支架加工工艺及夹具设计.doc

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1、西南科技大学本科毕业设计(论文) 毕业设计(论文) 课题:支架的加工工艺及夹具设计系 别: 制造学院 班 级: 机械1501 学生姓名: 李千 学 号: ZS20170009 指导老师: 唐毅 完成日期: 2019.5.5V西南科技大学本科毕业设计(论文) 支架加工工艺及夹具设计摘要:本篇论文主要介绍了支架零件的机械制造工艺,其中包括了支架的工艺分析,材料分析,在分析材料的是主要是根据支架的使用场合进行分析,如果使用场合振动比较大就可以选择铸铁材料,在铸造的时候可以加入一些特殊材料以减少振动,毛坯类型分析,在分析毛坯加工装备选择以及切削用量计算等,其次设计分析了支架两套专用夹具设计,两套夹具分

2、析是钻孔夹具和铣面夹具,其中铣床夹具主要是确定工件的定位和夹紧,最后设计对刀装置,钻床夹具主要是设计导向装置,两套夹具都是非常经典的夹具结构,具体的设计方式和设计结果为以下几点:1:重新绘制图纸,因为给定的图纸上只有两个试图,一个局部放大图和一个轴测图,但是在机械制图中,只能绘制投影试图,所以需要对图纸重新绘制,在绘制CAD图纸之前首先在UG软件中绘制三维图,主要是一些圆柱,内孔,凸台等结构的绘制,然后把绘制好的结构在UG制图中投影三视图和轴测图,然后CAD软件里面修改线条宽度,标注尺寸公差,标注形位公差,调入图框等操作,在绘制表面粗糙度和尺寸公差时,需要保证所设计的尺寸公差能够使用常见的加工

3、设备加工出来。2:对图纸进行工艺分析,主要是看那些位置标注了表面粗糙度,如果标注了表面粗糙度就选择机械加工的方式加工,如果没有标注表面粗糙度,可以选择铸造的方式加工得到,然后在根据零件的结构特征选择需要加工设备,主要的加工设备为铣床和钻床两种,支架零件的表面粗糙度要求不高,不需要选择磨床等加工设备,然后编写机械加工工艺过程卡片,并且绘制工序简图。3:为了提高生产效率,减少加工时出现因为装夹和定位而造成的废品率,首先设计钻孔夹具,钻床夹具使用圆柱销和V块定位,并且在50x34mm的矩形板下面设计一个支撑钉,完整整个定位,夹紧装置使用螺母夹紧,然后在夹紧体上设计U型槽,这样就可以与钻床的工作台连接

4、,钻床的导向装置为可换钻套4:完成铣床夹具设计,铣床夹具的定位使用一面两销定位,夹紧装置使用螺母夹紧,然后在夹紧体上设计U型槽,这样就可以与铣床的工作台连接,铣床的对刀装置为圆柱对刀块。关键词:支架;制图标准;加工工艺;加工设备;机床夹具Scaffold processing technology and fixture designAbstract:This paper mainly introduces the mechanical manufacturing technology of the support parts, including the process analysis a

5、nd material analysis of the support. The analysis of the material is mainly based on the use occasion of the support. If the vibration of the use occasion is large, the cast iron material can be selected. When casting, some special materials can be added to reduce vibration. The blank type analysis

6、is carried out. The selection of blank processing equipment and calculation of cutting parameters, etc. Secondly, two sets of special fixture design of support are designed and analyzed. The two sets of fixture analysis are drilling fixture and milling face fixture, in which the milling machine fixt

7、ure mainly determines the location and clamping of the workpiece. Finally, the tool alignment device is designed. The drilling machine fixture mainly designs the guiding device, and then determines how the workpiece is positioned and clamped, two sets of clamps. The fixture is a very classical fixtu

8、re structure. The specific design methods and results are as follows:1: Re-drawing drawings, because there are only two attempts on a given drawing, a local enlargement drawing and an axonometric drawing, but in mechanical drawing, only projection attempts can be drawn, so it is necessary to redraw

