夹具钻斜孔用组合夹具及其相应元件库的设计说明书

CA6140杠杆零件机械加工工艺规程及工装夹具设计

目录

摘要.............................................................................................................................................................................2

第一章 绪论...........................................................................................................................................................4

1.1机械制造的重要性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.2夹具的发展历史. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

1.3小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

第二章 零件的工艺性分析................................................................................................................................7

2.1零件的作用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.2确定毛坯类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.3毛坯余量的确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

第三章 工艺规程设计.......................................................................................................................................13

3.1零件的工艺分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

3.2加工阶段划分的作用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

3.3制定加工方案即机械加工工艺路线的确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

331工序的合理组合 14

332工序的分散与集中 14

3.4定位基准的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

3.5工序计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

351粗、精铣2500021mm孔平面 18

352钻、扩、铰孔25mm 20

353粗、精铣宽度为30mm平台 23

354钻孔12.7mm 25

355钻攻M8螺纹孔、锪孔14mm 28

356粗、精铣2-M6上端面 31第四章 钻床夹具设计.......................................................................................................................................36

4.1钻床夹具说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

4.2夹具分析说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

4.3定位方案确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

4.4夹紧方案确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

4.5导向方案确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

4.6定位误差计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

4.7切削力和夹紧力计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

第五章 结论.........................................................................................................................................................44

参考文献..................................................................................................................................................................45

致谢...........................................................................................................................................................................47

1

CA6140杠杆零件机械加工工艺规程及工装夹具设计

摘要

本次毕业设计的课题是C A6140车床杠杆零件的机械加工工艺规程及夹具的设计本次毕业设计的目的主要是通过对车床杠杆零件的机械加工工艺性的分析包括毛坯选材制造方法、零件的工艺性分析、工艺卡片的编制、夹具的设计以及最后的论文撰写设计方法主要是通过查阅相关书籍、文献特别是关于机械加工工艺方面的专业书籍通过分析零件在机器中的位置和共用结合零件图纸的尺寸精度和技术要求等制定机械加工工艺路线根据工艺路线选择加工设备、量具、刀具等要素。

本次毕业设计的设计路线主要如下第一首先绘制CA6140车床杠杆的零件图第二初步拟定杠杆的机械加工工艺路线第三根据零件图设计一套夹具该夹具是钻杠杆斜面两个M6螺纹孔底孔的专用夹具第四根据机械加工工艺路线编制机械加工工艺卡第五编制说明书一份。

关键词杠杆 工艺规程 工艺卡片 夹具

2

CA6140杠杆零件机械加工工艺规程及工装夹具设计

Abstract

The graduation design topic is the design of machining process planning andfixture CA6140 lathe Lever spare parts, the purpose of this graduation design ismainly through analyzing the machining process of lathe lever parts, including theblank material manufacturing method, parts of the process analysis, process card,fixture design and preparation finally the thesis writing; design method is mainlythrough consulting relevant books, literature, especially on the machining process ofprofessional books, through the analysis of the position of parts in the machine andthe common parts diagram paper, combined with the dimensional accuracy andtechnical requirements such as the development of mechanical manufacturing process,according to the process route of processing equipment,measuring tools,cutting toolsand other elements.

The design route of the graduation design is mainly as follows: the first, the firstdraw CA6140 lathe lever parts diagram; second, the initial formulation of mechanicalprocessing routes lever; third,according to the design of a fixture parts diagram, thefixture is a special jig drilling lever slant two M6 screw thread bottom hole;Fourth,according to the machining process route for the preparation of the machining processcard;fifth,a compilation of instructions.

Keywords: lever process specification process card fixture

3

CA6140杠杆零件机械加工工艺规程及工装夹具设计

第一章 绪论

1.1机械制造的重要性

机械设计制造及其自动化与机械制造行业的关系可以说是不可分割的一个国家的制造业的发展主要取决于该国的机械设计制造专业的发展和进步机械制造的自动化程度直接决定了该国的制造业水平机械制造的自动化就是指在制造产品时依靠机器来操作的程度对于当今比较流行的数控技术、人造机器人技术、电器自动化技术等都属于机械制造自动化的范畴现在国内已经有很大一部分企业都拥有了一定程度的自动化生产设备这绝对是得力于机械自动化专业的研究成果为此我们必须将该项技术一直发展下去。

