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杠杆零件的工艺工装设计

毕业设计任务书设计题目:杠杆零件的工艺工装设计系部:机械工程系专业:机械设计制造及其自动化1.课题意义及目标本设计要求在给定工艺条件及生产批量的前提下,编制零件的机械加工工艺规程,设计专用夹具(要求用Pro/E或Solidworks进行3D设计)。

培养目标:(1)培养学生解决机械加工工艺问题的能力(2)提高结构设计能力(3)培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力(4)进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基础技能2.主要任务(1)绘制被加工零件的零件图1张(2)绘制被加工零件的毛坯图1张(3)编制机械加工工艺规程卡片1套(4)设计并绘制夹具装配图1套(5)设计并绘制夹具主要零件图1张(6)建立夹具三维模型1套(7)编写设计说明书1份3.主要参考资料[1]王先奎.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社[2]肖继德.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社[3]李益明.机械制造工艺设计简明手册[M].北京:机械工业出版社[4]孟宪栋.机床夹具图册[M].北京:机械工业出版社4.进度安排设计各阶段名称起止日期1熟悉零件、绘制零件图2014.12.15—2014.12.30 2工艺规程编制2015.1.1—2015.3.27 3夹具设计2015.3.28—2015.5.15 4三维仿真2015.5.15—2015.5.205毕业设计说明书编写、准备答辩2015.5.21—2015.6.10审核人:年月日杠杆零件的工艺工装设计摘要:本次毕业设计完成了杠杆零件的工艺工装设计,在设计中通过对杠杆CA1340自动车床上作用的分析、杠杆加工工艺的分析、杠杆的生产类型的分析,完成了杠杆(CA1340自动车床)的工艺规程编制和钻ø8H7孔工序夹具的设计。

同时运用AutoCAD 软件完成了机械加工工序卡片、零件图、夹具装配图等二维图的绘制,以及运用Proe 软件完成了夹具三维图的绘制。

关键词:杠杆;机械加工工艺规程;夹具设计Technology and Pattern Assembly Design of Lever Spare Parts Abstract:The thesis has accomplished technology and pattern assembly design of lever spare parts.During this process,the designer has achieved lever(CA1340automatic lathe) process planning capp andø8h7hole process fixture through analyzing the effect of CA1340automatic lathe,lever processing technology and lever production types.At the same time,through using AutoCAD,two-dimensional diagrams have been fulfilled such as the machining process card,part drawing,fixture assembly drawing,etc.Besides, three-dimensional diagrams have been fulfilled by using Proe.Keywords:Lever;Machining Process Planning;Fixture Design目录1绪论 (1)2零件的工艺分析及生产类型的确定 (2)2.1零件的作用 (2)2.2零件的工艺分析 (2)3工艺规程设计 (4)3.1确定毛坯的制造形式 (4)3.2基面的选择 (4)3.3零件表面加工方法的选择 (4)3.4工艺路线的制定 (5)3.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)3.6量具选择 (11)4.确定切削用量及基本时间 (12)4.1工序2的切削用量及基本时间的确定 (12)4.2工序3的切削用量的确定 (15)4.3工序4的切削用量的确定 (16)4.4工序5的切削用量的确定 (19)4.5工序6的切削用量的确定 (20)4.6工序7的切削用量的确定 (21)4.7工序8的基本切削用量 (23)4.8工序9的基本切削用量的确定 (25)4.9工序10的基本切削用量的确定 (26)4.10工序11的基本切削用量的确定 (28)4.11工序12的基本切削用量的确定 (29)4.12工序13的基本切削用量的确定 (31)4.13工序14的基本切削用量的确定 (32)5.夹具设计 (36)5.1定位方案 (36)5.2装夹设计要求 (36)5.3切削力和夹紧力的计算 (36)5.4导向元件 (37)5.5确定其他装置和夹具体 (37)5.6夹具装配三维图 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1绪论零件在工艺规程制定之后,就要按工艺规程顺序进行加工。

加工中除了需要机床、刀具、量具之外,成批生产时还需要机床夹具。

夹具是机床和工件之间的连接装置,使工件相对于机床或者刀具获得正确的位置。

机床夹具的好坏直接影响工件加工表面的位置精度和生产率;机床夹具按使用范围分为:通用夹具、专业夹具、可调整夹具和成组夹具、组合夹具和随行夹具等;近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用对机床夹具也提出了新的要求:要能装夹一组具有相似特征的工件、能适用于精密加工的高精度机床和各种现代化的制造技术的新型机床以及采用以液压站等为动力的高效夹紧装置。

零件生产过程是指从原材料(或半成品)制成产品的全部过程。

对机器生产而言包括原材料的运输和保存,生产的准备,毛坯的制造,零件的加工和热处理,产品的装配、及调剂,油漆和包装等内容。

生产过程的内容十分广泛,现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产,将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。

能使企业的管理科学化,使企业更具应变力和竞争力。

其中。

零件的生产过程中以零件的加工为重点部分,这一部分的设计,关系着整个零件在生产过程中的成败,要想生产出合理、经济、使用,同时合格优秀的产品,加工工艺流程的设计是非常重要的[4]。

