车床支架机械加工工艺及夹具设计

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1、网络教育学院，论文（设计）题 目：车床支架机械加工工艺及夹具设计学习中心：层 次：专科起点本科专 业：年 级：年春/秋季学 号：学 生：指导教师：完成日期：年 月 日摘要本设计上车床支架零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计，车床支架 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 系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并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。主要加工工序安排是先加工 出底平面，再以底平面定位加工出各个孔系。整个加工过程选用组合机床，夹具 选用专用夹具，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于中批

2、量，流水线上加工，能够满足设计要求。设计的重点是夹具的设计，由于工件上的孔系都要以底面作为基准加工，故 首先得加工出底面，为保证孔的位置和加工准确性我们一定要在加工底面的时间 通过画线找出底面的加工余量。这样就可以更好的保证孔系的位置和加工精度。 因此工序一中的专用夹具的制造显得尤为重，本次夹具设计中对工序一中铳削夹 具进行了设计，提供了一套可使用于中批量生产的，经济性和实用性均良好的夹 具设计方案。关键词：车床，支架，工艺规程，夹具HI 叫 |T Ji icctii cIT7 iliDMLl a目录内容摘要 1引 言11 绪论12 工艺设计22.1 机械加工工艺过程基本知识22.2机械加工工

3、艺规程的内容32.3题目来源62.4零件的分析62. 5工艺过程设计 83 夹具设计133.1夹具的基本知识133.2定位原理及方案分析163.3 夹具总体设计183.4 夹具体的设计204 总结 225 致谢23参考文献24引言车床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好 的解决了现代机械制造中的结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题。且 能稳定加工质量，大幅度提高生产效率。在我们学全部基础课、技术基础课之后进行的毕业设计，是我们在对所学各 课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的 大学生活中占据着重要的地位。另外，这次毕业设计，是我毕

4、业工作前的综合性 训练，并能在以下三个方面得到锻炼：（1）运动机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中穴道的时间知 识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确 定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力，通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工 要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料，掌握与本设计有关的各种资料的名称，出 处，能够做到熟练的运用。通过这次毕业设计，对自己未来将从事的工作进行了一次适应性的训练，从 中锻炼了自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加工作打下了一 个良好的基

5、础。1 绪论本次设计的题目是“车床支架机械加工工艺及钻孔夹具设计”。这个题目是传统 的机械设计课题，在做这个设计题目过程中，涉及了很多工艺规程设计方面的知 识。车床是机械加工方法中应用最为广泛的机床之一，是加工轴类、盘套类零件 的主要方法。车床支架是组成车床的重要零件，并承受切削力，因此它必须有足 够的刚度和稳定性，有较大的安装基面和必要的加强筋，以防止加工中受力时产 生振动和变形。本次课题针对车床支架零件的加工进行了相关探索，设计出一种切实可行的 工艺流程及工艺装备。在产品的加工过程中，工件在夹具内的定位和夹紧显得尤 为重要，夹具是涵盖了从加工到组装的几乎所有操作过程的一种装夹设备。由于 大

6、量的加工操作需要装夹，夹具设计在制造系统中就变得非常重要，它直接影响 加工质量，生产率和制造成本。本文通过分析支架零件的结构特点和加工要求， 指定了一套较合理的夹具设计，从而为保证该零件的加工精度提供了一种经济实 用的工艺装备，具有一定的实用价值。本次的设计任务是：制定车床支架的机械加工工艺及该零件的某一道工序（钻 孔）的夹具设计。设计内容包括：毛坯零件综合图 1 张；夹具装配图 1 张；夹具体图 1 张；工序卡的编订、 绘制；论文 1 份；2 工艺设计2.1 机械加工工艺过程基本知识1）工艺过程 在产品的生产过程中，与原材料变为成品有直接关系的过程称为工艺工程。例如：铸造、锻造、焊接和零件的

7、机械加工等。2）机械加工工艺过程 在工艺过程中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状，尺寸和性能使之变为成品的工艺过程，称为机械加工工艺过程。3）机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由若干个顺次工序组成的，通过这些不同的工序把毛坯加工成合格的零件。4）工序 一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点），对一个（或同时几个）工件连续加工所完成的那一部分机械加工工艺过程。这里必须注意，构成一 个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序内的工作是连续 完成的。5）机械加工工艺规程 机械加工工艺规程（简称工艺规程）是规定零件机械加工工艺过程和操作方 法等的工艺文件。工艺规程

8、的内容包括：A、工艺路线：工艺路线是指产品或零部件在生产过程中由毛坯准备到成品包装入库经过企 业有关部门或工序的先后顺序。B、各工序加工的内容、要求，所采用的机床、工艺装备； 工艺装备（简称工装）是产品制造过程中所用的各种工具的总称。它包括刀具、夹 具、模具、量具、检验工具及辅助工具等。C、工件的检验项目、检验方法和切削用量、工时定额等。6）工艺规程的格式机械加工工艺规程主要有机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片两种基 本形式。机械加工工艺过程卡是以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺文 件。一般适用于单件小批生产（零件加工的流向）。2.2 机械加工工艺设计的内容 制定合理的零件加工工艺

