定位支座機械加工工藝及銑寬18mm槽夾具設(shè)計

定位支座機械加工工藝及銑寬18mm槽夾具設(shè)計,定位,支座,機械,加工,工藝,18,mm,夾具,設(shè)計 黃河交通學(xué)院課程設(shè)計說明書 目 錄 （學(xué)生要按照目錄內(nèi)容做設(shè)計說明書） 章節(jié)標題 …………………………………………………………………頁碼 序言 ……………………………………………………………………… 第1章 ××零件的工藝分析…………………………………………… 1.1 零件的功用…………………………………………………………… 1.2零件的工藝分析…………………………………………………………… 第2章 ××零件的工藝路線的擬訂…………………………………………… 2.1 毛坯的選擇……………………………………………………………… 2.2 定位基準的選擇……………………………………………………… 2.3 表面加工方法的選擇…………………………………………………… 2.4 工藝路線的擬訂………………………………………………………… 第3章 主要工序設(shè)計………………………………………………………… （分工序說明各工序的具體內(nèi)容） 3.1 ××工序設(shè)計………………………………………………………… 3.2 ××工序設(shè)計………………………………………………………… 第4章 夾具設(shè)計……………………………………………………………… 4.1 任務(wù)與要求……………………………………………………………… 4.2定位方案設(shè)計………………………………………………………… 1.定位基準的選擇 2.定位元件的布置 3.定位誤差分析與計算 4.3 夾緊方案的設(shè)計……………………………………………………… 1. 夾緊力計算 2. 夾緊元件設(shè)計與校核 4.4 夾具操作使用說明……………………………………………… 結(jié)束語………………………………………………………………………… 參考文獻…………………………………………………………… 書寫格式如下： [1] 主編姓名. 書名[M]. 出版地：出版社，出版年份. [2] [3] 如：任小中. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2015.  序 言 囊括了對全文的概述，總體方案的對比設(shè)計與選擇，X、Y向進給傳動系統(tǒng)的計算及校核，電機的選型計算以及電機的校核。其中總體方案的設(shè)計包括了傳動系統(tǒng)的選擇，伺服系統(tǒng)的選擇和傳動方式的選擇，以基本的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計為起點，將數(shù)控銑床中一些司空見慣的機械結(jié)構(gòu)形式，布局方式，設(shè)計計算方法，裝配配合關(guān)系，以及各部分的功能和作用等內(nèi)容融入全文，在內(nèi)容和排版上突出了重點，各部分相對獨立，方便讀者按需取舍，提高閱讀和獲取內(nèi)容的效率，同時也兼顧了知識系統(tǒng)化的特點，提升了閱讀的體驗和感受。 （注：序言單獨占1頁，小四宋體，內(nèi)容自己寫） （以下各章，每一章都要另起一頁，各章標題為三號黑體，各節(jié)標題為四號黑體，內(nèi)容為小四宋體。建議用格式刷） 第1章 ××零件的工藝分析 §1.1 零件的功用 數(shù)控銑床作為一種集多項高新技術(shù)為一體的典型產(chǎn)品，其包含了機械傳動、液壓傳動、電氣控制、氣動布局、微電子技術(shù)和現(xiàn)代化信息技術(shù)等多項技術(shù)，它能夠加工精密復(fù)雜的機械零件，滿足加工的精度要求，同時可以做到連續(xù)高效的運轉(zhuǎn)，具有高的可靠性能，在國內(nèi)乃至世界其他國家的機械行業(yè)都有大量的應(yīng)用， 由此不難窺見其在未來巨大的發(fā)展?jié)摿Α？v觀世界各國的高新技術(shù)領(lǐng)域，無一不與高端數(shù)控裝備的進步與發(fā)展有關(guān)，小到惠及民生的醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域，大到關(guān)系國家命運的國防航天領(lǐng)域，處處都有它們的身影。國外掌握了高端數(shù)控的關(guān)鍵技術(shù)的國家，為了遏制我國高端制造業(yè)和國防工業(yè)的發(fā)展，在核心技術(shù)方面對我國進行了長期的技術(shù)封鎖，使我國長期依賴于進口價格高昂的國外數(shù)控裝備，在生產(chǎn)作業(yè)和機床使用方面被迫受到廠商的監(jiān)管和限制，這使得我國發(fā)展真正屬于自己的高端數(shù)控設(shè)備已迫在眉睫。 §1.2 零件的工藝分析 §1.2.1 國內(nèi)數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 我國的數(shù)控技術(shù)自發(fā)展以來經(jīng)歷了多個不同的階段，從最初封閉式的發(fā)展逐漸向開放式發(fā)展轉(zhuǎn)化。從最初價格高昂的技術(shù)引進，消化磨合逐漸到自主研發(fā)，設(shè)計創(chuàng)新。