机床支架工艺工装设计(有全套图纸）.doc

有全套图纸QQ1074765680
摘 要

本篇说明书中，主要是介绍了我这次设计的主要设计思路及设计过程。包括了两套专用夹具的设计和刀具、量具的设计思路和设计过程，以及在致谢和参考文献。
我的设计课题是机床支架的工艺工装设计。设计的主要内容有：绘制零件图、设计夹具、刀具、量具等。由目录可详细了解论文的内容。此次设计，综合运用了本专业的各方面的专业知识，如《机械制图》、《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》……在这整个设计过程中进一步加深并巩固了我这两年所学的知识，令我感到受益匪浅，收获颇丰。
由于个人能力和经验有限，设计中会出现很多不足之处，希望各位老师给予指教。
关键词：专用夹具；刀具；量具；机械制图

Abstract

In brief this instruction booklet, mainly was introduced my design main design mentality and the design process. In addition two sets of jigs supposing with cutting tool, measuring instrument design mentality and design process, as well as appendix and reference booklist, concluding remark.
My design topic is machine tool support, s technological design. May in detail understand the paper by the table of contents the content. This design, the synthesis has utilized this specialized various aspects of specialized knowledge, like "Mechanical drawing", "Machine manufacture Technology", "Engine bed Jig Design"... ... Further deepened and has consolidated the knowledge which I studied in this instituted during recent two years. Because individual ability and the experience are limited, in the design must appear very many deficiency, hoping fellow teachers give advice.
Keyword：special fixture; measure; holding device; machining drawing

目 录

引言……………………………………………………………………………………………1
第1章工艺规程设计…………………………………………………………………………2
1.1 零件分析 ………………………………………………………………………………2
1.2 确定毛坯、画毛坯图 …………………………………………………………………2
1.3 工艺规程设计 …………………………………………………………………………3
第2章工艺装备设计…………………………………………………………………………14
2.1 夹具的概念 …………………………………………………………………………15
2.2 夹具的基本要求 ……………………………………………………………………15
2.3 夹具的设计方法和步骤 ……………………………………………………………15
第3章量具设计 ……………………………………………………………………………20
3.1 量规的种类和作用 …………………………………………………………………23
3.2 量规设计 ……………………………………………………………………………23
3.3 量规的技术要求 ……………………………………………………………………24
结论 …………………………………………………………………………………………25
致谢 …………………………………………………………………………………………26
参考文献 ……………………………………………………………………………………27
附录A（英文原文）…………………………………………………………………………28
附录B（中文翻译）…………………………………………………………………………33

引 言

毕业设计是大学学习过程中的重要环节,也是学生在学校学习的最后一个重要环节。这次设计是为了进一步检验学生在学校期间的学习情况，培养学生综合运用所学的专业知识和基础理论知识的能力，独立解决一般机械类技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风。经过将近历时一个学期的毕业设计，我学到了许多课堂上学不到的知识，使所学的理论知识与动手设计有机结合，提高了自己的设计能力和实践能力。
本论文设计中主要包括工艺规程和专用夹具设计两大部分。在设计时，主要以专用夹具设计为重点。此次设计，本着力求使所设计的工件实际、实用的原则来指导设计。在整个设计过程中，尽量是设计内容向实际靠拢，使设计更具科学性，更具合理性，其中所用的很多数据与参数均来自工厂一线的工具用书。通过系统的动手设计，本人已初步掌握了一般工艺路线的拟订，并掌握了工艺规程和一般专用夹具的设计方法。
在此次毕业设计过程中，得到了宋书汉老师的悉心指导与帮助，还有很多同学对我的设计也提出了许多宝贵的意见。在此，对宋老师的指导以及同学的帮助一并表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，且此次设计涉及面广，内容覆盖面广，时间仓促，错误和不足之处在所难免，恳请老师批评指正。

