支座的鉆M10螺紋孔夾具設計及加工工藝裝備含4張CAD圖

支座的鉆M10螺紋孔夾具設計及加工工藝裝備含4張CAD圖,支座,m10,螺紋,羅紋,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,cad 機械制造技術基礎 課程設計說明書 學 院： 專 業(yè)： 姓 名： 學 號： 20XX年6月 摘 要 這個項目的設計包括機床夾具的基礎知識、機械設計、機械加工生產、金屬加工工藝、尺寸公差和配合。 支座夾具設計和加工工藝規(guī)劃包括零件加工工藝設計、專用夾具的設計和加工流程設計三部分。第一部分應該分析設計過程中,了解并掌握一些技術現(xiàn)在沒有的設計結構,根據(jù)需求進行分析和確認加工基準,部分設計過程;然后部分大小的每個步驟的過程中,每一個過程,關鍵是要確定切削參數(shù)對加工設備;特殊的夾具設計,然后選擇夾具部分的設計,如定位裝置、夾緊裝置,使組件、機械部分和其他部分的特定連接; 夾具定位誤差的分析和計算的出口,結構的合理性和夾具的缺陷,在未來再改進設計。 關鍵詞：夾具；工序；切削用量；分析； V Abstract The design of the project, including machine tool fixture, mechanical manufacturing process, metal cutting, tolerance and fit, and other basic knowledge. The machining process planning and fixture design of the end bracket includes three parts: process design, process design and fixture design. The first part should be analyzed in the design process, know the design structure of some technology gaps, and choose the good parts processing base, part of the design process; then each part of the size of the steps in the process of each process, the key is to determine the cutting parameters on the machining equipment; special fixture design, and select part of the fixture design such as, positioning device, clamping device, the components, mechanical parts and other parts of the specific connection; analysis and calculation of fixture location error exit, reasonable structure and defect of the fixture, and pay close attention to the improvement of design in the future. Key words: Fixture; Process; Cutting amount; Analysis; 目 錄 摘 要 II Abstract III 第1章 前言 1 第2章 零件的分析 2 2.1 零件的作用 2 2.2零件的工藝分析 2 2.3 生產類型的確定 3 2.4 毛坯制造形式及結構的確定 3 第3章 工藝規(guī)程設計 5 3.1基準的選擇 5 3.2 加工工藝路線的確定 5 3.3切削用量及切削時間的確定 7 第4章 夾具設計 8 4.1 設計類型及機床選擇 8 4.2 定位方案的確定 8 4.3 夾緊方案的確定 9 4.4夾緊力計算 9 4.5導向裝置設計 10 4.6 夾具簡要操作說明 10 結 論 12 參考文獻 14 第1章 前言 機械制造行業(yè)生產的零件和產品一定的形狀和大小,并配備機械設備行業(yè)。機械制造出來的產品既可以為人們直接使用,也可以給其他生產性行業(yè)提供設備，現(xiàn)在的社會有很多機械和機械生產出來的產品。