机械设计与制造专业毕业设计论文支架加工工艺及工装设计40762

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1、职业技术学院Sichuan Vocational and Technical College毕 业 设 计题 目支架加工工艺及工装设计所属系部机械工程系所属专业机械设计与制造所属班级学 号学生姓名指导教师起讫日期2011年10月-2012年5月职业技术学院教务处制 四川职业技术学院毕业设计任务书题 目支架加工工艺及工装设计所属系部机械工程系所属专业机械设计与制造所属班级指导教师学生姓名学 号一、毕业设计（论文）内容与要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：内容：生产成批量的拖拉机倒档拨叉机械加工工艺及工装设计要求：1. 零件图 毛坯图 （各一张 A1以

2、上） 2. 机械加工工艺过程卡及工序卡 一套 3. 夹具设计零件图 夹具装配图 （ 各一张 A1） 4. 毕业设计设计说明书 一套二、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等）1. 本设计是在学习完所有专业基础课程上完成的；2. 本设计是根据一般机械加工工艺要求完成设计内容；3. 根据本设计可以实现该零件的加工；4. 通过本次设计，能够提高知识运用能力。 三、主要参考文献1王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.哈尔滨工业大学出版社,19842刘平安主编.AutoCAD2008机械设计实例精粹.机械工业出版社,20083赵如福主编.金属机械金属加工工艺人员手册.机械工业出版

3、社,19914徐嘉元主编.机械制造工艺学（含机床夹具设计）.机械工业出版社,19995赵岩铁主编.公差配合与技术测量.北京航空航天大学出版社,19956薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社,20007叶寒芳主编.课程设计指导书.全国农机校联络中心机制专业委员会,19918吕思科主编.机械制图.北京理工大学出版社,20029机械制造工艺及设备设计手册编写组编.机械制造工艺及设备设计手册.机械工业出版社,1989系部审核意见 签名： 年 月 日 四川职业技术学院 学生毕业设计答辩情况记载表题 目支架加工工艺及工装设计所属系部机械工程系所属专业机械设计与制造所属班级指导教师学生姓名学 号答辩小组

4、成员姓 名专业技术职务或职称所属单位或部门本人签字答辩时间记录人答辩小组提出的主要问题及学生回答问题情况答辩小组组长签名：(至少三个问题) 年 月 日四川职业技术学院毕业设计综合评定表题 目支架加工工艺及工装设计所属班级指导教师姓名学生姓名 职称学 号 部门指导教师评语 指导教师： 年 月 日 答辩小组评语 总评成绩： 答辩小组负责人： 年 月 日前 言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由

5、于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。机械加工工艺规程制订 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安

6、装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工

7、艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。制订机械加工工艺规程的原始资料 制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具

8、的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。目 录1.零件工艺分析11.1 零件的功用、结构和特点11.2 主要加工表面及要求12.选择毛坯，确定毛坯尺寸22.1 毛坯选择22.2 毛坯尺寸的确定22.3 绘出毛坯图33.选择加工方法、制定工艺路线33.1 机械加工工艺设计33.2 制定机械加工工艺路线3 3.3工艺方案的比较与分析43.4 确定工艺过程方案54.选择加工设备及刀具、夹具、量具6 4.1 选择机床64.2 选择夹具64.3 选择刀具64.4 选择量具 75.工序计算75.1

9、 确定工序尺寸75.2切削用量及基本时间的确定86.填写工序卡片157.支架夹具设计157.1 工序的工艺分析157.2 定位方案及定位元件选择和设计177.3 夹紧装置设计187.4 夹具使用说明20结论21致谢22参考文献231.零件的工艺分析图1-1零件图1.1零件的功用、结构和特点功用：起支撑作用。由于该工件工作时要承受一定的力，因此要求有一定的强度、刚度和韧性。结构和特点：支架是不常见但是我们从整体分析可得它是通过和的两个同轴孔同轴连接，从而起支撑作用的零件。零件底面A是正方形的结构，它应当是同安装部位通过它上面的4个的孔用螺栓连接固定，因此对孔的精度要求不高。另外就是所有垂直于和轴

