“右支撑”零件加工工艺及钻孔夹具设计说明书

1、目 录摘 要1第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定21.1 零件的用途21.2 零件的技术要求3第二章 确定毛坯种类、绘制毛坯简图42.1 毛坯得制造形式42.2 毛坯余量的确定52.3 毛坯尺寸确定5第三章 拟定右支撑零件工艺路线63.1 定位基准的选择63.1.1 精基准的选择63.1.2 粗基准的选择63.2 各表面加工方案的确定63.3 工序顺序的安排73.3.1 机械加工顺序73.3.2 辅助工序73.4 确定工艺路线7第四章 切削用量计算9第五章 专用夹具设计125.1夹具定位方案确定125.2 夹具体设计135.3 夹具定位误差计算135.4 夹具导向装置的设计145.5 夹紧力计算14总 结19致谢20参 考 文 献21摘 要本次课设为“右支撑”零件工艺规程及钻孔夹具的设计。重点分析”右支撑”零件的工艺分析，根据工艺分析制定合理的工艺路线，制定详细的工艺规程和工序卡；结合图纸要求及工艺规程选用合理的机床及刀具；根据相关资料计算各工序切削速度及切削时间；设计加工钻孔夹具一套，绘制总装配图及相关定位零件，分析夹具的定位误差及夹紧力。关键词：“右支撑”零件；工艺规程；切削用

2、量；钻孔夹具；定位误差；夹紧力。第1章 零件的工艺分析及生产类型的确定1.1 零件的用途根据本次设计题目“右支撑”零件加工工艺及钻孔夹具设计，根据本次零件名称可知本次零件作用起到过渡支撑得作用。具体结构如图1.1 右支撑零件图图1.1 右支撑零件图1.2 零件的技术要求根据图纸得出：该零件材料为：ZCu10ALFe3；查阅资料知本次零件材料为：铝青铜材质。根据本次零件图纸可知本次零件加工部位有外径加工、孔加工等组成，具体加工表面见下：1、 零件两端面加工，要求零件总高度为36mm，粗糙度为Ra=12.5；2、 零件右端外径加工，尺寸要求为50mm，长度为31mm，粗糙度为Ra=3.2；3、 零件大外经加工，尺寸要求为100mm，长度为5mm，粗糙度为Ra=3.2；4、 零件孔加工，要求孔径为32mm，长度为36mm，粗糙度为Ra=0.8；5、 零件端面孔4x7mm（通），根据零件图要求啮合圆直径为65mm；6、 零件端面孔3x7mm（通），根据零件图纸要求啮合圆为80mm，孔左端扩孔13x90；7、 根据本次零件基准为B基准（即孔32mm），两外径相对基准B同心度为0.03mm；第2章

3、 确定毛坯种类、绘制毛坯简图2.1 毛坯得制造形式 毛坯的种类很多，每一种毛坯又有许多不同的制造方法。常用的毛坯主要有：（1）轧制件 主要包括各种热轧和冷拉圆钢、方钢、六角钢等型材。（2）铸件 铸件适用于形状较复杂的毛坯。（3）锻件 锻件适用于强度要求高、形状较简单的毛坯。（4）焊接件 焊接件是将型材或板料等焊接成所需的毛坯，简单方便，生产周期短，但常需经过时效处理消除应力后才能进行机械加工。（5）其它毛坯 如冲压件、粉末冶金和塑料压制件等。选择毛坯时应全面考虑下列因素：（1）零件的材料及力学性能要求（2）零件的结构形状与尺寸（3）生产纲领的大小（4）现有生产条件（5）充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的性能根据设计任务书的规定，该零件为批量产品，已知该零件材料为ZCu10ALFe3材质。工作过程中起到承载支撑作用，且承受一定的传动扭矩力；且外形规则，选择毛坯的制造形式为铸造，采用模铸形式制造毛坯。2.2 毛坯余量的确定该零件为支撑盘类零件，形状规则，已知材料为ZCu10ALFe3，毛坯制造形式为铸造。根据铸件 尺寸公差及机械加工余量得：下两端面余量暂定为2mm；针对零件孔位于零件的中

