畢業(yè)論文--支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備與夾具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目：支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備與夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　序言</b></p><p>　　機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們

2、能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。</p><p><b>　　目 錄</b></p&

3、gt;<p>　　序言……………………………………………………………………1</p><p>　　一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定……………………………………… 3</p><p>　　1.零件的工藝分析………………………………………………………………3</p><p>　　2.零件的生產(chǎn)類型 …………………………………………………………… 3<

4、;/p><p>　　二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 …………………………………3</p><p>　　1.選擇毛坯 …………………………………………………………………… 3</p><p>　　2.確定機(jī)械加工余量 ………………………………………………………… 3</p><p>　　3.確定毛坯尺寸 ………………………………………………

5、……………… 3</p><p>　　4.設(shè)計(jì)毛坯 …………………………………………………………………… 3</p><p>　　三、選擇加工方法，制定工藝路線…………………………………………… 4</p><p>　　1.定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………4</p><p>　　2.零件表面加工方法的選擇…………

6、…………………………………………4</p><p>　　3.制定工藝路線…………………………………………………………………4</p><p>　　四、工序設(shè)計(jì)………………………………………………………………………5</p><p>　　1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備……………………………………………………5</p><p>　　2.確定工序尺寸（

7、工序Ⅸ）……………………………………………………5</p><p>　　五、確定切削用量及基本時(shí)間（工序Ⅸ）………………………………………5</p><p>　　1.切削用量的計(jì)算………………………………………………………………5</p><p>　　2.基本時(shí)間tm的計(jì)算……………………………………………………………6</p><p>　　

8、3.輔助時(shí)間的計(jì)算……………………………………………………………6</p><p>　　4.其他時(shí)間的計(jì)算………………………………………………………………6</p><p>　　六、夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………………7</p><p>　　1.定位方案………………………………………………………………………7</p><

9、p>　　2.夾緊機(jī)構(gòu)………………………………………………………………………7</p><p>　　3.導(dǎo)向裝置………………………………………………………………………7</p><p>　　4.夾具與機(jī)床連接元件…………………………………………………………7</p><p>　　5.夾具體…………………………………………………………………………7</p&g

10、t;<p>　　七、結(jié)束語…………………………………………………………………………8</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………9</p><p><b>　　附件</b></p><p>　　第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定</p><p><b>

11、;　　一、零件的工藝分析</b></p><p>　　通過對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：</p><p>　　1.R面粗糙度為6.3，通孔φ30H7，粗糙度為1.6，此孔為加工其他孔的基準(zhǔn)。</p>

12、<p>　　2.孔φ8，粗糙度為12.5。</p><p>　　3.孔φ20，粗糙度為3.2。 </p><p>　　4.M面，粗糙度為6.3</p><p>　　5.S面，粗糙度為6.3。</p><p>　　6.T面，粗糙度為6.3。</p><p>　　7.鍵槽b=8,粗糙度為3.2。</p&

13、gt;<p>　　根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。</p><p><b>　　二、零件的生產(chǎn)類型</b></p><p><b>　　大批量生產(chǎn)。</b></p><p>　　第二章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)

14、計(jì)毛坯圖</p><p><b>　　一、選擇毛坯</b></p><p>　　該零件材料為HT200，零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用鑄造成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。</p><p>　　二、確定機(jī)械加工余量</p><p>　　根據(jù)工藝手

15、冊(cè)中的鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表得，單邊余量在厚度方向?yàn)?.0-2.0mm，水平方向亦為1.0-2.0mm。鑄件孔的單面余量查表得0.7mm.</p><p><b>　　三、確定毛坯尺寸</b></p><p>　　毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 </p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)毛坯

16、圖</b></p><p>　　第三章 選擇加工方法，制定工藝路線</p><p><b>　　一、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主

17、要的定位粗基準(zhǔn)。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的Φ30H7孔為精基準(zhǔn)。</p><p>　　二、零件表面加工方法的選擇</p><p>　　（1）R端面 </p><p>　　公差等級(jí)為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，需進(jìn)行粗銑

18、。</p><p>　?。?）Φ50外圓面 </p><p>　　為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級(jí)按IT14，需進(jìn)行粗銑。</p><p>　?。?）N端面 </p><p>　　為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級(jí)按IT14，需進(jìn)行粗銑。</p><p>

19、<b>　?。?）T端面 </b></p><p>　　公差等級(jí)按IT10，表面粗糙度為Ra6.3，粗銑即可。</p><p><b>　　（5）M端面 </b></p><p>　　公差等級(jí)按IT10，表面粗糙度為Ra6.3，粗銑即可。</p><p><b>　　（6）S端面 <