机器的生产过程中,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。

将铸、锻件毛坯或钢材经机械加工方法,改变它们的形状、尺寸、表面质量,使其成为合格零件的过程,称为机械加工工艺过程。

在热处理车间,对机器零件的半成品通过各种热处理方法,直接改变它们的材料性质的过程,称为热处理工艺过程。

最后,将合格的机器零件和外购件、标准件装配成组件、部件和机器的过程,则称为装配工艺过程。

无论是哪一种工艺过程,都是按一定顺序逐步进行的——加工工艺流程。

为了便于组织生产,合理使用设备和劳力,以保证产品质量和提高生产效率,任何一种工艺过程又可划分为一系列工序[5]。

2零件的工艺分析及生产类型的确定2.1零件的作用零件是CA1340自动车床上的杠杆(图1-1),它位于自动车床的自动机构中,它与灵活器配合使用,起制动作用.2.2零件的工艺分析零件的视图完整、正确,技术要求及公差齐全。

杠杆有三组加工表面,他们之间有一定的位置要求,。

现将其分述如下:1.以ø6H7孔为中心的加工面这一组加工面包括ø6H7两孔,以及两ø6H7孔的四端面,其中ø6H7孔为主要加工面。

2.以ø20H7孔为中心的加工面这一组加工面包括ø20H7孔、ø20H7孔的两端面、R3油槽、ø4油孔以及ø8沉头孔、1×45°的倒角。

其中ø20H7孔为主要加工面。

3.以ø8H7孔为中心的加工面这一组加工面包括ø8H7孔、槽、M4螺纹孔,这三组表面之间有一定的位置要求,主要是:(1)ø20H7孔与ø6H7孔具有平行度要求,公差为0.06mm(2)ø8H7孔与ø6H7孔具有平行度要求,公差为0.08mm据以上分析,对于这三组表面而言,可以先加工两面一孔,并以它们为精基准加工其他面,保证加工面之间的位置精度要求。

3工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式3.1零件材料为球墨铸铁QT45-5,中批量生产,铸造件,由文献[2,12-1]可知毛坯公差等级CT为8~10,现取CT9,由文献[2,12-3]可知铸件各尺寸公差为1.6~2.5mm。

3.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中非常重要的工作。

选择正确合理的基面,可以使零件加工质量得以保证,且可以提高生产率。

若不能合理的选择基面,则可能在生产中暴露出一系列问题,甚至可能造成零件大批报废使生产无法正常进行。

1.粗基准的选择为了保证加工表面与不加工表面的相互位置要求,据粗基准选择原则选择零件的不加工外圆ø32为粗基准利用两个短V形块支承ø32外轮廓作为主要定位面以消除x y的转动及移动四个自由度,然后以支承钉限制z 方向的移动,从而实现弓箭的定位。

2.精基准的选择根据基准重合原则,选择设计基准ø20H7孔为精基准3.3零件表面加工方法的选择本零件的加工面有孔、平面、槽、倒角、圆弧油槽、油孔、沉头孔、螺纹,材料为球墨铸铁QT45-5。

根据公差等级和表面粗糙度要求查阅工艺手册中零件表面加工方法、表面粗糙度以及加工经济精度相关内容,其加工方法选择如下:(1)加工ø20H7两端面由文献[4,3.3]知其公差等级为IT11,其表面粗糙度为Ra3.2,由文献[1,2-6]知其加工路线如下:粗铣——半精铣——精铣(2)加工的内孔由文献[4,3.3]知其公差等级为IT7,其表面粗糙度为Ra1.6,由文献,知其加工路线如下:钻——扩——粗铰——半精铰——精铰()加工二孔的端面由文献,知其公差等级为,其表面粗糙度为由文献知其加工路线如下:粗铣——半精铣(4)加工ø6H7二孔由文献[4,3.3]知其公差等级为IT7,其表面粗糙度为Ra1.6且与孔有平行度要求,由文献,知其加工路线如下:钻——粗铰——精铰()加工槽其表面粗糙度为,由文献知其加工路线如下:粗铣——半精铣()加工孔由文献,知其公差等级为,其表面粗糙度为且与孔有平行度要求,由文献,知其加工路线如下:钻——半精铰——精铰()加工油孔及沉头孔其表面粗糙度为,由文献,知其加工路线如下:钻——锪3.4工艺路线的制定方案一:工序1去应力退火工序2粗铣、半精铣ø20H7孔的两端面工序3精铣ø20H7两端面工序4钻、扩、粗铰ø20H7孔工序5钻R3圆弧油槽工序6精铰ø20H7孔、锪倒角工序7粗铣、半精铣ø6H7二孔的四个端面工序8钻、粗铰ø6H7两孔工序9精铰ø6H7两孔工序10钻、粗铰ø8H7孔工序11精铰ø8H7孔工序12钻ø4油孔、锪ø8圆锥沉头孔工序13钻M4螺纹底孔、攻螺纹工序14粗铣、半精铣槽工序15去毛刺工序16清洗工序17成品检验、入库方案二工序1去应力退火工序2粗铣、半精铣ø20H7孔的两端面工序3精铣ø20H7两端面工序4钻、扩、粗铰ø20H7孔工序5钻R3圆弧油槽工序6精铰ø20H7孔、锪倒角工序7粗铣、半精铣ø6H7二孔的四个端面工序8钻、粗铰ø6H7两孔工序9精铰ø6H7两孔工序10钻、粗铰ø8H7孔工序11精铰ø8H7孔工序12粗铣、半精铣槽工序13钻M4螺纹底孔、攻螺纹工序14钻ø4油孔、锪ø8圆锥沉头孔工序15去毛刺工序16清洗工序17成品检验、入库对比方案一与方案二,方案一中将铣槽的工序放在了加工螺纹孔后面,螺纹孔为次要加工面,将槽加工放在次要加工面后看是不合理。

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