10、线的三个螺纹孔，它们应当是用于安装止转螺钉的。再有就是的孔和的螺纹孔，它们应当是用于长螺栓的拉紧，所以对同轴度的要求不高。1.2 主要加工表面及要求由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，和为设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为三组：1.以底面A为主要基准的加工表面:这一组加工表面包括：面B、面C、面D。2.以和孔为加工表面这一组加工表面包括，的内孔和倒角及的内孔和倒角。3.各安装孔和螺纹孔这一组加工表面包括，和的安装孔，以及和和的螺纹孔这三组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1. 孔内

11、与内孔中心线同轴度公差为0.09；2. 孔端面与端面的距离为；孔A端面与B端面的距离为。由以上分析可知，对这三组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组，再加工第三组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所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是可行的。 2.选择毛坯，确定毛坯尺寸2.1 毛坯选择根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过查询资料(可知灰铸铁的密度为,通过对毛坯的分析：体积（V=长x宽x高）毛坯重量约为12kg。年产量为5万件，根据资料得此生产类型为大批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于和的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安

12、排人工时效进行处理。2.2 毛坯尺寸的确定我们通过查机械制造工艺设计手册-王绍俊表1-49的方法确定各加工表面的总余量得到下表。加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值的端面A160x160H4.5的孔H4的端面BH4.5的端面CH4的端面DH4的孔H4的侧面EH3.5的侧面EH20的侧面EH12的侧面HH12的侧面JH16的底面AH12表2-1由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量公差CT的端面A160x1604.53.2的孔42.2的端面B4.53.2的端面C43.2的端面D43.2的孔42.2的侧面E3.52.2的侧面E202.2的侧面F122.2的侧面H1

13、22.2的侧面J162.2的底面A122.2表2-22.3 绘制毛坯图根据以上资料确定毛坯的个尺寸，绘出如图所示的毛坯图：图3-13.选择加工方法，制定工艺路线3.1 机械加工工艺设计(1)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 (2)粗基面的选择 对一般复杂的零件来说，以外圆、装配面作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求

14、相对位置精度较高、使加工余量均匀的不加工表面作为粗基准。从零件的分析得知，HT200支架以外圆和底平面A作为粗基准。 (3)精基面的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得到保证。为使基准统一，先选择底面A和的孔作为精基准。3.2制定机械加工工艺路线方案一：工序05：铸造工序10：热处理工序15：时效工序20：粗铣底面A 工序25：上端面B，下端面C，上端面D， 侧面E、侧面F、J工序30：粗（半精）镗、工序35：钻各小孔工序40：攻

15、各螺纹工序45：去毛刺 工序50：检验工序55：清洗、入库方案二：工序5：铸造工序10：热处理工序15：时效工序20：粗铣底面A工序25：粗（半精）镗、工序30：粗铣上端面B，下端面C，上端面D工序35：粗铣侧面E、侧面F、J工序40：钻各小孔工序45：攻各螺纹工序50：去毛刺工序55：检验工序60：清洗、入库方案三：工序5：铸造工序10：热处理工序15：时效工序20：粗铣底面A工序25：上端面B，下端面C，上端面D工序30：粗（半精）镗、工序35：粗铣侧面E、侧面F、J工序40：分别侧面E、侧面F、J钻、攻各螺纹孔 工序45：钻安装孔工序50：去毛刺工序55：检验工序60：清洗、入库3.3

16、工艺方案的比较与分析这三种工艺方案相比较最主要的区别在于，对各孔的加工和对侧面E、侧面F、J的铣削工序的不同。虽然第一种方案相对于第二、三种方案要少一道工序，有利于工艺规程的制订，但是也存在以下两个不足之处：因为我们此次是大批大量生产，在确定工艺时应尽量使用常用的加工方式和常用设备的基础上，提高生产率以便于提高企业的收入。在加工各端面时，第一种方案采用的是先把要铣削的面全部铣削出来。而第二、三种方案，则是先把较大面铣削，这样既能很好的保证各面的平行度同时也只需一个简单的夹具，一次装夹即可完成加工，为整个工件的生产节约了时间。另外，在钻孔和攻螺纹上，第一、二种方案是先用钻床统一加工各孔再对所需螺