20、/b></p><p>　　公差等級(jí)為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，需鉆和鉸。</p><p>　?。?）Φ30H7通孔，倒角1.6×45 </p><p>　　公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為Ra3.2，需鉆、精擴(kuò)、精鉸。</p><p><b>　?。?）Φ8孔 </b></p>&

21、lt;p>　　公差等級(jí)為IT10，表面粗糙度為Ra12.5，需粗銑即可。</p><p>　?。?）Φ20半圓孔 </p><p>　　公差等級(jí)為IT8，表面粗糙度為Ra3.2，需鉆-鉸。</p><p><b>　　三、制定工藝路線</b></p><p>　　工序Ⅰ：粗銑M面。</p><

22、;p><b>　　工序Ⅱ：粗銑N面。</b></p><p><b>　　工序Ⅲ：粗銑R面。</b></p><p>　　工序Ⅳ：鉆-精擴(kuò)-鉸孔至Ø30H7,孔口倒角1.6×45 °。</p><p><b>　　工序Ⅴ：粗銑鍵槽。</b></p>&

23、lt;p>　　工序Ⅵ：粗銑S面及T面。</p><p>　　工序Ⅶ：粗銑-半精銑Ø18半圓面。</p><p>　　工序Ⅷ：鉆孔4-Ø8擴(kuò)鉸球形孔。</p><p><b>　　工序Ⅸ：清洗。</b></p><p><b>　　工序Ⅹ：終檢。</b></p>

24、<p><b>　　第四章 工序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　一、選擇加工設(shè)備與工藝裝備</p><p>　　二、確定工序尺寸（工序Ⅸ）</p><p>　　鉆Φ=28.6mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT9；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再由表可查得，Φ30mm的孔精鉸余量Z精鉸=0.2mm；鉆孔余量Z

25、查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030mm；鉆：0.120mm。</p><p>　　綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：Φ30+0.0300mm；鉆孔：Φ28+0.1200mm.</p><p>　　第五章 確定切削用量及基本時(shí)間（工序Ⅸ）</p><p><b>　　一、切削用量的計(jì)算</b><

26、;/p><p><b>　　（1）鉆孔工步</b></p><p>　　①被吃刀量的確定 取ap=5.8mm。</p><p>　　②進(jìn)給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r。</p><p>　?、矍邢魉俣鹊挠?jì)算 由表，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為25m/min。由公

27、式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=265r/min,參照表所列Z550 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=351/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nΠd/1000=33.06m/min.</p><p><b>　　(2) 精鉸工步</b></p><p>　?、俦吵缘读康拇_定 取ap=0.10mm。</p>&

28、lt;p>　?、谶M(jìn)給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.40mm/r。</p><p>　　③切削速度的計(jì)算 由表，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=42.4 r/min,參照表所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=47r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nΠd/1000=4.42m/min.</p>

29、<p>　　二、基本時(shí)間tm的計(jì)算</p><p><b>　　(1)鉆孔工步 </b></p><p>　　根據(jù)表，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=53mm;l2=1mm;l1=(D/2)×cotkr+(1～2)=（15mm/2）×cot54°+1mm=11.89mm;f= 0.

30、4mm/r;n= 351r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=(53mm+1mm+11.89mm)/(0.4mm/r×351r/min)=0.46min=28.1s。</p><p>　　(2) 精鉸工步 </p><p>　　根據(jù)表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時(shí)間。l1、l2由表按kr=15°、ap=(D-d

31、)/2=(30mm-29.8mm)/2=0.10mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=53mm；f=0.4mm/r; n=47r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時(shí)間tj=（53mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r×47r/min）=3.63min=218s。</p><p><b>　　三、輔助時(shí)間的計(jì)算</b></p><

32、;p>　　輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為，可取=0.15，則各工序的輔助時(shí)間分別為：鉆孔工步的輔助時(shí)間： =精鉸孔工步的輔助時(shí)間： =。</p><p><b>　　四、其他時(shí)間的計(jì)算</b></p><p>　　除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于右端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與

33、終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的，本工件均取3%，則各工序的其他時(shí)間（）可按關(guān)系式（3%+3%）X（）計(jì)算，分別為：鉆孔工步的其他時(shí)間：=。精鉸孔工步的其他時(shí)間：=</p><p><b>　　第六章 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　一、定位方案</b></p>&

