手柄座零件机械加工工艺和典型夹具设计_毕业设计说明书
- 格式:doc
- 大小:770.50 KB
- 文档页数:43
摘要机械制造业是国民经济赖以发展的基础,是其他经济部门的生产手段。
作为关系着国家和民族长远利益的基础性和战略性产业,它的发展水平是衡量一个国家和地区工业化水平与经济总体实力的标志。
机械制造业的生产能力和制造水平,主要取决于机械制造装备的先进程度,换言之,通过提高机械装备的零件精度,从而提高了产品质量和生产水平。
本次设计针对CA6140车床手柄座零件(10 000)件大批量生产设计,首先,了解手柄座的工作方式,CA6140车床手柄座位于车床光杆与手柄连接处,通过传递力矩,实现对机床的操作。
其次,分析零件工艺结构,制定工艺规程,从该零件的外形看,此零件形状较不规则,而且需要加工的部位多且位置精度要求较高。
因此需要加工一面作为精基准,从而为后面的加工提供保障。
再次,由于零件形状不规则,从定位方案考虑其稳定性,将采用两销定位方式同时限制3个自由度,再利用支承板,限制其另外3个自由度,从而使零件的定位稳定可靠。
零件的最大尺寸为85.5mm,尺寸较小,夹紧行程也较小。
所以夹紧方案采用人工操作,螺纹旋紧方式,这样经济也同样达到夹紧目的。
最后,确定优化设计方案使设计更经济实用。
本文针对CA6140车床手柄座工作实际情况,借鉴新的工艺标准,重新设计有关参数。
优化制造工艺规程,使得零件的精度耐用度得到提升,便于操作人员的控制,从而提高工作效率和使用寿命。
关键词:CA6140车床手柄座;专用夹具;工艺规程;定位;AbstractMachinery manufacturing industry is based on which the national economy development, is the production of other sectors of the economy. As the relationship between the interests of the state and national long-term fundamental and strategic industry, it is a measure of a country and the development level of regional industrialization level and overall economic strength. Machinery manufacturing production capacity and manufacturing level, mainly depends on the degree of advanced machinery and equipment, in other words, by improving the machinery and equipment parts, precision and improve the product quality and production level.The design for CA6140 lathe handle seat (10) 000 parts mass production design, first of all, understanding the handle way of working, the handle seat in lathe CA6140 lathe the polished rod and the handle, through the transmission torque, realize to the operation of the machine tool. Second, the analysis part process structures, making procedure, from the appearance of the parts, the part shape is irregular, and need higher machining precision of parts is much and position requirements. So you need to processing side as a benchmark, which provide guarantee for the machining of the behind. Again, due to the irregular shape parts, from the positioning scheme considering its stability, and will use the two pin positioning way limit three degrees of freedom at the same time, the reuse of bearing plate, limit the other three degrees of freedom, so that the parts of the positioning is stable and