连接座加工工艺规程及钻6×φ7孔夹具设计【含CAD图纸和说明书】
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设计说明书 设计题目:连接座的工艺规程和夹具设计 所在系部 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 完成时间:年09月24日目 录摘 要IAbstractII1 绪 论11.1 课题研究的意义11.2 主要研究的任务12 零件图样分析22.1 零件的作用及技术要求22.2 零件结构工艺性分析22.3 毛坯的类型和制造方法33 工艺规程设计53.1 选择定位基准53.2 拟定加工工艺路线63.3 加工工艺装备的选择93.4工序尺寸的计算103.5 切削用量和基本工时114 钻床专用夹具设计204.1 问题的提出204.2 定位方案设计204.3 夹紧方案设计214.5 主要零部件设计234.6 简要操作说明23总结收获24参考文献25致 谢26摘 要连接座零件结构工艺性是在满足其性能的要求下,为了多快好省地把所设计的零件加工出来,就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。主轴连接座是机床组件产品中比较常见的零件,是机床正常运转的而主要可靠的零件之一。因此连接座一直与机床的发展而不断的优化结构和加载新材料,因而其在节省生产成本的前提下材料上变得更加坚固,无疑给连接座零件加工带来了很大的影响。故而在保证连接座的生产成本和其加工可行性等。连接座零件结构工艺性是在满足其性能的要求下,能否在节省资源和提高加工效率低的性能。为了多快好省地把所设计的零件加工出来,就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。连接座是机床床机械产品中重要配件之一,是机床主轴转动系统组件当中的零件之一。主要是针对连接座零件图进行数学性分析,分析技术要求等,审查零件的工艺性是否符合批量生产的需求,其次设计工艺基准,拟定加工工艺路线。最后设计钻床专用夹具,分析此夹具的校核以及简要操作说明等等。保证此夹具能在现实当中投入应用进行加工。关键词:连接座零件;工艺规程;钻床专用夹具AbstractConnection seat parts structure technology is to meet the requirements of its performance, in order to more quickly and save the design of the parts processed, it is necessary to analyze the parts of the structure technology in detail. Spindle connecting block is a common part of machine tool component, which is one of the main reliable parts for normal operation of machine tool. Therefore, the connection block has been developing with the machine tool to constantly optimize the structure and load new materials, so it becomes more solid in the premise of saving production costs, which undoubtedly brings great influence on the processing of the connection block parts. Therefore, the production cost and processing feasibility of the connecting block are guaranteed.The technologic property of the connecting seat part structure is to meet the requirement of its performance, whether it can save resources and improve the performance of low processing efficiency. In order to process the designed parts more quickly and more economically, it is necessary to analyze the structure technology of the parts in detail. Therefore, the production cost and processing feasibility of the connecting block are guaranteed.The technologic property of the connecting seat part structure is to meet the