34、lt;p>　　工件以R端面為定位基準(zhǔn)，采用平面和定位銷，V型塊組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個(gè)自由度、V行塊限制2個(gè)自由度，共限制了五個(gè)自由度。然后增加一個(gè)短銷來限制旋轉(zhuǎn)的自由度，所有六個(gè)自由度都被限制了。</p><p><b>　　二、夾緊機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用一般的螺旋夾

35、緊機(jī)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)螺母實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面夾緊。夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動(dòng)。由于夾緊力與鉆孔時(shí)產(chǎn)生的力方向垂直，所以需要對(duì)夾緊力進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　應(yīng)用下面的公式進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　其中：--摩擦系數(shù)只在夾緊機(jī)構(gòu)有足夠剛性才考慮。</p><p>　　K—安全系數(shù)，精加工時(shí)取1.5～2。</p><p>

36、<b>　　F—切屑力。</b></p><p>　　其中：--切屑條件修正系數(shù)。</p><p><b>　　A—單位切屑面積。</b></p><p><b>　　三、導(dǎo)向裝置</b></p><p>　　采用鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.2-1999。鉆套高度

37、H=37mm，排削間隙h=9mm。</p><p>　　四、夾具與機(jī)床連接元件</p><p>　　在夾具體上設(shè)計(jì)座耳，用T形螺栓固定。</p><p><b>　　五、夾具體</b></p><p>　　由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面與定位圓柱銷在安裝時(shí)垂直度在Φ16范圍內(nèi)允差0.1mm.此外，因?yàn)閵A具體

38、受力不打可以選用HT200材料鑄造出。</p><p><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p>　　短暫的課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，在這次設(shè)計(jì)中，我感受頗深。首先，明確設(shè)計(jì)目的，要求.綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了自主動(dòng)手與團(tuán)結(jié)合作的能力.將理論與實(shí)際結(jié)合起來.在設(shè)計(jì)過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯(cuò)誤,但是這并不影響我的斗志,不經(jīng)歷風(fēng)雨，怎能見彩虹，錯(cuò)誤是

39、難免的，挫折時(shí)暫時(shí)的，只要認(rèn)真努力，一切都會(huì)好的。我懂得設(shè)計(jì)人員的艱辛,也對(duì)他們的付出表示敬意.經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì),我有了更充分的自信.我相信一切困難都會(huì)有解決的辦法.同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。綜上所述，本次課程設(shè)計(jì)的基本目的已經(jīng)達(dá)到，較好的反映了零件加工過程中的定位需要。同時(shí)，在專用夾具設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料，所設(shè)計(jì)的夾具在使用上十分方便，定位準(zhǔn)確。繪制夾具體裝配圖時(shí)，很好運(yùn)用了機(jī)械制圖的知

40、識(shí)，圖幅表達(dá)合理，線條準(zhǔn)確。整理了以前學(xué)到過的知識(shí)，加強(qiáng)了實(shí)際操控與運(yùn)算的能力。</p><p>　　在此真心的感謝指導(dǎo)老師一直以來的關(guān)心和幫助。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]哈爾濱工業(yè)大學(xué) .《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 .1990。</p><p>　　[2]顧

41、崇衡 .《機(jī)械制造工藝學(xué)》.陜西科學(xué)出版社.1995。</p><p>　　[3]鄒青 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 . 機(jī)械工業(yè)出版社，200.8。</p><p>　　[4]崇凱 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》.化學(xué)工業(yè)出版社 .2006.12。</p><p>　　[5]周開勤 .《機(jī)械零件手冊(cè)》.高等教育出版社 .1994。</p

42、><p>　　[6]大連組合機(jī)床研究所 .《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》.機(jī)械工業(yè)出版社 .1978。</p><p>　　[7]李云..《機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社 .1997.8。</p><p>　　[8]孟少農(nóng)..《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1991.9。</p><p>　　[9]李慶壽.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)

43、械工業(yè)出版社 .1984。</p><p>　　[10]于駿一 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。</p><p>　　[11]薛源順..《機(jī)床卡具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。</p><p>　　[12]趙家奇 .《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書—2版》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000.10。</p><p>

44、;　　[13]陶崇德.葛鴻翰 .《機(jī)床夾具設(shè)計(jì).第二版》.上海：上海科技技術(shù)出版社 .1989。</p><p>　　[14]黃健求..《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》. 機(jī)械工業(yè)出版社 .2005。</p><p>　　[15]楊叔子. 《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》. 機(jī)械工業(yè)出版社 .2000。</p><p><b>　　附件圖紙</b></p>