reliable. Parts of the largest size is 85.5 mm, size small, clamping stroke is small. So the clamping scheme USES the manual operation, threaded way, economy is also able to do the clamping. Finally, determine the optimal design scheme makes the design more economical and practical.Based on CA6140 lathe handle work actual situation, draw lessons from the new technology standards, to design the parameters. Optimize manufacturing procedures, improved the accuracy of parts and durable degree, is advantageous for the control of operators and to improve the work efficiency and service life.Keywords:handle CA6140 lathe;special fixture;process planning;Location;目录绪论 (5)1 手柄座的工艺分析及生产类型的确定 (6)1.1手柄座的用途及作用 (6)1.2手柄座的技术要求设计 (7)1.3审查手柄座的工艺性分析 (7)1.3.1孔的加工工艺分析 (7)1.3.2面的加工工艺分析 (8)1.3.3槽的加工工艺分析 (8)1.3.4螺纹孔的加工工艺分析 (9)1.4确定手柄座生产类型 (9)2 确定毛坯、绘制毛坯简图 (10)2.1确定毛坯用料 (10)2.2确定加工余量和毛坯尺寸公差 (10)2.3绘制毛坯简图 (11)3 制定手柄座工艺路线 (12)3.1定位基准的选择 (12)3.1.1 精基准的选 (12)3.1.2粗基准的选择 (12)3.2零件表面加工方法的确定 (12)3.3加工阶段的划分 (13)3.3.1粗加工阶段 (13)3.3.2半精加工阶段 (13)3.3.3精加工阶段 (13)3.4工序的集中与分散 (14)3.5工艺路线方案的比较 (14)3.5.1工艺路线方案I (14)3.5.2工艺路线方案II (14)3.5.3工艺方案的比较与分析 (15)4 加工余量、工序尺寸和公差的确定 (17)4.1工序30:钻—铰—铰 25H7孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 (17)5 切削用量、时间定额的计算 (18)5.1切削用量的计算 (18)5.1.1工序10:粗铣手柄座φ45mm小端面 (18)5.1.2工序20:粗铣半精铣手柄座φ45mm大端面 (18)5.1.3工序30:钻—扩—铰φ25H7孔 (19)5.1.4 工序40:粗铣—半精铣槽14mm (21)5.1.5 工序50:粗铣φ14mm孔端面 (21)5.1.6工序60: 钻—扩—铰φ10H7孔 (22)5.1.7工序70: 钻—扩—铰φ14H7孔 (23)5.1.8工序80:插键槽6H11mm (25)5.1.9工序90:钻φ5.5mm孔 (25)5.1.10工序100:钻—攻螺纹孔M10 (25)5.2时间定额的计算 (26)5.2.1基本时间的计算 (26)5.2.2 辅助时间的计算 (31)5.2.3其他时间的计算 (32)5.2.4单件时间的计算 (33)6 夹具体的设计 (35)6.1定位方案设计 (35)6.1.1工件的定位基准及定位基面 (35)6.1.2定位元件的选用 (35)6.2确定定位方式 (35)6.3定位误差 (36)6.4定位元件的型号、尺寸和安装方式 (36)6.5夹紧方案的确定 (37)6.5.1夹紧装置设计 (37)6.6绘制夹具总图 (38)6.7夹紧的操作及维护 (38)7结论 (40)辞谢 (41)参考文献 (42)引言机械加工工业是国民经济的基础工业,也是一个国家发展的重要经济来源。
机械制造课程设计(论文)题目:KCSJ-01手柄的机械加工工艺规程及钻孔夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日目录一、前言 (2)1.简介 (2)2.设计目的 (2)二、零件的分析 (3)2.1零件的作用 (3)2.2零件的工艺分析 (3)三、工艺规划设计 (4)3.1 毛坯的制造形式 (4)3.2 基面的选择 (4)3.3 工艺路线的拟定 (5)3.4毛坯尺寸及其加工余量的确定 (6)3.5其他尺寸极其加工余量的确定 (8)3.6确定各工序切削用量 (8)四、夹具设计 (11)4.1定位方案的确定 (11)4.2夹紧方案的确定 (14)五、自我小结 (15)六、参考文献 (15)设计手柄的机械加工工艺规程及工艺设备一、前言机械制造技术基础课程设计是我们学完了大学全部基础课,技术基础课以及大部分专业课之后进行的,这是我们在进行毕业设计之前对所有各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