我們的生活與制造業(yè)是息息相關的,制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要乃至主要產業(yè),是一個國家和民族發(fā)展的主要力量。當前社會,機械制造水平已經成為一個重要的指標來衡量一個國家和民族經濟的科技水平及綜合實力。 支座的加工工藝和夾具的設計是未來教學步驟在機械制圖課程設計,機械設計, 機械制造技術，工程材料,等等。妥善解決進程的一部分,定位,夾緊和處理路由進程大小等問題,設計一個特殊夾具,確保零件加工的質量。他們也應該發(fā)展自己的獨立學習能力和創(chuàng)新。因此,全面、實用的設計,涉及到廣泛的知識。所以，我們不僅要注意基本概念和理論，還要注意生產實踐的需求，只有理論與生產實踐相結合，才能完成設計。 我的設計水平是有限的,這將不可避免地有缺點和錯誤,請老師批評改正。 5 第2章 零件的分析 2.1 零件的作用 支座是指用以支承和固定設備的部件。主要電受設備、附件和物料的重量，當設備安裝在室外時還要承受風載荷和地震載荷。按設備外殼即容器自身的形式及安裝位殷分有立式、臥式支座和球形容器支座。 圖2.1零件圖 2.2零件的工藝分析 在工藝分析的過程中，我們能對零件做更深一步的了解，為以后制造工藝規(guī)程起方便的引導作用。針對一個零件在進行工藝分析時，應當將以下幾個方面作為重要的考慮方向： （1）產品零件的加工表面要求以及相關的光潔度要求； （2）零件的技術要求和輔助要求，相關的配合要求等； （3）產品的相關數(shù)據(jù)要求，比如零件的外形尺寸要求、公差要求等； 部分材料為低碳鋼、低碳鋼、生產工藝簡單的特點,良好的鑄造性能,但塑料的比較差,脆性高,不適合磨。 根據(jù)上面的分析數(shù)據(jù)顯示,表面處理的流程安排應該是一組,然后表面為基準,處理特殊夾具,和要求,確保定位精度,和結束括號的一部分,沒有復雜的表面和深溝,根據(jù)上面的數(shù)據(jù),需要使用最傳統(tǒng)的加工過程?？梢詽M足的要求。 2.3 生產類型的確定 根據(jù)設計要求可知：Q=5000臺/年，且零件總體尺寸適中，為輕型零件，不防設該零件的備品率為4%，機械加工的廢品率為1%，現(xiàn)在定制該殼體零件的生產規(guī)模。 式中 N：零件的生產綱領； Q：產品的生產綱領，Q=5000件/年； n: 每一產品中包含該零件的數(shù)量 n=1； α：零件的備品率，一般情況下為α=3%～5% 取4% β：零件的平均廢品率，取β=1； 已知該產品為小型機械，根據(jù)《機械設計制造工藝設計簡明手冊》生產類型與生產綱領的關系，可確定其生產類型為大批量生產。 2.4 毛坯制造形式及結構的確定 毛坯形狀與實際需求零件形狀之間的尺寸差距稱為毛坯余量。我們查手冊和參考文獻，并進行工藝分析，分別確定各個尺寸的加工余量數(shù)據(jù)，對零件的毛坯圖進行整體設計。設計毛坯的外形和結構時，基本就是要根據(jù)零件的外形和結構進行設計了，零件與毛坯的主要差別也就是零件是加工的成品，而毛坯就是在加工成品的加工面是添加毛坯及加工余量之后所產生的零件。生產毛坯的時候也會有公差的要求，就是人們常說的毛坯的制造偏差公差。毛坯的偏差和加工時余量的預留情況將直接影響零件的毛坯成型過程，對零件的材料成本及加工成本都有相關要求和技術要求。坯一般情況下，設計毛坯的的加工余量和預留的加工量都需要根據(jù)實際生產情況，還有查詢相關的操作手冊來進行設計和計算。 考慮到加工過程中,機器的影響并不大,相對簡單的結構部分,大尺寸的厚度,所以鑄坯毛坯的選擇為好。 圖2.2毛坯圖 第3章 工藝規(guī)程設計 3.1基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 1.粗基準的選擇 （1）可以加工毛坯表面精基準原油的基準； （2）時必須保證加工表面的位置和大小和加工表面殘留,空白表面應不需要基準原油的處理； （3）為保證工件表面上的一些重要余量，應選擇此表面為基準的基準面； （4）為了確保工件的表面在許多重要的邊緣,表面應該選為參考基準面。 因此,對于底部表面的處理,選擇工件的正面或背面作為參考水平,應該盡量使統(tǒng)一的底部的深度,為了提高其準確性。 2.