4、心位置，在零件工作过程中其重要作用，且直径为32、7,mm、扩孔13x90mm直径过小，如采用预留余量的形式铸造，恐在铸造过程中出现偏箱错箱等产生毛坯料废现象，所以采用实心铸造，由后期加工获得。2.3 毛坯尺寸确定综上所述，决定毛坯尺寸，见下图 图2.3毛坯图：图2.3 零件毛坯图第三章 拟定右支撑零件工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。3.1.1 精基准的选择选定端面及孔直径32mm内径面为精基准。3.1.2 粗基准的选择选定连右支撑零件外轮廓为粗基准。3.2 各表面加工方案的确定根据右支撑零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表1-10和表1-11，确定各加工表面方案，如表3.2所示。表3.2零件各表面加工方案加工表面加工尺寸表面粗糙度加工方案备注两端面36/512.5/6.3车内径320.8钻-粗车-精车孔712.5钻孔7及扩孔13x9012.5钻-扩3.3 工序顺序的安排3.3.1 机械加工顺序1) 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准两端面加工。2) 遵循“先粗后精”原则，对各加工表面都是先安排粗加工工序，再

5、安排半精加工工序，最后安排精加工工序。3）遵循“先主后次”原则，在完成对基准表面的加工后先加工主要表面两端面；4）遵循“先面后孔”原则，先加工两端面-加工孔-外径。3.3.2 辅助工序1) 检验工序，在全部加工完成后，安排一次成品检验工序。2) 去毛刺清洗，在零件加工完成后安排去毛刺及清洗处理。3.4 确定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当遵循以质量为目的，是产品的尺寸精度、位置精度要求得到合理的保证。生产纲领已经确定为批量生产，可考虑专用机床配以专用夹具并尽量使工序集中提高生产效率，除此之外还要考虑加工的经济实用型，以便降低成本。工艺路线如下：工序10:铸造，铸造毛坯；工序20：车，1、粗车零件右端端面至尺寸，保证尺寸为38.5mm；车内端面至尺寸，保证零件厚度为6.5mm；2、车零件外径至尺寸，保证尺寸为51mm；3、精车端面至尺寸，保证总高度为38mm；工序30：车，1、车零件左端面至尺寸，保证零件总高度为37mm；2、钻孔尺寸，保证孔径为30mm（通）；3、粗车孔至尺寸，保证孔径为31.5mm（通）；4、精车孔至尺寸，保证孔径为32mm（通），粗糙度Ra=0.8；5、车零件大端

6、外径为101mm；6、车端面至尺寸，保证总长度为36mm；工序40：车，1、精车零件外径尺寸，保证尺寸为100mm，两端倒角1x45；2、精车零件外径至尺寸，保证尺寸为50mm，长度保证31mm，粗糙度均为Ra=3.2；工序50：钻，1、钻孔3x7mm（通）；2、钻沉孔至尺寸，保证孔大端孔为13mm，角度为90度；工序60：清理，去除尖角毛刺、清洗、刷油；工序70：检验，按图纸要求检验各加工尺寸。第4章 切削用量计算正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。车，车右端面及外径至尺寸；设备选用CA-6140车床；根据加工方式刀具采用端面车刀、外径车刀，已知本次为粗加工，预留0.5mm精加工余量。具体参数如下：1、 粗车端面： 切削速度：查刀具资料得：该刀具切削速度为，进给量为：；主轴转速：；根据机床选择转速为：；计算实际切削速度;；计算切削时间：根据公式得：；2、 粗车外径： 切削速度：查刀具资料得：该刀具切削速度为，进给量为：；主轴转速：；根据机床选择转速为：；计算实际切削速度;；计算切削时间：根据公式得：；3、 精车右端面： 切削

