机械制造技术课程设计-支架加工工艺及钻φ38孔夹具设计.docx

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1、摘要夹具是零件加工的夹紧装置，是加工零件的一种必不可少的装置。夹具利用率高，经济性好，对功能组件的使用和数量少。随着零件的尺寸变化，越来越多的夹具被淘汰了，因此，设计一套专用夹具是十分有必要的。在设计专用夹具时要考虑工件的定位方案，工件的夹紧方案和设计夹紧机构，夹具的其他组成部分，夹具的结构形式等。本次设计的题目是支架加工工艺规程制定及钻38孔专用夹具设计，在掌握零件作用的基础上，对零件的工艺进行分析。针对设计给定的题目，设计中主要对机床夹具进行设计。本夹具体是以保证加工精度，生产效率和便于工人操作为宗旨展开的设计。设计之初我查阅相关数据及国内外关于机床夹具的文献，在看懂零件图的同时对零件的结

2、构和工艺进行分析，明确粗基准和精基准的选择，确定零件的加工余量与毛坯的尺寸、从而确定零件的加工工艺过程、计算各工序的切削用量及工时。最终完成了本次设计所需的夹具。关键词：支架；加工工艺；钻638孔；专用夹具；夹具设计;切削用量AbstractFixtureisaclampingdeviceforpartsprocessing,anditisanindispensabledeviceforpartsprocessing.Thefixturehastheadvantagesofhighutilizationrate,goodeconomyandlessuseandquantityoffunctio

3、nalcomponents.Withthesizechangeofparts,moreandmorefixturesareeliminated,soitisnecessarytodesignasetofspecialfixtures.Inthedesignofspecialfixture,thepositioningschemeoIworkpiece,theclampingschemeofworkpiece,theclampingmechanism,othercomponentsoffixtureandthestructuralformoffixtureshouldbeconsidered.T

4、hetopicofthisdesignistheformulationoftechnologicalrulesforbracketprocessingandthedesignofspecialfixturefordrillinghole_38.Onthebasisofmasteringtheroleofparts,theprocessofpartsisanalyzed.Inviewofthegivendesigntopic,thedesignmainlycarriesonthedesigntothemachinetoolfixture.Thisfixturebodyisdesignedtoen

5、suretheprocessingaccuracy,productionefficiencyandeasyoperationforworkers.Atthebeginningofthedesign,Iconsultedtherelevantdataandtheliteratureaboutmachinetoolfixtureathomeandabroad,analyzedthestructureandprocessofthepartswhilereadingthepartdrawings,madecleartheselectionofroughandprecisereference,deter

6、minedtheprocessingallowanceandthesizeoftheblank,thusdeterminedtheprocessingprocessoftheparts,andcalculatedthecuttingparametersandworkinghoursofeachprocess.Finally,thefixturerequiredforthisdesignhasbeencompleted.Keywords:bracket;processingtechnology;drillinghole_38;SPeCialfixture;fixturedesign;cuttin

7、gparameters摘要IAbstractII第1章概述发展21.1、 机床夹具的主要功能21.2、 机床夹具的组成21.3、 夹具设计的步骤和基本要求2第2章零件的分析52.1 零件的作用52.2 零件的工艺分析5第3章工艺规程设计53.1 毛坯的制造形式53.2 基面的选择63.3 工艺路线的确定73.4 各个表面的加工余量93.5 确定切削用量及基本工时11第4章钻床夹具设计234.1 问题的提出234.2 定位基准的选择234.3 定位元件的设计234.4 切削力及夹紧力计算244.5 定位误差分析244.6 夹具设计及操作简要说明26总结27致谢28参考文献29第1章概述发展1.1

8、、 机床夹具的主要功能机床夹具已成为机械加工时的重要装备，同时是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。机床夹具的主要功能是使工件定位夹紧，使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求，工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。安装方法有找正法和用专用夹具，找正法用于单件、小批生产中，而专用夹具用于