17、纹进行加工，而第三种方案是先钻要加工螺纹的孔再攻螺纹，再钻要加工螺纹的孔再攻螺纹，最后在用钻床钻安装用的孔。第二种方案和第三种方案相比较它们对加工精度没有太大的影响，加工的产品也能达到技术要求，但第三种更适合大批量生产的工序分散要求。机械加工时应该遵从以下四点基本原则： 先粗后精 先面后孔 先主后次 先基准后其它所以综合考虑后我选择第三种方案为最优方案3.4确定工艺过程方案根据拟定方案，通过我们的经济分析确定工艺方案如下表所示：工序号名称内容设备05铸造 毛坯的铸造10正火铸造的毛坯正火处理的到综合的力学性能15时效消除铸造、正火造成的内应力20粗铣以底端面和的外圆定位粗铣A基面X602525

18、粗铣以A面和的外圆定位粗铣B面X602530粗铣以上端面B、加强板及外圆为定位粗铣C面X602535粗铣以上端面B、加强板及外圆定位粗铣D面X602540粗镗、半精镗以上端面D及外圆为定位粗（半精）镗孔T61645粗镗、半精镗以底面A及定位粗（半精）镗孔T61650粗铣以上端面D及和中端面F为定位粗铣E面面X602555粗铣以底面A及和侧面E定位粗铣F面X602560待添加的隐藏文字内容1粗铣以底面A及和侧面E定位粗铣J面X6025 65钻 以上端面D及和侧面F定位钻E面的的螺纹底孔Z52570攻以上端面D及和侧面F定位攻E面的的螺纹Z52575钻以底面A及和侧面E定位钻F面的的螺纹底孔Z52

19、580攻以底面A及和侧面E定位攻F面的的螺纹Z52585钻以底面A及和侧面E定位钻J面的的螺纹底孔Z52590攻以底面A及和侧面E定位攻J面的的螺纹Z52595钻以底面A及和侧面定位钻的安装孔可调式立式双轴钻床100钻以底面A及和侧面定位以导向钻的螺纹底孔可调式立式双轴钻床105攻以底面A及和侧面定位以导向攻的螺纹可调式立式双轴钻床110钻以上端面B及侧面E和孔定位钻的安装孔可调式立式四轴钻床115去毛刺、涂漆去毛刺、非接合面涂漆120总检、入库检验各零件尺寸合格入库表3-14.选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为大批量，故加工设备以专用机床为主，辅以少量通用机床，其生产方式以专用机床

20、专用夹具为主，辅以少量通用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.4.1 选择机床根据不同的工序选择机床1 工序4、5、6、7粗铣底面A、孔的上端面B、孔的下端面C、孔的上端面D，应定为基准相同。工序的工步数不多，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择X6025卧铣铣床。2 工序8、9粗（半精）镗孔和的孔在同一轴线上，宜采用卧镗。选择T616卧式镗床。3 工序13、14、15、16、17、18中所有的钻孔、攻螺纹，宜采用立式钻床，选择Z525型立式钻床。4 工序10、11、12粗铣底面A、孔的侧面F、孔的侧面J、孔的侧面E。工序的工步数较多，成批生产要求不高的

21、生产效率。故选用卧铣，选择X6025卧铣铣床5 工序19、20、21中所有的钻孔、攻螺纹，宜采用可调式立式钻床双轴钻床。6 工序22中所有的钻孔，宜采用可调式立式钻床四轴钻床。4.2 选择夹具因为我们这次为大批量生产，所以为了节约辅助时间提高加工效率，我们大量采用专用夹具。4.3 选择刀具根据不同的工序选择刀具 1 铣刀依据资料选择鑲齿三面刃铣刀材料YG8直径，宽度，主后角，主偏角，前角，齿数。2 铣刀依据资料选择鑲齿套式面铣刀材料YG8直径，宽度，主后角，主偏角，前角，齿数3 铣刀依据资料选择鑲齿套式面铣刀材料YG8直径，宽度，主后角，主偏角，前角，齿数4 钻的孔选用锥柄麻花钻材料高速钢直径

