送丝机的送丝结构底座机械毕业设计全图.doc

毕 业 设 计 任 务 书
1．本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：
本课题是设计S86A送丝装置的送丝结构底座零件机械加工工艺规程及夹具设计。
通过本课题的研究，达到以下目的：
（1）通过对送丝结构底座零件进行工艺分析，拟订加工工艺路线，编制机械加工工艺规程，进行相关的设计计算，绘制左半轴壳零件—毛坯合图、工艺过程卡片和工序卡片。掌握制定机械加工工艺规程的方法，提高综合应用所学的专业理论知识分析和解决实际工艺问题的能力。
（2）对其中两道工序进行专用夹具设计，进行相关的计算，绘制专用夹具装配图、关键夹具零件的零件图，掌握在实际设计中使用的手册、图册等工具书的方法，提高结构设计能力。
2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：
设计原始资料：
送丝结构底座零件图1张；生产纲领为5000件/年；每日一班。
设计内容及要求：
1.绘制零件图1张；
2.绘制零件—毛坯合图1张；
3.编制零件的加工工艺过程卡和工序卡1份；
4.绘制夹具装配图2张；
5.绘制夹具体零件图2张；
6.编写设计说明书 1份

所在专业审查意见：

负责人：
年 月 日
系部意见：

系领导：
年 月 日

毕 业 设 计 开 题 报 告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500字左右的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发)：
文 献 综 述
工艺规程是在具体的成产条件下说明并规定工艺过程的工艺文件。它是指导成产的主要技术文件，其生产的指导作用；有时成产组织和生产管理的依据，即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据；同时也是新建或扩建工厂或车间主要技术文件。生产前用它作生产的检验。
机床夹具是在保证产品优质、高产、低成本，充分发挥现有的设备的潜力，便于工人复杂或精密零件加工技术，减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大作用。机床夹具设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。因此，一切机械制造行业的广大工人和工程技术人员，历来都把机床夹具的改进研制和开发作为技术革新中的主要课题之一。
夹具从生产到现在，大约可分为以下三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具只是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善，生产效率得到提高：第二个阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和加紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三个阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。
夹具是机械加工不可缺少的部分，在机床技术向前高速、高效、精密、复合、职能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
高精——随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提到加工精度，对夹具的制作精度要求更高。高精度夹具的定位孔距高达±5μm，夹具支撑面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国demmele(戴美乐)公司制造的4m长、2m长的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为±0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内;夹具重复安装定位精度高达±5μm；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达2~5μm。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。
高效——为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件夹装的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心加紧、精密平口钳、杠杆加紧、凸轮加紧、气动和液压加紧，快速加紧功能部件不断的推陈出新。新型的电控永磁电控夹具，加紧和松开工件1~2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位多面、多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装于调整的夹具的时间，瑞士3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens（杰金斯）公司的球锁装夹系统，1分钟之内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。承租夹具在我国工厂的应用远在六十年代就开始了，如某及车厂附件车间在1963年设计了多种成组夹具，至今还在使用，收到了很好的经济效果。
模块、组合——夹具元件模块式实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，成为夹具技术开发的基点。省时、省工，节才、节能，体现在各种各样先进夹具的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术可建立元件库、典型夹具裤、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与中华科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品自诩与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程化、信息化和经营电子商务化。
通用、经济——夹具的通用性直接影响其经济性。机床夹具标准化、系列化、通用化，可以加速新产品的投产，简化设计工作，加速工艺装备的准备工作，从而获得良好的经济效果。采用模块、组合是夹具系统，一次性投资较大，只有夹具系统的可组性、可重构性及可扩展性功能强大，应用广泛，通用性好，夹具利用率高，收回投资卢爱，才能体现出经济性好。德国demmler(戴美乐)公司的孔系列组合焊装夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，既能组长成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使用夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济使用才有推广应用的价值。

毕 业 设 计 开 题 报 告
建议组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改进和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进的创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系，争取合资与合作引进技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。
２．本课题的研究思路（包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段（途径）及进度安排等）：

