亂扣盤工藝及鉆φ4孔夾具設(shè)計[含CAD高清圖工序卡說明書]

【溫馨提示】 dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無水印，高清圖，壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預(yù)覽，需要原稿請自助充值下載，請見壓縮包內(nèi)的文件及預(yù)覽，所見即所得，請細(xì)心查看有疑問可以咨詢QQ：414951605或1304139763 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計17梧州學(xué)院機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計題 目：亂扣盤加工工藝規(guī)程及鉆4孔專用夾具設(shè)計 班級： 姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 成 績 評 定 表學(xué)生姓名班級學(xué)號專 業(yè)課程設(shè)計題目評語組長簽字：成績?nèi)掌?20 年 月 日學(xué) 院機(jī)械學(xué)院專 業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名班級學(xué)號課程設(shè)計題目 亂扣盤零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計實踐教學(xué)要求與任務(wù):1. 完成加工零件的零件圖及毛坯圖各一張（A3或A4）；2. 編制工藝規(guī)程，完成機(jī)械加工工藝流程圖一張（A0或A1）；3. 完成三道重要加工工序卡片和一張質(zhì)量檢驗卡片；4. 完成專用夾具設(shè)計一套，繪制專用夾具裝配圖一張（A0或A1）；5. 繪制一張專用夾具的零件圖（A2或A3）；6. 編寫設(shè)計說明書一份（不少于15頁）；7. 課程設(shè)計答辯。工作計劃與進(jìn)度安排:機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計總用時2.5周。12月3日：課程設(shè)計總體講解，布置課程設(shè)計任務(wù)，查閱資料；12月4-6日：完成加工零件的零件圖，熟悉零件的特性；完成加工零件的毛坯圖；12月7-10日：完成工藝流程圖；12月11-15日：完成專用夾具裝配圖及零件圖；12月16日：完成工序卡及檢驗卡；12月17-18日：完成設(shè)計說明書；12月19日：課程設(shè)計答辯。指導(dǎo)教師： 201 年 月 日專業(yè)負(fù)責(zé)人：201 年 月 日學(xué)院教學(xué)副院長：201 年 月 日摘要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。亂扣盤的工藝規(guī)程及鉆4孔的工裝夾具設(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(jìn)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(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。AbstractThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.Random snap disc process specification and 4 hole drilling fixture design is including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved.Key words: process, process, cutting dosage, clamping, positioning, error.目 錄1、亂扣盤的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1、亂扣盤的用途11.2、亂扣盤的技術(shù)要求：21.3、審查亂扣盤的工藝性22、確定毛胚、繪制毛胚簡圖32.1選擇毛胚32.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量32.2.1公差等級32.2.2亂扣盤鑄造毛坯尺寸工差及加工余量32.2.3繪制亂扣盤毛坯簡圖43、擬定亂扣盤工藝路線53.1、定位基準(zhǔn)的選擇53.1.1精基準(zhǔn)的選擇53.1.2粗基準(zhǔn)的選擇53.2 、表面加工方法的確定63.3、加工階段的劃分63.4、工序的集中與分散63.5、工序順序的安排63.5.1機(jī)械加工工序63.5.2熱處理工序63.5.3輔助工序63.6、確定工藝路線74、加工余量、工序尺寸和工差的確定85、切削用量、時間定額的計算95.1、切削用量的計算95.2、時間定額的計算105.2.1基本時間tj的計算105.2.2輔助時間ta的計算105.2.3. 其他時間的計算105.2.4單件時間tdj的計算116.夾具設(shè)計126.1提出問題126.2設(shè)計思想136.3夾具設(shè)計136.3.1定位分析136.3.2切削力及夾緊力的計算136.3.3夾具操作說明157. 體會與展望16參考文獻(xiàn)17 1、亂扣盤的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1、亂扣盤的用途1零件的作用在使用亂扣盤時，先將刀具移向工件起始端的適當(dāng)位置，在不開車狀態(tài)下，把對合螺母合上，使其嚙合主絲杠，同時將亂扣盤上的刻度盤“0”刻線對準(zhǔn)村線后緊固，然后就可以開車反復(fù)開合對合螺母去車削。2零件的工藝分析該零件為亂扣盤，主要用于加工時對刀，形狀一般，精度要求較高，零件的主要技術(shù)要求分析如下：由零件圖可知，零件的30斜面表面粗糙度Ra0.8，25凸臺面表面粗糙度Ra3.2，14H7孔，表面粗糙度Ra1.6，其余精度要求都不太高，其中25凸臺面表面相對于基準(zhǔn)A的圓跳動公差0.03，14H7孔右端面相對于基準(zhǔn)A的圓跳動公差0.03。1.2、亂扣盤的技術(shù)要求：該亂扣盤的各項技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等級表面粗糙度(um)形位公差(mm)45孔端面45IT83.245孔45IT86.325凸臺面25IT83.230斜面IT60.814H7孔14IT71.625端面25IT83.29孔9IT1012.515孔15IT1012.54孔4IT1012.56孔6IT81.61.3、審查亂扣盤的工藝性該亂扣盤結(jié)構(gòu)簡單，形狀普通，屬于類似回轉(zhuǎn)類零件。主要加工表面有30斜面，表面粗糙度Ra0.8，其次就是；14H7孔，表面粗糙度Ra1.6，再次就是：25凸臺面，25端面，與基準(zhǔn)A的圓跳動公差為0.03。除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過車削、鉆削的粗加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1選擇毛胚零件材料為HT250，生產(chǎn)批量屬于中批生產(chǎn)，且要求零件有較好的剛度和減振性等。結(jié)合該零件的結(jié)構(gòu)特點和使用要求，通常選擇毛坯為鑄件。