机械制造技术课程设计-托架零件加工工艺及镗φ75孔夹具设计.docx

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1、第1章引言21.1 工艺规程21.2 研究方法及技术路线21.3 课题背景及发展趋势2第2章托架的工艺分析52.1 托架的作用52.2 托架工艺分析5第3章托架的工艺分析63.1 托架毛坯63.2 托架的加工余量63.3 基准的选择73.4 托架工艺路线73.5 托架工时计算8第4章托架镶床夹具234.1 加工要求234.2 托架夹具的夹紧机构234.2.1 计算锋削力244.2.2 计算螺旋夹紧机构夹紧力244.3 托架夹具的定位分析254.4 托架定位误差分析254.5 引导装置26总结29致谢30参考文献31第1章引言指导老师分配我的课题是托架零件机械加工工艺分析与其专用夹具设计（即托架

2、镣75孔的夹具），通过查阅图书馆中的资料及借阅的资料（其中主要参考的资料有机械制造工艺与夹具课程设计指导、典型零件工艺分析与加工、机床夹具设计和专业方面的教材），确定托架毛坯种类、各加工表面毛坯余量、各表面加工的先后顺序及各表面的加工方法、刀具型号和量具规格，夹具的定位元件、夹紧方案和导向机构等，最终完成整个设计。1.1 工艺规程托架零件工艺过程和加工方法的工艺文件称为机械加工工艺规程。图样上应详细制订各项技术要求、生产效率，经济效益、技术要求和劳动条件等。制订工艺规程步骤：1 .算出生产纲领，以此确定生产类型。2 .对托架零件图进行审核，了解托架装配图。3 .托架形状、尺寸、毛坯种类及精度的

3、确定。4 .安排工艺，制订生产路线。5 .设计托架工序。1.2 研究方法及技术路线1 .去生产线现场调查研究。2 .工艺规程程序的制订。3 .夹紧机构和夹紧方式的确定。4 .夹具结构形式的确定。5 .夹具总装配图的绘制。6 .主要尺寸、配合公差和技术要求等。7 .填写装配明细表及各零件编号。8 .拆画夹具零件图。1.3 课题背景及发展趋势工件加工过程中，确定工件位置，并将工件固定的装置称为机床夹具。机床的夹具用以确定工件的加工精度，生产效率和降低劳动强度。故此夹具在制造业中地位越来越重要。工艺装备中一个重要组成部分为机床夹具，机床夹具可以提高生产效率和保证产品的质量。但是我们在设计夹具时，应深

4、入调查，了解生产过程，这样才能制订出合理的夹具。1 .产品CAD图档或者文档一一仔细查阅产品图纸，分析托架被加工表面的精度要求、位置度要求等。2 .工艺过程一一详细了解各个工序的加工条件，（例如：加工设备、加工方法及刀具选择等）。3 .生产纲领一一工件批量及尺寸大小决定了夹具的样式。4 .夹具使用和制造状况等。夹具设计的基本要求：工件的定位精度在夹具中要得以保证，主要考虑基准重合（即工序基准与定位基准）。随着工业4.O的发展，夹具的应用出也会越来越广。例如，在汽车配件、电子产品、家用家电、电动工具、新型家业、建筑建材、互联网加等产品中，约58%-85%的零部件都要依靠夹具。夹具是现化制造业特别

5、是工业4.O现代化的重要组成部分，夹具与中国制造2025的规划关联程度高，是产品升级换代和技术研发，时代进步的重要保隙之一。据不完全估计，夹具工业可带动其上游的服务业及下游的制造业等产业的比例大约是1:150,即是夹具产品增加1亿元，可以带动制造服务相关产业150亿元，甚至更多。夹具是机械工业的重要组成部分之一，主要包括钻夹具、铳夹具、像夹具、车夹具、磨夹具等，其中钻夹具、铳夹具产品占比最大。钻夹具、铳夹具大部分应用于汽车及配件、电动工具、家电家器、化状美工，航空航天、农业军事等行业的零部件生产。据统计，我国钻夹具、铳夹具行业在整个夹具产品中的占比约为48%o本夹具设计制作在工业4.0现代化，