编者
2006.6.16

机床支架工艺工装设计

１ 工艺规程设计

1.1 零件分析

1.1.1 零件的作用
本零件来源于沈阳第一机床厂，是机床上的某个重要的部件该部件通过安装平面和侧面的螺纹孔与其它部件联接，通过支架上的Ф55n6孔与其它部件配合，其中Ф55孔和两侧面都作为配合表面，有很高的表面粗糙度要求和高的加工精度，在加工时要特别注意以及进行必要的热处理来保证工件的技术要求，从而使工件达到精度要求，从而实现正确的联接。
1.1.2 零件工艺分析
由零件图可知，其材料为HT150，该材料强度较低，脆性较大抗缺口敏感性，减震性和耐磨性优良，切削性能也极好，抗压σb(565---785Mpa)弹性模量E（69-----98Gpa）
抗拉σb≥130 Mpa。
工作条件
1、承受中等应力，弯曲应力至10MPa
2、摩擦面间的压力不大于0.5Mpa
3、较弱的腐蚀性介质，该零件上的主要加工面为Ф55N6孔，Ф58槽4—M6，4--M12螺纹孔，两侧面底面以及底面2-Ф12槽，4—M6和4—M12用于联接的表面，在加工它们时有一定的精度要求同样有一定的精度要求，其中Ф55N6孔和两侧面是该零件中精度要求要求最高的表面，因而具有较高的加工精度要求。
4、由参考文献《机械加工工艺手册》表1-10，表1-11表1-12有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也可行的。
1.2 确定毛坯、画毛坯图
根据零件材料确定毛坯为铸件，又由设计任务书已知零件的生产纲领纲领为3000—5000件/年，该零件质量约为3.57kg。由参考文献《机械加工工艺人员手册》可知，其生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用矿型机器造型，又由于支件零件的内腔孔要铸出，故要放型芯。此外为消除系统参与应力，铸造后要安排时效处理。由参考文献《实用加工工艺手册》表3-12表3-13可知，该种铸件的尺寸公差等级IT8---10级，加工余量等级为G级,故取C7为10级。
各主要表面的加工余量等级
表1.1
加工表面
基本尺寸
加工等级
加工余量
说明
底面
20
9
5
底面单侧加工
ф55孔
ф47
H
4
孔降一级双侧加工
两侧面
82
G
4.5
双侧加工
注：上表已包含预留孔和被加工的平面轮廓尺寸