9、the drawings. Before drawing the CAD drawings, first draw the three-dimensional drawings in UG software, mainly the drawings of some cylinders, inner holes, convexes and other structures, and then draw the finished knots. Projecting three views and axonometric drawings in UG drawing, inputting DWG f

10、ormat, then modifying line width, marking dimension tolerance, marking shape and position tolerance, drawing frame and other operations in CAD software. When drawing surface roughness and dimension tolerance, it is necessary to ensure that the designed dimension tolerance can be processed using comm

11、on processing equipment.2: The process analysis of the drawings mainly depends on the position marked with the surface roughness. If the surface roughness is marked, the machining method is chosen. If the surface roughness is not marked, the casting method can be chosen. Then, according to the struc

12、tural characteristics of the parts, the processing equipment is selected. The main processing equipment is milling machine and drilling machine, and the bracket is selected. The surface roughness requirement of parts is not high, so there is no need to select grinding machine and other processing eq

13、uipment, and then compile the process card of mechanical processing, and draw the process sketch.3: In order to improve the production efficiency and reduce the rejection rate caused by clamping and positioning in processing, first, drilling fixture is designed, drilling fixture is positioned by cyl

14、indrical pin and V block, and a supporting screw is designed under the rectangular plate of 50x34mm. The whole positioning is completed. The clamping device is clamped by nuts. Then, U-groove is designed on the clamping body, so that it can work with the drilling machine. The guiding device of the d

15、rilling machine is a fixed drill sleeve.4: Complete the design of milling fixture. The fixture of milling machine is positioned by one side and two pins. The clamping device is clamped by nuts. Then the U-groove is designed on the clamping body, so that it can be connected with the worktable of mill

16、ing machine. The tool setting device of milling machine is cylindrical tool set.Key words:Bracket; Drawing Standard; Processing Technology; Processing Equipment; Machine Tool Fixture目 录 摘要Abstract第1章 绪论11.1 选题的目的和意义11.2 机械加工流程21.3 夹具的类型和功能31.4 夹具设计的发展现状41.5 主要的研究内容4第2章 零件的结构分析52.1零件功用、结构及特点52.2支架零件重

17、要尺寸公差分析52.3表面粗糙公差分析62.3.1表面粗糙质量对零件使用性能的影响62.4 形位公差的分析72.5 设计思路7第3章 加工工艺规程设计83.1 确定生产类型83.2确定毛坯的制造形式83.3 确定机械加工余量及公差83.3定位基准的选择93.4确定零件表面加工方法103.5确定零件的机械加工工艺113.6 选择加工设备与工艺设备123.7 切削用量计算133.7.2计算工序三133.7.3计算工序四143.7.4铰孔24143.7.5计算工序五153.7.6钻孔6.8153.7.7铰孔715第4章 铣面专用夹具174.1 夹具设计的基本要求174.2 铣床夹具定位设计174.3

18、 铣床夹具夹紧设计174.4 铣床夹具对刀设计194.5 完整图纸19第5章 钻孔专用夹具205.1 夹具的基本要求205.2 钻床夹具定位设计205.3 钻床夹具夹紧设计215.4 钻床夹具导向设计225.5 完整图纸23总 结24致 谢25参考文献26西南科技大学本科毕业设计(论文) 第1章 绪论1.1 选题的目的和意义本篇论文主要介绍了支架零件的机械制造工艺,其中包括了支架的工艺分析,材料分析,在分析材料的是主要是根据支架的使用场合进行分析,如果使用场合振动比较大就可以选择铸铁材料,在铸造的时候可以加入一些特殊材料以减少振动,毛坯类型分析,以上两点主要总结了之前学过的材料知识以及毛坯的类