requirement of its performance, whether it can save resources and improve the performance of low processing efficiency. In order to process the designed parts more quickly and more economically, it is necessary to analyze the structure technology of the parts in detail. The connecting block is one of the important parts in the machine tool bed mechanical products, and one of the parts in the machine tool spindle rotating system components.Is mainly for the connecting seat part drawing for mathematical analysis, analysis of technical requirements, the machine tool spindle rotating system components.Is mainly for the connecting seat part drawing for mathematical review the parts of the process is in line with the needs of mass production, followed by the design process benchmark, processing route. Finally, the special fixture for drilling machine is designed, and its checking and brief operation instruction. Key words: Box Cover Parts; Process Regulations; Special Fixture for Boring MachineIII1 绪 论1.1 课题研究的意义连接座的工艺规程和夹具设计,是我们在大学生涯中将所学的知识融会贯通,积累自己的知识库。也是将理论与现实结合起来的良好的展示平台。也是我们最后交给大学的最后一份作业。为我们的大学的生涯日历划上最后的句号。连接座零件是主轴机床的主要组成部分,因而选择连接座作为毕业论文课题题目具有重要意义。因为在机床组件产品连接座零件的机械加工工艺过程中,要分析连接座零件的形状组成部分以及它的各个尺寸精度要求、粗糙度等要求都会影响到加工步骤生产出来的产品质量是否能够得到保证以及是否能满足零件实际工作需要。而且这些也会成为设计夹具的主要前提之一。因此在设计连接座零件的加工步骤要保证其零件的要求是否符合合理,因为在机床组件产品连接座零件的机械加工工艺过程中,要分析连接座零件的形状组成部分以及它的各个尺寸精度要求、粗糙度等要求都会影响到加工步骤生产出来的产品质量是否能够得到保证以及是否能满足零件实际工作需要。而且这些也会成为设计夹具的主要前提之一是否具有科学性以及能否在现实当中的可行性。本文主要设计钻床专用夹具,为了保证批量生产连接座零件,选择合适的定位元件和夹紧元件等。因此详细的介绍钻床专用夹具的各个元件的定位过程以及夹紧过程等。1.2 主要研究的任务本次设计课题目的主要是连接座的工艺规程及夹具设计。其论文的主要设计的任务以及具体设计流程主要包括以下方方面:1.针对连接座零件图进行图样分析;2.综合设计连接座零件的工艺规程设计;3.拟定加工工艺路线并且完成工序的换算等;4.最后针对内孔设计钻床专用夹具(定位元件、夹紧元件、定位误差、简要操作等等)。5.编写说明书,整理草稿编写说明书。2 零件图样分析2.1 零件的作用及技术要求此连接座的作用是离心电机泵的连接部分,位于泵壳内,主要功能是固定泵叶轮。左侧125圆柱与水泵泵壳、泵叶轮的100孔,通过四个M5螺钉固定;右端121连接到电机座,外圆40与轴承孔,通过三个螺栓,实现泵和电机连接图2-1 连接座CAD零件图图2-1 连接座零件图可以看出此零件的形状比较复杂,是由外轮廓系、型腔、孔系等部分组成的零件。从上图分析如下:半圆孔125孔壁、121的外圆粗糙度为去除材料方式得到的3.2m;连接座左右端面的粗糙度Ra16.3m;外圆50的表面粗糙度为Ra12.5m;3-7和6x7表面的粗糙度Ra125m;其余的加工表面的粗糙度均为毛坯成型后的表面质量要求。2.2 零件结构工艺性分析1.连接座零件的生产类型为批量生产。属于大批大量生产根据设计任务,该产品为中批量生产,年产量约4000台/年,该零件每台数量为1台/台;根据公式,结合实际生产,备件率为8%,废品率为1%N=Qn(1+)(1+)零件年生产量为N=4000台/年(1+8%)(1+1%)=4360件/年2.根据上图2-1进行连接座零件的结构的分析如下:(1)结构上相对比较复杂,但是以上加工精度较高平面和内孔加工即可。(2)结构上比较对称,其中连接座零件的两侧大内孔适合进刀和退刀。