座零件的加工質量，并確保組件正確安裝。1.1.2零件的工藝分析支架座類零件圖。支架座是一個支架零件，別安裝在五個平面的外表面加工的需要。此外，表面還需加工一系列孔?？煞秩M加工表面。分析如下：（1）以寬度為69的底平面加工面。這一組加工表面包括：底面銑削加工；2-Φ12mm孔。（2）以Φ30mm的支承孔為加工面。這一組包括：Φ30mm。（4）以φ45大端面為加工面主要加工表面有以下3個主要加工表面;1.端面通過粗銑精銑達到1.6精度要求2.內圓粗鏜、半粗鏜、精鏜達到6.3的精度要求3.底面通過粗銑直接使底面精度達到12.51.2支架座加工措施由以上分析可知。支架座零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應對孔與平面間的關系。由于是大生產量生產。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。1.2.1孔和平面的加工順序支架座類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而孔加工提供前提，也有利于保護刀具。1.2.2孔系加工方案選擇通過支架座的加工方案，應選擇符合加工方法，加工精度和加工設備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經濟因素。了滿足精度和生產率的要求，應選擇在的最終價格。根據基支架座部要求顯示和生產力的要求，目前應用在鏜床夾具鏜床組合適于。鏜套加工在大批量生產中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產效率很高。結構復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。（2）用坐標鏜方法在現代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且可以實現大的品種和數量，和產品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。隨著坐標鏜削的方法，需要支架座孔的和在直角坐標轉換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。1.3支架座加工定位基準的選擇1.3.1粗基準的選擇基準的選擇應滿足下列要求：（1）保證每個重要支持均勻的加工余量；（2）保證零件和管壁有一定的差距。了滿足要求，主要支持應作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。1.3.2精基準的選擇從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準的選擇應能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準，但因它是對垂直主軸承孔的基礎。1.4支架座加工主要工序安排用于零件的批量生產，總是首先產生均勻的基準。處理的第一步是處理一個統(tǒng)一的基礎。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎處理已經完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應在兩個工藝孔加工工藝處理。工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔立式銑床的鉆頭，切削力大，也應在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結束后。根據以上原則應該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。工藝路線一：10 鑄 鑄造毛坯20 熱 時效熱處理30 涂 涂底漆40 銑 粗銑、精銑底平面50 銑 粗銑精銑φ45一側端面60 銑 粗銑精銑φ45另外一側端面70 鉆 鉆、擴、鉸Φ12mm80 車 車Φ30mm孔90 鉗 表面去毛刺60 檢 檢驗入庫工藝路線二：10 鑄 鑄造毛坯20 熱 時效熱處理30 涂 涂底漆40 銑 粗銑、精銑底平面50 車 車φ45一側端面60 車 車φ45另外一側端面70 鉆 鉆、擴、鉸Φ12mm80 車 車Φ30mm孔90 鉗 表面去毛刺60 檢 檢驗入庫根據加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一：10 鑄 鑄造毛坯20 熱 時效熱處理30 涂 涂底漆40 銑 粗銑、精銑底平面50 銑 粗銑精銑φ45一側端面60 銑 粗銑精銑φ45另外一側端面70 鉆 鉆、擴、鉸Φ12mm80 車 車Φ30mm孔90 鉗 表面去毛刺60 檢 檢驗入庫1.5機械加工余量、工序及毛坯的確定“支架座”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產，鑄造毛坯。（1）底面的加工余量。根據要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：粗銑：參照《工藝手冊第1卷》。其余量值規(guī)定，現取。精銑：參照《手冊》，余量值。（2）螺孔毛坯實心，不沖孔（3）端面加工余量。端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：粗銑：參照《工藝手冊》，其余量規(guī)定，取。（4）螺孔加工余量毛坯實心，不沖孔。1.6確定切削用量及基本工時（機動時間）工序10：無切削加工，無需計算工序20：無切削加工，無需計算工序30：無切削加工，無需計算工序40：粗銑、精銑底平面機床：立式銑床X52K刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：，，齒數。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：?。喝°娤魉俣让魁X進給量：取取銑削速度機床主軸轉速：按照文獻，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：：,取切削工時被切削層：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次數為1機動時間：機動時間：所以該工序總機動時間工序50：粗銑精銑φ45一側端面機床：立式銑床X52K刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：，，齒數。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：?。喝°娤魉俣让魁X進給量：取，取銑削速度機床主軸轉速：按照文獻，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：：取切削工時被切削層：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次數為1機動時間：機動時間：所以該工序總機動時間工序60：粗銑精銑φ45另外一側端面機床：立式銑床X52K刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：，，齒數，此為粗齒銑刀。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：?。喝°娤魉俣让魁X進給量：取取銑削速度機床主軸轉速：按照，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：：取切削工時被切削層：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次數為1機動時間：機動時間：所以該工序總機動時間工序6：鉆、擴、鉸Φ12mm。機床：Z525刀具：根據參照文獻選高速鋼錐柄麻花鉆頭。=1\*GB2⑴鉆孔Φ11鉆、擴、鉸Φ12mm時先鉆孔切削深度：進給量：取。切削速度：取。機床主軸轉速：，按照文獻[3]表3.1～31，取所以實際切削速度：切削工時被切削層：刀具切入：刀具切出：取走刀次數為1機動時間：=2\*GB2⑵擴孔刀具：選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403切削深度：進給量：取。切削速度：取。機床主軸轉速：按照文獻取所以實際切削速度：切削工時被切削層：刀具切入有：刀具切出：，取走刀次數為1機動時間：=3\*GB2⑶鉸孔刀具：根據參照文獻選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。切削深度：，且。進給量：根據文獻取。切削速度：參照文獻取。