本次课程设计内容包括零件的分析,工艺路线的制定,工艺规划设计,某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡,机械加工综合卡片,夹具装配图以及夹具底座零件图的绘制等等。
其目的如下:①培养学生解决机械加工工艺问题的能力。
通过课程设计,熟练运用机械技术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量,初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。
②培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。
③进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。
二、零件的分析2.1零件的作用该零件为典型的杆类零件,而且为连杆类。
因此,其主要的要素包括两侧面,大、小头孔。
另外,还有其它辅助要素:小头的槽盒大头的径向孔以及杆身的部分的锻造机构。
手柄一头通过φ38mm孔连接,另一头通过φ22mm孔其它部件连接,即该手柄的作用是实现运动的传递作用。
课程设计手柄座零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计课程设计任务书一、设计题目:“手柄座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图1张(2) 生产类型:大批大量生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图1张(2) 毛坯图1张(3) 机械加工工艺过程卡片(参附表1) 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张(4) 夹具装配图1张(5) 夹具体图1张(6) 课程设计说明书(5000~8000字) 1份说明书主要包括以下内容(章节)①目录②摘要(中外文对照的,各占一页)③零件工艺性分析④机械加工工艺规程设计⑤指定工序的专用机床夹具设计⑥方案综合评价与结论⑦体会与展望⑧参考文献列出参考文献(包括书、期刊、报告等,10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图2天(2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书3天(5) 准备及答辩2天五、指导教师评语成绩:指导教师日期成绩评定采用五级分制,即优秀、良好、中等、及格和不及格。
优秀:设计方案合理并新颖,设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;良好:设计方案合理,设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;中等:设计方案一般,设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显;及格:设计方案不完善,存在一些小错误,说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中勤奋精神不够:不及格:设计方案有严重错误,设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。
在设计过程中勤奋好学精神不够。
摘要设计内容:设计“手柄座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备,并绘制出手柄座零件图、手柄座毛坯图、夹具装配图,夹具体零件图。
填写机械加工工艺过程综合卡片、机械加工工艺卡片。
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目:设计手柄座零件的机械加工工艺规程及工艺装备(年产量:4000件)单位:东南大学机械工程学院指导老师:朱壮瑞2013年9月东南大学机械工程学院机械制造课程设计任务书一、设计题目设计手柄座零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具。
二、原始依据1.生产类型:成批生产;2.零件图样。
三、设计内容1.零件图1张;2.毛坯草图1张;3.制定零件的机械加工工艺规程,填写机械加工工艺过程卡片及指定工序的机械加工工序卡片各1份。
或填入机械加工工艺过程综合卡片;4.设计指定的专用夹具,绘制夹具装配总图1张,绘制所设计夹具的大件零件图1张;5.编写设计说明书1份。
