机械制造技术课程设计-右支架上盖加工工艺及铣中心孔端面夹具设计（全套图纸）

1、浙江师范大学题 目右支架上盖加工工艺及铣中心孔端面夹具设计全套图纸，加153893706所属部所属专业所属班级学 号学生姓名指导教师起讫日期浙江师范大学工学院2013年9月目 录第1章 绪论1第2章 加工工艺规程设计22.1 零件的分析22.1.1 零件的作用22.2 右支架上盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施22.2.1 孔和平面的加工顺序22.2.2 孔系加工方案选择22.3 右支架上盖加工定位基准的选择32.3.1 粗基准的选择32.3.2 精基准的选择32.4 右支架上盖加工主要工序安排42.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.6确定切削用量及基本工时（机动时间）72.7 时间定额计算及生产安排12第3章 (铣中心孔端面)夹具设计153.1设计要求153.2夹具设计153.2.1 定位基准的选择153.2.2 切削力及夹紧力的计算15夹具的夹紧装置和定位装置1 2163.3定位误差的分析183.4夹具设计及操作的简要说明18总 结19参考文献20致 谢21第1章 绪论一、课程设计的目的机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学课程后进行的一个实践性

2、教学环节。其目的是：1、培养学生综合应用机械制造工艺学课程及其它有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实际密切结合，能够根据被加工零件的技术要求，确定工艺方案，技术路线，制订零件加工工艺过程卡，并运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。2、培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关资料文献的能力。3、进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。4、培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。二、课程设计的要求与内容本次设计按学号顺序（或者自由组合）分组进行，原则上每5人一组，每组一个题目。要求每组根据提供的零件图，完成零件工艺规程的设计，工艺路线的选择，工艺过程卡的制订，每人各设计一种专用夹具（车、铣、钻等夹具），并撰写设计说明书。学生应在教师指导下，按本指导书的规定，认真地、有计划地按时完成设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。具体内容如下：（1）每组制订零件加

3、工工艺过程卡一份，（2）、每位同学制订绘制夹具装配总图和零件图一套，并完成三维造型；（2）撰写设计说明书一份。2第2章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是右支架上盖。右支架上盖的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此右支架上盖零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。2.1.2 零件的工艺分析由右支架上盖零件图可知。右支架上盖是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：孔的加工；有表面粗糙度要求为，（2）以的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个前后端面。（3）以底面为主要加工平面的加工面。2.2 右支架上盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该右支架上盖零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度

4、容易。因此，对于右支架上盖来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序右支架上盖类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工右支架上盖上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。右支架上盖的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。右支架上盖零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择右支架上盖孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据右支架上盖零件图所示的右支架上盖的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用镗

5、模法镗孔在大批量生产中，右支架上盖孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将右支架上盖孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。2.3 右支架上盖加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入右支架上盖

6、的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以右支架上盖的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.3.2 精基准的选择从保证右支架上盖孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证右支架上盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从右支架上盖零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是右支架上盖的装配基准，但因为它与右支架上盖的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。2.4 右支

7、架上盖加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。右支架上盖加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到右支架上盖加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于右支架上盖，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根

8、据以上分析过程，现将右支架上盖加工工艺路线确定如下：工艺路线一：1.铸造2.时效处理3.粗铣底面4.精铣底面5. 钻顶面4-21各孔6粗铣削右端面7粗铣削左端面8合箱，粗镗中心孔49、50孔9合箱，半精镗中心孔49、50孔10. 精铣右端面11. 精铣削左端面12.终检13.清洗入库工艺路线二：1.铸造2.时效处理3.粗铣底面4.精铣底面5粗铣削右端面6粗铣削左端面7合箱，粗镗中心孔49、50孔8合箱，半精镗中心孔49、50孔9.钻顶面4-21各孔10. 精铣右端面11. 精铣削左端面12.终检13.清洗入库以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，方案二把底面的钻孔工序调整到后面了，这样导致铣削加工定位基准不足，特别镗孔工序。以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案一：工艺路线一：工艺路线一：1.铸造2.时效处理3.粗铣底面4.精铣底面5. 钻顶面4-21各孔6粗铣削右端面7粗铣削左端面8合箱，粗镗中心孔49、50孔9合箱，半精镗中心孔49、50孔10. 精铣右端面11. 精铣削左端面12.终检13.清洗入库2.

9、5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“右支架上盖”零件材料采用灰铸铁制造。材料为ZG310-570，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）顶面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。（4）前后端面加工余量。根据工艺要求，前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23，其加工余量规定为，现取。半精铣：参照机械加工工艺手册第1卷，其加工余量值取为。精铣：参照机械加工工艺手册，其加工余量取为。铸件毛坯的基本尺寸为，根据机械加工工艺手册表2.3.11，铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。（6）前后端面支承孔。根据工序要求，前后端面支承孔的加工分为粗镗、半精镗两个工序完成，各工序余量如下：粗镗：孔，参照机械加工工艺手册表2.3.48,其余量值为；半精镗：孔，参照机械加工工艺手册表2.3.48,其余量值为；由工序要求可知，凸台只需进行粗铣加工。其工序余量如下：参照机械加工工艺手册第1卷表3.

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