推动架机械加工工艺及夹具设计.doc

推动架机械加工工艺及夹具设计

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22

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引 言
本次课程设计是我们在毕业设计前一次重要的实践设计，对所学的基础课、技术基础课和专业课能很好的进行系统的复习,也是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
在些次设计中我们主要是设计推动架的加工工艺和工艺器具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等）,此文档也稍微删除了一部分内容(目录及某些关键内容)如需要其他资料的朋友,请加叩扣：贰二壹伍八玖壹壹五一
在设计期间查阅了大量的资料,并且得到了有关老师的指点,尤其是教务处 老师的亲切指导和 老师的大力帮助,在此表示感谢！
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导.

第一章 零件的分析

1。1零件的作用
题目所给的零件是推动架————此处自己修改！！！！！！!!
1。2零件的工艺分析
推动架共有二组加工表面,其相互有一定关联要求.分析如下：
1.2。1 以φ32为中心的一组加工表面
这一组加工表面包括：45、60、φ16孔
1.2。2 是φ16孔为中心的一组加工表面
这一组加工表面包括：40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔
经过分析，为了保证加工精度和降低加工成本，将φ32孔和φ16作为定位基准，以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求,完全可以达到图纸要求。
由上面分析可知，加工时应先加工第一组表面，再以第一组加工后表面为精基准加工另外一组加工面。

第二章 工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200，考虑零件受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。
2。2 基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出,更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行.
2。2.1 粗基准的选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准.而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准.
2。2.2 精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。为了使基准统一，先选择φ32孔和φ16孔作为基准。
2.3 制定工艺路线
制定工艺路线得出发点，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，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率.除此之外,还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
2.3。1 工艺路线方案一
工序一 备毛坯
工序二 热处理
工序三 铣面A、B、C （见工艺卡片)
工序四 铣面E、F （见工艺卡片）
工序五 扩孔φ32,孔口倒角
工序六 车端面，钻孔φ10,车孔φ16,孔口倒角
工序七 钻扩铰φ16孔
工序八 钻孔φ6，锪孔
工序九 钻M8底孔φ6。6，攻M8孔
工序十 铣槽6x1、6x9
工序十一 检查
工序十二 入库
2.3。2 工艺路线方案二
工序一 备毛坯
工序二 热处理
工序三 铣面A、B、C （见工艺卡片)