四、起讫时间2013年9月6日至2013年9月22日目录第一章:零件分析—————————————————————4 1.1、零件的作用—————————————————————4 1.2.零件的工艺分析———————————————————4 1.3、尺寸和粗糙度的要求—————————————————5 1.4、位置公差要求————————————————————5第二章:毛坯的设计————————————————————5 2.1选择毛坯———————————————————————5 2.2确定机加工余量、毛坯尺寸和公差————————————5 2.3 确定机械加工加工余量—————————————————6 2.4 确定毛坯———————————————————————6 2.5 确定毛坯尺寸公差———————————————————6 2.6设计毛坯图——————————————————————6第三章:选择加工方法,拟定工艺路线————————————7 3.1、基面的选择——————————————————————7 3.2、粗基准的选择—————————————————————7 3.3、精基准的选择—————————————————————7 3.4、制定机械加工工艺路线—————————————————7 第四章:加工设备及道具、夹具、量具的选择—————————10 4.1、根据不同的工序选择不同的机——————————————10 4.2、刀具选择——————————————————————11 4.3、选择量具———————————————————————12 第五章:确定切削用量及基本时间的确定———————————12 第六章:夹具设计—————————————————————16 第七章:总结———————————————————————17序言之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接,也是一次理论联系实际的训练。
目录一、前言............................................................................. 错误!未定义书签。
二、零件的分析................................................................... 错误!未定义书签。
2.1零件的作用............................................. 错误!未定义书签。
2.2零件的工艺分析....................................... 错误!未定义书签。
三、工艺规划设计............................................................... 错误!未定义书签。
3.1毛坯的制造形式....................................... 错误!未定义书签。
3.2基面的选择............................................. 错误!未定义书签。
3.3工艺路线的拟定....................................... 错误!未定义书签。
3.4毛坯尺寸及其加工余量的确定 .................... 错误!未定义书签。
3.5其他尺寸及其加工余量的确定 .................... 错误!未定义书签。
3.6确定各工序切削用量及基本工时 ................. 错误!未定义书签。
四、专用夹具设计............................................................... 错误!未定义书签。
4.1问题的指出............................................. 错误!未定义书签。
手柄的机械加工工艺规程及夹具设计摘要:本文主要介绍手柄的机械加工工艺规程及夹具设计。
手柄是一种常见的零配件,由于其形状复杂且需要高精度加工,因此需要制定相应的加工工艺规程,并设计合适的夹具来保证加工质量。
本文首先介绍了手柄的加工工艺流程,然后针对手柄加工中的难点和关键环节进行了分析,并提出了相应的解决方案。
最后,本文根据手柄的特点设计了一个夹具,实现了手柄的稳定夹持,提高了加工效率和质量。
1.引言手柄是一种广泛应用于各种设备和工具上的零配件,其形状复杂,对加工精度要求较高。
因此,制定适当的加工工艺规程和设计合理的夹具是保证手柄加工质量的关键。
2.手柄的机械加工工艺规程2.1加工工艺流程手柄的一般加工工艺流程包括下列几个步骤:材料准备、铣削、车削、磨削、螺纹加工、检验、清洗、装配等。
2.2加工难点和关键环节手柄加工中的难点和关键环节主要有以下几个方面:1)形状复杂:手柄的形状通常是非常复杂的,包括曲线、连接件等。
2)加工精度要求高:手柄需要与其他零配件精准配合,因此其加工精度要求较高。
3)材料选择:手柄的材料一般选择强度高、韧性好的材料,如铝合金。
3.1加工工艺规程设计根据手柄的形状和加工难点,可以制定一套合理的加工工艺规程。
例如,可以根据手柄的几何形状,先进行铣削加工,再进行车削、磨削等工序。
在每个工序中,加工精度要求都需要严格控制,例如加工铣削时使用合适的刀具和刀具进给速度,保证加工表面的平整度和精度。
