机械制造技术课程设计-十字块零件加工工艺及镗φ46孔夹具设计.docx

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1、目录1摘要3Abstract4第1章绪论51.1 课题的目的及意义51.2 国内外发展动态51.3 主要研究内容5第2章工艺规程设计72.1 十字块生产类型72.2 零件分析82.3 确定毛坯制定形式82.4 基准选择92.4.1 精基准选择92.4.2 粗基准选择102.5 工艺规程设计102.5.1 表面加工方案选择102.5.2 加工阶段划分102.5.3 工序的集中与分散112.5.4 机械加工顺序的安排112.6 工序内容122.6.1 加工设备选择12262工序尺寸及公差13第3章切削工时计算15第4章精镇中46孔夹具244.1 设计任务244.2 夹具方案分析244.2.1 工件

2、的定位方案分析244.2.2 定位误差分析264.2.3 夹紧方案分析274.2.4 对刀方案确定284.2.5 夹具体设计及与机床的连接30总结与体会31致谢32参考文献33摘要此次毕业设计我分配的题目为：十字块零件机械加工工艺过程及精像46孔的夹具设计，年产量为20000台。十字块零件图与十字轴形状结构类似，我看了很久有些地方也没看明白，起初我以为这里是错误的，后来画出三维才算明白126外圆及其在主视图上的宽度。从十字块的零件图结构可以看出，其很多位置均是车出来的，但我的题目为精镶646孔，也就是46孔的夹具需要设计专用夹具，用车床车孔四爪卡盘夹紧肯定是不行，故46孔采用镇床加工，而其它加

3、工位置均采用车床加工。精镇中46孔夹具，镶床有立式和卧式之分，而常见镇床为卧式，故我设计的夹具所应用的机床也为卧式链床，定位位置为22外圆，定位方案采用两个固定V型块和一个衬套，夹紧方案为较链压板结构，导向为键模结构。关键词：十字块；精像中46孔夹具；固定V型块AbstractThegraduationdesignIassignedthetopicis:Crosspartsmachiningprocessandprecisionboring46holefixturedesign,theannualoutputof20000sets.Thecross-shapedpartissimilartot

4、hecross-axisshapeandstructure.Ilookedforalongtimeanddidntunderstandsomeoftheparts.AtfirstIthoughtthiswaswrong,butittookthreedimensionstofigureoutthe126circleanditswidthinthemainview.AscanbeseenfromtheCrossBlockspartdrawingstructure,manyofitspositionsarefromthecar,butmytopicistofineboring46holes,that

5、is,46holesofthefixtureneedtodesignaspecialfixture,four-jawchuckclampinglatheholecertainlyisnotgood,so46holeusingboringmachineprocessing,andotherprocessingpositionsareusedlatheprocessingoThejigforfineboring46holesisdividedintoverticalandhorizontalboringmachines,whilethecommonboringmachinesarehorizont

6、alones.Therefore,thejigIdesignedisalsousedforhorizontalboringmachines,with22outercircleasthelocatingposition,thepositioningschemeadoptstwofixedv-blocksandabushing,theclampingschemeisahingeplatenstructure,andtheguideisaboringdieStructureoKeyWords:crossblock;fineboring46holefixture;fixedV-block第1章绪论1.

7、1 课题的目的及意义以十字块为研究对象，发现其在应用中出现的一些问题并且进行改良，使加工所使用的实际时间大大缩短，进而效率大大提高，同时也可以保证精度，使加工过程中出现的一些问题得到很好的解决。首先，对十字块零件进行了功用、材料、性能、技术要求等方面的分析，制定了加工工艺路线；然后设计了十字块零件钻孔所需专用夹具，其中涵盖了对夹紧装置、导向装置及对刀的设计计算，并对夹具进行了工程分析；最后使用CAD软件绘制出十字块零件精镶中46孔夹具并拆画各非标件。通过分析和研究零部件，在加工精度和生产效率上都得到了提高。夹具的好坏对最终的产品质量有着最为直接的影响，例如精度，效率，成本等因素。怎样提高机床夹

8、具的质量及性能是设计人员的首要任务，也是如今机械生产行业的最主要的条件之一。为了使被加工工件的技术要求得到满足，就一定要让定位夹紧过程科学合理，这样才能让被加工工件的相对位置得到保证。1.2 国内外发展动态据以往机床中的工装夹具中，传统的而且使用的比较多的夹具夹装方法有压板夹持法、螺栓夹持构件、凸轮夹持法。而现如今常用的是型架工具，在设计此类型时要遵从以下几点：我们设计的这些夹具首先要可以确保工件的定位能够精准，且可以牢牢固定在目标位置；但不能施加过度的力以避免将工件损坏；夹紧工件时要在接触面处添加保护装置，也是为了避免使零件损坏；加工时因为夹具也会承受作用力，所以其本身的强度要满足要求；为避