19、型选择等,这些知识为机械制造学上面学习到,常见的材料为45#中碳钢,304不锈钢,HT200铸铁以及有色金属等,毛坯的类型主要学习了铸造,锻造和型材毛坯三种,本次设计使用的是铸造毛坯,在设计毛坯尺寸的时候需要查表确定铸造精度和毛坯余量等参数,这些都是对以前学习的知识的全面总结。分析毛坯加工装备选择以及切削用量计算,这部分内容主要是机械制造学中对加工设备的认识的总结,在学习的过程中了解了铣床,钻床,磨床,刨床等设备,还了解了注塑模具和冲压模具等设备,在本次设计中就要灵活的使用和选择设备,比如要加工外圆,首先要想到车床加工和磨床加工,具体使用哪种设备,就要根据精度和表面粗糙度进行分析,切削用量计算

20、需要根据加工的材料,刀具的材料,加工的设备等基本要求,在机械制造基础上找到相应的切削用量,然后在进行计算。以上两个内容主要是对加工设备和切削用量计算的总结。为了提高生产效率,减少加工时出现因为装夹和定位而造成的废品率,首先设计钻孔夹具,钻床夹具使用圆柱销和V块定位,并且在50x34mm的矩形板下面设计一个支撑钉,完整整个定位,夹紧装置使用螺母夹紧,然后在夹紧体上设计U型槽,这样就可以与钻床的工作台连接,钻床的导向装置为可换钻套,以上几点都是钻床夹具设计需要完成的内容,那么圆柱销的直径和长度,V块的宽度和长度等这些尺寸都需要从夹具设计的专业书籍中去找,然后定位结构和夹紧结构是否合理,因为夹具设计

21、经过多年的发展,夹紧装置和定位装置都已经有了对应的标准了,所以这些资料在书上都能完整的找到,并且还要对夹紧力和切削力进行计算,在完成钻床夹具时主要是对机械设计方面的总结,并且还锻炼了查询资料的能力。完成铣床夹具设计,铣床夹具的定位使用一面两销定位,夹紧装置使用螺母夹紧,然后在夹紧体上设计U型槽,这样就可以与铣床的工作台连接,铣床的对刀装置为圆柱对刀块,以上几点都是铣床夹具设计需要完成的内容,那么圆柱销的直径和长度,削柱销的直径等这些尺寸都需要从夹具设计的专业书籍中去找,然后定位结构和夹紧结构是否合理,因为夹具设计经过多年的发展,夹紧装置和定位装置都已经有了对应的标准了,所以这些资料在书上都能完

22、整的找到,并且还要对夹紧力和切削力进行计算,在完成铣床夹具时主要是对机械设计方面的总结,并且还锻炼了查询资料的能力。除去上述分析的几点,在绘制CAD平面图和UG三维图的绘制时,绘制CAD的第一点就是需要背诵快捷键,然后可以利用CAD的快捷指令进行绘制,绘制的时候需要会查公差带,比如铣床夹具使用一面两销配合,需要考虑销和夹具体的配合关系是过渡配合,还是过盈配合,还是间隙配合,这些都要在图纸中标出来,如果查出就太麻烦了,通过查询网络资料,关于公差配合的APP有几十种,随便下载一个就能辅助完成设计非常方便,在UG绘制的时候主要使用的是拉伸指令,因为机械设计中大部分零件都是很平竖直块,很少有复杂的曲线

23、,所以会拉伸指令就完全能胜任工作了,这就是网上流传的一个合格的机械设计工程师主要会拉伸和钻孔就可以,通过本次设计,作者反正真的是这样,在设计的时候软件使用的并不多,主要是如何查资料,确定支架零件是如何定位和夹紧的,对于软件的操作要求并不高,以上对软件的操作,总结了以前学过的机械制图知识和软件操作知识。关于支架的设计主要是以上几点,设计难度适中,完成本次设计可以让作者具有一定机械设计制造的经历,对以后的发展具有非常重要的意义。1.2 机械加工流程机械制造工程师在编写机械加工工艺的时候,一般有以下几个流程:1、需要明确知道零件的生产批量,如果是单件生产,一般使用通用夹具比如三爪卡盘,平口钳,就可以