此外,在螺纹加工中,也需要注意螺纹刀具的选择和进给速度的控制,以保证加工质量。
3.2夹具设计为了保证手柄的稳定夹持和加工精度,需要设计一个合适的夹具。
夹具的设计需要考虑以下几个方面:1)夹具结构:夹具结构应该能够稳定夹持手柄,在加工过程中不产生位移和震动。
2)夹具材料选择:夹具的材料应具有足够的强度和刚性,同时要注意避免对手柄的影响。
一般可以选择钢材料作为夹具的主要材料。
3)夹具加工精度:夹具的加工精度要求与手柄的加工精度相匹配,以保证加工质量和尺寸精度。
毕业设计说明书(论文)作者: 学号:系部: 机械工程系专业: 机械工程及自动化题目:副教授指导者:(姓名) (专业技术职务)评阅者:(姓名) (专业技术职务)20 年 6 月毕业设计说明书(论文)中文摘要毕业设计说明书(论文)外文摘要目录1 绪论 (1)1.1 毕业设计的目的 (3)1.2 车床手柄座设计的基本情况 (3)1.3 工艺方案 (3)2 零件分析 (6)2.1 零件的工艺分析 (6)2.2 零件的加工工序 (6)2.3 粗加工零件时切削用量的选择原则 (6)2.4 精加工零件时切削用量的选择原则 (7)3 工艺规程设计 (9)3.1 制定工艺路线 (9)3.2 机床夹具设计的作用及要求 (9)3.3 基本工序的设计 (9)4 夹具设计 (18)4.1 夹具的作用和分类 (18)4.2 夹具的要求 (19)4.3 定位元件的选择 (19)4.4 夹紧元件的选择 (20)5 组合机床的设计 (21)5.1 组合机床总体设计----“三图一卡” (21)5.2 组合机床结构方案的确定 (21)5.3 被加工零件工序图绘制 (21)5.4 被加工零件加工示意图绘制 (21)5.5 组合机床联系尺寸图的绘制 (22)结束语 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1 绪论机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法,是指导生产的重要的技术性文件。
它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益,生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现,因此工艺规程编制的好坏是生产该产品的重要保证和重要依据。
夹具结构设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥极其重要的作用[1]。
利用更好的夹具可以保证加工质量,机床夹具的首要任务是保证加工精度,特别是保证被加工工件的加工面与定位面以及被加工表面相互之间的位置精度;提高生产率、降低成本,使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间,且易于实现多工位加工。
序言综合模块(机制工艺及夹具)课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
这次设计使我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,为今后的课程设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
这次课程设计中,我所选的零件是“手柄”,完成该零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计。
在加工时,零件的配合部分需进行精加工,保证其配合准确,提高车床的综合性能,又因为被加工零件的结构比较复杂,加工难度大,需进行专用夹具的设计与装配。
由于能力所限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望老师多加指教。
一、零件的分析及生产类型的确定1、零件的生产类型依设计题目知:Qn=5000件/年;结合生产实际,备品率α和废品率β可以取为α=5%,β=0.5%。
由此可得,该零件的生产纲领年件/ 55130.5%)(1%)5(1 5000) +)(1+Qn(1=N=++⨯=βα查表可知其属轻型零件,生产类型为中大批量生产。
二、零件毛坯的设计1、选择毛坯根据生产纲领可知,手柄属中大批量生产,零件形状为全圆柱体,可选零件材料为45,毛坯制造选用铸造毛坯,这样毛坯与成品相似,加工方便,省工省料。
为了提高生产率,铸造方法选用砂型铸造,且为机器造型。
2、确定毛坯尺寸适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6μm。
Ra<6.3μm的表面,余量要适当增大。
分析零件,各加工表面均为Ra≥1.6μm,因此这些表面的毛坯尺寸只需要将零件的尺寸加上余量值即可。
图2:根据零件尺寸计算的毛坯尺寸三、零件的加工工艺设计1、定位基准的选择本零件是不规则多孔零件体,其右端面是设计基准(亦是装配基准和测量基准),为了避免由于基准不重合而产生的误差,应选右端面为定位基准,即遵循“基准重合”的原则。
手柄座零件的加工工艺规程及钻孔夹具设计手柄座是一种常见的零件,广泛应用于汽车、机械设备、电子设备等领域。