6、中国制造2025,智能制造不断创新的条件下，力争为中国的发展增砖添瓦增添一份微薄之力。本人根据所测的数据用CAD绘制出其造型线条，再导入到PRoECORE零件图中，运用自上而下的设计思路绘制出产品模型，再用CAD软件绘制模具设计结构简图，产品零件图的绘制。CAD,CAE软件转换交错使用，更有助于夹具设计，同时也使产品造型，夹具设计,制造加工更为合理精确，更大大缩短了产品制造更新换找的周期，同时节约了成本。本设计说明书为托架加工工艺及其铳90mm平面和镣75的孔的夹具设计说明书，是根据夹具设计手册上的设计原则及相关的设计方法编写。其中也有一部分是本人的见解。本设计说明书的主要内容包含：目录、绪论

7、、托架零件分析、托架加工工艺安排，夹具设计及参考文献等。详细的描述了托架工艺，托架加工工艺以及夹具设计过程中所用到参数的具体计算方法，如托架，定位元件，夹紧元件等。毕业设计是自己对大学所学夹具设计及相关知识的一个总结，也是对托架加工工艺规程及其馍75的孔的夹具设计的一种考验。随着全球机械市场的更新换代，也随着中国扩大内需的进一步深入，机械制造方面技术也在发生惊天动地的变化。在完成大学课程学习的同时，毕业设计也让自己离夹具设计的实践与运用更近了一步。2.1托架的作用第2章托架的工艺分析托架的主要作用是用来传递动力。图1-1托架零件图2.2托架工艺分析1 .托架200x90端面，粗糙度Ra3.22

8、 .托架75H7孔，粗糙度Ral.63 .托架80孔，粗糙度Ra6.34 .托架413孔，粗糙度Ral2.55 .托架中24沉孔，粗糙度Ral2.56 .托架2-M10螺纹，粗糙度Ral2.57 .托架210孔,粗糙度Ral.6第3章托架的工艺分析3.1 托架毛坯托架的零件材料HT150,依据参考文献8,表1.3T,P8知，采用铸造毛坯,精度等级CT79,加工余量等级MA-Fo3.2 托架的加工余量由上述资料，再根据参考文献1表2.2-4、表L4-6、表L4-7和表1.4-8,查出托架端面、孔和螺纹的加工余量如下：1 .托架200x90端面的加工余量托架20090端面，由参考文献L表2.2-4

9、知，00x90端面单边余量3.0mm,由托架零件知，00x90端面粗糙度Ra3.2,由参考文献L表1.4-8知，粗铳一一精铳即可。2 .托架675H7孔的加工余量托架中75H7孔，由参考文献L表2.2-4知，75H7孔单边余量2.5mm,由托架零件知，中7557粗糙度11.6,由参考文献1,表L4-7知，粗镇半精镇一一精镀方可。3 .托架80孔的加工余量托架中80孔与75H7孔尺寸相差不大，故采用同一毛坯，即中70孔，由托架零件知，80孔粗糙度Ra6.3,由参考文献L表1.4-7知，粗镇即可。4 .托架4-13孔的加工余量托架4-13孔，因尺寸小，采用实心铸造，由托架零件知，4-13孔粗糙度R

10、al2.5,由参考文献1,表1.4-7知，钻削即可。5 .托架4-24沉孔的加工余量托架4-e24沉孔，因尺寸小，采用实心铸造，由托架零件知，4-24沉孔粗糙度Ral2.5,由参考文献L表1.4-7知，钻削即可。6 .托架2-M10螺纹的加工余量托架2-M10螺纹，因MlO螺纹不算大，故实心铸造，由参考文献1表3.1-48知，首先钻MlO螺纹底孔8.5,再攻MlO螺纹。11.托架2-eIO孔的加工余量托架2-10孔，因中10孔尺寸不算大，故实心铸造，由参考文献1表2.3-8知，钻粗较精较方可。图2-1托架毛坯图3.3 基准的选择1 .依据粗基准的选择原则知,托架的粗基准为工件左端面、70孔（即

