支架零件的工艺规程及工装夹具设计

第1页共39页《机械制造工艺与过程综合设计实践》设计说明书题目：支架零件的工艺规程及工装夹具设计2014-1-9第1页共39页摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。支架加工工艺规程及其铣右端面的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。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；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。第1页共39页目录序言...............................................................................................................1一零件的分析...................................................................................................21.1零件的作用..........................................................................................21.2零件图.................................................................................................31.3零件的工艺分析..................................................................................3二工艺规程设计...............................................................................................32.1确定毛坯的制造形式..........................................................................32.2毛坯图及其加工余量..........................................................................32.3表面加工方法的确定..........................................................................42.4基面的选择的选择..............................................................................52.5制定工艺路线......................................................................................52.6各工序加工设备、刀具、量具选用..................................................72.7机械加工余量、工序尺寸确定..........................................................92.8确定切削用量及基本工时................................................................11三夹具设计.....................................................................................................343.1基准的选择........................................................................................343.2夹具三维图........................................................................................35总结...........................................................................................................36参考文献.....................................................................................................37序言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。支架的加工工艺规程及其铣右端面的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、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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。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。一零件的分析1.1零件的作用支架的作用，待查1.2零件图1.3零件的工艺分析支架没有形位误差要求，只有孔的表面粗糙度和两安装平面的表面粗糙度要求。其余平面粗糙度要求为Ra=6.3um，粗铣加工就能满足要求。二工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件的材料为45钢，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用模锻。2.2毛坯图及其加工余量通过查[1]《机械加工工艺手册》,表2.3-13垂上模锻件机械加工余量及偏差选:单边余量2.0mm；上偏差+1.4mm，下偏差-0.7mm。查[2]《机械加工工艺手册》,表3.1-50模锻件的内、外圆角半径偏差和拔模角公差得：圆角半径上偏差+0.6mm，下偏差-0.4mm;拔模角公差5°。2.3表面加工方法的确定加工表面尺寸精度等级/mm未注形位公差mm表面粗糙度Ra/um加工方案备注平面度垂直度端面阶梯面0.30.20.66.3粗铣GB/T1804-2000GB/T1184-1996安装平面IT160.20.61.6粗铣-半精铣GB/T1800.3-1998GB/T1184-19963xφ18孔IT120.20.61．6钻-扩-铰GB/T1800.3-1998GB/T1184-1996φ16x70孔0.20.20.63.2钻-扩-铰GB/T1804-2000GB/T1184-1996φ16x65孔0.20.20.66.3钻-扩GB/T1804-2000GB/T1184-1996φ52孔0.30.20.61.6粗扩-精扩GB/T1804-2000GB/T1184-1996φ14孔0.20.20.63.2钻-铰GB/T1804-2000GB/T1184-1996R3、R5圆角0.56.3粗铣GB/T1804-20002.4基面的选择的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择：对支架这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的右端的大平面作为粗基准。精基准的选择：根据基准重合原则，选取48孔及一端面、124×42下阶梯面为精基准。2.5制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一：工序1：模锻工序2：退火工序3：粗铣左阶梯面工序4：粗铣右端面工序5：粗铣前阶梯面工序6：粗铣后阶梯面工序7：粗铣安装平面工序8：半精铣安装平面工序9：粗铣上底面工序10：粗铣下底面工序11：粗铣R3、R5圆角工序12：粗铣30°斜平面工序13：钻-φ14、φ16孔工序14：粗扩φ14孔、粗扩φ16孔工序15：粗绞φ14孔工序16：粗镗φ52孔工序17：精镗φ52孔-倒C1角工序18：钻3xφ18、φ16孔工序19：扩3xφ18、φ16孔工序20：铰3xφ18、φ16孔工序21：钻2xφ6.8孔工序22：攻丝2xM8工序23:去毛刺工序24：表面热处理发蓝工序25：清洗工序26：终检，入库方案二：工序1：模锻工序2：退火工序3：粗铣左阶梯面工序4：粗铣右端面工序5：粗铣前阶梯面工序6：粗铣后阶梯面工序7：粗铣安装平面工序8：半精铣安装平面工序9：粗铣上底面工序10：粗铣下底面工序11：粗铣R3、R5圆角工序12：粗铣30°斜平面工序13：钻φ14、φ16、2xφ6.8孔工序14：粗扩φ14孔、φ16孔工序15：粗绞φ14孔工序16：钻3xφ18、φ16孔工序17：扩3xφ18、φ16孔工序18：铰3xφ18、φ16孔工序19：粗镗φ52孔工序20：精镗φ52孔-倒C1角工序21：攻丝2xM8工序22:去毛刺工序23：表面热处理发蓝工序24：清洗工序25：终检，入库工艺方案一和方案二的区别在于，方案二把钻绞φ14、φ16孔放在了粗扩、精扩φ52孔、倒C1角的前面。因为φ14和φ48孔之间的壁厚只有7mm，这样可以减少加工时孔变形，保证φ14孔垂直度。而方案一则把他们放颠倒了不利于工序的加工。工序13把钻φ14、φ16、2xφ6.8孔合为一个工序，节约了时间。2.6各工序加工设备、刀具、量具选用工序工序名称机床设备刀具量具1模锻模锻机床游标卡尺2退火3粗铣左阶梯面X52KYT15游标卡尺4粗铣右端面X52KYT15游标卡尺5粗铣前阶梯面X52KE325游标卡尺6粗铣后阶梯面X52KE325游标卡尺7粗铣安装平面X52KYT15游标卡尺样快8半精铣安装平面X52KYT15游标卡尺样快9粗铣上底面X52KYT15游标卡尺10粗铣下底面X52KYT15游标卡尺11粗铣R3、R5圆角X52K直柄立铣刀游标卡尺样快12粗铣30°斜平面X52K直柄立铣刀游标卡尺13钻φ14、φ16、2xφ6.8孔专用钻床直柄短麻花钻、阶梯麻花钻游标卡尺塞规14粗扩φ14孔、φ16孔专用钻床直柄短麻花钻游标卡尺塞规、样快15粗铰φ14孔Z525B直柄短麻花钻游标卡尺塞规、样快16钻3xφ18、φ16孔专用钻床直柄短麻花钻游标卡尺塞规样快17粗扩3xφ18、φ16孔专用钻床直柄扩孔钻游标卡尺塞规18铰3xφ18、φ16孔专用钻床硬质合金铰刀游标卡尺塞规、样快19粗镗φ52孔T68游标卡尺塞规20精镗φ52孔-倒C1角游标卡尺塞规、样快21攻丝2xM8Z525B麻花钻螺纹千分尺22去毛刺钳工锉刀23表面热处理发蓝24清洗清洗机25终检，入库2.7机械加工余量、工序尺寸确定根据“入体原则”计算安装平面及各孔的工序尺寸,毛坯表面余量4.17.02mm。工序工步内容经济精度切削量/mm