《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）機(jī)械制造加工工藝及夾具設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）機(jī)械制造加工工藝及夾具設(shè)計(jì)（26頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、沈陽(yáng)化工大學(xué)成教院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文題目：機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)函授站：湖南函授站年級(jí)專業(yè)：11級(jí)沈陽(yáng)機(jī)械12092班學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：論文提交日期 2011年 5 月 20 日論文答辯日期 2011年 5 月 28 日摘 要機(jī)械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對(duì)于我們國(guó)家來(lái)說(shuō)，它關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的方方面面。近年來(lái)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動(dòng)化水平日益提高。同時(shí)由于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進(jìn)，機(jī)械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。機(jī)械制造過(guò)程及檢測(cè)，檢驗(yàn)中，都要使用大量的夾具。為了達(dá)到提高勞動(dòng)效率，提高加工精度，減少?gòu)U品，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞

2、動(dòng)條件，如何設(shè)計(jì)好夾具則成了機(jī)械制造的一項(xiàng)重要任務(wù)。機(jī)床夾具是夾具中的一種，將其固定到機(jī)床上，可以使被加工件對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并克服切削力的影響。使加工順利進(jìn)行。機(jī)床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。關(guān)鍵詞：機(jī)械工業(yè) 制造 機(jī)床夾具AbstractMachinery industry is a basic industrial form, for our nation speaking, it relates to all aspects of peoples livelihood. Mechanical industries in recent years towards hig

3、h precision, high quality, high efficiency and low cost direction, digital, automation level is increasing day by day. And because the machinery industry development, other various industry departments to high depth development of forward, the mechanical industry are becoming more and more important

4、. Mechanical manufacturing process and testing, inspection, going to have to use a lot of fixture. In order to improve work efficiency and the improvement of the machining accuracy, reduce scrap, expand the scope of machine, improve operation process, how to design good working conditions fixture ha

5、s become an important mechanical manufacturing task. The machine tools fixture is a fixture on the fixed to machine tools, can make special tool and machine tool to keep the relative position of the right, and to overcome the influence of cutting force. Make processing smoothly. The machine tools fi

6、xture is divided into general fixture and special jig two kinds. 目 錄引言11、 零件的分析21.1、零件的作用21.2、零件的工藝分析32、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.1、 確定毛坯的制造形式52.2、制定工藝路線52.3、 精基準(zhǔn)的選擇52.4、 定位基準(zhǔn)的選擇53、加工余量、工序及毛坯尺寸的確定3.2、機(jī)械加工余量3.1、 毛坯4、確定切削用量及基本工時(shí)4.1、 加工條件.4.2、 計(jì)算切削用量5、夾具設(shè)計(jì)5.1、 問(wèn)題的提出5.2、夾具的設(shè)計(jì)結(jié)束語(yǔ)致謝參考文獻(xiàn)17引言1.夾具的設(shè)計(jì)周期較短，一般不用進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算。2.專用夾

7、具的設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品零件有很強(qiáng)的針對(duì)性。3.“確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率”是夾具設(shè)計(jì)工作的主要任務(wù)，加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來(lái)保證。4.夾緊裝置的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計(jì)一個(gè)好的夾具可以減少?gòu)U品率。因此，夾具設(shè)計(jì)要保證以下幾個(gè)條件：1.夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。2.保證工件的精度。3.保證使用方便與安全。4.正確處理作用力的平衡問(wèn)題。5.注意結(jié)構(gòu)的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機(jī)床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。在機(jī)械制造中，為了適應(yīng)新產(chǎn)品的不斷發(fā)展要求。因此,夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢(shì)：1.發(fā)展通用夾具的新品種由

