机械制造技术课程设计-机体加工工艺及钻4-M12螺纹孔夹具设计.docx

设计说明书题目：机体的工艺规程及钻4-M12螺纹孔夹具设计本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测员等多方面的知识。机体加工工艺规程及钻4-M12螺纹孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要苜先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线：接着对零件各个工步的工序进行尺寸计.算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件：计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、央素、定位、误差。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvo1.vedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themeta1.-cuttingmachinetoo1.,thecommondifferencecrdinationandtheSUrVeyandsoonthevariousknow1.edge.Thereductiongearboxbodycomponentstechno1.ogica1.processanditstheprocessingho1.ejigdesignisinc1.udesthecomponentsprocessingthetechno1.ogica1.design,theworkingProCedUrCdesignaswe1.1.astheunitC1.amPdesignthreeparts.MustfirstCarryontheana1.ysisinthetechno1.ogica1.designtothecomponents.UndCrStOodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmateria1.sthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentshecraftroute;Afterhati$carryingonthesizecomputationtoacomponentseach1.aborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitc1.ampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,1.ike1.ocatesthepart,c1.ampsthepart,guidesthepart,toc1.ampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswe1.1.asotherparts;Positionerrorwhichca1.cu1.atesthejig1.ocateswhenproduces,ana1.yzesthejigstructuretherationa1.ityandthedeficiency,andwi1.1.designin1.aterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:TheCraf1.,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,c1.amp,the1.oca1.ization,Iheerror目录BSTRCT3序言I-零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析2二.工艺规程设计32.1 确定毛坯的制造形式32.2 基面的选择32.3 制定工艺跖戏42.4 机械加工余地、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.5 确定切削用Ift及基本工时7三钻4M12爆纹孔夹具设计123.1 问题的提出123.2 定位元件及夹紧元件的选择123.3 切削力和夹索力的计算123.4 定位误差分析133.5 夹具设计的茶本要求143.6 夹具设计及操作简要说明15总结16致谢18参考文献19序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供奘备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。机体的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的卜.一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹累以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质地。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计.本次设计水平有限，K中难免有缺点钳误，敬请老师们批评指正.一零件的分析1.1 零件的作用机体的作用：密封，支掾，定位的作用。1.2 零件的工艺分析机体有2个加工面他们相互之间没仃任何位置度要求。h以顶端而和测面为基准的加工面,这组加工面主要是铳底端面,钻4-18.5的孔。2：以底端面和4-18.5孔为基准的加工面，这组加工面主要是加工其他面和孔。-工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式HT200的可铸性好，因此可用铸造的方法因为是成批生产,采用模铸的方法生产铸件毛坯，既可以提高生产率，又可以提高精度而且加工余量小等优点。.2.2 基面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。如果工件上表面上仃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应要表面。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面。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应准。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、而积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可狂。有浇口、目口、也边、毛刺的表而不宜选作祖基准.必要时需经初加工。(5)粗基准应避免重虹使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的.多次使用难以保证表面间的位置精度“基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之他对零件的生产是非常重要的。先选取顶端面和侧面作为定位基准。精基准的选择应满足以下原则：.(D“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。(2)“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造.(3)“自为基准''原则某些精加工和光系加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。(4X4互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反宏加工。(5)所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可转、夹具简单、操作方便。以已经加工好的4-18.5孔和底端面为定位精基准,加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。