從受制于人到自力更生，這一路走來使我國逐漸形成了自己的發(fā)展體系和科研隊伍，在建立完成自己的研發(fā)生產(chǎn)基地的同時也使我國孕育出一批科技人才的種子，此后便逐漸涌現(xiàn)出大量出類拔萃的研究學(xué)者，使我國在數(shù)控技術(shù)發(fā)展的長遠道路上再次邁出了穩(wěn)健扎實的一步，為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展埋下了希望的種子，促使國內(nèi)涌現(xiàn)出一批初具規(guī)模的數(shù)控企業(yè)，研發(fā)設(shè)計了真正屬于自己的數(shù)控裝備。國內(nèi)數(shù)控企業(yè)在之后的幾年中不斷的發(fā)展與壯大，其自主開發(fā)的系統(tǒng)在加工控制精度和機床可靠性等方面的性能都得到了不小的提升，研發(fā)體系不斷完善，再加上其相對國外而言低廉的價格，開始逐漸取得國內(nèi)用戶的認可和青睞，在國內(nèi)的數(shù)控市場上逐漸有了自己的一席之地。從長遠的角度來看，國產(chǎn)系統(tǒng)和產(chǎn)品暫時還無法與國外成熟的技術(shù)相抗衡，我們還有諸多的缺陷和不足需要改進，在今后的發(fā)展道路中還應(yīng)繼續(xù)完善創(chuàng)新發(fā)展的大環(huán)境，自身發(fā)展的同時帶動中、小型企業(yè)發(fā)展，幫助它們實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型。 第2章 總體方案計 §2.1 傳動系統(tǒng)選擇 電機與絲桿之間的傳動方式有三種不同的方式可供選擇：一種是采用聯(lián)軸器直接連接，第二種是采用同步齒形帶來傳動，第三種是采用精密的齒輪來作傳動。 精密齒輪傳動的特點有： 1. 小模數(shù)的傳動的使用較為廣泛。 2. 在運動傳遞的準確性方面有較高的要求，即傳動精度與回轉(zhuǎn)誤差。 3. 具有高的傳動效率，其包括平均和瞬時兩個方面。 4. 一般而言其轉(zhuǎn)動慣量不會太大。 5. 采用這種傳動方式時其整體結(jié)構(gòu)不宜復(fù)雜。 同步齒形帶傳動的特點： 1. 其通過齒輪的嚙合來傳動，這樣以來就不會出現(xiàn)相對滑動的現(xiàn)象,保證其能做到傳動的同步。 2. 同步齒形帶可用于高速傳動，因其在經(jīng)過特殊的制造后具備了輕量、高強度的特點。 3. 由于齒形帶傳動的性質(zhì)并非摩擦傳動，所以其能夠以較大的傳動比做單級傳動。 4. 同步齒形帶的傳動效率較高，因其沒有特別張緊，所以在軸上所受的力較小。 聯(lián)軸器的連接： 1. 能夠?qū)ο噙B兩軸軸線的相對偏移量給予補償功能的為撓性聯(lián)軸器，其同時對由垂直度等原因引起的干涉也能起到補償作用。 2. 無法對相連兩軸軸線的相對偏移量給予補償功能的為剛性聯(lián)軸器，其同時也不具備減震緩沖的功能。 螺桿、滾子和螺母共同組成了滾珠絲杠螺母副。滾珠絲杠的功能促使其螺母副內(nèi)部的滾子、滾道得到更深層次的發(fā)展，其之所以能夠在國內(nèi)各機械行業(yè)中得到大量的使用，正是因為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化改變了摩擦的性質(zhì)，滾子的加入使?jié)L動摩擦代替了原有的滑動摩擦，這在減小內(nèi)部摩擦阻力的同時有效提升了絲杠的傳動精度。 。 §2.3 傳動方式選擇 對于傳動方式來說，這里有兩種傳動方式：一種是將絲桿與工作臺通過軸承連接在一起，把螺母副與螺母座連接為一體后再把他們固定于靜導(dǎo)軌之上，這樣通過電機帶動了絲杠轉(zhuǎn)動從而再帶動工作臺移動。第二種方式是將絲桿通過軸承與靜導(dǎo)軌固定在一起，而螺母副與X向的工作臺或Y向的滑座 固定在一起，絲杠將動力傳遞給螺母后使得螺母度帶動工作臺和滑座移動，我們采用了第一種方法。 第3章 進給系統(tǒng)設(shè)計 §3.1 銑削力的計算 §3.1.1 主要設(shè)計參數(shù) 以已有數(shù)控銑床的各項數(shù)據(jù)作為參照，具體數(shù)據(jù)如下表3-1給出: 表3-1 數(shù)控銑床設(shè)計參數(shù) §3.1.2 工作臺尺寸及重量估算 (1) 工作臺尺寸：X =900(mm) Y =420(mm) X向拖板尺寸：1300mm×550mm×50mm X向拖板重量：1300×550×50×10-3×7.8×10-2 =2788.5 N 上導(dǎo)軌座重量：1300×550×5×10-3×7.8×10-2 =278.85 N X向總重量：Gx =2788.5＋278.85 =3067.35 N (2) Y向拖板尺寸：900mm×420mm×50mm Y向拖板重量： 導(dǎo)軌座重量： 夾具及工件重量約為：150N X-Y工作臺運動部分的總重量為：Gx-y =12547.086 N 銑削力與刀具材料、工件、刀具進給量有關(guān)。