在手柄座的加工过程中,需要制定相应的工艺规程,并设计相应的钻孔夹具。
下面是手柄座零件的加工工艺规程及钻孔夹具设计。
1.加工工艺规程:(1)材料准备:选择合适的材料,一般采用铝合金或不锈钢材料。
(2)铣削面与面:将手柄座的一侧进行铣削,使其与底部形成平面。
(3)钻孔加工:根据手柄座的要求,对底部进行钻孔加工。
根据零件的不同要求,可能需要对多个位置进行钻孔,包括固定定位孔、螺纹孔等。
(4)铰孔:为了安装其他零件,可能需要在手柄座的侧面进行铰孔。
(5)表面处理:根据工程要求,对手柄座进行表面处理,如喷涂、电镀等。
(6)检验:对加工完成的手柄座进行外观质量检验,确保其符合要求。
2.钻孔夹具设计:钻孔夹具的设计主要考虑以下几个方面:(1)定位准确:钻孔夹具需要确保手柄座在加工过程中的位置准确,以保证钻孔的位置精度。
可以设计定位销、模板等辅助定位元件,以确保夹具的定位准确。
(2)刚性稳定:从钻孔加工的角度来看,夹具需要具备足够的刚性,以防止振动和剧烈摆动,从而保证钻孔的质量。
可以采用角铁、钢板等材料作为夹具的主体材料,增加其刚性。
(4)持久耐用:夹具在长时间使用过程中需要具备足够的耐久性。
可以采用耐磨材料制作夹具的关键部位,如夹爪等,以延长夹具的使用寿命。
(5)易制作:夹具的制作应简单明了,尽量使用常见的机械加工设备和工具进行制作,降低成本。
总结:手柄座零件的加工工艺规程主要包括材料准备、铣削面与面、钻孔加工、铰孔、表面处理和检验等步骤。
钻孔夹具的设计需要考虑定位准确、刚性稳定、操作方便、持久耐用和易制作等要素。
只有制定好的工艺规程和设计合理的钻孔夹具,才能有效地完成手柄座的加工。
手柄座零件的机械加工工艺规程及夹具设计一、零件机械加工工艺规程1.零件材料准备零件采用钢材料,要求材质均匀、无裂纹和明显的疤痕,并符合相关标准。
材料到货后,进行检验合格后方可用于加工。
2.零件加工方案选择根据零件的几何形状、加工要求和材料性能,合理选择加工工艺方案。
常用的加工工艺包括车削、铣削、钻孔等。
3.设计夹具根据零件的特点,设计适合的夹具以确保加工质量和效率。
夹具要具备可靠的夹持力和定位精度,并考虑方便加工操作和减少刀具的更换次数。
4.零件车削工艺首先进行外径车削,采用双刀夹具,通过定位销定位,松开夹具锁紧螺母,调节切割量,将切削刀按要求的尺寸先后切削。
然后进行内径车削,采用内径车削专用夹具,在夹具中心装好零件,通过调节夹具高度和夹具卡紧螺母将零件夹紧,进行车削。
5.零件铣削工艺手柄座零件的铣削工艺主要包括平面铣削和槽铣削。
先进行平面铣削,将零件放置在铣床工作台上,通过定位销将零件定位,调节切削速度和进给量,进行切削。
然后进行槽铣削,通过调节刀具位置和加工路径,将槽铣削成形。
6.零件钻孔工艺零件进行钻孔的工艺主要包括定位钻孔和孔车。
首先进行定位钻孔,通过夹具将零件固定,使用中心钻钻出定位孔。
然后进行孔车,通过调整刀具位置和加工路径,将孔车成形。
7.完成加工将加工后的零件进行外观质量检查和尺寸测量。
检查结果符合要求后,进行清洗、打磨和防锈处理,最后完成加工。
二、夹具设计1.夹具类型选择针对手柄座零件的形状和加工工艺要求,选择合适的夹具类型。
夹具主要包括机械夹具、气动夹具和液压夹具等。
根据具体情况,选择最适合的夹具类型。
2.夹具结构设计根据零件的形状和加工需求,设计夹具的结构。
夹具设计应考虑定位准确、夹持力均匀、易于操作和具备良好的刚性等特点。
夹具结构可以采用刚性夹持或者柔性夹持,具体根据零件特性进行设计。
3.夹具定位设计夹具定位是确保零件加工精度的关键。
根据零件的定位需求,设计夹具的定位销、定位孔和定位台等部件。
本科毕业设计(论文)题目:手柄座零件机械加工工艺和典型夹具设计系别:机电信息系专业:机械设计制造及其自动化2013年5月手柄座零件机械加工工艺和典型夹具设计摘要手柄座零件是车床操纵部分的组成零件之一,该手柄座的作用相当于一个连杆,车床外部手柄的运动是通过车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。
在设计中,主要目的是根据零件选择合理的工艺路线,然后制定出一套可行的夹具。
本文涉及两大部分,第一部分是对手柄座零件的分析及工艺规程的制定;第二部分是对于零件中的两次钻孔加工采用不同的定位、夹紧方式进行典型夹具的设计。
通过设计一方面使我们更进一步熟悉了产品加工设计的全过程,在制定加工方案的时候,充分考虑其经济性和可行性。
另一方面通过对手柄座零件的机械加工工艺规程设计和钻孔用夹具设计,试图找出一种简单、实用的加工方法,以供生产同类零件的企业参考。