(3)多内孔和平面系以及槽系结构构造,因此以端面和内孔为基准即可加工。(4)端面和外圆适合定位,只要定位得当,可以减少定位基准移动(或转角)误差,且能降低生产成本。2.3 毛坯的类型和制造方法1.零件的材料及机械性能分类如下:件材料的工艺性能和力学性能决定了坯料的种类。例如,用于铸造坯件的铸钢部件;钢件的形状比较简单,力学性能要求不高,常采用棒材,因为材料是钢坯,为了获得优越的力学性能,具有良好的强度和刚度等条件,应选用锻造(个别钢类可采用铸造的方式例如铸钢),当毛坯的结构上形状比较复杂,而且对力学性能要求较低时用选择铸钢类型;有色金属材料的毛坯(例如铝合金等)毛坯,通常选用的是铸造毛坯,如果形状是圆柱体,可选择棒料(或下料),形状是板类构造可选择为型材。2.根据连接座零件的材料和机械性能分析如下:从上图2-1可知此零件的材料为牌号ZG310-570,是铸钢材料的一种。由于此材料的具备良好的工艺铸造性和承载力、以及良好的耐磨性。由于材料为ZG310-570,因此选择铸造的生产方式。材料ZG310-570铸钢用到的毛坯制造方法为砂型铸造连接座零件。上述零件的加工表面有些是不需要铸造出的内孔,例如7销孔等。因此铸造成型后无需铸造出内孔。其余的平面系和孔系因此毛坯的具体尺寸形状以及加工余量如下图:本部分材料为zg310-570,屈服强度310MPa,抗拉强度570MPa。采用砂机模型和大规模生产。由参考文献【2】表5-2可知毛坯件选择CT9级各表面的加工余量及粗胚的尺寸可由表5-4得到表2-1 连接座毛坯图零件尺寸单边余量毛胚尺寸备注2.51301.25双侧加工2.5951.25双侧加工3.5330.9双侧加工2.51261.25双侧加工1280.9单侧加工3 工艺规程设计3.1 选择定位基准根据连接座零件图选好连接座在夹具的定位基准,可以提高定位基准和减少定位误差的超出。因此有效的定位基准可以提高工作效率和产品产量的增加。减少资源的浪费。有两种设计基准:粗基准和精基准。前者以毛坯表面为定位基准(一般第一工序为粗基准);后者是坯料的最终表面。此外,还有次要基准。辅助数据是不处理毛坯的辅助定位表面,但并不会占用一定的自由度。但是,查零件图不需要辅助基准定位,选择定位基准要遵循基准重合原则,即力求没计基准、工艺基准和定位基准保持统一,这样做可以减少两个定位基准不能重合产生的一些误差的计算量,并且还能减少夹具的装夹次数。要求设计的夹具要结构简单。但是精基准和粗基准在实际定位过程中一般往往出现互相矛盾的主要情况,不得尽善尽美,所以应该从加工技术角度和经济成本角度的两方面来进行合理性、科学性的分析,抓住他们之间的矛盾,有两种设计基准:粗基准和精基准。前者以毛坯表面为定位基准(一般第一工序为粗基准);后者是坯料的最终表面。此外,还有次要基准。辅助数据是不处理毛坯的辅助定位表面,但并不会占用一定的自由度。但是,查零件图不需要辅助基准定位,选择定位基准要遵循基准重合原则,即力求没计基准、工艺基准和定位基准保持统一,这样做可以减少两个定位基准不能重合产生的一些误差的计算量,并且还能减少夹具的装夹次数。(1)精基准的选择40孔装配基准和设计基础,用它作为基准,可以使过程遵循基准重合的原则。其余的表面和孔处理也可以使用它来定位,这样使得该处理遵循统一的“基准”原则。(2)粗基准的选择这样保证各加工面均有加工余量外,还要保证定位准确,从而选择125的外圆和142凸耳的左侧作粗基准,,用40孔和右端面作为精基准,通用夹具三爪自定心卡盘来装夹,靠142凸耳的左侧定位3.2 拟定加工工艺路线1.由上述零件的技术要求进行合理的分析,也就是针对各需要加工的表面(平面系或孔系等)各自的粗糙度要求划分加工阶段以及加工要求。一般情况下是先加工表面,后加工孔系,这样可以提前保证内孔的位置精确度以及加工尺寸。其次确定热处理减少毛坯的内应力。最后是根据不同的定位基准和加工方法加工成型后保证达到图纸要求。2.划分加工阶段:(1)端面的加工该零件为回转体,在这里选用车床,为减少使用机床的种类和装夹次数,提高加工精度、生产效率,所以这里选择车削的方式加工端面。(2)外圆的加工连接座上外圆和内孔及台阶都需要在车床上加工,这样才能保证同轴度。(3)内圆表面及内台阶面的加工连接座有的孔大的话需要在车床上用镗削的方式加工。(4)孔的加工通孔的加工连接座上9-7的通孔需要在钻床上进行钻的工序进行加工。盲孔的加工连接座上孔32应采取先钻孔,再扩孔,最后镗孔到要求的尺寸的方式进行加工。(5)4M5螺纹孔的加工连接座上-M5螺纹孔通过攻螺纹的方式,子啊钻床上把4-4的孔钻出来,之后作为基孔,通过丝锥攻丝,需要注意的是在攻丝前,需要通过倒角的方式,这样能减少应力集中,以避免折断丝锥,使攻螺纹顺利进行。(6)倒角、去毛刺等倒角的地方通过车床上的倒角刀具进行加工,去毛刺用锉刀、砂纸等。