机械制造技术课程设计-轴架加工工艺设计及铣φ22孔端面夹具设计.docx
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1、题目轴架加工工艺设计及铳022孔端面夹具设计课题类型课题来源学生姓名学号专业班级指导教师职称合作导师职称填写日期:2020年5月3日摘要本毕业设计的课题是轴架零件的机械加工工艺及夹具设计。从图纸中可以清楚的知道,轴架类零件的作用是用来支撑运动零件和其他的基本零件,轴架类零件的组成部分形状多种多样,轴架类零件也各有不同,但是按照其结构功能大体可以分为三大部分:工作主题部分、安装部分和连接支承部分,随着科学技术的迅猛发展,轴架类零件的制作和使用过程中得到了一致好评,应用的范围一直在扩展,这种零件在机械的使用中具有良好的稳定性和操纵性,一直是气密性要求高适应好等高要求铸件应用的主要对象。这种设计是必
2、须要培养自主学习以及自我创新的能力。所以这种设计是全面和实用的,涵盖广泛的知识。因此,我们不仅要关注设计中的基本概念,也需要关注生产实践。把理论和生产实践结合起来,我们才能完成好这次的设计。这篇论文会对国内轴架零件加工工艺夹具的历来的情况进行一个简要的概述,而且加上了轴架零件加工工艺夹具工作的理念简述,综述国内外轴架零件加工工艺夹具的现在的发展情况后,也综合了它的装置构造是如何设计概念。论文中,做好了轴架零件加工工艺夹具构造与设计的方案,对该装置的参数进行设计,校对其强度,分析其运动,轴架零件加工工艺夹具的每个机械构造和尺寸分别得到确认和完善。关键词:轴架,工艺,夹具ABSTRACT:Thes
3、ubjectofthisgraduationprojectisthemechanicalprocessingtechnologyandjigdesignofthediskparts.Itisclearfromthedrawingthatthedisctypeistheboxofthetransmissiontypepartandisusuallycastintogreycastiron.Itmusthavestrongrigidityandstrengthtoresistthevibrationcausedbyitstransmissionsystem.Itisnecessarytocorre
4、ctlysolveaseriesoffactorssuchasthepositioningandclampingofparts,thearrangementofprocessroutes,andthedeterminationofprocessdimensionsintheprocessingprogram,andthendesignadedicatedfixturetoensurethequalityoftheparts.Thiskindofdesignmustbeabletocultivatetheabilityofindependentlearningandself-innovation
5、.Sothisdesigniscomprehensiveandpractical,coveringawiderangeofknowledge.Therefore,wemustnotonlypayattentiontothebasicconceptsindesign,butalsoneedtopayattentiontoproductionpractices.Combiningtheorywithproductionpractice,wecancompletethisdesign.Specialfixturedesign,firstaccordingtotheprocessingrequirem
6、entsoftheparts,positioningthepartsthroughthepositioningpins,clampingplatestoclamptheparts,completetherelativelyhigh-precisionpositioning,ensureahigherprocessingaccuracy,throughthedesignofthecylinder,pressureplate,guidekey,Makefixturesfitmorereasonably.Thismanualanalyzesthestructureandcharacteristics
7、offixtures,thepositioningandclampingoffixtures,etc.Inaddition,italsomakesnecessaryexplanationsfbrfixtureassembly,processes,etc.,aswellassomenecessaryerrorsinthemachiningprocess,instructionof.Specialmachinetoolscangreatlyimproveefficiency,improveproductqualityandgrade,shortenproductioncycleandincreas