关键字:手柄座;工艺;夹具目录1绪论 (1)1.1前言 (1)1.2题目背景及意义 (1)1.3 国内外相关研究情况 (1)1.4本课题研究内容 (2)1.5夹具分类 (2)2零件的分析 (4)2.1生产纲领 (4)2.2零件作用 (4)2.3零件工艺分析 (5)3工艺规程设计 (6)3.1毛坯制造 (6)3.2基面选择 (6)3.2.1粗基准选择 (6)3.2.2精基准选择 (6)3.3制定工艺路线 (6)3.3.1工艺路线方案一 (6)3.3.2工艺路线方案二 (7)3.3.3工艺方案分析 (7)3.4加工余量确定 (8)3.5确立切削用量及基本工时 (8)4钻螺纹孔夹具设计 (19)4.1 任务提出 (19)4.2 定位方案及定位装置设计 (19)4.2.1 定位方案确定 (19)4.2.2定位元件设计 (19)4.2.3定位误差分析 (19)4.3导引元件(装置)设计 (19)4.4夹紧方案设计 (20)4.4.1 夹紧方案确定 (20)4.4.2 夹紧力大小分析 (20)4.4.3 夹紧机构及装置设计 (20)4.5夹具操作及维护简要说明 (20)5钻孔夹具设计 (22)5.1任务提出 (22)5.2定位方案及定位装置设计 (22)5.2.1定位方案确定 (22)5.2.2定位元件及装置设计 (22)5.2.3确定最佳定位方式 (23)5.2.4定位误差分析 (23)5.2.5定位元件型号尺寸和安装方式 (23)5.3夹紧方案确定 (24)5.4夹具的操作及维护 (25)6结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)毕业设计(论文)知识产权声明 ................................................ 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)独创性声明. (30)1 绪论1 绪论1.1前言在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷、热工艺过程中,使用着大量的夹具。
所谓夹具就是一切用来固定加工对象,使之占有正确位置,接受施工或者检测的装置。
在机械制造中采用大量的夹具,机床夹具就是夹具中的一种。
它装在机床上,使工件相对刀具与机床保持正确的相对位置,并能承受切削力的作用。
机床夹具的作用主要有以下几个方面:较容易、较稳定地保证加工精度,因为用夹具装夹工件时,工件相对机床(刀具)的位置由夹具来保证,基本不受工人技术水平的影响,因而能较容易、较稳定地保证工件的加工精度,提高劳动生产率,因为采用夹具后,工件不需要划线找正,装夹也方便迅速,显著地减少了辅助时间,提高了劳动生产率,扩大机床的使用范围。
因为使用专用夹具可以改变机床的用途、扩大机床的使用范围,例如,在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后,就可以对箱体孔系进行镗削加工。
改善劳动条件、保证生产安全,因为使用专用机床夹具可以减轻工人的劳动强度、改善劳动条件,降低对工人操作技术水平的要求,保证安全,所以设计机床夹具显得尤为重要[1]。
1.2题目背景及意义机械加工工业是国民经济的基础工业,也是一个国家发展的重要经济来源。
在机械零件的加工过程中,机械加工工艺是相当重要的一环。
因为机械工艺对产品的质量控制起着重要作用,直接影响到产品的生产成本和生产效率,以及价格的高低。
所以作为一名机械设计者,应该具备以下基本要求:零件的结构设计基本合理;制定良好的加工工艺路线;在此基础上尽可能优化结构,降低成本,提高生产率。
对于机械产品的设计可以从到零件到装配有一个完整的了解和初步的掌握。
以进一步的熟练掌握Pro/E和CAD的运用。
锻炼自己的独立思考能力和创造能力,进一步将所学知识和实践结合,为更好更快的适应工作作准备。
1.3国内外相关研究情况a. 国内发展情况目前国内机械行业的基本情况是,随着工业及汽车制造业的迅速发展,机械设计制造日渐受到人们的广泛关注,已形成一个热门行业。
但是我国机械加工行业缺乏技术人员,存在制造周期长、寿命短、供不应求的现状。
目前存在的主要问题是:(1)从设计结构上看,我们的设计还不够细致,许多细节考虑的欠周到,以至于零件使用受命不长,特别是加工工艺和热处理技术,在这方面与国外的差距更大。
(2)从零件材料看,我国的机械加工行业起步时间不长,而国际上产品的材料品种则有很多可供选择。
目前,我国虽然也有个别品种诸如高速钢具有较好的质量,但应用较少,主要是国产的钻头、端铣刀等切削工具难以切削,诸如HRC40等很硬的钢。
(3)从加工工艺水平看,主要是设备水平不高,专门设备使用的少,加工出来的零件表面精度很难达到国外水平,检测手段落后,装配水平不高,导致容易出现报废或裂痕现象。
为了提高企业的设计水平和加工能力,国家推荐适合于机械企业用的CAD/CAM 系统。
但国内优秀的CAD/CAM系统很少,只有少数适合应用。
而国外购买的虽有强大的三维曲面造型能力、强大的结构有限元分析能力、强大的计算机辅助制造能力、产品数据管理能力等,但价格昂贵,一般企业难以支持。
b. 国外的发展情况进入21世纪,发达国家把机械制造工艺装置置于更为优先发展的重要地位,机械制造工艺的基础地位毫不动摇。
机械制造工艺位居工业的核心地位,担负着为国民经济发展和国防建设提供技术装备的责任,是工业化国家的主导地位。
工业发达国家不断加大对机械制造工艺的研发投入,持续加强核心技术创新,增强高技术在机械制造工艺发展的影响力和渗透力,从而更加凸显了现代机械制造工艺对于推动产业技术升级和国民经济发展的重要性。
1.4本课题研究内容本设计题目为:设计手柄座零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计。