表3-1 连接座零件的加工方案一工序号工序名称工 序 内 容01铸造铸造毛坯02车夹右端车左端125端面见光粗车125外圆留量0.5mm粗车100内孔留量0.5mm车掉头平12150端面总长留量0.5mm03粗车121外圆留量0.5mm预钻17.5为17粗车内孔40x16留量0.5mm04车精车12150端面05精车外圆121成精车内孔4017.5及32x1台阶车掉头平端面保证总长06精车外圆125及07精车内孔10008钻以内孔及7孔定位钻右端3-7通孔09钻掉头以内孔定位钻左端6-7通孔10钻钻攻4-M5-H7深12螺纹成11检检验表3-2 连接座零件的加工方案二工序号工序名称工 序 内 容01铸造铸造毛坯02车夹右端车左端12150端面见光粗车121x5外圆留量0.5mm预钻17.5为17粗车内腔11050及R15圆弧,粗车内孔40x16留量0.5mm03车掉头撑内孔平端面总长留量0.5mm粗车125x9外圆留量0.5mm粗车10095内孔留量0.5mm04钻以内孔定位钻左端6-7通孔05车精车端面,精车外圆125及内孔10095成06车掉头平端面保证总长,精车外圆121成精车内腔11050及R15圆弧成,精车内孔4017.5及32x1台阶成,07钻掉头以内孔及7孔定位钻右端3-7通孔08钻掉头钻攻4-M5-H7深12螺纹成09钻钻攻4-M5-H7深12螺纹成10检检验从加工顺序的原则来看,方案二的加工顺序是错误的,按理说应该是先面后孔,例如方案二提前加工孔,后铣面,不但钻孔缺乏定位基准,而且此在夹紧过程中容易导致钻孔位置错误。因此方案二的加工路线顺序是错误的。方案一的加工顺序虽然是先面后孔。方案二缺乏铸件应时效处理,由于经过时效处理的零件的耐磨性等符合工作环境需求。因此选择方案一作为以下因此如下表为经过优化合理整合正确的工艺路线。表3-3 连接座零件的加工工艺路线工序号工序名称工 序 内 容01铸造铸造毛坯02车夹右端车左端125端面见光粗车125外圆留量0.5mm粗车100内孔留量0.5mm车掉头平12150端面总长留量0.5mm03粗车121外圆留量0.5mm预钻17.5为17粗车内孔40x16留量0.5mm04车精车12150端面05精车外圆121成精车内孔4017.5及32x1台阶车掉头平端面保证总长06精车外圆125及07精车内孔10008钻以内孔及7孔定位钻右端3-7通孔09钻掉头以内孔定位钻左端6-7通孔10钻钻攻4-M5-H7深12螺纹成3.3 加工工艺装备的选择1.根据上述零件的加工工艺路线进行对机床的合理的选择:表3-2 机床选择卡工序号工序名称机床型号机床名称02车CA6140卧式车床03车CA6140卧式车床04车CA6140卧式车床05车CA6140卧式车床06钻Z525立式钻床07钻Z525立式钻床08钻Z525立式钻床2.夹具的选择夹具主要是选择用专用夹具,专用型夹具适合大批大量生产,而且具有强烈的针对性,以及提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。缺点是更换专用夹具时间长,而且不通用。3.刀具的选择刀具的选择是针对零件切削加工的非常重要的工艺装备之一。其次,它的加工程度几何对毛坯的粗糙度以及加工精度要求有很大的影响。甚至刀具的材质也会影响毛坯的粗糙度以及加工机床的转速,一个操作不当或者选择刀具错误,就会导致刀具的材料不堪重负折断造成事故的发生,因此选择合适的刀具的材质以及规格等等至关重要:表3-3 刀具卡刀具号刀具名称刀具规格刀具材质T01端面车刀1625硬质合金T02外圆车刀16x16硬质合金T03内孔车刀10x10高速钢T04麻花钻17.5高速钢麻花钻17高速钢T05麻花钻7高速钢T06麻花钻4.5高速钢T07机用丝锥M5高速钢3.4工序尺寸的计算要求和各种加工方法所能达到的经济精度是通过根据各表面加工的,然而此零件的主要表面加工方法与方案研究如下:121:粗车(IT11)精车(IT7)125:粗车(IT11)精车(IT6)110:粗车(IT11)精车(IT8)40:粗车(IT11)精车(IT9)加工余量的含义是在加工过程中,从零件加工表面切除后的的金属层厚度。根据上述材料及加工工艺,由前向后推算工序尺寸,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下:见表3-4。表3-4 加工表面和工序内容及加工余量及偏差加工表面完工尺寸表面粗糙度Ra工序内容加工余量工序尺寸1211213.2精车0.5121粗车4.5121.5毛坯51251.251251253.2精车0.5125粗车4.5125.5毛坯51301.251001003.2精车0.2100粗车4.899.2毛坯59540403.2精车0.240粗车4.839.5毛坯5353.5 切削用量和基本工时1.工序02-1夹右端车左端125端面见光选1625硬质合金车刀切削余量1.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=60m/min换算成主轴转速相近的转速为160r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度129mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:2.工序02-2粗车125外圆留量0.5mm选1625硬质合金车刀切削余量1.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=60m/min换算成主轴转速相近的转速为160r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度126mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:3.