精基準的選擇 精確的基準的選擇應以保證零件的精度,同時,考慮到方便夾緊,夾具結構簡單,應該遵循以下原則： 基于部件的設計標準,偏差造成的基準定位錯誤是可以避免的；盡可能使工件的表面的過程中使用一個統(tǒng)一的定位基準,即“基準”的原則； 當部分主要是表面上的每個職位更高的精度要求,應該作為一個基準,重復的原則處理；選擇機械加工面本身作為定位基準,這是自我參考；基準的選擇基準應確保工件的精密定位,夾緊可靠,裝置結構簡單,操作方便。 3.2 加工工藝路線的確定 建立工藝路線的起點思路，它應該確保部件的幾何形狀和尺寸精度，在生產平臺都必須具備的條件，在我們的零件達到使用要求的條件下，我們應該注重過程，縮短工作時間，并考慮經濟效益，盡可能降低成本，實現(xiàn)處理的最佳方式。制定了兩種工藝加工路線： 制定的工藝路線一： 1 鑄造 鑄造毛坯 2 時效 時效處理 3 銑 銑底端面 4 銑 銑頂端面 5 鉆 鉆4-Φ9的孔，锪孔Φ20 6 鉆 鉆2-Φ6的孔 7 銑 銑Φ60的左右端面 8 鏜 鏜Φ35的孔 9 鉆 兩端面M6的螺紋孔 10 鉆 鉆頂端面M10螺紋孔 11 鉗 去毛刺 12 檢驗 終檢 制定的工藝路線二： 1 鑄造 鑄造毛坯 2 時效 時效處理 3 鉆 鉆4-Φ9的孔，锪孔Φ20 4 鉆 鉆2-Φ6的孔 5 銑 銑底端面 6 鏜 鏜Φ35的孔 7 銑 銑Φ60的左右端面 8 鉆 兩端面M6的螺紋孔 9 銑 銑頂端面 10 鉆 鉆頂端面M10螺紋孔 11 鉗 去毛刺 12 檢驗 終檢 工藝路線的分析與比較： 工藝路線一和工藝路線二的主要差異在于工藝路線一先銑平面加工內孔，而工藝路線二先加工內孔再銑平面。確定一個合理的工藝路線需要考慮的方面有很多個，工藝路線一和工藝路線二有一點區(qū)別比較大，就是工藝路線一是按照“先面后孔”的原則進行加工的，而工藝路線二卻是先加工孔再加工面，顯然是不合理的。所以要選擇第一種工藝路線作為比較合理的加工工藝方案。 所以最后的加工路線確定如下表： 1 鑄造 鑄造毛坯 2 時效 時效處理 3 銑 銑底端面 4 銑 銑頂端面 5 鉆 鉆4-Φ9的孔，锪孔Φ20 6 鉆 鉆2-Φ6的孔 7 銑 銑Φ60的左右端面 8 鏜 鏜Φ35的孔 9 鉆 兩端面M6的螺紋孔 10 鉆 鉆頂端面M10螺紋孔 11 鉗 去毛刺 12 檢驗 終檢 3.3切削用量及切削時間的確定 工序：鉆頂端面M10螺紋孔 （1）切削深度。 （2）進給量的確定 采用的麻花鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： ， 根據(jù)相關設計資料和設計指南，取 （3）切削速度的確定 ，取。 主軸的轉動速度，查主軸轉速表，取； 計算實際切削速度，。 加工長度，，； 機動工時=0.4min 第4章 夾具設計 4.1 設計類型及機床選擇 夾具設計就是提高生產效率，本次設計由指導老師的分配了工序鉆M10螺紋孔的鉆床專用夾具。 根據(jù)本次設計要求，設計一套鉆M10螺紋底孔的專用夾具。選用Z525立式鉆床（圖4-1）更合理。它適用于各種零件的鉆孔、擴孔、絞孔、锪平面及攻絲加工，操作簡單，夾具一次裝夾就可加工所有孔。 圖4.1立式鉆床 4.2 定位方案的確定 4.2.1 工件定位面選擇 工件的定位面是工件上直接和接觸的部分，選擇定位面時應該遵循以下原則：選擇大而平整的平面或內圓外圓進行定位、選擇定位面后要方便后續(xù)的裝夾、定位面所對應的裝夾位置應該結構牢固，在裝夾時保證不得有變形現(xiàn)象。根據(jù)上述原則選擇零件加工好的端面及孔作為定位基準面。 4.2.2 夾具定位元件選擇 根據(jù)夾具設計手冊可知機床的定位元件有很多種，如定位板、定位銷、支承釘、定位軸、V型塊等，在銑槽夾具中，由于定位面都是大而平整的表面，故應選用支承板和定位銷進行定位。 4.2.3 定位元件限制不定度分析 任何物體在空間上確定位置需要限制6個自由度，分別是3個移動自由度和3個旋轉自由度。對于本次設計的夾具，用支承板限制1個移動自由度和2個旋轉自由度，定位銷限制2個移動自由度，菱形銷限制1個旋轉自由度。這樣空間的6個自由度就全部限制了，工件完全定位。 4.3 夾緊方案的確定 如圖所示，采用移動壓板作為夾緊機構。移動壓板機構選用的都是標準件，包括移動壓板、螺母、雙頭螺柱、調節(jié)支撐。移動壓板是一種結構簡單，容易獲得的夾緊機構，使用移動壓板時，先裝入工件，然后把移動壓板的頭部移動至需要夾緊的部位，再用扳手擰緊夾緊工件。 圖4.2 夾緊機構 4.4夾緊力計算 查表： 圓周力： 徑向力： 軸向力： 其中： 查《機床夾具手冊》表1-2-4， 表1-2-5 表1-2-6 由上得：Fc=725N，F(xiàn)p=459N，F(xiàn)f=695N 夾緊力計算:從《機床夾具設計手冊》(表1-2-25)： 螺母夾緊力： L=140mm, 作用力：F=70N， 夾緊力：W0=5380N 夾緊力力大于切削力,夾具可以安全使用。 