8、于機(jī)械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。2.推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。3.加強(qiáng)專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。4.大力推廣和使用機(jī)械化及自動(dòng)化夾具。采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來(lái)設(shè)計(jì)和制造夾具。本設(shè)計(jì)屬于工藝夾具設(shè)計(jì)范圍，機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)在零件的加工制造過(guò)程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在設(shè)計(jì)中為了適應(yīng)中批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設(shè)計(jì)中所采用的零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費(fèi)用。一零件的分析1.1 零件的作用 該題目所給的零件是與葉輪配合，實(shí)現(xiàn)葉輪旋轉(zhuǎn)的定位導(dǎo)向零件。

9、由于其工作性質(zhì)要求零件耐磨強(qiáng)度高，故對(duì)該零件的表面精度要求較高。圖1-1 零件圖1.2 零件的工藝分析由零件樣圖得知，其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。該零件上的是主要加工面為90右端面、90左端面、52外圓面、13H7孔、49孔、24孔、41H7內(nèi)圓面及內(nèi)端面。圖1-2 零件毛坯圖90右端面與A面的垂直度0.02mm直接影響泵體與泵的連接精度及密封。13H7孔的尺寸精度，41H7內(nèi)圓面的尺寸精度，與A面的平行度0.02mm，直接影響泵體與殼體的配合精度、運(yùn)動(dòng)精度及正確定位。因此，最好能在一次裝夾下完成對(duì)這一面兩孔的加工。由參

10、考文獻(xiàn)1中有關(guān)面和孔的加工精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。二工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，其生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)械造型。為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。精度1113級(jí)，時(shí)效處理：150200HB，加工余量一般。2.2 定位基準(zhǔn)的選擇2.2.1 精基準(zhǔn)的選擇泵體的A面和13H7孔既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，實(shí)現(xiàn)泵體零件“一面兩孔”的典型定位方式，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，13H7

11、孔的精度高，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案比較簡(jiǎn)單、可靠、操作方便。2.2.2 粗基準(zhǔn)的選擇考慮到零件各面的平行度及垂直度要求，選擇零件的最大端面，即90外圓面與右端面為粗基準(zhǔn)。2.3 制定工藝路線工序 鑄造工序 時(shí)效工序 粗銑90右端面，精銑90右端面工序 粗車90左端面工序 粗車52外圓面，半精車52外圓面，精車52外圓面工序 鉆13孔，擴(kuò)鉆13孔，粗鉸13孔，精鉸13孔工序 鏜41內(nèi)圓面，擴(kuò)鉆41內(nèi)圓面，粗鉸41內(nèi)圓面，精鉸 41內(nèi)圓面工序 鉆9孔工序 鉆4孔工序 車41內(nèi)端面工序 粗銑圓弧斷面工序 終檢三加工余量、工序及毛坯尺寸的確定零件材料采用HT200灰口鑄鐵，硬度150200HB，重約3

12、kg，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造，毛坯為實(shí)心，不鑄孔。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量。3.1 毛坯毛坯基本尺寸及各工序加工余量參見(jiàn) 表3-1 表3-1 毛坯基本尺寸及余量 （單位：mm）基本尺寸Rma毛坯尺寸公差等級(jí)90右端面252271152外圓面523551141內(nèi)圓面41239113.2機(jī)械加工余量3.2.1 銑90右端面表面質(zhì)量為Ra3.2，參考工藝手冊(cè)表8-15，確定工序尺寸及余量（見(jiàn)表3-2）。 表3-2 90右端面基本尺寸及余量 （單位：mm）加工余量Z工藝尺寸毛坯2.027粗車1.325.7半精車0.7253.2.2 車90左端面表面加工質(zhì)量

13、Ra6.3，參考工藝手冊(cè)表8-13，確定工序尺寸及余量（見(jiàn)表3-3）。 表3-3 90左端面基本尺寸及余量 （單位：mm）加工余量Z工藝尺寸毛坯28粗車（兩次）163.2.3 車52h6外圓面表面加工質(zhì)量Ra1.6，參考工藝手冊(cè)表8-15，確定工序尺寸及余量（見(jiàn)表3-4）。 表3-4 52h6外圓面基本尺寸及余量 （單位：mm）加工余量Z工藝尺寸毛坯355精車2.354.3半精車1.853.8精車152h63.2.4 鉆13H7孔表面加工質(zhì)量H7，參考工藝手冊(cè)表8-15，確定工序尺寸及余量（見(jiàn)表3-5）。 表3-5 13H7孔基本尺寸及余量 （單位：mm）加工余量Z工藝尺寸毛坯2鉆1.912擴(kuò)