工序02-3粗车100内孔留量0.5mm选1625硬质合金车刀切削余量1.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=60m/min换算成主轴转速相近的转速为200r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度99mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:4.工序03-1掉头平12150端面总长留量0.5mm选1625硬质合金车刀切削余量1.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=60m/min换算成主轴转速相近的转速为160r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度125mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:5.工序03-2粗车121外圆留量0.5mm选1625硬质合金车刀切削余量1.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=60m/min换算成主轴转速相近的转速为160r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度122mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:6.工序03-3预钻17.5为17选17高速钢麻花钻切削余量8.5mm,确定进给量,择选确定切削速度:,择选=16m/min换算成主轴转速相近的转速为300r/min。换算成实际切削速度:基本工时:孔深长度,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:7.工序03-4粗车内孔40x16留量0.5mm选1616硬质合金车刀切削余量1.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=60m/min换算成主轴转速相近的转速为500r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度39mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:8.工序04-1精车12150端面选1625硬质合金车刀切削余量0.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=90m/min换算成主轴转速相近的转速为250r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度122mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:9.工序04-2精车外圆121成选1625硬质合金车刀切削余量0.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=90m/min换算成主轴转速相近的转速为250r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度121mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:10.工序04-3精车内孔4017.5及32x1台阶选1010硬质合金车刀切削余量0.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=90m/min换算成主轴转速相近的转速为710r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度40mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:11.工序05-1掉头平端面保证总长选1625硬质合金车刀切削余量0.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=90m/min换算成主轴转速相近的转速为250r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度126mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:12.工序05-2精车外圆125选1625硬质合金车刀切削余量0.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=90m/min换算成主轴转速相近的转速为250r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度125mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:13.工序05-3精车内孔100选1616硬质合金车刀切削余量0.