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西南大学工程技术学院课程设计（论文）工艺综合课程设计(论文）题目:支架的机械加工工艺规程及夹具设计学生姓名专业机械设计制造及其自动化学号班级指导教师成绩工程技术学院2015年7月西南大学工程技术学院课程设计（论文）11引言.....................................................................................................................22课程设计的目的.................................................................................................23支架的工艺分析.................................................................................................33.1支架的结构及其工艺性分析..................................................................33.2支架的技术要求......................................................................................34毛坯的选择.........................................................................................................35支架机械加工工艺路线的拟定.........................................................................45.1定位基准的选择.....................................................................................45.1.1粗基准选择...................................................................................45.1.2精基准选择...................................................................................45.2拟定工艺路线..........................................................................................55.2.1加工方法的选择和加工阶段的划分...........................................55.2.2工艺路线的拟定...........................................................................55.3加工余量和工序尺寸的拟定.................................................................75.4切削用量的确定.....................................................................................86夹具的设计......................................................................................................146.1确实设计方案........................................................................................156.2选择定位方式及定位元件...................................................................156.3确定对刀装置.......................................................................................156.4确定夹紧机构.......................................................................................156.4误差分析与计算...................................................................................167小结...................................................................................................................16参考文献..............................................................................................................17致谢......................................................................................................................18西南大学工程技术学院课程设计（论文）2支架的机械加工工艺规程及夹具设计1引言机械制造技术基础是机械类专业的一门主干专业基础课，内容覆盖金属切削原理和道具、机械加工方法机设备、互换性与技术测量、机械制造工艺学及工艺装备等，因而也是一门实践性和综合性很强的课程，必须通过实践性教学环节才能使学生对该课程的基础理论有更深刻的理解，也只有通过实践才能培养学生理论联系实践的能力和独立工作能力。因此，机械制造技术基础课设计应运而生，也成为机械类专业的一门重要实践课程。学生在设计中药自觉培养机子独立工作的能力，在综合先修课程知识和参考各种设计资料的基础上，勤于思考，大胆创新，并要主动争取指导教师的指导，虚心向内行学习，特别是加强生产实践经验方面的请教，力争圆满的完成设计工作2课程设计的目的工艺综合课程设计旨在继承前期先修基础课程的基础上，让我们完成一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，其目的如下：（1）在结束了机械制造基础等前期课程的学习后，通过本次设计使我们所学到的知识得到巩固和加深。培养我们全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。（2）通过设计提高我们的自学能力，使我们熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。（3）通过设计使我们树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的，并且在生产实践中是可行的。西南大学工程技术学院课程设计（论文）3（4）通过编写设计说明书，提高我们的技术文件整理、写作及组织编排能力，为我们将来撰写专业技术及科研论文打下基础。3支架的工艺分析3.1支架的结构及其工艺性分析由支架零件图可知，该支架结构形状对称布置。主要由底板、肋板和圆柱孔等部分构成。支架的主要加工表面有：支架底面、肋板孔、圆柱孔内端面及圆柱上端面等。其中支架的表面粗糙度Ra≤1.6um，肋板内表面的粗糙度Ra≤3.2um，定位孔φ6H7，肋板上的孔径φ40H7，圆柱孔的孔径φ60H7，两肋板间的距离75H8，以及圆柱孔的内表面与上端面的表面粗糙度Ra≤3.2um是重要尺寸。3.2支架的技术要求该支架零件的主要的技术要求为：1.未注明圆角半径为R5；2.两个φ40H7孔的同轴度公差为0.01；3.两个φ40H7孔与C面的平行度公差为0.02；4.Φ60H8孔与C面的垂直度公差为0.01；5.Φ60H8孔与两个φ40H7孔的平行度公差为0.02。4毛坯的选择题目给定的是支架零件，该零件年产量为4000件，设其备品率a为3%，机械加工废品率b为0.5%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+a)(1+b)=4000×（1+3%）×（1+0.5%）=4141（件/年）查表可知该产品为大批生产。在毛坯的制作方法及加工余量、机床设备及机床布置、夹具及尺寸保证、道具量具、生产率、成本等各方面需要结合零件自身西南大学工程技术学院课程设计（论文）4的特点，采用先进制造方法、自动机床与专用机床、高效专用夹具、刀具量具以提高生产率和加工质量，降低生产成本。该支架零件的结构形状复杂以及大批量生产的生产纲领确定采用熔模铸造方式生产，因为毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，铸造出肋板孔与圆柱孔，毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。毛坯材料是HT200。5支架机械加工工艺路线的拟定支架的工艺特点是：外形较复杂，尺寸精度、形状精度、和位置精度及表面粗糙度要求较高。上诉工艺特点决定了支架在机械加工时存在一定的困难，因此在确定支架的工艺过程时应注意定位基准的选择，以减少定位误差；夹紧力方向和夹紧点的选择要尽量减少夹紧变形；对于主要表面，应粗、精加工分阶段进行，以减少变形对加工精度的影响。5.1定位基准的选择基面选择是工艺规程中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常运行。5.1.1粗基准选择遵照“保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度原则”的粗基准选择原则（即零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准）这里先选择圆柱孔上端面为粗基准。5.1.2精基准选择根据精基准的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准作为定位基准。该支架零件以加工好的支架底面作为后续工序如铣圆柱孔上端面、镗肋板孔等工序的精基准。西南大学工程技术学院课程设计（论文）55.2拟定工艺路线5.2.1加工方法的选择和加工阶段的划分支架底面的表面粗糙度要求较高，Ra≤1.6，所以确定最终加工方法为精铣。精铣前要进行粗铣、半精铣。肋板内表面与圆柱孔上端面的表面粗糙度要求较高，Ra≤3.2，所以确定最终加工方法为精铣。精铣前要进行粗铣、半精铣。肋板上的孔与圆柱孔的位置精度和表面粗糙度要求较高，Ra≤3.2，所以确定最终加工方法为半精镗。半精镗前要进行粗镗。装配孔的精度要求较高，最终加工方法为精铰。精铰前要进行钻孔。沉头孔没有位置精度与表面粗糙度要求，故采用钻孔、锪孔就能达到图纸上的设计要求。完成其他次要表面的加工5.2.2工艺路线的拟定在工艺路线的拟定过程中要遵循机械加工工序顺序的安排原则。即：（1）基准先行按照“先基面后其它”的顺序，先加工精基准面，再以加工出的精基准面为定位基准，安排其它表面的加工。（2）先主后次先考虑主要表面加工，再考虑次要表面加工。次要表面的加工，通常从加工方便与经济角度出发进行安排。次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在要表面加工后，以主要表面定位加工主要表面。（3）先粗后精按先粗后精的顺序，对精度要求高的各主要表面进行粗加工、半精加工和精加工。（4）先面后孔当零件有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位孔加工，这样可以保证定位准确、稳定。（5）关键工序对易出现废品的工序，精加工或光整加工可适当提前。在