工序四 铣面E、F （见工艺卡片）
工序五 扩孔φ32，孔口倒角
工序六 车端面，钻孔φ10，车孔φ16，孔口倒角
工序七 铣槽6x1、6x9
工序八 钻扩铰φ16孔
工序九 钻孔φ6，锪孔
工序十 钻M8底孔φ6。6,攻M8孔
工序十一 检查
工序十二 入库
2.3.3 工艺路线分析比较
工艺路线一与工艺路线二的差别在于对φ16销孔和铣槽6x1、6x9的加工安排的不同，工艺路线一将φ16销孔基准，加工槽6x1、6x9，准统一,能很好的保证槽6x1、6x9的精度要求,所以此次设计依据工艺路线一来开展设计。
2。4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
推动架，零件材料为HT200,生产类型大批量，铸造毛坯.
据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
2。4.1 内孔和外圆的加工余量及公差
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2。2～2.5，取φ32内孔单边加工余量为2.
2。4.2 铣削加工余量为：
粗铣 1。5mm
精铣 0.5mm
2.4。3 其他尺寸直接铸造得到
由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
2.5确立切削用量及基本工时
2。5。1 工序三 铣面A、B、C (见工艺卡片）
2。5。1。1. 加工条件
工件材料：HT200，铸造。
机床:XA6132卧式铣床
刀具：高速钢圆柱铣刀,深度ap〈=3， ,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=60mm。
2.5。1.2. 切削用量
铣削深度 因为切削量不大,故可以选择ap1=1。8mm,ap2=0。2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。
每齿进给量 机床功率为7。5kw。查《切削手册》f=0。14~0.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0。14 mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3。7，后刀面最大磨损为1.0～1。5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA62铣床参数,选择nc=475r/min，Vfc=475mm/s，则实际切削Vc=3.14＊60*475/1000=119。3m/min，
实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（300*10）=0。16mm/z。
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=2.3kw，而机床所能提供功率为Pcm〉Pcc.故校验合格。
最终确定 ap1=1.8mm，ap2=0。2mm nc=475r/min，Vfc=475mm/s，
V c=119.3m/min,fz=0.16mm/z。
计算基本工时
tm＝2xL/ n＊fz=2x(100+60)/475x0。16=4。2min。
2。5.2 工序四 铣面E、F （见工艺卡片）
2.5.2。1。 加工条件
工件材料：HT200，铸造。
机床:XA6132卧式铣床
刀具：高速钢圆柱铣刀，深度ap<=3， ,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=60mm。
2.5。2.2. 切削用量
铣削深度 因为切削量不大，故可以选择ap1=1。8mm，ap2=0.2mm,二次走刀即可完成所需尺寸。
每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0。14~0.24mm/z。由于是对称铣,选较小量f=0.14 mm/z.
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3。7，后刀面最大磨损为1。0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min
计算切削速度 按《切削手册》,查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s
据XA62铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s，则实际切削Vc=3。14＊60*475/1000=119。3m/min,
实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300＊10)=0。16mm/z。
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=2。3kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。
最终确定 ap1=1。8mm,ap2=0.2mm nc=475r/min，Vfc=475mm/s，
V c=119.3m/min,fz=0.16mm/z。
计算基本工时
tm＝2xL/ n＊fz=2x(50+35+60)/475x0.16=3。8min。
2.5.3 工序五 扩孔φ32，孔口倒角
2。5。3。1。 加工条件
工件材料：HT200,铸造。
机床：C6116车床。
刀具：扩孔麻花钻，倒角车刀。
2。5.3。2 车切削用量
查《切削手册》 所以,
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0。5～0.8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故。

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立.
2.5。3。3计算工时

2.5。4 工序六 车端面，钻孔φ10,车孔φ16,孔口倒角
2.5.4。1。 加工条件
工件材料：HT200，铸造。
机床:CA6140车床。
刀具:选择高速钢麻花钻钻头， do=φ10mm，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°，45度车刀.
2。5。4。2. 钻孔切削用量
查《切削手册》 所以，
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功.
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故.

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立。
2。5.4。3计算工时

2。5.5 工序七 钻扩铰φ16孔

2.5.5.1. 加工条件
工件材料：HT200，铸造。
机床：Z5215A摇臂钻床
刀具:选择高速钢麻花钻钻头，φ14高速钢麻花钻、φ15.8高速钢扩孔钻、φ16高速钢标准铰刀，钻头采用双头刃磨法,后角αo＝120°。
2。5。5.2. 切削用量
查《切削手册》 所以，
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度（查《切削手册》）为0.5～0.8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故。

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立.
2。5。5.3计算工时

2。5。6 工序八 钻孔φ6，锪孔
2。5.6。1. 加工条件
工件材料:HT200，铸造。
机床:Z5215A摇臂钻床
刀具：选择高速钢麻花钻钻头，φ6高速钢麻花钻,钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°.
2。5.6。2。 切削用量
查《切削手册》 所以，
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度(查《切削手册》)为0。5~0。8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故。

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件，校验成立。
2。5。6.3计算工时

2。5。7 工序九 钻M8底孔φ6。6,攻M8孔
2.5.7.1。 加工条件
工件材料：HT200，铸造。
机床：Z5215A摇臂钻床
刀具:选择高速钢麻花钻钻头,φ6.6高速钢麻花钻，钻头采用双头刃磨法，后角αo＝120°.
2。5。7.2. 切削用量
查《切削手册》 所以，
按钻头强度选择 按机床强度选择
最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。
钻头磨钝标准及寿命　
后刀面最大磨损限度(查《切削手册》）为0.5～0。8mm，寿命．
　切削速度
查《切削手册》 修正系数
故。

