紧固螺栓加工工艺设计及钻φ5孔夹具

充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸紧固螺栓加工工艺及钻 5 孔夹具设计摘 要紧固螺栓零件加工工艺设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及切削用量设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，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。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：工艺，工序，切削用量充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸IAbstractBearing through cover parts processing technology design including machining process design, process design and cutting design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide each work order process equipment and cutting parameters.Key words: process, process, cutting parameters充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸II目 录摘 要 .II目 录 .IV第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的作用 .22.2 零件的工艺分析 .2第 3 章 工艺规程设计.33.1 确定毛坯的制造形式 .33.2 基面的选择 .33.3 制定工艺路线 .33.3.1 工艺路线方案一 .33.3.2 工艺路线方案二 .53.3.3 工艺方案的比较与分析 .63.4 选择加工设备和工艺装备 .73.4.1 机床选用 .73.4.2 选择刀具 .73.4.3 选择量具 .73.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .83.6 确定切削用量及基本工时 .8第 4 章 钻孔夹具设计.194.1 设计要求 .194.2 夹具设计 .194.2.1 定位基准的选择 .194.2.2 切削力及夹紧力的计算 .194.3 定位误差的分析 .224.4 夹具设计及操作的简要说明 .23总 结.24致 谢.25参 考 文 献.26充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸0第 1 章 序 言紧固螺栓零件加工工艺及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、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。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。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装备，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，是一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。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。1第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用题目所给的是紧固螺栓. 其主要作用是紧固螺栓定位；跟其他零件配合实现整个机构的升降作业，达到这个机构的上升和下降运动。图 3 紧固螺栓零件图2.2 零件的工艺分析零件的材料为 45#，生产工艺简单，性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削,零件的主要技术要求分析如下：(1).由零件图可知，零件的外圆，端面有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为Ra6.3、内孔、端面及内孔的精度要求均为 3.5。(2).毛坯要求以保证零件的强度、硬度及疲劳度，在静力的作用下，不至于发生意外事故。2第 3 章 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 45#，生产批量为中等批量，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用型材，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用型材，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像紧固螺栓这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果以外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。零件图中给出了以中心轴线为基准，加工时零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，最后选取外圆做为粗基准，利用三爪卡盘卡住这个面做主要定位面。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。33.3.1 工艺路线方案一工序号 工序名称10 型材开料毛坯20粗车右端面及外圆 32mm、外圆 22mm 各留2mm 加工余量30掉头，粗车左端面及外圆 22mm、外圆 20mm各留 2mm 加工余量40 调质处理50半精车外圆 32mm、外圆 22mm，其中 22mm留 0.5mm 加工余量60掉头，半精车左端面 及外圆 22mm、外圆20mm其中外圆 22mm 留 0.5mm 加工余量70 精车外圆 22mm 及倒角80 车退刀槽 15X1290 车退刀槽 2X1100 车退刀槽 2X0.3110 车 Tr20X4 外螺纹120 铣宽度为 6 的键槽130 铣 17X17 四方平面140 去毛刺150 检验入库43.3.2 工艺路线方案二工序号 工序名称10 型材开料毛坯20粗车右端面及外圆 32mm、外圆 22mm 各留2mm 加工余量30掉头，粗车左端面及外圆 22mm、外圆 20mm各留 2mm 加工余量40 调质处理50半精车外圆 32mm、外圆 22mm，其中 22mm留 0.5mm 加工余量60掉头，半精车左端面 及外圆 22mm、外圆20mm其中外圆 22mm 留 0.5mm 加工余量70 精车外圆 22mm 及倒角80 车退刀槽 15X1290 车退刀槽 2X1100 车退刀槽 2X0.3110 铣宽度为 6 的键槽120 铣 17X17 四方平面130 车 Tr20X4 外螺纹140 去毛刺150 检验入库53.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备， 加工过程比较 繁琐，而且在 加工过程中位 置精度不易保 证。方案一减 少了装夹次数， 但是要及时更 换刀具，因为 有些工序在车 床上也可以加 工，镗、钻孔 等等，需要换 上相应的刀具。 选择方案一。