22、长。5 钻的孔选用锥柄麻花钻材料高速钢直径长。6 钻的孔选用锥柄麻花钻材料高速钢直径长。7 钻的孔选用锥柄麻花钻材料高速钢直径长。8 钻的孔选用非标准锥柄麻花钻材料高速钢前段为直径的圆柱后段用标准麻花钻的前段长。9 攻螺纹孔用机用丝锥材料高速钢长度。10 攻螺纹孔用机用丝材料长度。11 攻螺纹孔用机用丝材料长度，其中前端丝锥长后端为的圆柱长。4.4选择量具 本零件属于大批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：1 选择加工面的量具 因为加工的面主要影响距离尺寸，又因此工件的面之间加工要求不是很高，所以在减少前期投入，和方便的条件下，选

23、用游标卡尺即可。2 选择加工孔量具因为我们此次加工属于大批量加工，所以在检验是要求效率要高，故我们针对和孔用通规、止规，对其它孔就选用常见的游标卡尺。还有就是对和的同轴度检测，我们选用千分表来检测。3 选择加工螺纹的量具因为在此零件的加工中，所攻的螺纹个数较多，所以我们选择螺纹规来检测螺纹的质量合格与否。5.工序计算5.1 确定工序尺寸一、 面的加工（所有面）根据加工长度的为，毛坯的余量为，粗加工的量为。根据机械工艺手册表2.3-21对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。二、 孔的加工1. .毛坯为实心，不通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸钻

24、孔：2. .毛坯为实心，不通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸钻孔：3.螺纹毛坯为实心、不通出孔，孔内要求精度介于ITIT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸钻孔： 攻螺纹：5. 螺纹毛坯为实心、不通出孔，孔内要求精度介于ITIT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸钻孔： 攻螺纹：6.镗孔和毛坯为空心、通孔，孔内要求精度介于IT10IT11之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸粗镗孔： 和 半精镗孔： 和5.2 切削用量及基本时间的确定一、 工序4切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为铣底面A。已知工件材料为HT20

25、0，选择鑲齿套式面铣刀直径，齿数z=20根据资料选择铣刀的基本形状,，已知铣削宽度，铣削深度故机床选用线卧式铣床。2. 确定每齿进给量根据资料所知，X6025型卧式铣床的功率为10kw，工艺系统刚性好。查得每齿进给量、现取3. 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为，铣刀直径，耐用度。4. 确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径，齿数，铣削宽度，铣削深度，修正系数耐用度根据公式： 5. 选择机床主轴转速： 根据X6025型卧式铣床主轴转速表查取 则实际切削速度： 6. 校验机床功率 铣削力： 因为 我们采取的是逆铣所以，我们取1.2参与计算 ： 修正系数： 确定

26、铣削力：铣削功率计算： 单位为，的单位为） 根据资料所知，X6025型卧式铣床：机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。7. 基本时间 首先计算每分钟进给量： 根据机床使用说明书选。基本时间为： 二、 工序5切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为铣孔的上端面B，已知工件材料为HT200，选择鑲齿套式三面刃铣刀直径，齿数根据资料选择铣刀的基本形状,，=45已知铣削宽度，铣削深度故机床选用X6025卧式铣床。2. 确定每齿进给量f根据资料所知，X6025型卧式铣床的功率为10kw，工艺系统刚性好。查得每齿进给量、现取3. 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的

