机械制造技术课程设计-吊架机械加工工艺规程及钻R5孔夹具设计.docx

1匕11. 1课题的目的及意义11 2工件的女装和定位.12 3_Zl£口9*623 .221零件细分析图32. 3零件加工表格面的详细技术分析42. 4毛坯余量的确定4第3章吊架工艺流程设计63. 1确选择定位基.64. 2*vJ.1*6第4章加工设备跟工艺装备的选选取84.1 依照不同的工序来选择不同的机床85. 2如何选选取刀具，夹具以及量具86. 3切削用量的计算和确定9第5钻床用具设l.265.1确定出设计的任务跟收集并分析原始的资料265.2工件定位基准的选择和自由度分析265.3夹具的内部结构265.4对夹具的精度进行分析275.5)275.6夹具设计及操作的简要说明282K29第1章绪论Ll课题的目的及意义以吊架为研究对象，发现其在应用中出现的一些问题并且进行改良，使加工所使用的实际时间大大缩短，进而效率大大提高，同时也可以保证精度，使加工过程中出现的一些问题得到很好的解决。首先，对吊架零件进行了功用、材料、性能、技术要求等方面的分析，制定了加工工艺路线；然后设计了吊架零件钻孔所需专用夹具，其中涵盖了对夹紧装置、导向装置及对刀的设计计算，并对夹具进行了工程分析；最后使用CAD软件进行了吊架零件R5孔和宽4开口槽所需专用夹具及非标零件图绘制。通过对零件的分析研究，提高了零件的加工精度与生产效率。夹具的好坏对最终的产品质量有着最为直接的影响，例如精度，效率，成本等因素。怎样提高机床夹具的质量及性能是设计人员的首要任务，也是如今机械生产行业的最主要的条件之一。为了使被加工工件的技术要求得到满足，就一定要让定位夹紧过程科学合理,这样才能让被加工工件的相对位置得到保证。1.2工件的安装和定位当进行到机械加工这一步骤时，工件的位置是不是很准确就显得尤为重要，这个过程称之为定位。定位后还要有合适的夹紧力使其固定，加工时不能再有运动，限制工件的自由度，这个过程称之为夹紧。上述两个过程的总和就是工件的安装过程。能在一定程度上保证待加工工件的一些位置精度的措施有很多种，通常情况下用的较多的几种是：自动控制法、定尺寸刀具法、试切法、调整法等。而可以确保其外观的精度的手段种用的较多的几种方法是轨迹法、成形法、展成法。按照我们之前所学习的有关自由度的知识，易知每一个独立的物体在空间直角坐标系中都有6个自由度，这6个自由度是这个物体分别沿着X轴Y轴Z轴三个轴的移动和转动。但是在本文涉及的夹具中。倘若可以保证工件在空间直角坐标系中的相对位置坐标不变，也就是将其六个自由度都确定下来，六个自由度确定下来之后这个物体或刚体就不能再运动，使得工件有一个准确的位置。还一定要实现工件的夹紧。虽然工件被夹紧固定了，但也不一定就是6个自由度被全部固定了，要区分清楚，因为还有可能发生其它一些情况,这些情况按照限制类型的不同，其定位结果的类型可以划分为欠定位、完全定位、重复定位、不完全定位。1.3主要研究内容机床夹具的设计在工艺装备设计中是一个十分重要的环节，它是确保产品的质量和生产率的一个特别关键的技术指标。设计时要贴合实际，综合实际情况并参考国内外的技术,去其糟粕取其精华，再完善设计方案。具体可以参考下列的一些要素资料：1 .工件图纸：首先要读懂图纸，了解基本结构和技术要求，对工件的作用和位置有一个大致了解，随后深入剖析具体内容。2 .工艺文件：先对加工的过程做一个大致的了解，随后对加工时候的一些要求比如工艺过程再做一个细致的了解，比如工件是怎么加工出来的，工件的表面粗糙度怎么样等一些因素，选取哪个基准面才能保证加工精度，需要使用什么样的机床去完成这个工序等，这些因素都需要考虑在内。3 .生产纲领：夹具的设计要合理，在满足使用要求的情况下降低成本。第2章零件分析2.1零件详细分析图从吊架可以看出，此工件共有三组加工面，现分述如下:L以左侧44端面为基准加工面，包括右侧44端面，宽4开口槽，M6螺纹，前侧28端面，后侧28端面。2 .以右侧44端面为基准加工面为左侧44端面。3 .以后侧28面和18H7孑L为基准力口工面为R5孑I。2.2零件的作用支架是起支撑作用的构架。32H7孔插入吊杆中，R5孔与光杆连接，在其上滑动,18H7孔与销钉配合。2. 3零件加工表格面的详细技术分析吊架左侧44端面粗糙度Ra3.2;右侧44端面粗糙度Ra3.2;32H7孔粗糙度RaL6；前侧28端面粗糙度Ra3.2；后侧28端面粗糙度Ra3.2；18H7孔粗糙度RaL6；R5孔粗糙度Ra3.2;M6螺纹粗糙度Ral2.5;宽4开口槽粗糙度Ral2.5。2.4毛坯余量的确定由文献错误!未找到引用源。表1.3-1知，金属模机械砂型铸造，精度等级IT9,加工余量等级MA-G,各加工表面加工余量描述如下：1 .吊架44端面的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架中44端面单边加工余量Z=3.0mm,粗糙度Ra3.20根据文献错误!未找到引用源。表1.4-8,粗铳、精铳即可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm,精铳单边余量Z=0.5mm2 .吊架28端面的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架28端面单边加工余量Z=3.0mm,粗糙度Ra3.2o根据文献错误!