8、emarketcompetitiveness.Keyword:Bearing,Processes,Fixture摘要IIABSTRACTIll第1章绪论51.1 课题的目的及意义51.2 国内外发展动态61.3 主要研究内容7第2章零件分析92.1 零件详细分析图92.2 零件的作用92.3 零件加工表格面的详细技术分析102.4 把毛坯的余量跟形状确定102.5 绘制毛坯图11第3章机械加工的工艺流程设计123.1 准确选择定位基准123.2 拟订的工艺过程12第4章加工设备跟工艺装备的选选取154.1 依照不同的工序来选择不同的机床154.2 如何选选取刀具,夹具以及量具154.3 切削用
9、量的计算和确定16第5章铳床专用夹具设计235.1 确定出设计的任务跟收集并分析原始的资料235.2 工件定位基准的选择和自由度分析245.3 夹具的内部结构245.4 对夹具的精度进行分析255.5 夹紧力计算255.6 夹具设计及操作的简要说明26第6章总结与展望276.1 总结276.2 展望28参考文献29致谢31第1章绪论1.1 课题的目的及意义本课题来源于生产实践。工装夹具是工艺装备的重要组成部分,是工艺过程中最活跃的因素之一,并直接影响产品的质量、生产效率及加工成本。随着科学技术的不断进步,机械产品的数量递增,与之相适应的机床夹具得到迅猛的发展。因此研究出快捷、即能保证机械加工精
10、度,又能满足生产需求的夹具设计,具有十分重要的意义!加工工艺设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。机床夹具己成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础,一方面,技术制约着设计;另一方面,技术也推动着设计。从设计美学的观点看,技术不仅仅是物质基础还具有其本身的功能”作用,只要善于应用材料的特性,予以相应的结构形式和适当的加工工艺,就能够
11、创造出实用,美观,经济的产品,即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导,新材料,新工艺的出现,必然给产品带来新的结构,新的形态和新的造型风格。材料,加工工艺,结构,产品形象有机地联系在一起的,某个环节的变革,便会引起整个机体的变化。工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,对中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。我们这次毕业设计的课题是轴架零件加工工艺与夹具设计,绘制轴架零件零件图一张;绘制夹具装配图及零件图一张;对轴架零件进行工艺分析。其中需要我们了解轴架零件主要起到支承、固定作用。这次毕业设计
12、与机械设计制造及其自动化有比较全面的相关的知识体系。川机械制造工艺与夹具是机械制造业的基础,是生产高科技产品的保障。离开了它,就不能开发制造出先进的产品和保证产品质量,不能提高生产率,降低成本和缩短生产周期。加之通过毕业设计实习调研,完成该课题可对我们大学四年期间所学的知识进行一次较为全面的专业训练,可以培养我们掌握如何运用过去所学的知识去解决生产中实际问题的方法,增强从事本专业实际工作所必需的基本能力和开发研究能力,为我们以后走上工作岗位打下一个良好的基础。1.2 国内外发展动态国外的研究现状如图1-2所示是一种车床夹具,主要由数字控制的支承元件、定位元件和夹紧元件组成的装置,可以代替机床工
13、作台或固定在机床工作台上,能够做出多种布局的机电程控式夹具。该夹具在空间异型薄壁零件加工、飞机蒙皮切边、复合材料零件修整与钻孔、飞机装配和激光焊接等方面得到广泛应用。西班牙某公司研制了一种TORRESTOOL夹具系统,如图1-2所示。在一个零件的设计生产中,夹具设计制造的费用占到整个过程费用的1020%。夹具因需要一定的生产成本和准备周期,故广泛用于成批、大量生产中。图1-1车床夹具图2-2TORRESTOOL夹具系统世界上还有许多基于T型槽的夹具系统,比较著名的有:WhartonUnitool(英格兰),YCII(俄罗斯),CATIC(中国),Halder(德国)系统。基于销钉的组合夹具主要
14、是通过基座上的定位孔实现对夹具元件精确定位和紧固作用的,主要的系统有:BlucoTechn汰(德国,美国),APP(德国),Qu-Co(美国),Stevens(美国),CarrLane(美国),SAFE(美国),TJMGS(中国),CPII(俄罗斯)。国内的研究现状随着数控机床与加工中心在实际生产中的普遍应用,满足高适应要求的夹具在计算机集成制造系统(CIMS)与柔性制造系统(FMS)发展的形势下应运而生。国内加工设备已具有相当规模,加工在生产中已占有较大的比重并将继续扩大,而与之对应的机床夹具却并未受到足够的重视。工件的加工精度取决于夹具,在加工工艺稳定的条件下,利用此夹具加工零件的精度有保
