开口弯头支架加工工艺及铣38两端面夹具设计

SHANDONG机械制造技术基础课程设计开口弯头支架加工工艺及夹具设计设计说明书课程名称： 机械制造技术基础课程设计 学 院： 机械工程学院 专业班级： 机制1506（中外） 学生姓名： 学 号： 指导教师： 序号：2019年1月目 录目 录II摘 要1前 言2一、零件分析31. 零件的作用32. 零件的工艺分析33. 确定生产类型4二、确定毛坯51. 确定毛坯种类52. 确定铸件加工余量及形状53. 绘制铸件零件图6三、工艺规程设计71. 确定定位基准72. 制定工艺路线83. 选择加工设备与工艺装备94. 表面加工余量95. 切削用量及切削时间的确定10四、夹具设计141. 问题的提出142. 夹具设计15结 论18致 谢19参考文献20II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。本次设计给定零件的加工工艺规程和专用夹具的工艺设计、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。全套图纸加扣 3346389411或3012250582前 言机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。因此，机械加工工艺规程在机械加工中起着重要的作用，主要包括以下的几个方面：（1） 工艺规程是指导生产的主要技术文件，机械加工车间生产的计划、调度，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本的核算，都是以工艺规程为依据的。处理生产中的问题，也常以工艺规程作为共同依据。如处理质量事故，应按工艺规程来确定各有关单位、人员的责任。 （2） 工艺规程是生产准备工作的主要依据 车间要生产新零件时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程进行生产准备。如：新零件加工工艺中的关键工序的分析研究；准备所需的刀、夹、量具（外购或自行制造）；原材料及毛坯的采购或制造；新设备的购置或旧设备改装等，均必须根据工艺来进行。（3） 工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件 。新建（改.扩建）批量或大批量机械加工车间（工段）时，应根据工艺规程确定所需机床的种类和数量以及在车间的布置，再由此确定车间的面积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人的工种、技术等级、数量等。 此外，先进的工艺规程还起着交流和推广先进制造技术的作用。典型工艺规程可以缩短工厂摸索和试制的过程。因此，工艺规程的制订是对于工厂的生产和发展起到非常重要的作用，是工厂的基本技术文件。本次零件工艺规程及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。1机械制造工艺课程设计说明书一、零件分析1. 零件的作用题目所给定的零件是开口弯头支架，对零件进行图纸绘制，如下图，零件的作用需要再查详细资料。图1.1零件图2. 零件的工艺分析工艺分析的目的，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。 该零件为大量生产的小型零件，在生产时要注意零件的：1 便于装夹 零件的结构应便于加工时的定位和夹紧，装夹次数要少。2 便于加工 零件的结构应尽量采用标准化数值，以便使用标准化刀具和量具。同时还注意退刀和进刀，易于保证加工精度要求，减少加工面积及难加工表面等。开口弯头支架零件的工艺规程有以下重要加工面的分别为：1：22的左右端面。2：20的左右端面。3：22的孔，5mm宽键槽。4：10、13的孔。5：宽度7mm的槽以上的加工面为与其他零件安装面，尺寸及粗糙度务必保证符合图纸装配要求。3. 确定生产类型根据产品零件的大小和生产类型，机械制造生产一般可分为以下三种不同的生产类型：1、单件生产：只生产一件、两件的产品，如模具生产。2、批量生产：生产一批同样规格的产品。3、大量生产：一年到头一直生产同样规格、同样尺寸的单一产品。由题目给定的零件的特殊性，根据设计要求可知：Q=300件/年，零件的外形尺寸中等，为轻型零件，该零件的备品率为5%，机械加工时候的废品率为3%，现在制定零件的生产规模为小批量生产。二、确定毛坯1. 确定毛坯种类确定毛坯包括选择毛坯类型及其制造方法。毛坯类型有铸、锻、压制、冲压、焊接、热处理、切削加工、型材和板材等。确定毛坯时要考虑下列因素：1）零件的材料及其力学性能。当零件的材料选定后，毛坯的类型就大致确定了。铸造毛坯适合做形状复杂零件的毛坯，锻造毛坯适合做形状简单零件的毛坯，型材适合做轴、平板类零件的毛坯，焊接适合板料、框架类零件的毛坯。2）零件的形状和尺寸。毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸，以减少机械加工3）生产类型。对于大批大量生产，应选择高密度的毛坯制造方法，以减少机械加工减少材料，也要考虑现有的毛坯制造水平和设备能力，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件应采用金属模机器造型或精密铸造；锻件应采用模锻、冷轧和冷拉型材等。单件小批生产则应采用木模手工造型或自由锻。4）生产条件。确定毛坯必须结合现有的生产条件和水平，有条件时，应积极组织地区专业化生产，统一供应毛坯。5）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的发展很快。例如，精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等在机械中的应用日益增加。应用这些方法后，可大大减少机械加工量，减少成本。该零件材料为45号钢，零件结构比较简单，生产类型为小批量生产，为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故采用机器铸造成形，以提高生产效率。 2. 确定铸件加工余量及形状在确定了毛坯加工余量以后, 毛坯的形状和尺寸, 除了将毛坯加工余量附加 在零件相应的加工表面上外, 还要考虑毛坯制造、 机械加工和热处理等多方面工 艺因素的影响。毛坯的形状及尺寸毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。锻件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为锻件尺寸公差。毛坯余量与毛坯的尺寸、部位及形状有关。 考虑到加工过程中,机器的影响并不大,相对简单的结构部分,大尺寸的厚度,所以铸坯毛坯的选择为好。 通过参考文件和机床的加工精度和定位精度可以达到,我们选择的方式是可以实现技术要求的，所设计零件的成型工艺是可行的。3. 绘制铸件零件图图2.1 铸件零件图三、工艺规程设计1. 确定定位基准（1）粗基准选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取零件的端面作为粗定位基准，加工其他表面，然后再以其他表面为精基准，加工粗基准表面。（2）精基准选择精基准的选择应满足以下原则：1)为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量最小的面为粗基准。2)为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。当零件上有几个加工面，应选与加工面的相对位置要求高的不加工面为粗基准。3)为了保证零件上重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。零件上有些重要工作表面，精度很高，为了达到加工精度要求，在粗加工时就应使其加工余量尽量均匀。4)为了使定位稳定、可靠，应选毛坯尺寸和位置比较可靠、平整光洁面作粗基准。作为粗基准的面应无锻造飞边和铸造浇冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夹具装夹时，还应使夹具结构简单，操作方便。5)粗基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。因粗基准是毛面，表面粗糙、形状误差大，如果二次装夹使用同一粗基准，两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。以加工好端面和孔为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。2. 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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 制定以下的工艺方案：工序号工 名序 称工 序 内 容1铸造铸造2时效处理时效处理3铣铣尺寸25的左右端面4钻钻扩铰22的孔5铣铣键槽6铣铣20的左右端面7钻钻10孔8铣铣尺寸38的两端面9钻钻13孔10铣铣宽度7.5mm的槽11检验检验12入库入库3. 选择加工设备与工艺装备（1）选择机床加工设备的选用查机械加工工艺手册可得：立式铣床，主要用