27、最大磨损量为，铣刀直径，耐用度。4. 确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径，齿数，铣削宽度，铣削深度，修正系数耐用度根据公式： 5. 选择机床主轴转速： 根据小6025型卧式铣床主轴转速表查取 则实际切削速度： 6. 校验机床功率 铣削力： 因为 我们采取的是逆铣所以，我们取1.2参与计算 ： 修正系数： 确定铣削力： 铣削功率计算： 单位为，的单位为） 根据资料所知，X6025型卧式铣床：机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。7. 基本时间 首先计算每分钟进给量： 根据机床使用说明书选。基本时间为： 三、 工序10、11、12切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为铣

28、孔的侧面端面E，铣孔的侧面端面F、J。选择鑲齿三面刃铣刀直径，齿数z=14。已知铣削宽度，铣削深度故机床选用X6140A卧式铣床。2.确定每齿进给量f根据资料所知，X6025型卧式铣床的功率为10kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量、现取3.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为2.0mm，铣刀直径d=63mm，耐用度。4.确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径，齿数，铣削宽度，铣削深度，修正系数耐用度根据公式： 5.选择机床主轴转速： 根据X6025型卧式铣床主轴转速表查取 则实际切削速度： 6.校验机床功率 铣削力： 因为 我们采取的是逆铣所以，我们取1

29、.2参与计算 ： 修正系数： 确定铣削力： 铣削功率计算： 单位为，的单位为） 根据资料所知，X6025型卧式铣床：机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。7. 基本时间 首先计算每分钟进给量： 根据机床使用说明书选。基本时间为： 因为三个平面的面积，铣削用量都是相同的，所以其它两面同理可得。四、 工序19切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为钻孔，刀具选用硬质合金钻头，直径，2. 确定进给量f 由于孔径和深度都不是很大，宜采用自动进给，。3. 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为，耐用度。4. 确定切削速度V 根据表5-127，进给量，由表5

30、-131，可查得，。根据Z525可调式双轴立式钻床说明书选择主轴实际转速。5. 基本时间钻深的通孔，基本时间为。五、 工序13、20切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为钻孔，刀具选用硬质合金钻头，直径，2. 确定进给量f 由于孔径和深度都不是很大，宜采用自动进给，。3. 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为，耐用度。4. 确定切削速度V 根据表5-127，进给量，由表5-131，可查得，。根据Z525可调式双轴立式钻床说明书选择主轴实际转速。5. 基本时间钻深的通孔，基本时间为六、 工序22切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为钻孔，刀具选用

31、硬质合金钻头，直径，2. 确定进给量f 由于孔径和深度都不是很大，宜采用自动进给，。3. 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为，耐用度。4. 确定切削速度V 根据表5-127，进给量，由表5-131，可查得，。根据Z525可调式双轴立式钻床说明书选择主轴实际转速。5. 基本时间钻深的通孔，基本时间为七、 工序8切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为镗孔，刀具选用单面可调式镗刀片，镗杆直径，长度,2. 确定进给量f 由于孔径和深度都不是很大，宜采用自动进给，。3. 确定背吃刀量由于首先进行粗镗，镗削量可以大些，所以4. 选择钻头磨耐用度。5. 确定切削速度

32、V 因为支架的材料为HT200，它的加工性能良好所以根据表5-127，进给量，由表5-131，可查得，。根据T616卧式镗床说明书选择主轴实际转速.6. 基本时间镗深的通孔，基本时间为八、 工序8切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为镗孔，刀具选用单面可调式镗刀片，镗杆直径，长度,2. 确定进给量f 由于孔径和深度都不是很大，宜采用自动进给，。3. 确定背吃刀量由于首先进行粗镗，镗削量可以大些，所以4. 选择钻头磨耐用度。5. 确定切削速度V 因为支架的材料为HT200，它的加工性能良好所以根据表5-127，进给量，由表5-131，可查得，。根据T616卧式镗床说明书选择主轴实际转速