对于我们从事机械行业的学生来说学好机械专业相关知识是非常重要的这不仅决定了我们将来的发展方向而且对于提升自己的自身修养很有作用这期间所涉及到的专业知识是非常之广泛的机械类产品从毛坯成型、材料的热处理、金属切削加工等工序最终成为我们所想要的零件这个过程就称之为机械加工过程包括刀具、量具、夹具等的设计 以及动力供应等辅助过程在机械加工过程中通过切除零件毛坯与我们理想产品相比较多余的部分这个过程直接影响我们最后所得到的产品的形状和尺寸我们称之为直接生产过程所有的机械产品都是由直接和辅助生产过程组成。

机械制造业所涉及的行业很广泛包括纺织业、机械港口业、数控技术、运输机械技术、水利机械行业等等机械制造业体现了一个国家的技术水平体现一个国家的科研技术、是国民经济的支柱产业是一个国家工业化的程度标志之

一但是相比于西方发达国家的机械制造水平来讲落后不止一年两年而是几十年甚至更多。机械制造业是一个综合的技术对于一个企业来讲没有先进的制造技术必定在经济社会无法立足必定会被其他优秀企业所取代因此它并不限制在制造的本身它所涉及的产品可以说是包罗万象小到普通市民的衣食住行大到一个国家的军事、 国防无处不体现机械制造水平。

机械制造技术水平的高低决定一个国家的经济命脉我们可以从以下几个方面来阐述

4

CA6140杠杆零件机械加工工艺规程及工装夹具设计

1、 制造业技术高低决定了社会的发展程度

2、 科学技术的发展直接服务于制造业

3、 制造技术是所有工业的支柱

4、 国力和国防的后盾。

从上个世纪就开始发展的机械制造业在经历了一个多世纪的发展后现在的机械制造水平可以说是已经很高了而且它的重要性也越来越得到体现对我们的日常生活都有比较大得影响这也对机械制造也的发展提出了更加严峻的挑战。

高科技和自动化为机械制造的发展指明了一个大的方向可以说自动化已经成为各国对机械制造的发展目标虽然这个名词没有确定的含义但是目前国际公认的高水平高技术均是生产自动化这不仅能够代表一个国家的制造业水平而且对于人性化的生产过程来说是必不可少的目前公认的先进制造技术是传统的机械制造业吸收和发展了电子、机械、运输等行业的精髓吸收和消化了这些行业的技术这样就集中了其他优势行业的成熟技术使得先进的机械制造业成功吸收和发展了他们的优势。现在先进的机械制造也与电子、电气产业技术是不可分割的现在的自动化是完全依赖于电气设备也可以这样说 自动化程度的高低取决于电气化的程度在过去比较流行的P LC技术在快速发展的自动化技术下已经无法满足日益发展的社会进程 目前比较高度的就是伺服控制现在发展的比较成熟的伺服控制技术在自动化技术的应用已经显而易见是目前甚至将来的几十年之间无法替代的。

1.2夹具的发展历史

夹具最初在机械加工过程中只是起到夹持工件的作用可以说夹具在过去只是发挥着他的最原始的功用。随着社会进程的不断发展原始的夹具已经无法满足现代化的机械加工过程现代讲究的是高效、低成本这必将提升夹具在机械加工过程中的重要作用现代的夹具不仅起到夹持工件的作用还起到定位、夹紧等作用好的夹具甚至能简化加工工序使得加工变得更加简便、工序变得更加精简、同时也减少了机械加工的时间、降低了工人的劳动强度现代夹具技术

5

CA6140杠杆零件机械加工工艺规程及工装夹具设计

已经形成了独立的科目可以说任何一个加工过程都离不开夹具现在定位与元件、夹紧机构等得发展也使得夹具的发展更加快速、简便可以说夹具的发展经历了简单到复杂到高精度。

1.3小结

本次的毕业设计中重要的一项就是夹具的设计在设计的过程中我查阅了很多相关的书籍和论文著作也利用了互联网技术期间查阅了很多机械专业的相关知识其中重要的一部分就是夹具的设计以及夹具设计应该注意的事项期间也学到了很多书本上学不到的知识我还利用实习的机会深入工厂一线到车间参观工厂的工装夹具、这些都是厂里技术人员经过实际检验而制造的工装夹具是经过实际验证的期间我也询问过他们设计夹具的过程中应该注意的问题这对于我之后设计夹具来说是很重要的一个过程。