附录B

汉语翻译

金属热处理

一 退火
在前面描述冷拔加工材料的软化并重新获得塑性的热处理方法时，就已使用退火这个词。当用于同素异晶材料的热处理时，该词具有相似的意义。完全退火的目的是降低塑性，有时也提高高碳钢的切削加工性能，否则这种钢很难加工。这种热处理方法也用于减少应力，细化晶粒，提高整个材料的结构均匀性。
退火不总是能提高切削加工性，切削加工性一词用来描述几个相关因素，包括材料切削时获得好的表面光洁度（即较小的表面粗糙度值）的能力。当完全退火时普通低碳钢硬度较低，强度较小，对切削的阻力较小，但通常由于塑性和韧性太大以至切削力开工件表面时会划伤表面，工件表面质量比较差，导致较差的切削加工性。对这类钢，退火可能不是最适合的处理方法。许多高碳钢和大多数合金钢加工性通常可经退火大大改善，因为除在最软条件下，它们的硬度和强度太高而不易加工。
亚共析钢的退火方法是将钢缓慢加热到Ac3线以上大约60°C，保温一段时间，使整个材料温度相同，形成均匀奥氏体，然后岁炉或埋在石灰或其他绝缘材料中缓慢冷却。要析出粗大铁素体和珠光体，使钢处于最软最韧和应变最小的状态，必须缓慢冷却。
二 正火
正火的目的多少类似于退火，但钢不是最软状态且珠光体是细匀而不粗大。钢的正火能细化晶粒，释放内应力，改善结构均匀性同时恢复一些塑性，得到高的韧性。这种方法经常用于改进切削加工性，减少应力，减少因部分切削加工或时效产生的变形。
正火的方法是将亚析钢或过共析钢分别缓慢加热到Ac3线或Accm线上约80°C，保温一段时间以便形成奥氏体，并静止空气中缓冷。要注意，含碳量超过共析成分的钢要加热到Accm线以上，而不是退火时的Ac1线以上。正火的目的是在奥氏体化过程中试图溶解所有渗碳体，从而经可能减少晶界上的脆硬铁碳化合物，从而得到小晶粒的细珠光体最小自由铁素体和自由渗碳体。
三 球化退火
通过球化退火可使钢得到最小的硬度和最大的塑性，它可使铁碳化合物以小球状分布在铁素体基体上，为了使小颗粒球化更容易，通常对正火钢进行球化退火。球化退火可用几种不同的方法，但所有的方法都需要在A1 线温度附近（通常略低）保温很长时间，使铁碳化合物形成更稳定能级较低的小圆球。
球化退火的方法的主要目的是改进高碳钢的切削加工性，并对脆硬钢进行热处理，使其淬火后结构更均匀。因为热处理时间长，因此成本高，球化退火不如退火或正火常用。
四 钢的硬化
钢的大多数热处理硬化方法是基于产生高比例的马氏体。因此，第一步用的是大多数其它热处理方法—产生奥氏体。亚共析钢加热到Ac3温度以上大约是60°C，进行保温，使温度均布，奥氏体均匀。过共析钢在Ac1线温度以上大约60°C保温，钢中仍残留部分铁碳化合物。
第二步是快速冷却，力图避免在等温曲线鼻部产生珠光体转变。冷却速度取决于温度和淬火时淬火介质从钢表面带走热量的能力以及钢本身传热的能力。
高的温度阶梯产生高应力，会引起变形和开裂，所以淬火只有在特定结构时才使用。淬火时必须小心，使热量均匀扩散以减少热应力。比如一个细长棒需端部淬火，即将它垂直插入冷却介质中，这样整个截面同时产生温度变化。如果这种形状的工件的某一边比另一边早降温，尺寸变化很可能引起很高的应力，产生塑性流动和永久变形。
用几种特殊的淬火方法可减少淬火应力，减少变形开裂倾向。一种称为分级淬火，其方法是：将奥氏体钢放入温度高于马氏体转变起始温度（Ms）的盐浴中，放置一定的时间直到温度均匀，再开始形成贝氏体之前取出，然后放在空气中冷却，产生与从高温开始淬火时同样硬的马氏体，而导致开裂和翘曲的高的热应力或淬火应力已经被消除。
在略高一点的温度下的类似方法称为等温淬火，这是将钢放在盐浴中，保持很长时间，等温处理的结果是形成贝氏体。贝氏体结构不如在同样成分时形成的马氏体硬，但除了减少钢在正常淬火时受到热冲击外，不需要进一步处理，就可以获得在高硬度时好的冲击韧性。
五 回火
调整脆硬钢以便使用的第三步通常是回火。除了等温淬火钢通常在淬火状态下使用外，大多数钢都不能在淬火状态下使用。为了产生马氏体而采取的激冷使钢很硬，产生宏观内应力和微观内应力，使材料的塑性很低，脆性极大。为减少这种危害，可通过将钢加热到A1线（低温转变）以下某一温度。淬火钢回火时产生的结构是时间和温度的函数，其中温度是最重要的。必须要强调，回火不是硬化方法，而是刚好相反。回火钢是将经热处理硬化的钢，通过回火时的再加热，来释放应力软化和提高塑性。
回火引起的结构变化和性能改变取决于钢重新加热的温度。温度越高，效果越大，所以温度的选择通常取决于牺牲硬度和强度换取塑性和韧性的程度。重新加热到100°C以下，对淬火普碳钢影响不大，在100°C到200°C之间，结构会发生某些改变，在200°C以上，结构和性能显著变化，在紧靠着A1温度以下的长时间加热会产生与球化退火过程类似的球化结构。
在工业上，通常要避免在250°C到425°C范围内回火，因为这个范围内回火的钢经常会产生无法解释的脆性或塑性丧失现象。一些合金钢在425°C到600°C范围内，会产生“回火脆性”，特别是从（或通过）这个温度范围缓慢冷却时会出现。当这些钢必须高温回火时，它们通常加热到600°C 以上并快速冷却。当然，从这个温度快冷不会产生硬化，因为没有进行奥氏体化。

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