33、.6. 基本时间钻深的通孔，基本时间为九、 工序9切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为镗孔，刀具选用单面可调式镗刀片，镗杆直径，长度,2. 确定进给量f 由于孔径和深度都不是很大，宜采用自动进给，。3. 确定背吃刀量由于首先进行粗镗，镗削量可以大些，所以4. 选择钻头磨耐用度。5. 确定切削速度V 因为支架的材料为HT200，它的加工性能良好所以根据表5-127，进给量f=0.45mm/r，由表5-131，可查得，。根据T616卧式镗床说明书选择主轴实际转速.6. 基本时间钻深的通孔，基本时间为十、 工序9切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为镗孔，刀具选用单面可调式镗刀

34、片，镗杆直径，长度2. 确定进给量f 由于孔径和深度都不是很大，宜采用自动进给，。3. 确定背吃刀量由于首先进行粗镗，镗削量可以大些，所以4. 选择钻头磨耐用度。5. 确定切削速度V 因为支架的材料为HT200，它的加工性能良好所以根据表5-127，进给量，由表5-131，可查得，。根据T616卧式镗床说明书选择主轴实际转速.6. 基本时间镗深的通孔，基本时间为十一、 工序14、21切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为攻螺纹孔，刀具选用标准的高速钢机用丝锥，丝杆直径，长度；非标准的高速钢机用丝锥，丝杆直径，长度。2. 确定进给量f 因为螺纹为一般螺纹，查表得螺纹的螺距，故进给量。3

35、. 确定背吃刀量由于首先进行钻螺纹底孔，所以最后的攻丝余量不多，4. 选择丝锥磨耐用度T=90min。5. 确定切削速度V 因为支架的材料为HT200，它的加工性能良好所以根据机械制造工艺设计手册表3-63，进给量，还可查得，因此确定转速。根据Z525说明书选择主轴实际转速6. 基本时间攻深的螺纹，基本时间为攻深的螺纹，基本时间为十二、 工序16、18切削用量及基本时间的确定1. 切削用量 本工序为攻螺纹孔，刀具选用标准的高速钢机用丝锥，丝杆直径，长度。2. 确定进给量f 因为螺纹为一般螺纹，查表得螺纹的螺距，故进给量。3. 确定背吃刀量由于首先进行钻螺纹底孔，所以最后的攻丝余量不多，4. 选

36、择丝锥磨耐用度。5. 确定切削速度V因为支架的材料为HT200，它的加工性能良好所以根据机械制造工艺设计手册表3-63，进给量f=2mm/r，还可查得，因此确定转速。根据Z525说明书选择主轴实际转速6. 基本时间攻深的螺纹，基本时间为 6. 填写工序卡片根据以上计算填写工序卡片，详细请见附表17.支架夹具设计7.1 工序的工艺分析零件为支架，材料为HT200。生产类型为：大批量生产。该零件工艺规程见工艺卡。要求设计第15，16，17，18道工序钻M16-H6的两孔并攻其螺纹。零件的加工要求为：M16-H6两螺纹孔同轴，两孔轴心线距底面上表面25mm。且M16-H6的螺纹要达到6级精度的H，达

37、到图样要求。本工前已加工的表面有：底面A、孔的上端面B、孔下端面C、孔上端面D、的孔、的孔、孔侧面E、孔侧面F、孔侧面J、孔侧面E的螺纹。本工序所选用的机床为Z525立式钻床，钻M16-H6的螺纹孔14mm用专用麻花钻（前段为14mm麻花钻的前段，后段为的圆柱体，长度为189mm，这样才能保证钻头的钢性。因为此工件为成批生产，所以，所设计的夹具结构不宜过于复杂，应在保证质量和适当提高生产率的基础上，尽可能简化结构，以缩短夹具的设计，制造周期，提高经济效益。图-工序图7.2 定位方案及定位元件选择和设计（1）定位方案的选择1.根据工序加工要求，工件在夹具中的定位方案如下：方案：定位块以底面A定位