4.5導向裝置設計 我們這道程序的要求是要對被加工的孔進行鉆孔，最后才能實現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以我們要選快換鉆套來用作刀具的導向元件。 快換鉆套機構如下： 圖4.3 快換鉆套 4.6 夾具簡要操作說明 本夾具采用一面2銷定位，采用移動壓板壓緊，安裝零件時，使零件端面與支承板配合，零件加工好的孔與對應的定位銷和菱形銷配合，放好后，我們選擇壓板接觸零件上端，然后擰緊螺母壓緊工件，進行加工。 圖4.4 夾具裝配圖 結 論 本次設計旨在培養(yǎng)學生的動腦動手能力，考驗學生綜合知識的掌握情況及實際解決問題的能力，培養(yǎng)其實踐動手的能力，將理論和實踐結合到一起，才能圓滿的完成這次的設計工作。我能有這個機會，更加了解了零件的加工工藝及方法設計，并對專用夾具進行和設計和計算，充分的培養(yǎng)了我獨立思考和動手的能力，也深深的了解到，課本知識和實際生產的不同，為以后的社會經驗打下基礎。 致 謝 在老師的指導和教育下，我才完成了本次設計，對此，我想對老師表示感謝，說一聲：老師，您辛苦了，為了我們的提升也是操碎了心。老師們在完成自己的教育工作之后，還要抽時間除了指導我們的設計，給我指正設計中存在的不足和需要改善的問題，老師真的很辛苦，我對老師表示深深的謝意和敬意，是老師的認真負責與工作嚴謹?shù)木窆膭钪?，我要好好向老師學習，不負老師的期望。老師在設計中對我的每一個細心指導，都是我完成設計的重要前提。 最后，對我的指導老師說一聲謝謝，要不是您的努力我也不會這么快熟悉這些知識和完成畢業(yè)設計，深深地感謝您！ 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 [2] 機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 [3] 機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 [4] 機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990年 [5] 金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 [6] 機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 [7] 吳拓，方瓊珊，機械制造工藝與機床夾具課題設計指導[M].北京：機械工3業(yè)出版社,2015 18 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造毛坯 2 時效 時效處理 3 銑 銑底端面 X52 專用夾具、端銑刀、游標卡尺 4 銑 銑頂端面 X52 專用夾具、端銑刀、游標卡尺 5 鉆 鉆4-Φ9的孔，锪孔Φ20 Z535 專用夾具、擴孔鉆、锪鉆、游標卡尺 6 鉆 鉆2-Φ6的孔 Z535 專用夾具、擴孔鉆、游標卡尺 7 銑 銑Φ60的左右端面 X52 專用夾具、端銑刀、游標卡尺 8 鏜 鏜Φ35的孔 T616 專用夾具、鏜刀、游標卡尺 9 鉆 兩端面M6的螺紋孔 Z525 專用夾具、麻花鉆、游標卡尺 10 鉆 鉆頂端面M10螺紋孔 Z525 專用夾具、麻花鉆、絲錐、游標卡尺 11 鉗 去毛刺 12 檢驗 終檢 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造毛坯 2 時效 時效處理 3 銑 銑底端面 X52 專用夾具、端銑刀、游標卡尺 4 銑 銑頂端面 X52 專用夾具、端銑刀、游標卡尺 5 鉆 鉆4-Φ9的孔，锪孔Φ20 Z535 專用夾具、擴孔鉆、锪鉆、游標卡尺 6 鉆 鉆2-Φ6的孔 Z535 專用夾具、擴孔鉆、游標卡尺 7 銑 銑Φ60的左右端面 X52 專用夾具、端銑刀、游標卡尺 8 鏜 鏜Φ35的孔 T616 專用夾具、鏜刀、游標卡尺 9 鉆 兩端面M6的螺紋孔 Z525 專用夾具、麻花鉆、游標卡尺 10 鉆 鉆頂端面M10螺紋孔 Z525 專用夾具、麻花鉆、絲錐、游標卡尺 11 鉗 去毛刺 12 檢驗 終檢 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期