本次所做的毕业设计主要是设计送丝结构底座的加工工艺及夹具。需要解决以下问题：确定毛坯余量、零件的加工工艺规程、定位精度的分析及夹具的设计等。
本设计安排进度如下：
1、明确生产类型，熟悉零件及各种资料,对零件进行工艺分析
4月20日—4月25日
2、拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺设备（刀具、夹具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺 4月26日—5月 3日
3、工序设计(加工余量,切削余量,工序尺寸,工序简图) 5月 4日—5月12日
4、填写工艺文件：工艺过程卡片、工序卡片 5月13日—5月15日
5 、设计专用夹具、绘制装配图和零件图 5月16日—5月27日
6、 馔写设计说明书 5月28日—5月31日
7、整理和修改设计说明书 6月 1 日—6月 3 日

参考文献

1.孟少农主编. 机械加工工艺手册 北京：机械工业出版社，1991

2.张龙勋主编. 机械制造工艺及设备设计指导手册 北京：机械工业出版社，2000

3.陈家芳主编. 实用金属切削加工工艺手册 上海：上海科学技术出版社，2005

4.王绍俊主编. 机械制造工艺设计手册 北京： 机械工业出版社，1987

5.政修本，冯冠大主编. 机械制造工艺学 北京：机械工业出版社，1991

6.东北重型机械学院，洛阳工学院。第一汽车制造厂职工大学编. 机床夹具设计手册 上海： 上海科学技术出版社， 1990

摘 要

本设计首先进行了送丝结构底座的零件分析，通过对参考文献进行的分析与研究，阐述了零件的作用和零件的工艺分析等相关内容；在毛坯的选择中，主要论述了送丝结构底座毛坯的选择、机械加工余量及公差；在工艺规程的设计中论述了定位基准的选择、工艺路线的制定、加工工艺设备及刀、夹量具的选择、加工顺序的安排和时间定额的计算；在夹具的设计中主要论述了定位精度的分析和加紧力的计算等相关内容。为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。

关键词：送丝结构底座 工艺规程 夹具

ABSTRACT（与中文摘要接排）
This design carried on to send silk structure the spare parts of the base analysis first and pass to carry on to the reference of analysis and research, elaborated the function of the spare parts and the craft of the spare parts analysis etc. related contents;In the choice of semi-finished product, main discuss send silk structure the base semi-finished product of choice, the machine process remaining quantity and business trip;In the craft regulations of the design discuss fixed position basis of choice, craft route of establishment, process craft equipments and knife and clip quantity of choice, process in proper order of arrangement and time settle sum of calculation;Main in the design of the tongs discuss fixed position error margin of analysis with step up dint of calculation etc. related contents.Is graduation design writing establishment schedule, is later of design work provide an instruction.

Keyword:Send silk structure the regulations tongs of the base craft

绪论

一． 本次毕业设计的对象：
毕业设计是对我们三年学习成果的一次总结，是表现我们学习能力的展示。本次毕业设计设计的是送丝机的送丝结构底座，是送丝装置的基础部分。还可以起到连接减速器的作用及保护其他零件的作用。
二．本次毕业设计的任务：
1．通过本次毕业设计掌握典型支架类零件的加工工艺规程设计；
2．培养学习独立分析和解决工程实际问题的能力；
3．培养学习查阅科技方面资料，使用各种标准手册；
4．自学和独立工作能力；
5．锻炼学生理论联系实际，综合运用知识的能力。
三．本次毕业设计的特点：
由于某本次毕业设计的题目来源于生产实践，与生产的联系比较紧密，在加工过程中会出现许多问题，我们做此次设计是培养解决问题，考虑问题的能力。
通过本次毕业设计，我查阅了大量资料，使我有了很大的见识，通过本次设计，可以说是培养了我的动手能力和思考能力。通过熟悉图纸，知道工件的加工要求，设计工件加工过程必须考虑到生产中可能出现的各种问题，并且避免解决各种问题。完成此次毕业设计会在相当程度上提高思维能力，动手能力和解决问题的能力：
(1).培养我们运用机械制造工艺学及有关课程的知识,结合生产实习学到的实践知识,独立分析和解决工艺问题;
(2).能根据加工零件的技术要求运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计,提高结构设计能力;
(3).培养熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力；
(4).培养识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。
本次毕业设计，由于本人的能力有限，难免有许多失误，恳请老师指正。