24、满足零件的生产,如果是大批量的生产,就要制定专用的加工夹具。2、需要明确知道零件的作用,比如本次设计的支架零件,主要是起到支撑的作用,那么只需要重点保证配合的表面和内容就可以了,其他的不重要的表面就可以使用铸造的方式加工。3、需要根据零件的结构来选择零件的毛坯类型,比如传动轴,在工作的时候收到的扭矩和转矩,那么就需要使用锻造毛坯,这样得到的毛坯内部晶体融合的比较好,使用的寿命也长,如果是箱体和支架类的零件,受到的振动比较大,就需要使用铸造的方式得到,在铸造的时候还可以加一些特殊材料,减少振动。4、完成了以上内容的加工,就可以对机械加工工艺路线进行编制,在加工卡片填写加工设备和量具,然后绘制加工

25、工序简图等,一般铣削加工时需要是面铣刀和立铣刀以及麻花钻等刀具,车削加工时主要是外圆车刀,内孔车刀,螺纹刀等。5、零件加工好之后,需要设计一个检验的步骤,比如零件焊接之后就需要进行探伤,机械加工的零件需要检验尺寸精度等。以上几点只是在机械制造工艺中最常见的几个点,那么具体的机械加工艺流程设计也要根据零件的结构,车间的实际情况以及机械制造工程师的实际工作经验来进行判断。1.3 夹具的类型和功能机床夹具有多种分类方法,如按照夹具的使用范围来分,有下面5种类型2。(1)通用夹具通用夹具:指已经标准化的,可用于夹紧不同工件的夹具。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。(2)专

26、用夹具 专用夹具:为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具,它具有结构紧凑,操作方便等优点。(3)组合夹具 组合夹具:在机床夹具标准化的基础上,由一套先制造好的,具有各种不同形状、不同规格尺寸的标准化元件和合件,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。(4)拼装夹具 拼装夹具:指按某一工件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装配成的专用夹具。(5)随行夹具 随行夹具:这是一类在自动线和柔性制造系统中使用的夹具,它既要完成工件的夹紧和定位,又要作为运载工具将工件在机床间进行传送。工件通过夹具安装定位,保证加工出的零件符合要求,同时使用夹具可以使

27、加工时间减少,使单位时间生产更多的零件。还可以保证安全,降低工人的劳动强度。1.4 夹具设计的发展现状从改革开放之后,中国机械制造行业正在以一种前所未有的速度发展,传统的加工方法逐渐被淘汰,之前加工零件大多数都用刚性较强的专用机床来加工,用这种方式来加工零件的加工周期比较长,在加工的过程中就会产生人工费用,机床损耗费用,增加制造成本,浪费了制造资源,同时降低了效率。“所以现代的中国机械制造行业正在逐步发展柔性加工,以机械加工中的通用夹具平口钳举例,当机械加工制造工程师拆卸或者安装零件的时候。都需要旋转平口钳的梯形螺纹来松开或夹紧平口钳,这样就浪费了机械加工时间。现代所设计的液压夹具或者是气动夹

28、具,就可以代替人工对夹具进行快速夹紧定位,来降低了成本缩小了加工时间,节约了成本,操作更方便安全。”3。1.5 主要的研究内容重新绘制图纸,因为给定的图纸上只有两个试图,一个局部放大图和一个轴测图,但是在机械制图中,只能绘制投影试图,所以需要对图纸重新绘制,在绘制CAD图纸之前首先在UG软件中绘制三维图,主要是一些圆柱,内孔,凸台等结构的绘制,然后把绘制好的结构在UG制图中投影三视图和轴测图,再输入出DWG格式,然后CAD软件里面修改线条宽度,标注尺寸公差,标注形位公差,调入图框等操作,在绘制表面粗糙度和尺寸公差时,需要保证所设计的尺寸公差能够使用常见的加工设备加工出来。对图纸进行工艺分析,主