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=90m/min换算成主轴转速相近的转速为300r/min。换算成实际切削速度:基本工时:被切削长度100mm,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:14.工序06-1以内孔及7孔定位钻右端3-7通孔选7高速钢麻花钻切削余量3.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=16m/min换算成主轴转速相近的转速为960r/min。换算成实际切削速度:基本工时:孔深长度,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:15.工序07-1掉头以内孔定位钻左端6-7通孔选7高速钢麻花钻切削余量3.5mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=16m/min换算成主轴转速相近的转速为960r/min。换算成实际切削速度:基本工时:孔深长度,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:16.工序08-1 掉头钻4-M5-H7深12螺纹底孔选4.5高速钢麻花钻切削余量2.25mm确定进给量,择选确定切削速度:,择选=16m/min换算成主轴转速相近的转速为1360r/min。换算成实际切削速度:基本工时:孔深长度,因而切入长度择选切出长度,择选,进给次数是,基本时间:辅助时间:17.工序08-2攻4-M5-H7深12螺纹成选M5机用丝锥切削余量0.5mm确定进给量:攻螺纹等于螺距即确定切削速度:,择选=8m/min换算成主轴转速相近的转速为545r/min。换算成实际切削速度基本工时:孔深,切入长度,取,取,为丝锥或工件回程的每分钟转数( r/min ),取,则基本时间:辅助时间:4 钻床专用夹具设计4.1 问题的提出此设计为连接座的钻床夹具设计。本次夹具设计为加工67孔的加工设计专用夹具。本工序加工要求如下:6个7孔尺寸公差无要求;表面粗糙度要求为Ra25;孔深均为6mm通孔;零件毛胚材料为ZG210-570。4.2 定位方案设计上述需要加工钻6-7孔,因此,有必要限制工件在Z方向上下移动的自由度、在X方向旋转的自由度和在Y方向旋转的自由度。 之前上钻孔的孔的直径和深度要求,限制工件的自由运动在X和Y方向和Z方向的自由运动。然而,考虑到缺乏稳定的定位的工件加工过程中,下面的定位方案设计。1.钻7孔的定位自由度如下:(1)从零件图和工序卡得知此零件的定位基准为以下端面和内孔40定位及7的孔,因此设计芯轴和定位销作为定位元件。定位限制自由度如下:1)通过工件50的底面定位,共限制工件的1个自由度。2)通过定位元件定位销菱形销(B型固定式定位销)限制工件Z移动方向的1个自由度。3)通过40的内孔与芯轴限制2个自由度。4)通过工件121的底面定位,共限制工件的2个自由度。一共限制了6个自由度,通过以上综述,这样就把工件完全定位了。(2)定位误差分析选择方式为2个内孔为主要定位。其中芯轴的配合为40H7/f6其中 H7(+0.025 0) f6(-0.042 -0.026) 定位销的配合为7H7/p6 其中H7(+0.015 0) p6(-0.024 -0.015) 式中第一定位基准孔与圆柱定位销间的最小间隙; 第二定位基准外圆与定位套间的最小间隙;注:为工件中心线的偏转角度误差。4.3 夹紧方案设计因为典型的内孔、外圆表面和底部采用,安装板的夹紧方案确定。夹紧螺丝的压力板。夹紧方案是螺杆夹紧板的典型夹紧方式。螺旋夹紧机构的结构是复杂的,但夹紧行程大,自锁性能好,提高力很大。因此,设计的夹具装配图如下:图4-1 装配图由此来看此方案明显是螺旋压板夹紧机构,螺旋压紧夹紧机构是单螺旋夹紧机构的种类之一,但是螺旋压紧夹紧机构比单螺旋夹紧机构应用更普遍、更广泛。因为夹紧可靠,芯轴上的螺柱螺旋升角很小,六角螺母拧紧固定,以及开口垫圈可以变换调整位置,当然缺点也很明显就是更换被加工工件时间慢,且需要的重新拧紧六角螺母和开口垫圈定位而安装费劲。1.切削力计算如下(见式4-2): 参数:ap = 3.5参数:f = 0.13参数:Kp = 0.6计算结果 = 272.003N2.夹紧力的计算首先确定用扳手的六角螺母的夹紧力:直径:M8,理论上的夹紧力:W0=3550N由机床夹具设计手册得:夹紧力的计算:由于切削力和夹紧力的方向相反见式(4-3): 有:安全系数K可按下式计算有见式(4-4):式中:为各种因素的安全系数,见参考文献5表 可得: 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。由上式(4-3)和式(4-4)得:493.4N则理论夹紧力已大于所需的加紧力了,所以本夹具可安全工作。4.5 主要零部件设计1.钻模板钻模板的作用是钻孔定位用,保证钻孔的位置精度。因为在切削过程中,难免会出现钻模板振动现象,从而影响钻削内孔的精度和位置度要求。因此选择良好的消振性和承受压强的铸铁材料。选择为HT200。2.分度盘从上图可以看出此零件主要承载工件的重量和与夹具体连接部分的载荷,且要承载住工件被切削过程中对全体夹具的振动,主要此工件需要钻3个孔,属于多孔钻床夹具设计,从而利用分度盘,因此选择材质为HT200。