銑刀為硬質(zhì)合金圓柱銑刀，銑削材料為45鋼,銑削力計算公式為 (3-1) 式中：—主銑削力(N)； —銑削接觸弧深度，=4(mm)； —銑刀齒數(shù)， =6； —銑削深度，=20(mm)； —每齒進給量， =0.1(mm/齒)； —銑刀直徑， =50(mm)； 主銑削力Fc = 1020×40.88×0.10.75×50-0.87×20×6 = 2451.83 N 逆銑： FH/Fc =1.2 FH =2942.19 N Fve/Fc =0.3 Fve =735.55 N 順銑： FH/Fc =0.9 FH =2206.64 N Fve/Fc =08 Fve =1961.46 N 水平面內(nèi)走到抗力 FH =2942.19 N、最大垂直分Fve =1961.46 N §3.2 滾珠絲杠設(shè)計計算 §3.2.1 計算進給牽引力 絲杠所承受的進給牽引力數(shù)值的大小會因其導(dǎo)軌類型的不同而不同，之所以這樣是因為這個牽引力是由工作臺等移動部件的重量和銑削加工時刀具的走刀抗力以及由這兩個力在靜導(dǎo)軌上引起的摩擦力的總和所構(gòu)成的。 本次設(shè)計的數(shù)控銑床X向的導(dǎo)軌類型為燕尾形導(dǎo)軌則X向絲杠牽引力： （3-2） = 2942.19+1.414×0.04×3067.35 = 3115.679N 本次設(shè)計的數(shù)控銑床Y向的導(dǎo)軌類型為燕尾形導(dǎo)軌則Y向絲杠牽引力： （3-3） = 2942.19+1.414×0.04×12547.086 = 3651.85N Y向滾珠絲杠螺母幾何參數(shù)計算如表3-3所示： 表3-3 Y向絲杠螺母副幾何參數(shù) 名稱 符號 計算結(jié)果 公稱直徑 d0 50mm 螺距 L 10mm 鋼球直徑 dq 5.953mm 螺距法面半徑 R 3.096mm 表3-3 Y向絲杠螺母副幾何參數(shù) (續(xù)） 偏心距 e 0.085 螺紋升角 γ 螺桿外徑 48.5mm 螺桿內(nèi)徑 42.978mm 螺母螺紋外徑 56.022mm 螺母內(nèi)徑 48.8094mm §3.3 傳動效率的計算 滾珠絲杠螺母副的傳動效率： （3-7） 式中： φ—摩擦角，滾珠絲桿副中滾動體的摩擦系數(shù) ，其摩擦角； γ—滾珠絲杠的螺紋升角； ηx =ηy =tanγ/tan（γ+φ） = tan4°10′/tan(4°10+10′)= 0.963 §3.4 剛度校核 如若滾珠絲杠的軸向剛度不滿足要求則會使絲杠產(chǎn)生軸向變形，如果絲桿發(fā)生了變形那么數(shù)控機床運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和機加工的定位精度將會受到很大的影響。為了避免此種情況的發(fā)生，這里對絲杠的剛度進行校核。 由銑床工作負載所引起的絲杠導(dǎo)程的變化量計算如下： （3-8） 式中：—滾珠絲杠的導(dǎo)程的變化量（在加工負荷Fm的影響下）； —滾珠絲杠收到的進給牽引力(N)； —滾珠絲杠導(dǎo)程(mm)； —材料彈性模量，對于鋼； —滾珠絲杠橫截面積（按絲杠內(nèi)徑計算）(cm2)； §3.6.2 聯(lián)軸器類型的選擇 圖3-1梅花形彈性聯(lián)軸器 彈性聯(lián)軸器是具有一定彈性的，如圖3-1為梅花形彈性聯(lián)軸器，擁有緩解沖擊和減緩震動的功能，其適宜的工作溫度范圍為負三十攝氏度到正八十攝氏度，能夠?qū)λB兩軸軸線相對的偏移量給予一定的補償，擁有高的靈敏度和高剛性，在中、小功率的軸系傳動中得到了廣泛的運用。對于長期使用來說，其具有免維護，抗油污和耐腐蝕的優(yōu)點，這使得它在國內(nèi)眾多的伺服控制系統(tǒng)中都得到了應(yīng)用。 在這里我們選擇了梅花形彈性聯(lián)軸器來連接電機和絲杠的傳動。 第4章 電機的選型 §4.1 X向進給傳動系統(tǒng)伺服電機的選擇 1. 額定轉(zhuǎn)速的選擇 （4-1） 式中： －X向最大進給速度，； －滾珠絲杠螺距，； －傳動比，初選i=2； 取額定轉(zhuǎn)速； 2. 折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量JZ的選擇 在實際的生產(chǎn)工程中，我們通常使用飛輪的轉(zhuǎn)矩GDZ2來進行計算。 （4-2） 式中： —伺服電機軸上的飛輪轉(zhuǎn)矩（N·m2）； —經(jīng)換算后作用在伺服電機軸上的總飛輪轉(zhuǎn)矩（N·m2）； —實際負載飛輪轉(zhuǎn)矩（N·m2）； ＝1.1～1.2（中間轉(zhuǎn)動軸越多，值越大）； 若以加速時間最短為約束條件則： GDM2 = GDL2 GDL2 = 4W（Δr/2π×103）2 GDZ2 = （δ+i2）4W（Δr/2π×103）2 式中： W —重力，W =2788.5 (N)； Δr —轉(zhuǎn)動半徑，Δr =B/i=10×2=20 (mm)； 取δ=1.2； 則： GDL2 = 4W（Δr/2π×103）2 =4×2788.5×（20/2π×103）2 =0.113 N·m2 GDZ2 = （δ+i2）4W（Δr/2π×103）2 =（1.2+1/4）×0.113 =0.134 N·m2 根據(jù)轉(zhuǎn)動慣量和飛輪的轉(zhuǎn)矩的關(guān)系可知： （4-3） 式中： JZ —轉(zhuǎn)動慣量（Kg·m2）； G —重力加速度（9.8m/s2）； JZ = GDZ2/4g=0.134/（4×9.8）=3.42×10-3 Kg·m2 3. 負載慣量的選擇 JN ≥ JZ 取 JN=90.1×10-4 Kg·m2 GD2N =4g·JN =3.532×10-3 Kg·m2 式中: GD2N —額定飛輪轉(zhuǎn)矩(Kg·m2）； 4. 