9、过程首先要掌握目前有可供选用的加工方法，并能 够针对零件的具体要求较合理的选用。其次，还必须解决各表面的加工顺序和热 处理如何安排的问题。1）首先，要分析产品的零件图与装配图，分析零件图的加工要求，结构工艺 性，检验图样的完整性；2）根据零件的生产纲领确定生产类型；在制定机械加工工艺规程时，一般按 照零件的生产纲领，把零件划分为大批量生产、中批量生产和小批量生产三中类 型。3）选择毛坯；毛坯的选用主要包括毛坯的材料、类型和生产方法的选用。常 用的毛坯类主要有各种轧制型材、铸件、锻件、焊接件、冲压件、粉末冶金件以 及注塑成形件等。（联合加工），根据零件结构的不同，毛坯的选用可分为轴类、 盘套类和

10、机架箱体类三大类。4）确定单个表面的加工方法； 零件的加工过程，就是零件表面经加工获得符合要求的零件表面的过程。零 件表面的类型和要求不同，采用的加工方法也不一样。主要有车削、钻削、铣削、 刨削、磨削等五大类加工方法。此外还有镗削、拉削、光整、特种加工等。5）选择定位基准，确定零件的工艺路线；根据零件表面质量的要求不同，通 常将表面加工划分为粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段三个加工阶段。零件加工需要遵循的原则是粗、精加工分开，零件的加工一般不是在一台机 床上用一种工艺方法就可完成，往往需要几种加工方法互相配合，经过一定的工 艺过程才能逐步地完成零件表面的加工。若一种表面可采用不同的加工方法

11、进行 加工的话，那么就生产的具体条件而言，其中必有一种加工方法是最合适的。6）确定各工序所用的设备及工艺装备7）计算加工余量、工序尺寸及公差8）确定切削用量，估算工时定额9）填写工艺文件 机械加工工艺中加工顺序的安排原则有：1）先加工精基准面后加工其他表面 主要定位精基准面应在一开始就进行加工，以便用它定位加工后工序的其他表面。2）先粗加工后精加工先安排粗加工、半精加工，再安排精加工。某些要求特别高的表面还要在最后 安排精密加工。3）划线工序的安排在单件小批生产中，形状复杂的铸、锻件或焊接件在机加工前要安排钳工划线 工序，为加工提供找正的依据。在大批大量生产中，或零件形状较为规则，则不必 安排

12、划线工序。4）热处理工序的安排毛坯退火、正火：安排在粗加工之前。调质：通常安排在粗加工之后；若加工 路线较简单，也可在粗加工之前。淬火及低温回火：一般安排在磨之前。氮化：可 安排在粗磨后、精磨前。时效：一次时效安排在粗加工之后；二次时效分别安排 在 粗加工和半精加工之后；三次时效分别安排在粗加工、半精加工和精加工之后。5）表面处理工序的安排表面镀层、发蓝、阳极氧化、喷涂或油漆等处理，通常安排在全部机加工之后； 大型铸件的不加工面，常在机加工前先涂防锈漆。6）辅助工序的安排去毛刺、倒棱、除锈、去磁、清洗或浸油等辅助工序，应视具体情况适当予以安 排。7）检验工序的安排重要而复杂零件的粗加工之后关键

13、工序前后；特种检验（如 x 射线探伤或超声波 探伤等较昂贵的检验）之前；从一车间转到另一车间之前；全部加工结束之后。加工余量的确定原则： 毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差称为加工总余量。加工总余量主要根据毛 坯类型确定。在单件小批生产中，中小型零件加工总余量参考值（半径余量或单面余 量）如下:砂型铸件约为38mm；自由锻件和焊接件约为410mm；热轧圆钢约为1. 5 2.5m m。相邻两工序的尺寸之差称为工序余量。工序余量主要根据加工性质和加工方法确定。2.3 题目来源零件如图:n辛翼k上钳角刮钝2、未注铸造圆角为R3-52.4零件的分析1）零件图的分析图纸中的零件是一个车床上的支架零件，安装

14、在车床上，主要作用是支撑和导 向作用，在车床在机械加工过程中，承受一定的载荷。车床支架是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状比较复杂， 其加工内孔18和25两个孔的加工精度要求比较高，此外还有垂直度和平行度 要求。另外车床支架底部的平面也有较高的精度要求，因此，加工时应先加工一 组表面，在以这组加工后表面为基准加工另外一组。因为尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响 机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关 键和重要的。由零件图可知：生产纲领2000件/年，车床支架备品率为2%,废品率为2%,因此年产量：0=生产纲领x每台件数x（1+备品率）x（1+废品率）Q=2080 件月产量= Q-12=174（件）Days=（365-52-14）ml2=24.92 天日产量（一天3班）=月产量mDays=7件/天查工艺人员手册，轻型（100 公斤以内）零件的生产性质：中批5005000 大批500050000考虑到保证产品按时定量完成，生产该产品的每一道工序的单件核算时间必 须小于生产节拍（工艺卡填写过程考虑到客观随机因素的影响，将节拍乘 80%后 与单件核算时间比较），若大于生产节拍，就会造成完不成年产量，因此应改用多 台机床加工。中批量生产采用流水线，其工艺特点a）毛坯特点：采用金属模造型，