29、要是看那些位置标注了表面粗糙度,如果标注了表面粗糙度就选择机械加工的方式加工,如果没有标注表面粗糙度,可以选择铸造的方式加工得到,然后在根据零件的结构特征选择需要加工设备,主要的加工设备为铣床和钻床两种,支架零件的表面粗糙度要求不高,不需要选择磨床等加工设备,然后编写机械加工工艺过程卡片,并且绘制工序简图。为了提高生产效率,减少加工时出现因为装夹和定位而造成的废品率,首先设计钻孔夹具,钻床夹具使用圆柱销和V块定位,并且在50x34mm的矩形板下面设计一个支撑钉,完整整个定位,夹紧装置使用螺母夹紧,然后在夹紧体上设计U型槽,这样就可以与钻床的工作台连接,钻床的导向装置为可换钻套。完成铣床夹具设计

30、,铣床夹具的定位使用一面两销定位,夹紧装置使用螺母夹紧,然后在夹紧体上设计U型槽,铣床的对刀装置为圆柱对刀块。第2章 零件的结构分析2.1零件功用、结构及特点支架的主要目的是对产品起到支撑的作用,同时支架本身还与其他的零件有配合的位置,所以需要支架零件本身的表面粗糙度和尺寸精度都很高,否则无法安装。零件上的埋头孔可以安装埋头螺钉,圆柱孔就可以安装定位销等,支架中间有一个宽度10mm的板材可以理解为加强筋板,用来链接圆柱和平面,同时增强整个零件的结构。支架的主要的结构是左端圆柱和内孔,在圆柱的上面倾斜30的位置有凸台结构,凸台上面设计螺纹结构,螺纹结构主要是安装螺栓,起到固定支架的作用,右端的结

31、构是矩形块,矩形块上设计了沉头孔和通孔结构。支架主要是起到支撑的作用,所以是外观零件,为了让设备的外观更加大气和美观,所以每一个小零件的需要做到为漂亮,所以选择对不加工表面进行喷漆。2.2支架零件重要尺寸公差分析支架中最重要的尺寸就是和其他零件配合的位置需要重点保障尺寸精度,除此之外还有保证零件的最大轮廓尺寸在精度范围之内,这样才能够保证与其他零件配合的时候顺利组装,完成使用,除此之外还有支架上每个孔的间距都要保证到位。比如对称分布的2-M10螺纹孔的间距如果没有得到保证,就无法和螺栓起到配合,这样支架就无法固定,2-7的埋头孔如果尺寸没有得到保证,就无法和其他零件进行配合,这样整个零件就报废

32、了。首先圆柱度的直径为24mm的内孔,内孔图纸上查到的尺寸公差是H8,所以查专业的公差APP之后确定,尺寸公差需要控制在上偏差0.033,下偏差0的范围之内,加工完成之后0.03的内孔加工余量使用规格为0-25mm的内径千分尺就可以测量得到。与24内孔同轴的是38的外圆,38外圆长度58mm,在38的外圆柱上就角度为30的位置设计具体,具体为键槽型结构,两端倒角R10,在凸台上面有对称分布的2-M10螺纹孔,螺纹的精度7H,这个精度的螺纹使用丝锥攻丝就能满足。零件右端设计50x34mm的矩形板,板材的厚度为7mm,在板材上面均布两个埋头孔,用来安装埋头螺钉,其中通孔尺寸7,埋头直径13,零件其

33、他的尺寸精度可以从所给的图中的得到。2.3表面粗糙公差分析零件的大部分位置都可以铸造出来,所以在加工的时候只要把图纸中有表面粗糙度要求的地方加工出来就好了,首先38外圆的两个端面,主要是参考文献1P13表1-11平面加工方案的经济精度和表面粗糙度中找到关于的未淬硬钢,铸铁,非铁金属端面加工,本次设计的是HT200材料符合这一栏的要求,确定表面粗糙Ra=5.3m时,对应的经济加工精度为IT8-IT9级。50x34mm下端的平面,根据1-11平面加工方案的经济精度和表面粗糙度中找到关于的未淬硬钢,铸铁,非铁金属端面加工,本次设计的是HT200材料符合这一栏的要求,确定表面粗糙Ra=5.3m时,对应