没有一个设计是完美的在这里希望指导老师指正。

6

CA6140杠杆零件机械加工工艺规程及工装夹具设计

第二章 零件的工艺性分析

2.1零件的作用

本次毕业设计我的设计课题是C A6140车床杠杆零件的机械加工工艺设计及专用夹具的设计在车床中杠杆的作用主要是起到支撑和固定的作用与各零件间的配合符合要求。

2.2确定毛坯类型

图2-1 CA6140车床杠杆三维模型

毛坯的制造方法有很多有铸件、锻件、成型件等等各有各的优点和缺点一个毛坯的制造方法决定了后续加工的难易程度、加工方法、加工精度以及加工过程中所涉及的费用、成本等问题毛坯的精度提高了。

毛坯的选择应该从以下几方面考虑。

(1)毛坯的选材对毛坯的制造也是至关重要的什么时候用铸件毛坯什么时候用

7

CA6140杠杆零件机械加工工艺规程及工装夹具设计

锻件毛坯都是有讲究的型材或者铸钢件主要用在对零件力学性能没有太高要求的场合。

(2)对于阶梯轴的毛坯制造我们通常需用钢质的材料但是如果阶梯轴的直径相差不大则可以选用棒料来作为毛坯对于大型零件的毛坯由于没有那么大的型材所以只能选用锻造或者铸造来生产毛坯

(3)一般在新产品试制时多采用的是锻件 因为既然是新产品开发那么产品技术还不够成熟这时如果采用的是铸造毛坯的话会产生严重的浪费原因是铸造毛坯模具的制造成本比较高而且一种模具只能铸造出一种尺寸和形状的毛坯而在新产品试制过程中难免对零件图纸有需要修改的地方这样带来的后果就是图纸每修改一次就要做一套模具这样不仅是人员、资金和时间上的浪费对于一个公司新产品更新周期也是不好的影响所以单件试制产品时多选择成本比较低的锻打件毛坯。

(4)各个公司都有自己技术掌握的比较好的地方就拿一个做产品的公司来说一般都对加工方面比较专注一个产品是由多少个零件装配而成该工厂可以完成对毛坯零件的最后机械加工但是零件最初的毛坯制造、热处理等工序基本上不会自己去操作只有动员外协单位来协助自己这样才能为公司带来更高的利润。

(5)同样的毛坯制造方法不同的毛坯材料给一个工厂带来的经济利益是不一样的同样相同的材料采用不同的加工方法也是这样。最近几年一些现金的毛坯成型方法比如精锻、注塑成型、三维打印技术等都是技术的革命同样一些先进的加工方法更是层出不穷比如车削中心、加工中心、机械手等这些成型和加工方法的出现不仅降低了加工成本。

根据杠杆零件图绘制的杠杆毛坯图如下图所示

8

CA6140杠杆零件机械加工工艺规程及工装夹具设计

图2-2 CA6140车床杠杆毛坯图

分析C A6140车床杠杆零件图知道零件的材料H T200。由于年产量为4000件达到大批生产的水平而且零件的轮廓尺寸不大铸造表面质量的要求高故可采用铸造质量稳定的适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程而且还可以提高生产率。

2.3毛坯余量的确定

毛坯余量是指机械加工过程中切除的金属层的厚度包括总加工余量和工序余量加工过程中所切除毛坯材料的总厚度称为毛坯余量也叫总加工余量一般毛坯余量不是经过一次切削就可以完成切除的而是分为几道工序切除。

我们在计算工序尺寸时往往会留一定的公差所以在实际机械加工过程中所切除的金属层厚度是不等的。 。

下图表示工序余量与工序尺寸的关系。

工序余量可按照下式进行计算

对于被包容面工序尺寸等于上道工序基本尺寸减去本道工序基本尺寸对于包容面 工序尺寸等于本道工序基本尺寸减去上道工序的基本尺寸

按照入体原则标注极限偏差

Z=Z min+Ta(2-1)

9