3.夹具体夹具体一般采用都是经过时效处理的HT200灰铸铁材料,因为这个材料最终的原因是吸震性非常好,在切削过程中,振动是难免的,但是这个振动很容易影响工件的位置精度和加工精度要求。其次是铸造工艺性好,根据需要定制夹具体很方便,最后是受压抗压能力大,可以承受切削力和夹紧力、重力等的力。4.6 简要操作说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率。为此,应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。但由于本夹具是应用于加工机床上,两个刀具同时对待切削的工件进行钻削加工,因此夹具尺寸不能很大,如果采用机动夹紧,夹具势必过于复杂和庞大,本夹具为了提高生产率和降低生产成本,考虑简单、经济、实用, 减轻工人劳动强度,采用螺旋压板夹紧机构,操作非常简单,首先拧松六角螺母反方向螺旋拉出,将工件放置在夹具已经安装好的芯轴上,由圆柱销卡住工件的一端直角面定位,在拧紧六角螺母旋转复位,通过快换垫圈对被切削的工件进行夹紧。即可准备调整机床的转速、刀具的调试等进行加工。由于钻削7通孔需要的作用力比较大,可以选择长柄扳手等工具进行拧紧,总结收获为了做好课程设计,曾多次为解决技术上的问题,专门去查阅这方面相关的书籍,也多次询问同学和老师。在设计过程中,通过对连接座零件图纸的分析,总结了在大学所学的知识和实践操作经验。在课程设计的完成过程中有许多老师们的热情的帮助和建议,因此,在设计完成之际,特别感谢所有帮助我的老师。在本次设计过程中,本着认真实干态度进行了此次设计,但是由于本文的知识水平有限,课程设计时间又紧迫。所以在设计中难免会出现一些错误的地方,诚恳请评阅老师给于批评和指正。本课程设计内容主要是连接座零件的一系列的工艺过程设计以及钻床夹具设计,根据连接座零件特点以及技术要求分析、然后针对零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法。在设计完成之际,特别感谢所有帮助我的老师。在本次设计过程中,本着认真实干态度进行了此次设计,但是由于本文的知识水平有限,课程设计时间又紧迫。所以在设计中难免会出现一些错误的地方,诚恳请评阅老师给于批评和指正最后校核连接座零件的切削力、夹紧力、定位误差等,非常感谢老师在我写论文的时候的指导和讲解。了解到了连接座零件的设计和相关零部件的的作用。通过这次学习设计,让我更加有信心从事本行业,从一个零件图的毛坯到成品加工,了解了工艺规程和夹具设计。参考文献1 徐瀞机械设计手册北京: 机械工业出版社,20042 机械工程手册编委会机械工程手册:传动设计卷北京: 机械工业出版社,19973 机械工程手册编委会机械工程手册:机械制造工艺及设备卷北京: 机械工业出版社,19974 杨叔子.机械加工工艺师手册(第2版),北京:机械工业出版社,20115 互换性与测量技术基础(第4版).机械工业出版社.2014.76 邹青. 机械制造技术基础课程设计指导教程,机械工业出版社,20107 陈宏钧. 实用机械加工工艺手册M,北京:机械工业出版社,20098 陈家芳,潘建伟,鞠平. 实用金属切削计算手册,上海:上海科学技术出版社,20109 柯建宏.机械制造技术基础课程设计M. 武汉:华中科技大学出版社,201710 黎广生.中文版AutoCAD2002机械图形设计(第一版)M. 北京:清华大学出版社,200111 李名望.机床夹具设计实例教程M. 北京:化学工业出版社,200912 李庆余.机械制造装备设计M.北京:机械工业出版社,201313 周开勤.机械零件手册M.北京:高等教育出版社,201514 濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计.北京:高等教育出版社,201315 贾玉兰,蔡耀辉.实用机械设计手册M. 北京:机械工业出版社,1998致 谢首先,本次设计从题目的择选到最终完成设计的过程中,都有老师的热心的指导和不吝批平的建议,而且在设计过程中有老师帮助我收集文献资料,理清论文设计的思路,提出一针见血的改进建议和方案,因此老师的渊博学识以及诲人不倦的工作态度,使我对论文设计思路和主要设计内容有了更深的了解。在此借这个机会,向无私的老师表示衷心的敬谢,非常感谢我的老师再次衷心谢谢我的指导老师。其次,感谢我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我很多有用的素材,还在论文的撰写和排版的过程中热情的提供了帮助。我还感谢所有帮过我和讨论过的同学和朋友,我们互帮互助,亦师亦友。在此,我要向帮助过我的朋友们和同学们表达感谢。