9、生产批量较大或特殊需要时。1.2、 机床夹具的组成1）定位支承元件确定工件在夹具中的正确位置并支承工件。2）夹紧装置将工件夹紧不发生移动。3）对刀或导向元件保证刀具与工件加工表面的正确位置。4）夹具体将夹具的所有组成部分组成一体，并保证它们之间的相对位置关系。1.3、 夹具设计的步骤和基本要求一）：夹具设计的基本要求夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、工人的劳动强度、生产率和加工成本。因此对设计的夹具，提出以下几点基本要求。D能稳定可靠地保证工件的加工技术要求。若工件达不到加工技术要求，成为废品，则夹具设计是失败的，该夹具不能用与生产。2）操作简单，便于工件安装，减轻工人

10、的劳动强度，节省工件安装时间，降低辅助工时，保证高的生产效率。3）具有良好的工艺性，便于制造，降低夹具制造成本，从而降低分摊在工件上的加工成本。为保证上述基本要求，夹具的生产过程应按下面程序进行：夹具生产任务书一夹具的结构设计一使用、制造部门会签一一夹具制造一一夹具验收一一生产使用。夹具生产任务书是由工艺人员在编制工艺规程时，根据生产需要而提出的。任务书中包含内容有设计理由、使用车间、使用设备，该夹具所使用工件工序的工序图并在工序图上要标明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基准、夹紧点。这是设计夹具的依据，也是验收制造夹具的依据。夹具结构设计是设计人根据夹具设计任务书的加工要求，提出几

11、种可行方案、分析比较、进行误差计算，以确定出合理方案，进行设计。夹具结构设计完成后，要会同使用部门、制造部门就夹具的结构合理性、结构工艺性和经济性进行审核、会签、交付制造。制成的夹具要同设计人员。工艺人员、使用部门、制造部门共同进行验证。当确认夹具可保证工件该工序加工要求，能保证生产率、操作方便、安全，就可交付生产车间使用。二）：夹具的设计步骤当接到夹具设计任务书后，按下面6个步骤，逐步设计。1）明确设计任务，收集研究设计的原始资料。2）确定夹具结构方案，绘制结构草图，3）绘制夹具总图4）标注总图上的尺寸、公差与配合和技术条件。夹具总图结构绘制完成后，需标注五类尺寸和四类技术条件。5）编写零件

12、明细表。明细表应包括零件序号、名称、代号（指标准件代号或通用件代号）、数量、材料、热处理、质量等。6）绘制总图中非标准件的零件图。三）：夹具总图上尺寸、公差与配合和技术条件的标注在夹具设计中，对于初设计者，在夹具总图上如何标注尺寸及技术条件，往往是难点之一，以下对此作简要阐述。1）夹具总图上应标注的五类尺寸A：夹具外形轮廓尺寸；B：工件与定位元件间的联系尺寸；C：夹具与刀具的联系尺寸；D：夹具与机床的连接部分尺寸；E：夹具内容的配合尺寸。2）夹具总图上应标注的四类技术条件夹具中的技术条件主要指夹具装配好后，各表面之间的位置精度要求。A：定位元件之间的相互位置要求B：定位元件与连接元件或夹具体底

13、面的相位置要求C：引导元件与连接元件或夹具体底面的位置要求D：引导元件与定位元件之间的相互位置要求第2章零件的分析1. 1零件的作用题目所给的零件是支架，主要是用来支撑运动零件和其他零件。由于被支撑的零件形状多种多样，支架类零件也各有不同，但按其结构功能大体可分为三大部分：工作（主体）部分、安装部分和连接支撑部分。2. 2零件的工艺分析支架共有两组加工表面，其相互有一定关联要求，具体分析如下：1、需要加工的各个端面和槽这一组加工表面包括：中38孔后端面、中36孔后端面、中38孔前端面、中36孔前端面、M20螺纹端面、中46孔端面、宽5槽等2、需要加工的各个孔和螺纹这一组加工表面有：38H7孔、

14、36孔、22孔、46孔、M20螺纹等。这两组加工表面有一定的关联要求、即第二组尺寸和第一组尺寸相关联要求。由上面分析可知，加工时应先加工第一组面，再以第一组加工表面和端面为基准加工另外一组加工面。第3章工艺规程设计3. 1毛坯的制造形式零件材料为HTl50灰铸铁，铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸

15、件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%o而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。3. 2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。一：粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨而。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用