14、孔鉆0.8512.85粗鉸0.112.95精鉸0.0513H73.2.5 鏜41內(nèi)圓面表面加工質(zhì)量H7，參考工藝手冊(cè)表8-15，確定工序尺寸及量（見(jiàn)表3-6）。 表3-6 41內(nèi)圓面基本尺寸及余量 （mm）加工余量Z工藝尺寸毛坯239鏜0.340.7擴(kuò)孔鉆0.0540.75粗鉸0.1740.93精鉸0.0741H73.2.6 鉆4x9孔及2x4孔表面加工質(zhì)量Ra3.2，僅需粗加工，參考工藝手冊(cè)表8-15，確定工序尺寸及量（見(jiàn)表3-7）。 表3-7 4x9孔及2x4孔基本尺寸及余量 （mm）加工余量Z工藝尺寸鉆9孔09鉆4孔043.2.7 車41內(nèi)端面表面加工質(zhì)量Ra3.2，僅需粗加工，參考工藝

15、手冊(cè)表8-15，確定工序尺寸及量（見(jiàn)表3-8）。 表3-8 41內(nèi)端面基本尺寸及余量 （mm）加工余量Z工藝尺寸毛坯210粗車1.18.7半精車0.783.2.8 銑90圓弧斷面表面加工質(zhì)量Ra3.2，僅需粗加工，參考工藝手冊(cè)表8-15，確定工序尺寸及量（見(jiàn)表3-9）。 表3-9 41內(nèi)端面基本尺寸及余量 （mm）加工余量Z工藝尺寸毛坯278.8粗銑076.8四確定切削用量及基本工時(shí)4.1 加工條件加工材料：HT200，HB150200，鑄造.加工要求：銑90圓弧缺面，毛坯尺寸78.8mm，保證尺寸76.8mm. 機(jī)床：X51型 立式銑床.刀具：直柄立銑刀.在大批量生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專

16、用組合機(jī)床，也可以選用通用設(shè)備。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和零件的特點(diǎn)所選用X51立式銑床。4.2 計(jì)算切削用量銑90圓弧缺面，其加工尺寸為76.8mm。查機(jī)床刀具使用手冊(cè)表613，選擇直柄立銑刀，由于do=20mm,z=5, 已知：銑削寬度銑削深度機(jī)床選用X51K型立式銑床。4.2.1 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命查機(jī)床刀具使用手冊(cè)表3.7用直柄立銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為03mm；銑刀直徑，查機(jī)床刀具使用手冊(cè)表3.8可得耐用度。4.2.2 確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量根據(jù)文獻(xiàn)5表3.27中的公式式中： ，所以有=根據(jù)文獻(xiàn)5，X51K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表4.2-36，選擇實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)

17、給量為根據(jù)文獻(xiàn)5，X51K型立式銑床工作臺(tái)橫向進(jìn)給量表4.2-37，選擇則實(shí)際每齒進(jìn)給量為：4.2.3 校檢機(jī)床功率根據(jù)文獻(xiàn)5表3.28的計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率為式中：， =2918.15NX51K型立式銑床主動(dòng)電機(jī)的功率為5，故所選切削用量是可以采用的。所確定的切削用量為：4.2.4 計(jì)算工時(shí)工步一：=75mm =13mm,取2 mm=0.5(20-)+2=2.5mm基本時(shí)間：輔助時(shí)間：工作地服務(wù)時(shí)間：五夾具設(shè)計(jì)在機(jī)械加工中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，首先要將工件固定，使之占有確定的位置，這種裝置即為夾具。它對(duì)保證工件的加工質(zhì)量、提高加工效率、降低生產(chǎn)成本、改善勞動(dòng)條件、擴(kuò)