鑄造的適應(yīng)性廣，可以制出形狀復(fù)雜的毛坯，節(jié)約材料，減小切削加工的工作量。在鑄造時，適當(dāng)選擇分型面，注意澆鑄位置的安排，就可大大避免內(nèi)部的縮孔、縮松、氣孔、砂眼等腰三角形缺陷。毛坯選用砂型機(jī)器造型（級精度）。2.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。2.2.1公差等級由亂扣盤的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為CT=8。2.2.2亂扣盤鑄造毛坯尺寸工差及加工余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量/mm說明45孔端面38mmG1.0單邊余量45孔45mmG1.0雙側(cè)加工30斜面H25凸臺面25mmG1.0單邊余量25端面25mmG1.0單邊余量9孔、15孔9mm15mmG4.57.5雙側(cè)加工4孔、6孔4mm6mmG2.03.0雙側(cè)加工14H7孔14mmG7.0雙側(cè)加工加工表面零件毛坯尺寸公差45孔42mm雙側(cè)加工45孔端面39mm單側(cè)加工25凸臺面18mm單側(cè)加工25端面72mm單側(cè)加工9孔0mm雙側(cè)加工15孔0mm雙側(cè)加工4孔0mm雙側(cè)加工6孔0mm雙側(cè)加工2.2.3繪制亂扣盤毛坯簡圖3、擬定亂扣盤工藝路線3.1、定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1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，以粗加工后的45孔端面和45孔為主要的定位精基準(zhǔn)，即以亂扣盤的45孔端面和45孔為精基準(zhǔn)。3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)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(chǎn)無法進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇：對于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對后面的精加工至關(guān)重要。為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇重要表面為粗基準(zhǔn)。所謂重要表面一般是工件上加工精度以及表面質(zhì)量要求較高的表面。因此，亂扣盤以25的外圓作為定位粗基準(zhǔn)。3.2 、表面加工方法的確定 根據(jù)亂扣盤零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案45端面及30斜面IT83.2、0.8粗銑、精銑、磨削45孔IT86.3粗車、精車25凸臺面IT83.2粗車、精車25端面IT83.2粗車、精車14H7孔IT71.6鉆、鉸15孔IT812.5 擴(kuò)9孔IT812.5鉆15孔IT812.5擴(kuò)4孔IT812.5鉆6孔IT81.6擴(kuò)3.3、加工階段的劃分該亂扣盤加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、精加工兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（亂扣盤45孔端面和45孔）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然后車削25端面。在精加工階段，完成亂扣盤的45孔端面和45孔的加工。3.4、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排亂扣盤的加工工序。該亂扣盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用普通機(jī)床配以能用夾具、專用夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)45孔端面和45孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工45孔端面再加工45孔3.5.2熱處理工序鑄造熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成型方法 鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程。鑄造毛坯因近乎成形，而達(dá)到免機(jī)械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上減少了制作時間鑄造是現(xiàn)代裝置制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一。3.5.3輔助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該亂扣盤工序的安排順序為：在熱處理基準(zhǔn)加工粗加工半精加工精加工磨削。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了亂扣盤的工藝路線工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備10鑄造鑄造20熱處理人工時效30銑粗銑、精銑45端面及30斜面CA6140臥式車床端銑刀、游標(biāo)卡尺40車粗車、精車45孔CA6140臥式車床車刀、游標(biāo)卡尺50車粗車、精車25凸臺面 CA6140臥式車床車刀、游標(biāo)卡尺60車粗車、精車25端面CA6140臥式車床車刀、游標(biāo)卡尺70鉆鉆、鉸14H7孔、擴(kuò)14孔至15Z525立式鉆床麻花鉆、鉸刀、擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺80鉆鉆9孔，擴(kuò)9孔至15深9Z525立式鉆床麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺90鉆鉆4孔，擴(kuò)4孔至6深6Z525立式鉆床麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺100刻字0用7號字，刻線寬度0.6，刻線深度0.4（刻線內(nèi)涂黑色磁漆）110去毛刺去毛刺120質(zhì)檢檢驗至圖紙要求130入庫入庫4、加工余量、工序尺寸和工差的確定加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量/mm說明45孔端面38mmG1.0單邊余量45孔45mmG1.0雙側(cè)加工30斜面H25凸臺面25mmG1.0單邊余量25端面25mmG1.0單邊余量9孔、15孔9mm15mmG4.57.5雙側(cè)加工4孔、6孔4mm6mmG2.03.0雙側(cè)加工14H7孔14mmG7.0雙側(cè)加工加工表面零件毛坯尺寸公差45孔42mm雙側(cè)加工45孔端面39mm單側(cè)加工25凸臺面18mm單側(cè)加工25端面72mm單側(cè)加工9孔0mm雙側(cè)加工15孔0mm雙側(cè)加工4孔0mm雙側(cè)加工6孔0mm雙側(cè)加工5、切削用量、時間定額的計算在這只計算鉆4孔此工序的切削用量和時間定額。