第1章 零件图的分析

1.1 零件的作用：
题目给定的是CO气体保护焊电焊机中的送丝结构底座,它是能正常完成工作的重要部分,送丝装置通过该零件的安装平面即零件图上的C面与送丝机的支撑相连，用两螺钉定位，两螺栓固定。C面是2-M8是螺纹孔，2-Φ11是通孔。
送丝结构底座是Φ47mm孔与减速器相连，两个驱动轮安装在工件的两个凸台上，主动轮与驱动轮则靠齿轮的啮合来完成传动的。焊丝通过与驱动轮之间的摩擦力均匀得送出来完成整个的送丝过程。为了能过均匀可靠地送丝，主动轮与驱动轮的安装定位准确、可靠、稳定及正确地啮合。

1.2 零件的工艺分析：

送丝结构底座的图样的视图ֽ尺寸ֽ公差和技术要求齐全ֽ正确,零件的材料为ZL101,该材料具有一定的强度ֽ韧性和塑性ֽ切削加工性能良好,结构工艺性比较好。

1.2.1 该零件的主要加工表面和技术要求分析如下：

⑴ 同轴孔mm、mm和Φ15mm同轴度的公差等级为8~9级表面粗糙度R≤3.2µm.加工时最好在一次装夹下将三孔同时加工。
⑵ 与基准面有垂直度的要求的,其中各孔的圆跳动的公差等级为8~9级表面粗糙度R≤6.3µm工艺过程安排应在注意保证其位置精度。
⑶ 两凸台和三槽的位置精度不难保证,两凸台端面与三槽中心线的平行度公差等级为8~9级,表面粗糙度为R≤6.3µm加工事应予以重视。
⑷ 铣两侧支承时,应注意保证尺寸,支承两侧与A轴线有垂直度要求,公差等级为8级,表面粗糙度R≤6.3µm。
根据各加工方法的经济精度及一般机车所能达到的位置精度,该零件没有难加工的表面,上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证,此外加工过程注意零件是铸件,脆性比较强。

1.2.2 确定生产类型：

已知零件的年生产纲领为5000件,根据参考文献<2>表15-2可确定生产类型为大批生产,故初步确定工艺安排的基本倾向:加工过程划分阶段,工序适当集中,加工设备以通用为主;大量采用专用夹具.这样生产准备工作级投资较少,投产快生产效率高,转产容易。

第2章 确定毛坯、画毛坯—零件合图

2.1确定毛坯种类：

根据零件材料确定为铸件,并依其结果的形状ֽ尺寸大小ֽ和生产类型,毛坯的铸造方法选用金属型铸造.根据参考文献<2>表15-5铸造尺寸公差等级CT为6~8级故取CT为8级。

2.2确定铸件余量及形状：

根据参考文献<2>表15-7,取加工余量MA为F级,查参考文献<2>表15-8确定各表面的铸造机械加工余量:
铸件的分型面选择及各加工表面机加工余量如下表:

各加工表面余量(表1)
主要面尺寸
零件尺寸(mm)
加工余量等级
加工余量(mm)
说明
C面
下表面
上表面
两圆台
两凸台
支承左
支承右
15
99
86
16.5
25.5
17.5

16
F
F
F
F
F
F
F
3.5
4
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
单侧加工
单侧加工
双侧加工
单侧加工
单侧加工
双侧加工
双侧加工

主要毛坯尺寸及公差(表2)
主要面尺寸
零件尺寸(mm)
总余量(mm)
毛坯尺寸(mm)
公差等级CT
C面轮廓尺寸
下平面轮廓尺寸
上平面轮廓尺寸
两圆台轮廓尺寸
两凸台轮廓尺寸
支承左边侧面
支承右边侧面
15
99
86
16.5
25.5
17.5
16
3.5
4
4+3.5
3.5+3
3.5+3
3+3
3+3
18.5
103
93.5
23
32
23.5
22
1.1
1.6
1.6
1.2
1.3
1.2
1.2