18、大機(jī)床使用范圍、縮短新產(chǎn)品試制周期等方面有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益。本題目加工的零件為中批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)通用夾具即可。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)12道工序：銑90圓弧斷面。本夾具將用于 X51立式銑床，采用端面銑刀對(duì)其加工。5.1 問(wèn)題的提出本夾具主要用來(lái)銑90圓弧斷面，精度要求不高，并與其它的加工部位之間的技術(shù)要求不是很高。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮的問(wèn)題是如何能保證加工表面的精度要求，同時(shí)還應(yīng)考慮如何可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而與其它之間的技術(shù)要求不是主要問(wèn)題。5.2夾具的設(shè)計(jì)5.2.1 設(shè)計(jì)夾具的基本要求1.保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合理的尺寸公差和技術(shù)要

19、求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工要求。2.提高生產(chǎn)效率應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。3工藝性好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單合理便于加工裝配檢驗(yàn)和維修。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。4.使用性好專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)單省力安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排泄結(jié)構(gòu)。5.經(jīng)濟(jì)性好除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。5.2.2 對(duì)夾具體的要求1. 有適當(dāng)?shù)?/p>

20、精度和尺寸穩(wěn)定性?shī)A具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面，安裝對(duì)刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹龋鼈冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理2. 有足夠的強(qiáng)度和剛度加工過(guò)程中，夾具體要求承受較大的切削力和加緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不容許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體需有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)筋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體3. 結(jié)構(gòu)工藝性好夾具體應(yīng)便于制造裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面英鑄出凸臺(tái)，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留

21、有足夠的間隙，一般為415。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸。4. 排屑方面切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。由于此零件是中批量生產(chǎn)且根據(jù)要求，采用通用夾具，手動(dòng)加緊。5.2.3 定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。根據(jù)定位方案，設(shè)計(jì)定位元件的結(jié)構(gòu)如附圖（夾具裝配圖）所示。該設(shè)計(jì)中的定位銷為主要的定位元件，其公差根據(jù)文獻(xiàn)5表2.9-6得0.02mm，所以影響位置度的定位誤差為：，即小于相位位置度公差的，所以定位方案能夠滿足加工要求。5.2.4 夾緊力的計(jì)算及夾緊元件的強(qiáng)度校核夾緊裝置如夾具裝配圖，根據(jù)零件的形狀，以及夾緊機(jī)構(gòu)在夾具中安裝，可確定夾緊力的位置。切削力及夾緊力的計(jì)算刀具： 硬質(zhì)合

22、金直齒端面銑刀， 齒數(shù)5。粗銑時(shí)B=6mm。由文獻(xiàn)5表3-24得：其中： 所以： 水平分力： 垂直分力： 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)其中：基本安全系數(shù)，1.5；加工性質(zhì)系數(shù)，1.1；刀具鈍化系數(shù)，1.1；斷續(xù)切削系數(shù)，1.1；F=K為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力N應(yīng)為所以： 其中和為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，取。則 夾具設(shè)計(jì)合格可靠。結(jié)束語(yǔ) 幾個(gè)月的機(jī)械制造加工工藝及夾具設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，通過(guò)這幾個(gè)月的設(shè)計(jì)使我們不在是只知道書本上的空理論，不在是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館，

23、更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們走上社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝尹霞老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們邁出社會(huì)的關(guān)鍵一步。最后，衷心的感謝尹霞老師的悉心幫助，使我順利的完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。謝謝！參 考 文 獻(xiàn)1 孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版社.2 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)組編金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979.3 東北重型機(jī)械學(xué)院、 洛陽(yáng)工學(xué)院第一汽車制造廠職工大.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.4 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.5 南京市機(jī)械研究所.金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.6 浦林祥.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.7 東北工學(xué)院機(jī)械教研室.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：冶金工業(yè)出版社.8 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社.9 孫玉芹.機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：科學(xué)出版社，2003.10 石光源.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社.26