額定轉(zhuǎn)矩MN的選擇 負載轉(zhuǎn)矩： =（0.3728+0.19）×1300/（375×0.2） = 9.755N·m 加速轉(zhuǎn)矩為： Mma = ML+Ma=11.07+9.755=20.825N·m﹤MN =48 N·m 減速轉(zhuǎn)矩為： Mmd = ML－Ma=11.07-9.755=1.315 N·m﹤MN =48 N·m 滿足要求 Mma﹤MN 及 Mmd﹤MN 3. 連續(xù)工作電動機轉(zhuǎn)矩的計算 連續(xù)工作時電動機應(yīng)有的轉(zhuǎn)矩是： M = = = 6.74 N·m ﹤MN = 48 N·m 結(jié)束語（占一頁） 本次課程設(shè)計 ，通過此次的學(xué)習實踐，讓我切身體會了實際的設(shè)計過程與操作過程，在設(shè)計的各個階段中都面臨著諸多的困難和疑惑，在一步步的實際操作中深刻體會到了一個正真滿足各方需求的合格產(chǎn)品，在實際設(shè)計過程中的復(fù)雜程度，認識到自己所欠缺的專業(yè)知識和能力，看到了在長期實踐的考驗下自己已學(xué)知識體系的缺失部分，不過在老師長期耐心細致的輔導(dǎo)下，最終完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。 本著嚴肅認真的態(tài)度和求實創(chuàng)新的精神及價值觀，現(xiàn)就本次設(shè)計與已有結(jié)果的比較及其中依然存在的問題和進一步研究的建議作出以下總結(jié)：與現(xiàn)有數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)相比其在總體結(jié)構(gòu)的受力，懸臂梁的設(shè)計，和部分細小零件的選用方面可能存在著欠缺和不足，同時在各傳動件的受力和布局方面還能做更深一步的分析和優(yōu)化，在今后進一步的研究過程中還能更加完善其相應(yīng)的輔助設(shè)施和零部件的設(shè)計，使其更具完整性和實用性。 參考文獻（占一頁） [1] 杜國臣. 機床數(shù)控技術(shù)[M]. 機械工業(yè)出版社, 2015. [2] 吳宗澤. 機械設(shè)計實用手冊[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2001. [14] 蔡蘭. 機械零件工藝性手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2007. [15] 李靜. 機械設(shè)計基礎(chǔ)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2007. [16] 朱龍根. 簡明機械零件設(shè)計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1997. [17] 高俊婷. 機械制圖[M]. 第二版. 北京：高等教育出版，2003. 致 謝（占一頁） 24 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 定位支座 零件名稱 定位支座 共 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 9 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑寬18的槽 銑刀，游標卡尺 設(shè) 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(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 定位支座 零件名稱 定位支座 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 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(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑底端面 X51 專用夾具，銑刀，游標卡尺 4 銑 銑Φ60頂端面 X51 專用夾具，銑刀，游標卡尺 5 鉆 鉆Φ40的孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，千分尺 6 銑 銑R18的孔 X51 專用夾具，銑刀，游標卡尺 7 鉆 鉆Φ18的孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，千分尺 8 銑 銑兩端R7槽 X51 專用夾具，銑刀，游標卡尺 9 銑 銑寬18的槽 X51 專用夾具，銑刀，游標卡尺 10 檢驗 檢驗 11 入庫 入庫 設(shè) 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 設(shè)計說明書 題目：定位支座的工藝規(guī)程及銑寬18槽的夾具設(shè)計 學(xué) 生： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師： 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 定位支座加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 ABSTRCT 3 序 言 1 一 