2.3制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到介理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率.除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。制定以下两种工艺方案:方案-1铸造砂型铸造2时效处理时效处理3铳铳底端面4钻钻4-18.5的孔5铳铳顶端面6铳铳170的两端面7铳铳50的端面8镣粗精镣I1.O的孔9钺镣630的孔10钻钻4M12的螺纹孔，攻丝I1.钻钻4M5的螺纹孔，攻丝12钻钻顶端面4-17.5的孔，盥孔3513钻钻26的孔，配作14检验检验15入库入库方案二1铸造砂型铸造2时效处理3钻钻4-18.5的孔三钻4M12螺纹孔夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。设计工序11：钻4-M12的螺纹孔,攻丝夹具，本夹具将用于Z525立式钻床。3.1 问题的提出本夹具主要用于钻47H2的螺纹孔,攻丝,粗糙度Ra1.2.5,精度要求不高,为此,设计夹具时主要考虑提高生产效率上,47112螺纹质量不予考虑。3.2 定位元件及夹紧元件的选择采用后海面、结合面和左恻>30端面定位,定位分析：1 .后端面作为第一定位基准，与定位板、支承板相配合，限制三个自由度,即X度转动、Y轴转动和Z轴移动:2 .结合面作为第二定位加准，与支承板相限合，限制两个自由度，即Y轴移动和Z轴转动；3 .左他中30珀面作为第定位基准,与A型支承仃相配合，限制一个自由度,即X轴移动，工件六个自由仪被完全眼制，属于完全定位.3.3 切削力和夹紧力的计算F=6677K由钻0.2孔的工时计算知,af.=5.1mm,/=O.28mm由简明机床夹具设计手册表3-3知K,=0.75FJ=667dfa'K,=667x5.8×0.28,×O.75N即6670.20.41X0.75N2(W2N所需夹索力，查表5得，Wk=WF,安全系数K=K0K1.K2KiKtK5K6式中K.-鼠为各种因素的安全系数,查表得：K-1.2×1.2×1.1.5×I.O×1.3×1.O.O2.153,当计算K<25时,取K=2.5孔轴部分由H20螺母锁紧，住表得夹紧力为795ONWk=VVF=7950X2.5N19875N夹紧力远大于钻削力，故夹紧可靠3.4 定位误差分析定位元件为支承板、定位板，误差分析如下：I、定位误差：r>w=0+rf÷mn式中：TQ一机体后端面的公差Tu定位元件支承板、定位板的公差mn一一机体后端面与定位元件支承板、定位板的最小配合间隙2、夹紧安装误差，时工序尺寸的影响较小,取川=03、磨损造成的加工误差：A,.“通过不超过0.005mm,误差总合：Aj-A“=O.108mnK0.3ran从上分析，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.5 夹具设计的基本要求夹具在机械加工中起着至要的作用，它直接影响机械加工的旗量、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.1 .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耍求，成为废品，则夹具设计是失败的，该夹具不能用与生产.2 .操作荷单，便于工件安装，减轻工人的劳动强度，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，降低夹具制造成木，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、制造部门会签夹具制造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耍标明工序要求、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。3.6 夹具设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择由A型光面螺母、丝套、螺杆和滚花螺母等组成的夹紧机构夹紧工件。本工序为钻削余量小，钻削力小,所以般的手动夹紧就能达到本工序的要求。这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了臼己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需耍，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,铸炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握，比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等：也培养J'自己综合运用设计与工艺等方面的知识：以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的铸斑与提育；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到许多问题.当然也发现/自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计，让自己把以前所学过的知识重新夏习了一通。这次设计虽然顺利完成了，也解决了许多问题，也碰到了许多问题，老师的辛勃指导下，都迎刃而解。同时，在老师的身上我也学得到很多额外的知识，在此我表示深深的感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老肺再次表示忠心的感谢！这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础“但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重狂和重叠，由于经脸不足，在选取数据上存在一些问题.不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我丧心感谢我的指导老册，特别是每次都放卜.她的休息时间，耐心地楮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严i革和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作.在此逆向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献II李益民.机械制造工艺设计手册【M1.北京：高等教育出版社，2021.12陈宏钧.实用机械加工工艺手册MJ.北京：机械工业出版社，2022.5|3田兴林.机械切削工人实用手册MJ.北京:华学工业出版社,2022.10(4)谢诚.机床夹具设计与使用一本通M北京：机械工业出版社,2021.1215)尹成湖、周港学.机枪加工工艺简明手册M北京：华学JC业出版社，2021.126)惠延坡，沙杰等.加工中心的数控编程与操作技术A4北京：机械工业出版社，2022.|7)全国数控培训网络天津分中心媒数控娘程.北京，机械工业出版社.2022.18王先速.机械制造工艺学M机械工业出版社,2023(9)张海华，赵艳红.机械制造技术基础IM1.化学工业出版社,2020(10Mi1.1.onVieiraJUniOr.E1.esandroAn1.oni>BaP1.iSUU1.UCianaAraki.ScoUSmith1TonySchmiiz.Thero1.eoftoo1.presettinginmi1.1.ingstabi1.ityuncertaintyIJ.ProcediaManUfaCtUringa2020.26.11杨叶.先进机械制造技术的发展现状和发展越协W现代制造技术与装备,2019(11)：140-141.(12梅雪姆,机床夹具设计方法探究叫.现代制造技术与装饴.2019(03)：77-78.113】范兴劲.机械零件设计及加工工艺分析儿中国设备工程,2021(09)：0122-123.