工序号 工序名称10 型材开料毛坯20粗车右端面及外圆 32mm、外圆 22mm 各留2mm 加工余量30掉头，粗车左端面及外圆 22mm、外圆 20mm各留 2mm 加工余量40 调质处理50半精车外圆 32mm、外圆 22mm，其中 22mm留 0.5mm 加工余量60掉头，半精车左端面 及外圆 22mm、外圆20mm其中外圆 22mm 留 0.5mm 加工余量70 精车外圆 22mm 及倒角80 车退刀槽 15X1290 车退刀槽 2X1100 车退刀槽 2X0.3110 车 Tr20X4 外螺纹120 铣宽度为 6 的键槽63.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 CA6140 型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工是钻孔，选用 Z525 摇臂钻床。.工序是铣键槽,这两个面的要求精度不高,从经济角度看,采用 X52K。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 YG6 类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册 （主编 孟少农） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有参数。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。130 铣 17X17 四方平面140 去毛刺150 检验入库73.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“紧固螺栓” 零件材料为 45#，查机械加工工艺手册 （以后简称工艺手册 ） ，表 2.2-17，计算零件毛坯的重量约为 2 。kg表 3-1 机械加工车间的生产性质同类零件的年产量 件生产类别重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重FJ 需。夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原21理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献51226 可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： )(210 tgtQLWz式中参数由参考文献5可查得：6.2.76zr90105229螺旋夹紧力： 048()N该夹具采用夹紧机构， 由上述计算易得： KW由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。4.3 定位误差的分析为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 gwj与机床夹具有关的加工误差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj 22定位误差 ： 11minDWd2i 2min. DdJarctgL其中：，10.52Dm20D，d .3d， inin4 夹紧误差 ： cos)(minaxyj其中接触变形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl查5表 1215 有 。 10.4,0,.42,0.7zKCcos8jym 磨损造成的加工误差： 通常不超过Mj5. 夹具相对刀具位置误差： 取AD01.误差总和： 0.853jw从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.4 夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，定位两个自由度，用定位块定位最后一个转动自由度。夹具体是夹具的基础件，夹具体上所有组成部分都必须最终通过这一基础件连接成一个有机整体。为了满足加工要求，夹具体应有足够的刚度和强度，同时结构工艺性要好。由于铸造工艺性好，几乎不受零件大小、形状、重量和结构复杂程度的限制，同时吸振性良好、抗压能力好，故此选用铸造夹具体，材料选取 HT200，铸造成型后时效处理，以消除内应力。由于工件采用 V 型块定位 22mm 外圆面，这就要求 V 型块固定在一个与水平面成45的支撑面上。我们可以采用加工一有 45面的支撑块固定在夹具体上，经过切削加工达到我们要求的定位尺寸。23充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸24总 结毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入社会打下了好的基础。毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多，也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸25致 谢这次毕业设计使我收益不小，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，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，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。这次毕业设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮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。从题目的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他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，他的治学严谨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。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸26参 考 文 献1 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1980。2 张进生。机械制造工艺与夹具设计指导 。机械工业出版社，1995。3 李庆寿。机床夹具设计 。机械工业出版社，1991。4 李洪。机械加工工艺手册 。北京出版社，1996。5 上海市金属切削技术协会。金属切削手册 。上海科学技术出版社，2544。6 黄如林，刘新佳，汪群。切削加工简明实用手册 。化学工业出版社，2544。7 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M，重庆：重庆大学出版社，1995。8 周永强，高等学校毕业设计指导M，北京：中国建材工业出版社，2542。9 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册M，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987。10 王光斗，王春福。机床夹具设计手册 。上海科学技术出版社，2542。11 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学。机床夹具设计手册.上海科学技术出版社，1984。 12 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册M，银州：宁夏人民出版社，1991。13 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量M，中国计量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，机床夹具设计手册M，上海科学技术出版社，2540。15 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2545：4-17