11、75H7毛坯孔）。2 .依据精基准的选择原则知，托架的精基准为左端面、75H7孔。3.4 托架工艺路线工序OL铸造工序02：时效处理以消除内应力工序03：粗铳、精铳200x90端面；铳圆角R15工序04：粗钱中70孔至中74；半精镇中74孔至74.8;精链74.8孔至75H7；锋中80孔工序05：钻4X613孔工序06：锐平4X24沉孔工序07：钻、攻2M10螺纹工序08：钻孔至9.8；粗较9.8孔至9.96；精较9.96孔至中10工序09：钳工去毛刺工序10：检验至图纸要求并入库3.5 托架工时计算工序03：粗铳、精铳200x90端面；铳圆角R15工步一：粗铳200x90端面粗铳200x90

12、端面选择在立式铳床K52K上加工，故设计时必须考虑铳削的四个要点：1 .切削速度dnV=c1000由托架知，粗铳200x90端面粗糙度Ra3.2,需要经过粗铳一一精铳方可，切削深度3.0,现粗加工余量安排2.5,精加工余量0.5,选用35端铳刀，齿数Z=2o由参考文献1,P160,表4.2-36知，主轴转速取n=475r/minvr=M7/1000=3.14x35x475/1000m/min52mmin2 .进给量在加工HT150之类的加工材料时，其强度及硬度可能比一般铸铁还要高些,可是它的冷硬，有粘刀倾向，导热性差，铳刀磨损严重，因此，九/直应比一般铸铁时低些。由参考文献1,立式铳床X52参

13、数知=025mmz故mz=f=zn=252475mm/min=237.5mm/minP161,表4.2-37知，fMz=235mmmin3 .粗铳200x90端面的工时计算基本时间又称机动时间，可按基本时间表3.78表3.84的有关公式计算公式如下：tjJ1Jll?.JMZ1=O.5J-Q(J-Co)+(1-3)CO=(0.030.05)d2=3-5CO=(0.030.05)J=(1.2-2.0)mmmm1=0.5d-qC(d-G)+(1-3)=0.535-2.5(35-2.5)+(1-3)(9.511.5)Tj =/+2-=(2+105+43)min%2.738minZw235工步二：精铳2

14、00x90端面精铳200x90端面选择在立式铳床K52K上加工，故设计时必须考虑铳削的四个要点：1 .切削速度dnvc=c1000由托架知，精铳200x90端面粗糙度Ra3.2,需要经过粗铳一一精铳方可，切削深度3.0,现粗加工余量安排2.5,精加工余量0.5,选用中35端铳刀，齿数Z=2由参考文献LP160,表4.2-36知，主轴转速取n=600rminVc=位/1000=3.1435600/1000m/min=66mmin2 .进给量在加工HT150之类的加工材料时，其强度及硬度可能比一般铸铁还要高些,可是它的冷硬，有粘刀倾向，导热性差，铳刀磨损严重，因此，/%值应比一般铸铁时低些。由参考

15、文献1,立式铳床X52参数知力=0.2OmmZZ故Afz=fzzn=0202600mmmin=240mmminP161,表4.2-37知，w.=235mmmin3 .精铳20090端面的工时计算基本时间又称机动时间，可按基本时间表3.78表3.84的有关公式计算公式如下：ij=+IaJMz1=O.5J-Q(J-Co)+(1-3)CO=(0.030.05)dl2=3-5C0=(O.O3-O.O5)J=(1.2-2.0)mm1=0.5d-JG)(d-C)+(1-3)=0.535-2.5(35-2.5)+(1-3)(9.511.5)mmTj = = (2001054Zw235 3) min 2.738 min工步三：铳圆角R15铳圆角R15选择在立式铳床K52K上加工，故设计时必须考虑铳削