第3章 机械加工工艺过程设计：

3.1 选择定位基准：

3.1.1.选择精基准:

选择精基准时应丛整个工艺过程来考虑如何保证工件的尺寸精度和位置精度,并使装夹方便,C面既是装配基准,又是设计基准,用他作为精基准,能使加工遵循“基准重合”的原则,实现了零件的“一面两孔”的典型定位方式;其余的各面和孔的加工也用他定位,这样使工艺遵循了“基准统一”的原则.此外,C面的面比较大,定位比较稳定,夹紧方案也比较简单
.
3.1.2粗基准的选择：

粗基准是在机加工的过程中的第一道工序，只能用毛坯上未加工的表面作为定位基准，粗基准的选择应保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分布各表面的加工余量，同时为后续工序提供精基准，考虑到上面的因素选择主视图的上下两表面做为粗基准，在保证各加工面均有余量的前提下，使重要孔的加工尽量均匀；此外还应保证定位准确.夹紧可靠。

3.2 拟订工艺过程：

3.2.1.选择表面的加工方法：

根据各表面需求和各种方法所能达到的经济精度，查参考文献‹2›表15-32~表15-34选择零件主要表面的加工方法如下：

基准面C： 粗铣，
下平面： 粗铣，
上平面： 粗铣，
两凸台： 粗铣，
两圆台： 粗铣，
铣 槽： 粗铣，
2-Φ9mm孔： 钻孔→扩孔→镗孔，
2-Φ6mm孔： 钻孔→扩孔→镗孔，
Φ15mm孔： 钻孔→扩孔→镗孔，
Φ10mm孔： 钻孔→扩孔→镗孔，
Φ16mm沉孔： 钻孔→扩孔→镗孔，

选用铣削：主要是各个表面质量的要求并不高，用铣床完全可以满足加工的要求，不在需要进行磨削，这样既降低了成本，也提高了劳动生产率。
Φ16mm沉孔：只需直接用钻加工即可满足条件，符合设计要求。但为了提高重复定位的精度保证2-Φ9mm孔、2-Φ6mm孔、Φ15mm孔、Φ10mm孔与基准面C的垂直度要求，但是孔的表面质量并是很高用铰刀铰就可以满足设计要求，不需要再进行镗孔。即其加工方案为：钻孔→铰孔。因圆台和凸台均与基准面C有平行度要求，Φ10mm、Φ10mm、Φ15mm三孔有较高的同轴度要求，故它们的加工宜采用工序集中的原则既分别在一次装夹下将两孔或三孔同时加工出来，以保证其位置精度
根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将基准面C、下平面、上平面等粗加工放在前面，精加工放在后面，要首先加工基准面C，再加工其他平面，Φ16mm的沉孔等次要表面放在最后进行加工。

初步拟订加工工艺路线：

工序号 工 序 内 容
铸造
时效
10 铣基准面C
20 主视图所示之下表面
30 与工序20对应的平面
40 铣两凸台
50 铣两圆台
60 铣两侧支承
70 铣槽
80 上钻模钻所有平面孔
90 铰2-Φ9mm孔
100 铰2-Φ6mm孔
110 攻丝2-M9mm孔
120 攻丝2-M6mm孔
130 钻铰Φ10mm、Φ15mm孔
140 钻沉孔Φ16mm
检验
入库

上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但是仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，仍发现有问题的存在工序80：铣槽应放在工序120之后，如先铣槽降低了支承伸出部分的强度，不能同时保证两孔与基准面C的技术要求，同时，工序90铰2-Φ9mm孔和工序100铰2-Φ6mm孔可放在同一工序加工。采用工序集中，提高劳动生产率，同理，工序110攻丝2-M9mm孔和工序120攻丝2-M6mm孔也可放在同一工序进行加工，这样做可以修正基准不重合造成的加工误差，同时也照顾了原有的加工路线中装夹较方便的特点。