7、速度：查刀具资料得：该刀具切削速度为，进给量为：；主轴转速：；根据机床选择转速为：；计算实际切削速度;；计算切削时间：根据公式得：；车，精车外径至尺寸；设备选用CA-6140车床；根据加工方式刀具采用外径车刀，已知本次为精加工，通过上面工序可知，本次加工余量为0.5mm。具体参数如下：切削速度：查刀具资料得：该刀具切削速度为，进给量为：；主轴转速：；根据机床选择转速为：；计算实际切削速度;；计算切削时间：根据公式得：。钻，钻铰孔(通）；1、 钻孔7mm1、设备选用Z3040摇臂钻床；刀具选用直柄硬质合金麻花钻，直径7mm；2、确定进给量由机械制造工艺设计简明手册得：进给量f=0.1-0.30mm/r,取f=0.22mm/r,3、 确定切削速度：切削速度 ，计算转速，根据公式根据机床说明书选取计算实际且削速度：4、基本时间t的计算由 t=L/nf=7（5+5）/0.221360=0.234min二、扩孔13x901、机床：Z3040，夹具：专用夹具，刀具：13mm标准刀具量具：游标卡尺2、查切削用量简明手册表2.25：进给量f=0.5-0.6mm/r,取f=0.5mm/r,切削速度 v=

8、8-20m/min，取n=320r/min,计算切削速度v=dn/1000=3.147320/1000=7.03m/min此速度在速度范围。3、基本时间t的计算由 t=L/nf=3(3+5）/0.5320=0.15min。第5章 专用夹具设计为了提高生产效率，降低劳动强度，保证产品质量，需要设计专用夹具。按照要求决定设计工序50：钻，钻孔夹具设计。5.1夹具定位方案确定本次夹具设计为钻孔夹具设计，使用设备为Z3040型摇臂钻床，加工孔径为3x7mm孔，其中3孔扩孔至尺寸，保证大端为13x90，根据图纸本次孔精度不高，粗糙度为Ra=12.5要求不高，所以采用钻、扩的方式进行加工，本次夹具设计夹具设计采用盖板式结构，根据零件图纸精度分析，本次夹具定位采用中间孔32mm定位，并进行中心锁紧。具体结构如图5.1 夹具装配图：图5.1 夹具装配图5.2 夹具体设计夹具体在夹具中其支撑及固定其它零件的作用。本次夹具体材料选用HT200材质，该材质易铸造，铸造后经过时效处理，易切削、不易变形。如图5.2 夹具体零件图：图5.2 夹具体零件图5.3 夹具定位误差计算本次夹具设计零件采用孔径32mm定位，已知本次孔径误差为H8，查表得为（+0.039 0），上模板与孔定位采用间隙配合，配合精度为H8/h6，根据公式计算得：；即本次夹具误差为：0.0275mm5.4 夹具导向装置的设计本次夹具为钻孔、扩孔夹具，导向装置为钻套。本次采用快换式是钻套，通过中间衬套与夹具体钻模连接，这样在更换钻、铰套过程中减少了交换的时间，提高了效率。钻套与铰套设计，采用T10A材质，原材料调质处理2532HRC,粗加工后再精心淬火处理，硬度在5062HRC，后序进行磨削加工，保证同轴度在0.02mm。快换钻套结构见下图：5.5 夹紧力计算1、钻削力计算：根据本次材料特性，材料为ZCu10ALFe3，为铝青铜，查相关材料得：本次材料抗拉强度为540Mpa，根据本次切削方式可知本次为钻孔加工，根据公式计算本次加工受力情况如下：、切削力矩：根据公式计算得：其中M为切削力矩（M/N)； D为钻头直径； 为每转进给速度（mm）； Kp为修正系数（查表）；根据工艺内容已知本次加工孔径为7mm，即本次钻头直径D=7mm；根据前章分析切削参

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