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河南工业职业技术学院毕业设计1河南工业职业技术学院毕业设计2目录设计任务书摘要………………………………………………………………（6）1绪论……………………………………………………………（7）1.1本课题的来源、目的及意义………………………………………（7）1.2课题背景…………………………………………………………（8）2零件分析…………………………………………………………（9）2.1零件的作用………………………………………………………（9）2.2零件的工艺分析……………………………………………………（9）3工艺规程设计…………………………………………………（10）3.1确定毛坯的制造形式………………………………………………（10）3.2定位基准的选择…………………………………………………（10）3.2.1粗基准的选择…………………………………………………（10）3.2.2精基准的选择…………………………………………………（10）3.3制定加工工艺路线………………………………………………（10）3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定………………………（13）3.4.1确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差，设计、绘制毛坯图……………（13）3.4.2确定工序余量,工序尺寸及其公差………………………………（14）3.5确定切削用量及基本工时（机动时间）………………………………（17）3.5.1工序Ⅳ切削用量及其基本尺寸的确定……………………………（17）3.5.2工序Ⅱ切削用量及基本工时确定………………………………（21）3.5.3．工序Ⅶ切削用量及基本时间的确定……………………………（23）3.5.4工序Ⅷ切削用量及基本工时的确定……………………………（26）3.5.5工序Ⅸ切削用量及基本工时的确定……………………………（31）4夹具设计………………………………………………………（32）河南工业职业技术学院毕业设计34.1问题的提出………………………………………………………（32）4.2夹具设计…………………………………………………………（32）4.2.1定位基准的选择………………………………………………（32）4.2.2夹具结构设计见装配图…………………………………………（33）5结论与发展方向…………………………………………………（34）5.1本文总结…………………………………………………………（34）5.2将来提高发展方向………………………………………………（35）致谢……………………………………………………………（36）参考文献……………………………………………………………（38）河南工业职业技术学院毕业设计4摘要本设计是围绕CA6140方刀架来设计，外形是四方形结构，加工精度要求也是比较高，为了提高生产效率，对每道工序的加工也要合理安排，这样才能降低生产周期。方刀架的作用是装夹刀具，此次设计包括了对方刀架的工艺分析及工装设计。设计该工件，对其加工工艺进行了分析，整理出了方刀架需要的主要技术要求，并确定毛坯的制造为模锻，在综合了零件的技术要求和基准的选择和加工工艺后确定了三个方案，并选择了更合理的方案。最后确定了毛坯余量，并对其切削用量和加工工时进行了计算。夹具设计也是必要的设计，本设计对第四道铣端面进行了专用夹具设计。通过问题的提出和零件的重点技术分析来对夹具进行设计方案的确定，方案中包括了定位基准的选择，定位方式及元器件的选择，加紧方式及元器件的选择等内容。然后进行了定位误差的分析，制定夹具的操作说明和夹具的保养和维护。关键词：车床方刀架加工精度定位夹紧加工工艺河南工业职业技术学院毕业设计51绪论1.1本课题的来源、目的及意义在当前制造环境中，过高的加工精度要求已成为困扰零件加工的一个大问题。为此人们也做了大量的工作，由于种种原因至今效果并不明显。随着市场经济逐步建立，我国加入WTO和市场竞争的日益加剧，社会的发展必须注入新的科技含量，产品结构必须要向精优方向发展，在我国的加工工业行业当中，特别是在数控高速发展的今天，车床刀架的设计以及工艺参数的选择对零件的加工精度有着十分重要的意义，因此研制一个结构优质的刀架及工艺参数对工业的发展有着重要的作用。