方套加工工艺及铣30槽夹具设计.docx

设计说明书封面目录1【摘要】2ABSTRACT3第一章绪论41.1 机械制造的重要性41.2 课题的背景41.3 课题的研究方法4第二章零件的工艺规程设计62.1零件的工艺分析及生产类型的确定62.2选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图82.3选择加工方法，制定工艺路线122.4确定切削用量及基本时间14第三章机床夹具的设计213.1 工件定位方案的分析213.2 定位元件的设计213.3 夹具体的设计233.4 刀具对定装置设计243.5 夹紧装置设计253.6 夹具定位误差分析273.7 夹紧力计算283.8 夹具的内部结构及使用说明29总结30参考文献31致谢32【摘要】本次毕业设计是对方套零件三维建模以及机械加工工艺方案的设计，在此基础上设计加工30mm宽槽的专用铳床夹具设计，设计需要对专用夹具进行三维建模，最后再对该零件的所有加工工序进行必要的计算，包括切削三要素的计算确定以及工序时间的计算等。该方套零件生产纲领为大批生产，有多个有较高精度要求的孔和面需要加工，并且待加工的面之间还存在一定的位置公差，在对其按机械加工工艺要求设计工艺路线时，还应考虑到生产成本和生产效率的问题。在对该方套零件夹具设计时，分析对该零件的加工要求，应限制几个自由度，及零件的表面特征而确定出定位方案与定位误差，而后分析夹紧力的方向及大小与夹紧点的位置，在此基础上考虑夹紧的效率与夹紧的刚度和强度的需求进而确定出专用夹具的夹紧方案。在确定夹具的基本方案后根据生产条件确定出夹具动力装置的类型,最后对专用夹具进行装配图和主要零件图的绘制。关键词：工艺规程，定位，机械加工，夹具设计ABSTRACTThisgraduationprojectisthedesignofthree-dimensionalmodelingandmachiningprocessschemeofdal4gearbox.Onthisbasis,thefixturedesignoftwogroupsofbearingholesandreversegearholesforroughboringofprocess80iscarriedout.Thedesignneedstocarryoutthree-dimensionalmodelingofthespecialfixture,andfinallycarryoutnecessarycalculationsforallmachiningprocessesofthepart,Itincludesthecalculationanddeterminationofthreecuttingelementsandthecalculationofprocesstime.Thegearboxhaslargeproductionbatch,longprocessingroute,multipleholesandsurfaceswithhighaccuracyrequirementsneedtobeprocessed,andthereisacertainpositiontolerancebetweenthesurfacestobeprocessed.Whendesigningtheprocessrouteaccordingtothemachiningprocessrequirements,theproductioncostandproductionefficiencyshouldalsobeconsidered.Whendesigningthefixtureforthegearbox,analyzetheprocessingrequirementsforthepart,limitseveraldegreesoffreedomandthesurfacecharacteristicsoftheparttodeterminethepositioningschemeandpositioningerror,andthenanalyzethedirectionandsizeoftheclampingforceandthepositionoftheclampingpoint.Onthisbasis,considertherequirementsofclampingefficiency,clampingstiffnessandstrength,andthendeterminetheclampingschemeofthespecialfixture.Afterdeterminingthebasicschemeofthefixture,thetypeoffixturepowerdeviceisdeterminedaccordingtotheproductionconditions.Finally,theassemblydrawingandmainpartdrawingofthespecialfixturearedrawn.KeywordProcessspecification,positioning,machining,fixturedesign第一章绪论1.1 机械制造的重要性题目所给的零件方套用于其他零件的配合，方套的材料为45号钢，其中30mm宽的槽与其他零件形成配合，用于传递力矩，所以要求方套零件有一定的尺寸精度及适当刚度与强度，用以抵抗传递力矩过程中产生的破坏。1.2 课题的背景机械制造技术是各个国家都在争先研究的课题，目的是提升本国国民经济，很大程度上国民经济得益于机械加工技术的发展，针对所有加工设备来看，机床设备是众多加工设备中最重要的加工工具，根据资料显示1994年全世界人口的基础消费金额为二百六十一点七亿美元，其中美国占据大部分比例达到五十六亿美元，中国紧随其后达到三十四亿美元，根据以上数据可以看出机床行业占到整个国民消费经济的一大半，可以说机床制造行业起着非常重要的作用。