9、免被加工工件安装错误，要设置保护装置；同时夹具也要有可以被操作人员验证其位置是否到位的客观条件；夹具的关键部位如果易磨损易腐蚀，则其也要满足互换的条件，易磨损的工装夹具部位，要采用硬度较高的材料，也可以采取其它手段，如使用热处理；设计的成本不可以过高。1.3主要研究内容机床夹具的设计在工艺装备设计中是一个十分重要的环节，它是确保产品的质量和生产率的一个特别关键的技术指标【22】。设计时要贴合实际，综合实际情况并参考国内外的技术，去其糟粕取其精华，再完善设计方案。具体可以参考下列的一些要素资料：1 .工件图纸：首先要读懂图纸，了解基本结构和技术要求，对工件的作用和位置有一个大致了解，随后深入剖析

10、具体内容。2 .工艺文件：先对加工的过程做一个大致的了解，随后对加工时候的一些要求比如工艺过程再做一个细致的了解，比如工件是怎么加工出来的，工件的表面粗糙度怎么样等一些因素，选取哪个基准面才能保证加工精度，需要使用什么样的机床去完成这个工序等，这些因素都需要考虑在内。3 .生产纲领：要合理的控制夹具生产的时候物料成本、技术成本、时间成本、人工成本等，确保保证产品质量合格的情况下，尽量的提高经济效益。第2章工艺规程设计2.1 十字块生产类型根据不同类型的生产纲领对生产类型进行划分，得到如下的三个结果：1 .单件生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，并且定制性和专业化产品很高，比如制造新的

11、产品，专用的零件或者定制化程度高的产品和零件。2、批量生产：产品数量较多，同一种产品在一年中批量生产，并以循环重复的方式进行生产。而小批量生产则向单件生产靠拢，大批量生产则向批量生产靠拢。3.大量生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，因此需要引入流水线工作重复的进行生产，达到巨大的出货量。生产类型的判断要根据不同的特性和各种，具体情况见表2-1o表2-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100

12、-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000生产纲领：年生产纲领是在一整个年度计划时间内生产的合格品，废品以及备用产品的总数量，有如下公式计算。N=Qn（I+a+4）式中：N零件的生产纲领（件/年）Q机器产品的年产量（台/年）n每台机器在年度计划内可以生产的产品数量（件/台）a备品百分率废品百分率N=Qn（l+a+）=20000l（l+10%+l%）件/年二22200件/年零件在重量和体积上确定为轻型小体积来那个键，根据表2-1将生产类型确定为大批生产。2.2 零件分析图2-1十字块零件图十字块

13、中224鬻外圆圆度0.01,平面度0.1,粗糙度Ra04两中心线垂直度公差0.03；162圆弧粗糙度Ral2.5;十字块轴颈头部有中心孔B3/4；126、68端面粗糙度Ra3.2;046廿侬孔粗糙度Ral.6o2.3 确定毛坯制定形式十字块零件材料为20CrMnTi,由文献表2225知，十字块厚度方向与水平方向单边余量1.5mm。A-A025图2-2十字块毛坯图2.4 基准选择在工艺规程的制定中，要严格的选择工艺基准，对于加工质量的控制有着重要的意义，可以直接的影响到生产效率，对于基准的选择，如果正确，那么可以极大的降低生产的难度，提高产品的良品率。反之，如果选择了不合适的工艺基准则有可能提高

14、生产的加工难度，增加废品率，甚至导致零件无法加工。2.4.1 精基准选择L在对精基准时进行选择的时候，要充分的考虑各方面的问题，不仅要有利于加工的进行，并且还要保证夹具的加紧方便，紧固，稳定，满足工作中的性能要求。2 .遵循基准重合原则，把设计基准和定位基准统一起来，避免因为基准的重复变换导致产生较大的加工误差，使得产品报废。3 .尽量的将分钟误差同意起来。4 .可以选择自身做为基准。5 .利用“互为基准”使十字块加工余量均匀，且在重复加工中保证其位置精度。6 .观看十字块零件图，选择外圆作为定位精基准，简化夹具结构，钱链压板夹紧机构夹紧工件，夹紧可靠。以十字块中心孔为定位基准，以十字块零件图

15、和基准统一原则。2.4.2粗基准选择1、由十字块零件图知，其不加工面只有四个轴颈之间中部的连接部分中的外圆和侧面，对于轴类零件，粗基准通常采用外圆，但此十字块零件有点特殊，故采用中间孔作为定位粗基准。2、十字块轴颈处为重要表面，为了使轴颈有均匀的加工余量，可以选择轴颈作为定位基准对其他轴颈进行精加工，从而保证轴颈质量，提高加工效率。3 .在对零件进行加工的时候，一般都要保证足够的加工余量进行二次加工，所以在进行粗加工的时候，要在加工余量小的地方选择粗基准。4 .选作粗基准的表面应该具有良好的表面加工质量，没有各种加工缺陷，这样才能保证获得足够的加工质量，满足客户的加工要求。5 .粗基准在加工的时候不到万不得已不要多次使用，需要特别注意的是主要定位基准，这样操作的位置误差才不会影响到加工结果。由十字口夹具的零件图及以及根据上述原则选择的粗基准（如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准），选择十字块43孔（即46的毛坯孔）作为定位粗基准。2.5工艺规程设计2.5.1 表面加工方案选择加工表面粗糙度