查《切削手册》机床实际转速为
故实际的切削速度
校验扭矩功率
所以
故满足条件,校验成立。
2。5。7。3计算钻工时

2.5.8 工序十 铣槽6x1、6x9
2。5。8。1。 加工条件
工件材料：HT200,铸造。
机床:X62A卧式铣床
刀具：高速钢圆柱铣刀,深度ap〈=3， ，故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=6mm.
2.5。8.2。 切削用量
铣削深度 6x9槽,因为切削量不大，故可以选择ap=3mm，3次走刀即可完成所需尺寸。
6x1槽，因为切削量不大,故可以选择ap=1mm，1次走刀即可完成所需尺寸。
每齿进给量 机床功率为7。5kw。查《切削手册》f=0。14~0.24mm/z.由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。
查后刀面最大磨损及寿命
查《切削手册》表3。7，后刀面最大磨损为1。0~1。5mm。
查《切削手册》表3。8,寿命T=180min
计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA62铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削Vc=3.14*6*475/1000=8.49m/min,
实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
校验机床功率 查《切削手册》Pcc=2。3kw，而机床所能提供功率为Pcm>Pcc.故校验合格.
最终确定 ap=3mm,nc=475r/min，Vfc=475mm/s，V c=8。49m/min，
fz=0。16mm/z。
2。5.8.3 计算基本工时
tm＝4xL/ n*fz=4x(27+6)/475x0。16=1.73min。
第三章 卡具设计
经过与老师协商，决定设计第七、八、九、十共四道工序的工装卡具。
3.1 钻扩铰φ16孔的钻夹具
3.1.1问题的提出
在给定的零件中,对本序加工的主要考虑尺寸60,由于公差要求较低，因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。
3。1。2卡具设计
3。1。2.1 定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑,选择孔φ32和端面为基准定位,侧面加定位销辅助定位，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
3.1.2.2 切削力和卡紧力计算
本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧.
钻削轴向力 ：

扭矩

卡紧力为
取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
则实际卡紧力为 F’=S1＊S2＊S3＊S4*F=16。77N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。
3。1。2.3 定位误差分析
本工序采用孔φ32和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。
3.1。2。4 卡具设计及操作的简要说明
卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力,使用螺纹卡紧机构。
3。2 钻孔φ6,锪孔的钻床夹具
3.2.1问题的提出
在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔φ6与孔φ32的端面的位置尺寸15。
3。2。2卡具设计
3。2。2．1 定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔φ32以及φ16为定位基准,保证加工基准和设计基准重合,再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
3。2.2。2 切削力和加紧力的计算
本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。
钻削轴向力 ：

扭矩

卡紧力为
取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
则实际卡紧力为 F’=S1*S2＊S3＊S4*F=28.4N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。
3.2。2.3 定位误差分析
由于加工基准和设计基准重合,所以能很好的保证了加工精度。
3.2。2。4 卡具设计及操作的简要说明
卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。
3.3 钻M8底孔φ6。6,攻M8孔的钻床夹具
3.3.1问题的提出
在给定的零件中,对本序加工的主要考虑M8x螺纹孔的位置相关尺寸。
3。3.2卡具设计
3。3。2。1 定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔φ32和孔φ32为定位基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧.
3.3.2.2 切削力和卡紧力计算
本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧.
钻削轴向力 ：

扭矩

卡紧力为
取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
则实际卡紧力为 F’=S1*S2＊S3＊S4*F=24。1N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置,即可指定可靠的卡紧力。
3.3.2。3 定位误差分析
由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。
3.3.2.4 卡具设计及操作的简要说明
卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。
3.4 铣槽6x1、6x9铣床夹具
3。4。1问题的提出
在给定的零件中，对本序加工的主要考虑M18x1.5螺纹孔的位置相关尺寸。
3。4.2卡具设计
3.4。2.1 定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔φ32和孔φ32为定位基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
3。4。2。2切削力和卡紧力计算
本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。
钻削轴向力 ：

扭矩

卡紧力为
取系数 S1=1。5 S2=S3=S4=1。1
则实际卡紧力为 F'=S1＊S2*S3＊S4*F=24.1N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧,调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力.
3.4。2.3 定位误差分析
由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度.
3。4.2.4 卡具设计及操作的简要说明
卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。

结 论
通过本次毕业设计，使我系统的复习了大学的各个专业课程，