38、，确定工件的三个自由度（、）；用一短心轴插于100mm孔中以的孔定位，确定工件的两个自由度（、）； 再用一可调支承钉以孔的侧面E为防转定位面，确定工件的一个自由度（）。（2）定位分析：选择基准时应保证工件安装可靠,夹具设计简单、操作方便。此方案：按照基准重合原则确定的，用设计基准作为定位基准,以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差，不存在基准不重合误差，有利于保证加工精度，夹紧力可以抵消部分切削力。有利于保证加工精度，夹紧力可以抵消部分切削力，有利于提高夹紧刚度。优点是接触点为加工面，离加工部位距离近，能很好的提高工件加工时的刚性。（3）根据工序加工要求，工件在夹具中的夹紧方案如

39、下：参考已有类似夹具资料，初步选用气动夹紧装置。夹紧力作用点选在工件的底面A和100mm孔的上表面B，这样在加工孔时切削力方向与夹紧力方向一致，因此夹紧力可较小。为使夹具结构简单，操作方便，暂以此夹紧方式，作为初步方案，待进行夹紧力核算后，再作最后确定。（4）确定定位装置的结构、主要尺寸并计算定位误差1、 选用六角头可调支撑钉作为防Z轴旋转的定位元件。hLDSdrR1e246041.63624121.222、用的短心轴，作为孔的定位元件。 这样能较容易、较稳定地保证加工精度。用夹具装夹工件时，工件相对与刀具的位置由夹具保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、较稳定地保证工件的加工精度。

40、能提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。采用此夹具后，工件不需划线找正，装夹方便迅速，显著地减少了辅助时间，提高了劳动生产率。a. 计算定位误差：对于支架小孔的定位，以底面A上表面定位的同时还以以心轴定位，对于以A面上表面定位虽属“基准重合”，无基准不重合误差，但由于夹具底板存在铸造误差，造成的基准位置误差即为定位误差，其值为：d=y=0.022对于使用心轴定位，其主要基准为孔轴心线，定位基准与设计基准不重合，故。基准位移误差，所以其定位误差:。2）夹紧安装误差因对工序基准位移方向与工序尺寸方向之间的夹角接近，对其工序尺寸影响极小，故=0.3) 磨损造成的加工误差4) 据资料可知。5) 综上所述

41、，误差总和，0.177mm0.2mm.故该夹具能满足加工要求。因此工件在加工过程中能够保证加工精度要求。确定引导元件钻套用可换钻套名称内径外径 快换钻套1衬套主要尺寸由夹具零、部件国家标准选取：钻套端面至加工面间的距离，一般取（d钻头直径），因而距离取.7.3 夹紧装置设计夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。夹紧力作用点的选择应遵循的规则：为了使定位稳定，夹紧力作用点应该落在主要的定位支承面上，活络在主要的定位支承面上的支承点所围成的面积内；夹紧力应作用在工件刚性较好的部位上，不应该使工件产生夹紧变形或使工件产生翻砖力矩；为了防止工件在加工过程中产生振动，

42、夹紧力的作用点应尽量靠以减小夹紧变形。所以夹紧力的作用点在端面B上；确定夹紧机构根据我们这次的生产类型为大批量生产，夹紧力要求不大，所以此夹具的夹紧机构为气动夹紧。验算夹紧力钻M16-H6的孔和攻螺纹时：由零件图可知，钻削轴向力F与夹紧力F不同向，工件自身重量较大（），因此对加工此孔来讲，需要进行加紧力验算。对于钻的孔，因为钻削轴向力F与夹紧力F不同向，夹紧力作用于主要定位面A，而钻削力偶距与夹紧力垂直，再者工件自身重量较大（），因此对加此孔的夹紧力要求需要考虑。1. 钻削轴向力F 由切削用量手册知查金属机械加工工艺人员手册表14-29得：又因为前面的知： 故有轴向力为： 但由于工件的装夹原因