最后的加工路线确定如下：

工序号 加 工 内 容
铸造
时效
10 铣基准面C
20 铣主视图上所示之下平面
30 铣与工序20所对的平面
40 以C面定位铣两凸台
50 以C面定位铣两圆台
60 以C面定位铣两侧支承
70 钻模钻所有平面孔
80 铰2-Φ9mm孔、2-Φ6mm孔
90 攻丝2-M9mm孔、2-M6mm孔
100 铣槽
110 钻铰Φ10mm、Φ15mm孔
120 钻沉孔Φ16mm
检验
入库

3.3 选择加工设备及刀具、夹具、量具：

由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各个机床上是装配以及各个机床间的传送均由人工完成。
粗铣基准面C：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选用X53K立式铣床（参考文献‹1›表9.1-2）选择直径为D为Φ200mm的C 类可转位面铣刀（参考文献‹1›表91-11），专用夹具和游标卡尺。
铣主视图所示的下平面： 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选X61W立式铣床参考文献‹1›表9.1-2），选择立铣刀（参考文献‹1›表9.1-11），专用夹具和游标卡尺。
铣上工序所对的上平面：由于加工部位相似，选用与上一道工序相同的加工设备及刀具、夹具、量具。
铣两凸台：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选X61W立式铣床参考文献‹1›表9.1-2），选择立铣刀（参考文献‹1›表9.1-11），专用夹具和千分尺。
铣两圆台：由于加工部位相似，选用与上一道工序相同的加工设备及刀具、夹具、量具。
铣两侧支承考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选X62W立式铣床参考文献‹1›表9.1-2），选择立铣刀（参考文献‹1›表9.1-11），专用夹具和游标卡尺。
钻所有平面孔：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用钻床，选择摇臂钻床Z3040（参考文献‹1›10、1-4）选择麻花钻（参考文献‹1›10、2-6），钻模和内径千分尺
铰孔：采用手动，选择手用铰刀（参考文献‹1›10、2-58），铰杆，内径千分尺。
铣槽：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选X62W立式铣床参考文献‹1›表9.1-2），选择三刃面铣刀（参考文献‹1›表9.1-11），铣床夹具和千分尺。
钻铰孔：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用钻床，选择摇臂钻床Z3040（参考文献‹1›10、1-4）选择麻花钻、机用铰刀（参考文献‹1›10、2-6），钻模和塞规
3.4加工工序设计：

3.4.1.工序10粗铣，切削用量的确定：

基准面C的表面质量要求不高，总余量不大，故可以一次铣出，其加工余量等于总余量3.5mm，基准面C到主视图平面的距离为15 mm，这个尺寸在本道工序中可以直接保证，本道工序的工序基准与设计基准不重合，存在着基准不重合误差。
查参考文献<1>表9.5-7，取粗铣的每齿进给量=0.2mm/,加工余量小于5mm粗铣可以一刀铣完=3.5mm
查参考文献<1>表9.5-7，取主轴转速为600r/min，前面已经确定铣刀的直径D为200mm故相应的切削速度为：

校核机床功率（一般只校核粗加工工序）
查参考文献<2>表8-4得切削功率：
P=167.9
取Z=10个齿 n==10r/s =15mm =3.5mm =0.2mm/ =1
将它们带入公式中得
=
=2.33kw
又由查参考文献<2>表8-4得机床的功率为7.5kw，若取机床效率0.85,则7.50.85=6.375kw>2.33 kw。
故机床功率足够。

3.4.2.工序20粗铣，切削用量的确定

该表面质量要求不高，总余量不大，故可以一次铣出，其加工余量等于总余量4mm，该面的基本尺寸为99 mm，这个尺寸在本道工序中可以直接保证，本道工序的工序基准与设计基准不重合，存在着基准不重合误差。

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