5.1、切削用量的計算鉆4孔1、加工條件加工材料:45鋼，鍛件。工藝要求：孔徑d=4mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷卻。機(jī)床：選用Z525鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=7mm 鉆頭幾何形狀為（根據(jù)切削用量手冊表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，后角，橫刃長度，弧面長度。3選擇切削用量（1）選擇進(jìn)給量按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)切削用量手冊表2.7，當(dāng)鋼硬度200H有。（2）計算切削速度根據(jù)切削用量手冊表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200220HBS時， , 時，。 切削速度的修正系數(shù)為：，故 =1074.8r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=1000r/mm，v=26.8mm/min。5.2、時間定額的計算5.2.1基本時間tj的計算 鉆孔工步根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(75+4+2)/fn 求得。式中切削工時 l=58mm; l=2mm; l=ap/2cotkr+(12)=4/2cot54+1.1mm=2mm; f=0.3mm/r;n=100mm/r.。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間5.53s。tj =L/fn=(58+2+2)/fn=(58+2+2)/(0.351000)=0.177min=10.629s5.2.2輔助時間ta的計算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間ta與基本時間tj之間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間為：ta=0.1510.629s=1.594s;5.2.3. 其他時間的計算除了作業(yè)時間（基本時間和輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其他時間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計算，它們分別為：鉆孔工步的其他時間為：tb+tx =6% (10.629s+1.594s)=0.733s;5.2.4單件時間tdj的計算這里的各工序的單件時間分別為：鉆孔工步tdj鉆=10.629s+1.594s+0.733s =12.956s;因此，此工序的單件時間tdj=tdj鉆=12.956s;將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。6.夾具設(shè)計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。6.1提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；一個面與V型塊限制四個自由度，三個擋銷限制兩個自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由鉸鏈壓板夾緊工件。（3）設(shè)計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2設(shè)計思想設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對4孔進(jìn)行加工，4孔尺寸精度要求為IT10，表面粗糙度Ra12.5，鉆即可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。6.3夾具設(shè)計6.3.1定位分析（1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工4孔時，采用固定V型塊與擋銷的配合方式來定位工件。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與一個銷定位，因為該定位元件的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。j=（TD+T d+S）/2=0.0655TD =0.09mmT d =0mmS=0.025mmj=0.016mm6.3.2切削力及夾緊力的計算1、由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得：鉆削力 式（5-2）鉆削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 2、夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 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=8mm，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?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，6.3.3夾具操作說明本工件采用固定V型塊與擋銷定位，通過鉸鏈壓板夾緊工件。這樣操作更加簡單，迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產(chǎn)要求7. 體會與展望 為期兩周的機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計即將結(jié)束了，兩周是時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這兩周的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和資料，為我們的設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。 設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機(jī)會，它將是我們設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。最后，衷心的感謝老師的精心指導(dǎo)和悉心幫助，使我順利的完成此次設(shè)計。謝謝！參考文獻(xiàn)1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年2.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年3.機(jī)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(jī)床夾具設(shè)計手冊，東北重型機(jī)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(jī)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(jī)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