未找到引用源。表1.4-8,粗铳、精铳即可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm,精铳单边余量Z=0.5mm3 .吊架中32H7孔的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架32H7孔粗糙度Ral.6采用实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表1.4-7和表2.3-8,第一次钻孔至中15,第二次钻孔至中30,半精像30孔至3L8,最后精链3L8孔至中32H7。4 .吊架18H7孔的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架18H7孔粗糙度Ral.6采用实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表1.4-7和表2.3-8,钻孔至17,扩17孔至17.85,粗较17.85孔至17.94,最后精钱17.94孔至18H7。5 .吊架R5孔的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架R5孔粗糙度Ra3.2,实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表1.4-7和表2.3-8,钻、校方可满足其精度要求。6 .吊架M6mm螺纹孔的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架M6mm螺纹孔粗糙度Ral2.5,实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表2.2-25,钻M6螺纹底孔中5.1,再攻M6螺纹。7 .吊架宽4开口槽的加工余量查文献错误!未找到引用源。表2.2-4,吊架宽4开口槽粗糙度Ral2.5,实心铸造。根据文献错误!未找到引用源。表1.4-8,粗铳即可满足其精度要求。图2.2吊架毛坯图第3章吊架工艺流程设计3.1 准确选择定位基准3.1.1 粗基准选择选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠，故选吊架右侧中44端面作为定位粗基准。3. L2精基准选择而在精加工的阶段，选择基准就要从保证零件加工精度的角度出发，同时参考夹具结构是简单还是复杂等这些因素。在选择精基准的时候，我们一般按照以下几个原则去选择:基准重合为了轻松的获得已加工表面的相对位置和设计精度要求，选择加工表面的设计基准选择为其定位基准，这是基准重合原则。如果已加工表面的设计基准与定位基准不匹配，则定位误差将增加。基准统一当工件定位在精基准上时，可以在其它表面上轻松地加工，保证加工精度，这就是基准统一原则。基准统一原则能够大大降低设计制造夹具时所产生的成本，同时可以大大提高加工的生产率，并且可以减少由于频繁更换夹具所造成的误差。自为基准如果加工或加工工件所需的成本尽可能小，并且尽可能统一，则会选取加工表面本身作为定位参照，这就是自为基准原则。互为基准基于相互参照的重复加工原理可以实现均匀的加工余量或较高的位置精度。精基准则是选择吊架中44端面、18H7孔作为定位精基准。3.2 拟订的工艺过程吊架的工艺路线关系到产品合格率及生产效率，故工艺路线在整个产品的加工中占很大的比例，吊架零件比较复杂，故吊架的工艺路线安排如下：工艺路线一：工序01：机械砂型铸造工序02：人工时效处理工序03：粗铳左侧中44端面；精铳左侧44端面工序04：粗铳右侧中44端面；精铳右侧中44端面工序05：首钻孔至15；二次钻孔至30工序06：粗铳前侧28端面；精铳前侧28端面工序07：粗铳后侧28端面；精铳后侧中28端面工序08：钻、扩、粗钱、精钱18H7孔工序09：钻、钱R5孔工序10：钻、攻M6螺纹工序11：半精链30孔至31.8；精锋31.8孔至32H7工序12：铳宽4开口槽工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求并入库工艺路线二：工序01：机械砂型铸造工序02：人工时效处理工序03：划各孔中心线及平面加工线工序04：首钻孔至15；二次钻孔至30；半精锤中30孔至31.8;精锤中31.8孔至32H7；钻、扩、粗钱、精钱18H7孔；钻、较R5孔；钻、攻M6螺纹工序05：粗铳左侧44端面；精铳左侧44端面；粗铳右侧44端面；精铳右侧44端面；粗铳前侧28端面；精铳前侧28端面；粗铳后侧中28端面；精铳后侧28端面；铳宽4开口槽工序06：去毛刺工序07：检验至图纸要求并入库方案对比分析，两种方案均可行，方案二方案较少，所需机床比较少，而吊架精度最高的地方为粗糙度Ral.6,方案二可达到要求，但生产加工起来麻烦，耗时比较长。方案一不需要反复装夹，但需要反复切削，比方案一省时省力，故采用方案一。第4章加工设备跟工艺装备的选选取4.1 依照不同的工序来选择不同的机床由文献错误!未找到引用源。表1.4-7、1.4-8知，各加工表面的加工方案和机床：1 .吊架左侧中44端面粗糙度Ra3.2。根据文献"未找则表1,4-8,粗铳、精铳即可满足其精度要求，机床选择立式铳床X52K。2 .吊架右侧44端面粗糙度Ra3.20根据文献*!未加"引用”表