34、的经济加工精度为IT8-IT9级。零件24的孔在P12表1-10内孔加工方案的经济精度和表面粗糙度中找到关于的加工未淬硬钢,铸铁,非铁金属内孔加工,但是孔的直径必须大于20mm的标准中,确定表面粗糙Ra=3.2m时,对应的经济加工精度为IT8-IT9级。零件7的孔在P12表1-10内孔加工方案的经济精度和表面粗糙度中找到关于的加工未淬硬钢,铸铁,非铁金属内孔加工,但是孔的直径必须小于15mm的标准中,确定表面粗糙Ra=3.2m时,对应的经济加工精度为IT8-IT10级。其他的尺寸直接铸造即可。2.3.1表面粗糙质量对零件使用性能的影响表面质量越高的零件,表面越光滑,最高可以达到镜面的程度,通过

35、来说,如果想提高零件的使用寿命,提高零件的表面质量是最有效的办法。表面质量如果的好坏在耐磨性上体现在以下几点:表面质量过大过小的零件在于其他的零件配合的时候,磨损量都会加大,所以需要工艺设计时给零件一个合理的表面粗糙度值,数控加工工程师按照指定的数值加工。在机械加工过程中,如果出现加工产生的残余应力等问题,虽然这些问题都出现在表面极小的位置上,也会留下一个安全隐患。表面粗糙度最合理的位置就是Ra0.8-Ra1.6m之间,在这个间隙被加工出的零件配合度正常,不会出现单个位置的急剧磨损,也不会出现零件完全贴合咬死情况。表面质量如果的好坏在配合性上体现在以下几点:机械产品一般的配合要求就是过渡配合,

36、间隙配合,过盈配合等,如果表面粗糙度的Rz值太大的话,对后期的配合是很不利的,比如机器开始运转,配合的表面是不断的在磨损,导致使用寿命严重减少。如果Rz值太大,那么机器从初期就会开始磨损,如果Rz值很少,机器就会在很长一段时间内不磨损,延长了使用寿命。2.4 形位公差的分析支架的结构比较复杂,零件的形状也不规则,零件中间的位置还有一处类似加强筋的位置,从何增加支架的强度,零件主要加工表面的尺寸精度和表面粗糙度以及所在的位置以及介绍清楚,在加工时还需要主要零件的形位公差支架以24内孔为设计基准A,支架的右端均布2-7内孔关于设计基准A的垂直度为0.01mm。24内孔本身的圆柱度为0.01mm。2

37、.5 设计思路支架零件的机械加工工艺分析和夹具设计,首先都要把支架的零件图纸完整的分析,绘制一遍三维图,在绘制一遍平面图,两次制图可以清楚的知道零件的的每一个尺寸,每一个表面粗糙度值,每一个尺寸公差值,每一个视图所代表的含义都有了最清晰的认识。确定知道零件的结构之后,大致安排这个零件的机械制造方式为铣床加工和钻床加工,基本可以确定支架毛坯的制造方式为铸造毛坯,所以要参考一些关于铸造毛坯的文献和计算公式,计算出铸造的毛坯余量,确定机械加工工艺基准从而确定出加工设备和工具。在绘制三维图的时候,脑海里面已经有了关于这个零件的基本结构,主要加工的位置是面和孔,所以需要设计铣床夹具和钻孔夹具。对于作者来