根据以往经验一个零件从设计到加工过程中的具体消耗来自于初次加工时所采用的加工机床和夹具等首次投入，因为首次加工需要大批量采购专用机床、专用夹具、组合机床等等设备，这些采购的机器前期经费投入比较大，需要经过设计、加工等一系列缓慢工序，并且加工出来的机床可互换性程度不高，当有另外设计新型的零件需要加工的时候又需要重新设计采购机床。针对单件零件加工需要设计专门的加工机床，这些在航天航空、国防武器设计等领域体现的更加具体，这些领域所需的零件精度要求较高，需要专门设计机床和夹具进行生产。1.3 课题的研究方法机械制造技术毕业设计是在学完了机械技术基础和大部分专业课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的工作及未来从事的行业打下了良好的基础。由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。第二章零件的工艺规程设计2.1零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1零件的作用本次毕业设计题目的零件是方套零件，是用于其他零件的配合，要求有一定精度要求及适当刚度与强度，材料为45钢。方槽位联接结面用于呈受传递力之用。方套零件图如图2-1所示。图2-1方套零件零件图2.1.2零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件属异形零件，各需加工表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。分析零件图得到需要加工的表面如下：（1）方槽尺寸30耳彳，表面粗糙度要求RaO.8（2）底部内孔尺寸卬8秒°4（3）上下高度尺寸75%.（4）左右宽度尺寸80%（5）另外方套零件表面有多个内孔需要加工应该说，这个零件的工艺性较好。2.1.3零件的生产类型零件的生产纲领可按下式计算：N=QTl(I+)(l+S)(2-1)式中Q产品的年产量，台/年；n每台产品中该零件的数量，件/台；备件的百分率，%;废品的百分率，%;依设计题目知：Q=12000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率和废品率S分别取为3%和2.5%。带入公式(2-1)得到该零件的生产纲领N=12000×1×(1+3%)×(1+2.5%)=12669(件/年)生产节拍：在大量生产中，生产连续两个产品之间的时间间隔称为节拍。即T=N(min)(2-2)式中节拍时间；T年时基数，一班生产T=2350%,二班生产7=4600口;NT时间内生产出来的产品数量。生产类型是指企业生产专业化程度的分类。主要根据产品的大小、结构复杂程度及生产纲领确定。零件是方套零件，质量为0.95Kg,可知其属轻型零件，生产类型为大量生产。表2-1生产类型与生产纲领的关系生产类型同类零件的年产量/件重型(>200Okg)中型(100-2000kg)轻型(<100kg)单件生产<5<20<100成批生产小批生产5-10020200100500中批生产100300200-5005005000大批生产30010005005000500050000大量生产>1000>5000>50000代表产品轧钢机柴油机缝纫机2. 2选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1.1 选择毛坯毛坯的选择是制定工艺规程中的一项重要类容，选择不同的毛坯就会有不同的加工工艺，采用不同设备、工装，从而影响零件加工的生产率和成本。毛坯选择包括选择毛坯类型和确定毛坯制造方法两方面，应全面考虑机械加工成本和毛坯制造成本，以降低零件制造总成本。(1)毛坯的种类铸件一般适用于形状较复杂、生产批量较大的零件，如床身、立柱等。铸件制造方法见表2-2»锻件锻件是通过对处于固体状态下的材料进行锤击、锻打而改变尺寸、形状的一种加工方法。适用于强度要求较高、形状比较简单的零件毛坯。锻件制造方法见表2-3。冲压件适用于中小尺寸的板料零件，一般可不再经过切削加工，用于成批大量生产。型材利用钢铁厂生产的成形材料作为零件的毛坯。按型材截面形状，可分为圆钢、方钢、六角钢、异形钢管型材。按轧制方法，可分为冷拉与热轧型材。热轧型材的尺寸较大，精度低，用于做一般零件的毛坯。拉制型材的尺寸较小，精度较高，用于制造中小型零件。该零件材料为45钢。考虑到车床在车加工过程中的高速旋转，该零件在工作中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为12669件，属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。2.1.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差(1)主要因素确定锻件公差和机械加工余量的主要因素如下。锻件质量叫。锻件质量的估算按下列程序进行：零件图基本尺寸一估计机械加工余量一绘制锻件图一估算锻件质量，按此质量查表确定公差和机械加工余量。锻件形状复杂系数S。锻件形状复杂系数是锻件质量吗与相应的锻件外廓包容体质量TnN之比S=mf/mN(2-3)锻件外廓包容体质量Mn以包容锻件最大轮廓的圆柱体或长方体作为实体的计算质量。圆形锻件计算质量公式为mN=7d2Up(2-4)q式中P钢材密度，7.85gCnl3。非圆形锻件计算质量公式为mN=lb11p（2