15、障。国内企业对传统工装夹具历来比较重视,但对数控机床夹具的应用却缺乏足够的认识和规划。161全行业绝大多数国有企业完成了改制或民营化,大规模以上法兰盘企业中,国有企业仅剩9家,民营企业成为一支生力军,已经有几家法兰盘公司在国内外成功上市,利用资本市场资金实现企业的发展,有几家超过10亿元的法兰盘企业集团成立,兼备重组趋势显现,一批企业争相进行大规模的技术改造,添置现代化工艺装备,搬迁扩建,完成了企业脱胎换骨的改造,建造试验台架,“十一五”期间法兰盘行业开发了一大批具有自主知识产权的新产品。随着行业装备条件、技术水平的不断提高,我国法兰盘产品也在向更高层次发展。国内法兰盘行业的总体水平将大大提升
16、,关键法兰盘技术将逐步得到突破,中国将成为优质法兰盘的生产制造和出口国。助1.3 主要研究内容1、研究内容本次设计详细分析了轴架零件零件的工艺性,制定了一套低成本的机械加工工艺规程,包括工艺过程卡和工艺卡片的制定,计算了各道工序的工序尺寸以及加工定时,设计了主要工序的专用夹具并绘制了夹具装配图和零件图。对于这次的毕业设计,我从以下这几点做了准备:1)分析零件图,明确零件主要的技术要求。2)工艺审查,审查零件的结构工艺性。3)确定毛坯的种类和制造方法4)拟定机械加工工艺路线5)确定满足各工序要求的机床和工艺装备6)确定各主要工序的技术要求和检验方法7)确定各工序的加工余量,计算工序尺寸和公差8)
17、确定切削用量9)确定各工序时间定额2、拟采用研究手段本文针对轴架零件零件的机械加工工艺分析及夹具设计进行研究,包括如下:对轴架零件零件进行分析,选择毛坯类型;制定零件加工工艺规程,合理选择切削用量、机床及相关工艺设备;完成一道主要工序的专用夹具设计。第2章零件分析2.1零件详细分析图7035HT20-40亘11:1Imt-1,军件加工未朝瓯有创会爆仔等加工哪;2.糊B殿为R3R3,粒娜般黏秣8/T11:I蛆减;图2-1轴架零件详图零件主加工面是轴架的两组加工面,包括平面、内孔等,其中一组为左端面平面包括内孔,另外一组为右端面平面和内孔。零件的整体表面的粗糙度要求不是很高的。零件半成品是具有热处
18、理要求的铸件。为了确保装配的可靠性跟操作的准确性,零件的相关装配表面和内孔精度有很高的要求。1.2 零件的作用轴架类零件的作用是用来支撑运动零件和其他的基本零件,题目给出的零件是轴架。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。常见的支座类零件,一般有支座底平面、紧固孔、与支座底平面互相垂直的支承孔以及支承孔端面等。加工表面需经机械加工,其主要加工表面为支座平面以及各个表面的孔系。这类零件的形状一般比较复杂,毛坯一般采用铸造毛坯成型。1.3 零件加工表格面的详细技术分析零件图样的主要视图、尺寸大小以及公差跟技术需要要求齐全、正确,主要的加工表格面有哪些的技术标准如下所示:1 .
19、铸件是不许有裂纹、气孔、疏松等缺陷。2 .去除毛刺飞边,未注倒角C1.5,未注圆角R2-R3。3 .未注表格面粗糙度为12.5um04 .毛坯需经人工时效,以消除内应力。5 .轴架下部内孔表面粗糙度要求达到1.6,尺寸为。6 .没有标注的公差原那么就按照GB/T4249-2009的相关要求。7 .没有标注好的形位公差是应该符合GB/T1184-1996的相关要求。8 .轴架上下内孔中心距有尺寸公差要求35mm。9 .轴架左侧内孔表面粗糙度要求达到1.6,尺寸为例5Mmimm.从零件的详细图纸跟技术标准可以得出,普通的机床可以很好的完成零件的加工精度标准及需求。现制定零件加工工艺流程,合理的选择
20、加工设备及工艺装备。为了提高零件的加工效率及尺寸的一致性,需要专用夹具来满足使用标准。2.4 把毛坯的余量跟形状确定铸坯的制造方法可以由部件的材料决定。从部件的构造,部件的轮廓,生产的尺寸以及生产批量,砂铸法和成型方法被使用。从机械制造过程和设备设计指导手册能够得出,确定每个表格面上铸造机械加工的剩余部分。网从321页里的表格15-5所示的铸件的尺寸跟公差等级可以得出结论,该零件的材料是HT200,它是一种“金属合金”,并且用砂模进行铸造。毛坯的公差等级可以使用5、6、7级。从方便锻造的方面考虑,就要使用CT7级。从表格156中可以看出,怎样确定出各个表格面的铸件的机械加工余量的多少。两端的表
21、格面跟底部都要留出3mm的加工余量,每个内孔在铸造时都不予铸造出来,都是在后期进行加工的时候钻削的。2.5 绘制毛坯图毛坯图见图2-2。HT20-40直力-亘11肺要求:K琳施诔而不蚓旅解加球市;2、拙此4场为R3R5;卜粒既御蚣野I舲6mlM-E的姓;图2-2轴架零件毛坯图第3章机械加工的工艺流程设计3.1 准确选择定位基准1)选择精基准并尽量遵循“基准重合”的原则,分析轴架零件图,零件的设计基准为零件的底部平面,根据基准重合原则和基准统一原则,选取零件的底部平面和其他表面为精基准定位,加工其他所有表面和内孔。2)选择粗基准根据分析,由于轴架为铸造零件,考虑工件装夹等因素,选择轴架左侧表面以
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