38、说这个零件还是比较复杂的,首先作者把零件图绘制出来之后,开始思考零件的加工工艺和加工工序安排,参考了很多已经加工好的文献,最终决定使用数控加工方法来把这个零件加工出来,相对于普通设备加工,数控机床加工有比较强大的优势,主要是数控机床的加工是现在加工方式的一个主要主流,数控加工主要是由代码控制,加工起来比较简单,加工精度也比较高,不容易产生废品,最重要的是数控机床可以把每一个轴,倒角等特征一次性加工出来,这样对保证零件的同轴度有一个很好的作用。第3章 加工工艺规程设计3.1 确定生产类型使用UG里面的测量体质量得到支架的质量为0.616kg,在机械产品中小于4kg的零件都被称为轻型零件,假设本次

39、设计的零件的年产量为Q=20000件/年,则通过公式: 公式中3%是备品率,0.5%是废品率,参数的选择是根据参考文献1P4表1-1进行选择, 本次设计的支架为轻型零件,根据参考文献1第5页,表1-5(机械加工零件生产类型的划分)中5000-50000的加工量属于大批生产,本次设计的支架零件的生产量为21630,所以为大批生产。3.2确定毛坯的制造形式毛坯的制造形式多种多样,常见的有铸造,锻造等,铸造包括了砂型铸造,机器铸造,压铸等,锻造包括了自动锻和模具锻,但是锻造和铸造都比较适用于较为复杂的零件,本次设计的支架零件结构简单不是很复杂,选择毛坯类型为铸造,这样才能减少一些切削加工的毛坯,提高

40、加工的效率。3.3 确定机械加工余量及公差依据参考文献1P28表2-4,铸件的C-K机机械加工余量,表格解释,机械加工余量等级一共有10级,其中最常用的是C-K级,本次设计使用F级公差。依据参考文献1P27,表2-1大批量生产的毛坯铸造等级的公差等级选择CT7级。根据选好的参数对宽度58的端面进行计算,首先选择加工余量RAM=0.5mm,铸件的尺寸公差等级CT=1,基本尺寸F=58mm,由公式单边余量为0.75,取整设计端面余量为0.8mm,50x34mm的下表面不在计算,取余量为0.8mm。对支架的21的通孔进行铸造,首先选择加工余量RAM=0.5mm,铸件的尺寸公差等级CT=0.82,基本

41、尺寸F=34mm,由公式取整设计内孔尺寸为22.6mm。支架的2-13内孔不进行铸造,仅对7的通孔进行铸造,首先选择加工余量RAM=0.3mm,铸件的尺寸公差等级CT=0.74,基本尺寸F=7mm,由公式取整设计内孔尺寸为6mm,M10的螺纹孔也安装6的尺寸铸造。图3.1 支架毛坯图3.3定位基准的选择3.3.1粗基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。如果选择不合理,加工出的零件就容易不合格。定位基准的选择问题,实际上就是选择工件上哪些面与夹具的定位元件相接触,工件在夹具中的定位,实际上是限制工件的自由度,以工件上

42、的某些基准面,与夹具上定位元件保持接触。定位基准分粗基准和精基准,起始工序中,用加工过的表面进行定位,这个加工过的表面称为精基准,选择来加工过的毛坯表面作为定位基准,则这个毛坯面称为粗基准4。在工件的加工中,有些工件有许多的加工面,为了保证加工面与非加工表面之间的位置要求,应选非加工面来作为工件加工的粗基准且应该选择毛起余量最小的面作为粗基准面。3.3.2精基准的选择对于精基准的选择有一下原则:(1)基准重合原则。(2)基准统一原则。(3)互为基准的原则。(4)自为基准原则。(5)便于装夹原则。本次设计粗加工基准选择38外圆面,精加工基准选择24内孔面。3.4确定零件表面加工方法零件的加工方式

43、一般是车削加工,铣削加工和钻削加工,特殊的零件也会使用到镗削加工,刨削加工和磨削加工,如果使用以上的加工方式不能满足零件的生产要求,可以选择电火花加工,线切割加工等。零件的大部分位置都可以铸造出来,所以在加工的时候只要把图纸中有表面粗糙度要求的地方加工出来就好了,首先38外圆的两个端面,主要是参考文献1P13表1-11平面加工方案的经济精度和表面粗糙度中找到关于的未淬硬钢,铸铁,非铁金属端面加工,本次设计的是HT200材料符合这一栏的要求,确定表面粗糙Ra=5.3m时,对应的经济加工精度为IT8-IT9级,对应的加工方式为粗铣精铣加工。50x34mm下端的平面,根据1-11平面加工方案的经济精