就目前我国的加工行业的现状而言，刀架方面存在一些不足可大体分为以下几种情况：1）刀架加工精度不能满足工作要求。2）在数控发展如日中天的时代，刀架的样式及功能和工艺参数过于老化，不能适应发展的需要。3）刀架作为车床的主要部分，其旋转及加工不方便，耗时费力，给零件的加工还来许多不便。基于上述等等原因，我对车床刀架的结构以及部分工艺参数做了一些优化和整理。我将针对普通车床的刀架以及加工过程和刀具、零件及其相配套的工艺参数等数据进行科学整理、归纳和完善。本课题的主要研究目的，一方面是通过对普通车床的研究对刀架及工艺参数采取一个优化策略，研制一个好的刀架一个好的车床和刀架不但能够缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，而且依据优化了的工艺及刀具参数，可以建立或完善高速切削工艺数据库，将切削工艺实践中积累的合理选择切削参数与刀具的经验和数据收集起来，为现场加工提供准确及优化的高速切削数据，从而更大程度上提高切削加工水平，获取更大的经济利益；另一方面是有了优质的切削工艺可以使我国的工业在原有的基础上有进一步的提高为我国工业的发展做出一定的贡献，使我国的工业水平，也就是在切削加工方面能够向前进步，也使我国的工业水平能够在世界水平范围内更上一个台阶。河南工业职业技术学院毕业设计61.2课题背景发展优为重要，在保证加工质量的基础上，提高生产率、提高自动化是当今世我国是一个农业大国，但是工业的飞速发展给我国带来的进步却功不可没，要想一个国家真正的强大起来，必须要有发达的工业基础，在加工行业这个大领域当中，车床加工优为普遍，而一个优质的加工机床以及好的工艺参数对我国工业的界制造业发展的总目标。作为机床行业的主要用户群——制造业的经营者为了更大的盈利目标，对机床行业不断地提出加工质量稳定、提高生产效率、降低生产成本的要求。作为机床行业首先考虑到的是对现有机床的机种提高速度，减少加工时间，减少辅助时间，以提高生产率，因此机床行业已在高速化上不断提高。而做为车床上的主要辅助元件——刀架，也必须要有相当完善的结构和性能。就目前的现状而言，我国与国外的工业悬殊在机床设备方面也占一大部分，我国的技术水平与国外相差并不很大，但是加工的产品却没有国外设备所生产的优质，这在设备的加工上存在着过多的误差，正因为如此，国内现在许多厂家都采用国外进口设备，只有这样才能满足加工需求，所以能够研制一个优质的车床及加工工艺参数是我国工业发展的当务之急，而车床刀架方面虽然目前已经相继出现了许多改进和发展，但是还有一部分未能得到满足，例如现在的自动刀架以及同时装夹多把刀具的刀架等等，但是这些都只是暂时性的，也就是说，国外的技术也在不断的向前提升，我国只有付出更多的努力才能与国外相持恒，所以，我们一方面也要在技术方面向前探索，一方面我们也应花费相当的精力去投身于设备当中，只有这两项成果同时相前发展，我国的工业水平才能不断的相前，不致落后。河南工业职业技术学院毕业设计72、零件分析2.1零件的作用题目所给定的零件是机床上的方刀架。其主要作用是稳固、可靠、准确的夹持刀具,换刀时能够转动。零件的Φ25㎜端面用于准确定位,Φ25㎜孔与轴配合,用于夹紧.2.2零件的工艺分析Φ25+0.0230㎜端面与Φ25+00.025㎜孔、Φ36+0.030㎜孔有一定的位置要求。1.以Φ36+0.030㎜孔为中心加工的表面这一组加工表面包括:Φ25+0.0230㎜孔的端面，8条边的倒角,四侧压刀槽,环型槽,Φ25+0.0230㎜孔及其倒角。2.以Φ25+0.0230㎜孔为中心加工的表面这一组加工表面包括:4-Φ15+0.0100㎜孔与9-M12-6H螺纹孔及其倒角。3.以两个端面为基准加工的表面这一组加工表面包括:Φ36+0.030㎜端面,Φ25+0.0230㎜孔端面(互为基准),零件的四个侧面。这三组表面之间有着一定的位置要求,主要是:(1)Φ25+0.0230㎜孔端面与Φ25+0.0230㎜孔的垂直度公差为0.05㎜。(2)4-Φ15+0.0100㎜孔与Φ25+0.0230㎜孔的位置度公差为0.05㎜。