最后,要感谢的是我的父母,他们不仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣,让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依,而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里,我会更加努力的学习和工作,不辜负父母对我的期望,我一定会好好孝敬和报答他们!26 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称连接座零件名称共9页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号一01铸造ZG310-570毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minmm/minmm/rmm机动辅助1铸造毛坯专用夹具,游标卡尺2345 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称连接座零件名称共9页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号一02车ZG310-570毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minmm/minmm/rmm机动辅助1夹右端车左端125端面见光专用夹具,端面刀,游标卡尺380600.2220.52粗车125外圆留量0.5mm专用夹具,外圆刀,游标卡尺2451000.15440.173粗车100内孔留量0.5mm专用夹具,内镗刀,游标卡尺250700.24.510.345 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称连接座零件名称共9页第 3 页 车间工序号工序名称材 料 牌 号一03车ZG310-570毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minmm/minmm/rmm机动辅助1掉头平12150端面总长留量0.5mm专用夹具,端面刀,游标卡尺380600.2210.52粗车121外圆留量0.5mm专用夹具,外圆刀,游标卡尺3预钻17.5为17专用夹具,麻花钻,游标卡尺4粗车内孔40x16留量0.5mm专用夹具,内镗刀,游标卡尺5 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称连接座零件名称共9页第 4 页车间工序号工序名称材 料 牌 号一04车ZG310-570毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minmm/minmm/rmm机动辅助1精车12150端面专用夹具,端面刀,游标卡尺2精车外圆121成专用夹具,外圆刀,游标卡尺3精车内孔4017.5及32x1台阶专用夹具,内镗刀,游标卡尺45 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称连接座零件名称共9页第 5 页车间工序号工序名称材 料 牌 号一05车ZG310-570毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minmm/minmm/rmm机动辅助1掉头平端面保证总长专用夹具,端面刀,游标卡尺2精车外圆125及专用夹具,外圆刀,游标卡尺3精车内孔100专用夹具,内镗刀,游标卡尺45 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称连接座零件名称共9页第 6 页车间工序号工序名称材 料 牌 号一06钻ZG310-570毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minmm/minmm/rmm机动辅助1以内孔及7孔定位钻右端3-7通孔专用夹具,麻花钻,游标卡尺2345 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称连接座零件名称共9页第 7 页车间工序号工序名称材 料 牌 号一07钻ZG310-570毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minmm/minmm/rmm机动辅助1掉头以内孔定位钻左端6-7通孔专用夹具,麻花钻,游标卡尺2345 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称连接座零件名称共9页第 8 页车间工序号工序名称材 料 牌 号一08钻ZG310-570毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minmm/minmm/rmm机动辅助1 掉头钻4-M5-H7深12螺纹底孔专用夹具,麻花钻,游标卡尺2攻4-M5-H7深12螺纹成专用夹具,丝锥,游标卡尺345 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称连接座零件名称共9页第 9 页车间工序号工序名称材 料 牌 号一09检验ZG310-570毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minmm/minmm/rmm机动辅助1 去毛刺锉刀2按图纸检验工件 游标卡尺345 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 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