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 二 毛坯的確定 3 2.1確定毛坯的制造形式 3 2.2毛坯形狀及尺寸 3 三 擬定加工工藝路線 4 3.1 基準的選擇 4 3.1.1粗基準選擇 4 3.1.2 精基準的選擇 5 3.2 制定工藝路線 6 四 切削用量及工時計算 8 4.1工序1設(shè)計 8 4.2工序2設(shè)計 8 4.3工序3設(shè)計 8 4.4工序4設(shè)計 9 4.5工序5設(shè)計 10 4.6工序9設(shè)計 11 五 夾具設(shè)計 13 5.1問題的提出 13 5.2定位基準的選擇 13 5.3切削力及夾緊力計算 13 5.4定位誤差分析 15 5.5夾具設(shè)計及操作簡要說明 16 總 結(jié) 18 致 謝 20 參 考 文 獻 21 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。 定位支座的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一 零件的分析 1.1 零件的作用 定位支座的作用：定位和支撐的作用。 1.2 零件的工藝分析 定位支座的工藝有2組加工面的分別為 1：以頂端面和外圓為基準的加工面，這組加工面包括銑底端面和鉆Φ40的孔。 2：以底端面和Φ40的孔為基準的加工面，這組加工面主要是其他的孔和端面。 二 毛坯的確定 2.1確定毛坯的制造形式 定位支座零件的材料HT200，HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法　因為是成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造的方法生產(chǎn)鑄件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。 2.2毛坯形狀及尺寸 毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達到減少機械加工的勞動量，力求達到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術(shù)要求。毛坯尺寸與零件圖樣上的尺寸之差稱為毛坯余量。鑄件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鑄件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關(guān)。 三 擬定加工工藝路線 3.1 基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 3.1.1粗基準選擇 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取外圓和端面為定位基準，利用V型塊為定位元件。 3.1.2 精基準的選擇 精基準的選擇應(yīng)滿足以下原則： 1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為精基準。 　2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準。當零件上有幾個加工面，應(yīng)選與加工面的相對位置要求高的不加工面為精基準。 　3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應(yīng)使其加工余量盡量均勻。 　4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準。作為粗基準的面應(yīng)無鑄造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。 　5) 精基準應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一精基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產(chǎn)生較大的相互位置誤差。 以φ40孔和底端面為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。 3.2 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案： 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑底端面 4 銑 銑Φ60頂端面 5 鉆 鉆Φ40的孔 6 銑 銑R18的孔 7 鉆 鉆Φ18的孔 8 銑 銑兩端R7槽 9 銑 銑寬18的槽 10 檢驗 檢驗 11 入庫 入庫 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 鉆 鉆Φ40的孔 4 銑 銑底端面 5 銑 銑Φ60頂端面 6 銑 銑R18的孔 7 鉆 鉆Φ18的孔 8 銑 銑兩端R7槽 9 銑 銑寬18的槽 10 檢驗 檢驗 11 入庫 入庫 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二先鉆孔，再銑端面，違背了先面后孔的原則，后方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工藝的基本原則，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一。 