由以上分析可知,先精确加工出Φ36孔㎜，再以其为基准加工其它表面，可河南工业职业技术学院毕业设计8保证精度要求。3工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为45钢，方刀架用于夹持刀具,工作时受到的力与振动较大,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,提高零件力学性能和强度,保证零件工作安全可靠。由于零件年产量为2500件（中批生产）,而且零件属于轻型机械,故可采用模锻成型。这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可与零件形状尽量接近，各孔不锻出。3.2定位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。定位基准选择得正确与合理,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,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。3.2.1粗基准的选择对于本零件而言,每个表面都要加工,故无法选取不加工表面为粗基准。由于工艺上的需要,粗加工阶段就要将Φ36+0.030㎜孔加工得很精确,故以毛坯四个侧面为粗基准,螺钉夹紧定位,以消除x,X,y,Y,z五个自由度(建立的空间坐标系为:以Φ36+0.030㎜内孔轴线和Φ25+0.0230㎜内孔轴线方向为x轴,两个125㎜边分别为y轴、z轴,坐标原点为Φ25+0.0230㎜孔与Φ25+0.0230㎜孔端面的交点，X、Y为转动)。3.2.2精基准的选择考虑基准重合的原则,以Φ36+0.030㎜孔作为精基准,在下一次安装加工出来的孔与平面保证了位置度。3.3制定加工工艺路线河南工业职业技术学院毕业设计9制定工艺路线的出发点,应当是使零件的加工精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下,可以考虑采用效率较高的通用机床配以专用夹具,并尽量使用工序集中来提高生产率。除此之外,还要考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一:工序Ⅰ备料.工序Ⅱ模锻,锻出压力槽.工序Ⅲ正火.工序Ⅳ粗铣Φ36+0.030㎜端面,钻Φ25+0.0230㎜孔至Ф23㎜,镗Φ36㎜孔至Φ36+0.030㎜孔深390-0.3㎜,切内槽Φ37±0.1㎜×3㎜,孔口倒角1×45°工序Ⅴ铣四方1250_0.6㎜×1250_0.6㎜,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺寸24㎜,C面留加工余量0.2∽0.3㎜；精铣C面至尺寸18㎜；8条边各倒角1×45°工序Ⅵ热处理,C表面淬火HRC40∽45.工序Ⅶ车Φ25+0.0230㎜端面,留加工余量0.3∽0.4㎜,车环型槽,镗Φ25+0.0230㎜孔至尺寸,倒角1.5×45°。工序Ⅷ钻、铰4-Φ15+0.0100㎜孔至尺寸；钻9-M12-6H小径至Φ10.1㎜(8个)；钻、铰Φ10+0.0300㎜至尺寸，扩M12-6H螺纹孔的小径,孔口倒角1×45°；攻M12-6H螺纹.工序Ⅸ磨Φ36+0.030㎜端面,保证390-0.3㎜；磨Φ25+0.0230㎜端面,保证720-0.12㎜；磨四个侧面.工序Ⅹ检验.工艺路线方案二:工序Ⅰ备料.工序Ⅱ模锻,锻出压力槽.工序Ⅲ正火.工序Ⅳ粗车Φ36+0.030㎜端面,钻Φ25+0.0230㎜孔至Ф23㎜,镗Φ36㎜孔至Φ36+0.030㎜,孔深Φ390-0.3㎜,切内槽Φ37±0.1㎜×3㎜,孔口倒角1×45°；掉头车河南工业职业技术学院毕业设计10底面,高度留加工余量1至5㎜；车Φ25+0.0230㎜端面,留加工余量0.3∽0.4㎜,车环型槽,镗孔至尺寸,倒角1.5×45°.工序Ⅴ铣四方1250-0.6㎜×1250-0.6㎜,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺寸24㎜,C面留加工余量0.2∽0.3㎜；精铣C面至尺寸18㎜；倒角1×45°,8条边.工序Ⅵ