機床主軸轉速：按照文獻[3]表3.1～31取實際切削速度：切削工時被切削層：刀具切入，刀具切出：取走刀次數為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：工序80、車Φ30mm孔機床：臥式車床CA6140刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：=1\*GB2⑴粗鏜進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。切削速度：取。機床主軸轉速：，按照文獻[3]表3.1～41，取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：被切削層：刀具切入：刀具切出：取行程次數：機動時間：=2\*GB2⑵精鏜進給量：確定進給量切削速度：取機床主軸轉速：，按照文獻[3]表3.14—41，取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：被切削層：刀具切入：刀具切出：取行程次數：機動時間：所以該工序總機動工時1.7時間定額計算及生產安排設年產量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產時間不應超過1.14min。機械加工單（在上述生產類型）時間定額：大規(guī)模生產）大規(guī)模生產：參照《工藝手冊》（生產類型：中批以上）時間計算公式：（大量生產時）因此大批量單件時間計算：其中：—單件時間定額—基本時間（機動時間）—輔助時間。—布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值工序1：粗、精銑底面機動時間：輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。在加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則：根據《工藝手冊》，單間時間定額：工序2：鉆底面孔機動時間：輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。裝卸短暫所以取裝時間。則：根據《工藝手冊》單間時間定額：因此布置一臺機床即能滿足生產要求。工序5：粗銑端面機動時間：輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。則：根據《工藝手冊》，單間時間定額：一臺機床即能滿足生產要求。工序7：粗鏜30孔機動時間：輔助時間：參照《工藝手冊》取工步輔助時間。所以取裝時間。則：根據《工藝手冊》，單間時間定額：即能滿足生產要求2車床夾具設計2.1車床夾具設計要求說明利用本夾具主要用來加工鏜孔Φ30孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉軸線同軸。（1）安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設計的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉，刀具做進給運動定心式車床夾具在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構。角鐵式車床夾具在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具?；ūP式車床夾具這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。（2）安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉運動，夾具做進給運動。由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。而生產中需自行設計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。2.2車床夾具的設計要點（1）定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求 當加工回轉表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結構和布置必須保證這一點。當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉軸線為基準來確定定位元件的位置。工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。（2）夾具與機床主軸的連接車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。根據徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結構。圖1-b所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結構，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。圖1車床夾具與機床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用，設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結構尺寸，可查閱有關手冊2.3定位機構由零件圖可知：在對鏜孔Φ30孔行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，底面孔進行了鉆、擴加工。因此，定位、夾緊方案有：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。鏜孔Φ30孔時為了使定位誤差達到要求的范圍之內，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。一面即底平面。2.4夾緊機構選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下：夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。夾緊機構的操作應安全、方便、迅速、省力。機構應盡量簡單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結構與參數見夾具裝配圖和零件圖。根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即：安全系數K可按下式計算有：：式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]表可得：所以有：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數由參考文獻[5]可查得：其中：螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：圖4.1移動壓板受力簡圖由表得：原動力計算公式即：由上述計算易得：由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。2.5零件的車床夾具的加工誤差分析該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示：由參考文獻[5]可得：=1\*GB2⑴兩定位銷的定位誤差：其中：，，，⑵夾緊誤差：其中接觸變形位移值：查[5]表1～2～15有。⑶磨損造成的加工誤差：通常不超過⑷夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.6定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數如下表：表3.1定位銷dHD公稱尺寸允差111615～0.01122514M1242.7確定夾具體結構尺寸和總體結構夾具體設計的基本要求（1）應有適當的精度和尺寸穩(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面，應有適當的尺寸精度和形狀精度，它們之間應有適當的位置精度。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應有足夠的強度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。（3）應有良好的結構工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。（5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。2.8零件的車床專用夾具簡單使用說明為提高生產率，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。（1）夾具的總體結構應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。（2）當工件和