44、度和表面粗糙度中找到关于的未淬硬钢,铸铁,非铁金属端面加工,本次设计的是HT200材料符合这一栏的要求,确定表面粗糙Ra=5.3m时,对应的经济加工精度为IT8-IT9级,对应的加工方式为粗铣精铣加工。零件24的孔在P12表1-10内孔加工方案的经济精度和表面粗糙度中找到关于的加工未淬硬钢,铸铁,非铁金属内孔加工,但是孔的直径必须大于20mm的标准中,确定表面粗糙Ra=3.2m时,对应的经济加工精度为IT8-IT9级,对应的加工方式为钻孔铰孔加工。零件7的孔在P12表1-10内孔加工方案的经济精度和表面粗糙度中找到关于的加工未淬硬钢,铸铁,非铁金属内孔加工,但是孔的直径必须小于15mm的标准中

45、,确定表面粗糙Ra=3.2m时,对应的经济加工精度为IT8-IT10级,对应的加工方式为钻孔铰孔加工,其他的尺寸直接铸造即可。3.5确定零件的机械加工工艺机械加工工艺规程是将制定好的零部件的机械加工工艺过程按一定的格式(通常是表格或者图表)和要求描述出来,用以指导生产的指令性技术文件5。本次设计制出两套机械加工工艺,对比之后,得到加工效率最高的第一套。表3-1支架第一套工艺路线序号内容定位基准1铸造毛坯2时效处理3铣削38外圆端面,关于中心线对称38外圆面4麻花钻钻孔23.8mm,铰孔24到尺寸要求38外圆面5以38外圆和24内孔为基准,铣削30斜面,保证零件规定尺寸38外圆和24内孔为基准6

46、中心钻定位,钻M10螺纹内径,使用丝锥攻丝38外圆和24内孔为基准7以38外圆和24内孔为基准,中心钻定位,钻铰7通孔,锪13锥孔,保证零件规定尺寸38外圆和24内孔为基准8以38外圆和24内孔为基准,铣削加工50x34mm底面保证零件规定尺寸38外圆和24内孔为基准9去除加工毛刺,按规定值除去重量10按照零件图进行零件检验表3-2 支架第二套工艺路线序号内容定位基准1铸造毛坯2时效处理3铣削38外圆端面,关于中心线对称毛坯的轮廓面4以38外圆为基准,铣削30斜面,保证零件规定尺寸毛坯的轮廓面5以38外圆为基准,铣削加工50x34mm底面保证零件规定尺寸毛坯的轮廓面6麻花钻钻孔23.8mm,铰

47、孔24到尺寸要求毛坯的轮廓面7以38外圆和24内孔为基准,中心钻定位,钻M10螺纹内径,使用丝锥攻丝38外圆和24内孔为基准8以38外圆和24内孔为基准,中心钻定位,钻铰7通孔,锪13锥孔,保证零件规定尺寸38外圆和24内孔为基准9去除加工毛刺,按规定值除去重量10按照零件图进行零件检验首先安排第一套机械加工工艺,首先加工零件的38外圆两个端面,然后把比较重要的24的内孔加工出来,继续加工角度为30的斜面,把M10的螺纹的加工到为,最后加工50x34mm的端面和端面上的埋头孔。零件的二套加工工艺,首先加工零件的38外圆两个端面,继续加工角度为30的斜面,最后加工50x34mm的端面,然后在加工孔,这样就可以先在铣床上面把零件加工出,然后使用钻床钻孔。3.6 选择加工设备与工艺设备机床的选择是一件很重要的工作,它会影响零件的加工质量以及工

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