零件图样、生产纲领和生产条件是设计的主要原始资料,由指导教师提供给学生。
零件复杂程度以中等为宜,生产类型为成批生产。
根据教师设计任务书中规定的设计题目,按照所给零件编写出相应的加工工艺规程,设计出其中由教师指定的一道重要工序(如:工艺规程中所要求的车、铣、钻夹具中的一种)的专用夹具,并撰写说明书。
并在指导教师的指导下,参考相关内容的设计指导书,认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。
具体设计内容如下:1、对零件进行工艺分析,拟定工艺方案,绘制零件工作图1张。
2、确定毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图1张。
3、拟定零件的机械加工工艺过程,选择各工序加工设备及工艺装备(刀具、夹具、辅具),确定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。
编制机械加工工艺规程卡片(工艺过程卡片和工序卡片)1套。
4、设计重要工序中的一种专用夹具,绘制夹具装配总图和大件零件图(通常为夹具体)各1张。
5、撰写设计说明书1份。
1.5夹具分类a.通用夹具通用夹具是指已经标准化的,在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。
例如,车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头,铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。
它们有很大的通用性,无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。
这类夹具一般已经标准化,由专业工厂生产,作为机床附件供应给用户。
b.专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具,具有结构紧凑,操作迅速、方便等优点[2]。
专用夹具通常由使用厂家根据要求自行设计和制造,适用于产品固定且批量较大的生产中。
c.组合夹具组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上,由一整套预先制造好的,具有各种不同形状、不同规格尺寸的标准元件和组件,按照组合化的原理,针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。
夹具使用完毕后,可以拆卸,留待组装新夹具时使用。
组合夹具的应用范围十分广泛,它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单件小批生产等场合,在批量生产中也可利用组合夹具代替临时短缺的专用夹具,以满足生产要求,用组合夹具元件可以组装成各类机床夹具。
数控机床和柔性制造单元的出现,更加推动了组合夹具技术的进步,扩大了组合夹具的应用范围。
组合夹具具有以下特点:组合夹具元件可供多次使用,但其一旦组装成某个夹具后,该夹具结构仍属专用性,只能一次使用。
当变换加工对象时,一般仍需全部拆开,重新组装成新夹具结构,以满足新工件的加工要求。
和专用夹具不一样,组合夹具的最终精度,是靠各组成元件的精度,直接组合来保证的,不允许进行任何补充加工,否则无法保证元件的互换性。
由于组合夹具是由各标准元件组合起来的,因此刚性较差,尤其是元件连接的结合面接触刚度,对加工精度影响较大。
一般组合夹具的外形尺寸较大,不及专用夹具那样紧凑。
这种夹具不受生产类型的限制,可以随时组装,以应生产之急。
d.拼装夹具拼装夹具是指按某一工件的某道工序的加工要求,由标准化、系列化的夹具元件,直接按专用夹具的装配方法(销钉定位、螺栓紧固)装配成的专用夹具。
采用拼装夹具大大缩短了专用夹具的设计与制造周期,而且当产品改型时原来夹具的大部分元件仍可拆下重新使用,适用于多品种、小批量生产中。
e.通用可调夹具通用可调夹具是指根据不同尺寸或种类的工件,调整或更换个别定位元件或夹紧元件而形成的专用夹具。
加工对象不很确定,通用范围较大,适用于多品种、小批量生产中。
f.成组夹具成组夹具是指专为加工成组工艺中某一组零件而设计的可调夹具。
加工对象明确,只需调整或更换个别定位元件或夹紧元件便可使用,调整范围只限于本零件组的工件,适用于成组加工。
通用可调夹具和成组夹具都是一种比较先进的、继承性好的新型夹具。
采用这两种夹具可大大减少专用夹具数量,缩短生产准备周期,降低生产成本,加快产品的更新换代,并可以有效地促进并实现机床夹具标准化、系列化和通用化。
通用可调夹具与成组夹具的区别在于:前者的加工对象不很确定,其更换调整部分的结构设计,往往具有较大的适应性,通用范围大;而成组夹具则是为成组加工工艺中一组零件而专门设计的,加工对象十分明确,可调范围也只限于本组内的零件,因此后者亦称为专用可调夹具。
2 零件的分析2 零件的分析2.1生产纲领任务书上的题目内容为:加工一个手柄座零件,该零件年产量为20000台,设其备品率为10%,机械加工废品率为1%,试进行该零件的工艺规程设计。