具體的工藝路線如下 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑底端面 4 銑 銑Φ60頂端面 5 鉆 鉆Φ40的孔 6 銑 銑R18的孔 7 鉆 鉆Φ18的孔 8 銑 銑兩端R7槽 9 銑 銑寬18的槽 10 檢驗 檢驗 11 入庫 入庫 四 切削用量及工時計算 4.1工序1設(shè)計 鑄造 4.2工序2設(shè)計 時效處理 4.3工序3設(shè)計 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝750 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 4.4工序4設(shè)計 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 4.5工序5設(shè)計 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ40 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 238r/min 與238r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為240r/min。現(xiàn)選取=240r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=72mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=5(min) 4.6工序9設(shè)計 1.選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝1450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 9） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 五 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計工序銑寬18槽的銑床夾具。 5.1 問題的提出 本夾具主要用于銑寬18槽，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 5.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。我們采用外圓和底面為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構(gòu)。 5.3 切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用端銑刀 φ31mm z=24 機床： x51立式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 5.4定位誤差分析 (1)移動時基準位移誤差 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入得： == (2) 轉(zhuǎn)角誤差 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入得： 則： 經(jīng)檢驗合格 5.5夾具設(shè)計及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了手柄夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。 總 結(jié) 這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。 這次設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鑄煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設(shè)計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鑄煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計，讓自己把以前所學(xué)過的知識重新復(fù)習了一遍。 這次設(shè)計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。 這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 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(shè)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(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年 4.機床夾具設(shè)計手冊，東北重型機械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 21 頁 共 25 頁