43、，轴向力对夹紧力无影响，因此不考虑 2. 钻削扭矩M由切削用量手册知查金属机械加工工艺人员手册表14-29得： 又因为前面的知： 故有扭矩为： 为了阻止工件的转动所需要的夹紧力和阻止工件翻转所需的夹紧力根据力矩平衡原理，为是工件不发生转动或翻转现象，夹紧力必须满足下列不等式： （为摩擦圆半径，D为定位孔直径，K为安全系数取1）由于，所以为验算夹紧机构夹力的依据。夹紧机构产生的夹紧力的计算：查金属机械加工工艺人员手册表14-29得： 所以夹紧力可靠。确定其它装置结构、夹具体，并完成夹具总设计绘制夹具装配图见附图3和47.4夹具的说明夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一

44、个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体时应满足以下基本要求。 、具有足够的强度和刚度。 、结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构近可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。、安装稳定牢靠、结构的工艺性好，便于制造、装配和检验、尺寸要稳定且具有一定精度。、清理方便。夹具体毛坯制造方法的选择 综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；这样既能保证夹具体的刚性，又能在加工中起到减震作用，提高工件的加工要求。 夹具体的外形尺寸 在确

45、定夹具的尺寸时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。夹具体的壁厚25mm，长度420mm，宽度254mm，高度260mm；根据设计要求，夹具体上设计有螺孔、销孔，并且要求定位元件和夹紧元件的销孔在装配时配作，从而通过保证位置精度来保证加工零件的尺寸精度。结论根据支架工艺规程及夹具设计要求，在本设计中制定的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。同时依据夹具设计原

46、理和相关资料可以了解到该设计中的夹具设计也是合理可行的，该夹具确保了工件的加工质量，不仅工艺性好结构简单而且使用性好、操作省力高效，同时定位及夹紧快速准确，提高了生产率，降低了制造成本。因此，可知此次毕业设计是成功的。 致 谢首先感谢母校，是她给我一个难得的学习机会，让我在即将毕业之际学到了很多知识，经过这几个月的紧张的毕业设计，使我在理论和动手能力上都有了进一步的提高。 我的毕业设计主要在老师指导下,让我对所学的知识进行系统性的复习,并根据写作要求查阅有关资料。在设计过程中受到老师无微不至的关心与耐心指导，使我的毕业设计得以顺利的进展。在老师帮助下我解决了很多以前解决不了的问题,在此我向您表

47、示衷心的感谢！同时也要感谢各位老师和同学，是你们让我的学习和生活充满乐趣，感谢你们！谢谢!作为一名即将完成学业，离开学校生活的我，我要感谢母校，是她给我创造了一个学习的机会，创造了美好的学习生活环境，让我在这里学到了很多知识；感谢各位老师，是他（她）们传授给我的知识；感谢各位同学和朋友，是他们让我的学习和生活充满乐趣，感谢你们！经过这次设计，提高了我很多的能力，比如实验水平、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等。在这期间凝结了很多人的心血，在此表示衷心的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 在设计期间老师帮助我收集文献资料，理清设计思路，指导实验方法，提出有效的改进方案。导师

48、渊博的知识、严谨的教风、诲人不倦的态度和学术上精益求精的精神使我受益终生。参考文献1王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.哈尔滨工业大学出版社,19842刘平安主编.AutoCAD2008机械设计实例精粹.机械工业出版社,20083赵如福主编.金属机械金属加工工艺人员手册.机械工业出版社,19914徐嘉元主编.机械制造工艺学（含机床夹具设计）.机械工业出版社,19995赵岩铁主编.公差配合与技术测量.北京航空航天大学出版社,19956薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社,20007叶寒芳主编.课程设计指导书.全国农机校联络中心机制专业委员会,19918吕思科主编.机械制图.北京理工大学出版社,20029机械制造工艺及设备设计手册编写组编.机械制造工艺及设备设计手册.机械工业出版社,198910东北重型机械学院、洛阳农业机械学院长、春汽车厂工人大学编.机床夹具设计手册.上海科学技术出版社,19793.4装修工件操作简要说明 装上工件只需将15H8孔对正心轴，其拔叉脚对正扁销轻靠在心轴凸台即可实现完全定位，旋紧螺母实现夹紧，卸下工件时松开螺母，取下工件可，该夹具定位可靠，操纵简便。