leyu·乐鱼(中国)体育官方网站 汽车制造工艺学课程设计-16009接管座加工工艺及车φ31.2管口夹具设计

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1、摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。设计选取接管座零件为被加工件，设计中包含了加工工艺规程制定、工序设计以及车31.2管口专用夹具设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改

2、进。关键词：接管座；加工工艺；工序；专用夹具；切削用量AbstractThis design involves the knowledge of machine manufacturing technology and fixture design, metal cutting machine tools, tolerance matching and measurement, etc.The design chooses the nozzle seat parts as the processed parts. The design includes three parts: the for

3、mulation of processing procedures, the design of process and the design of special fixture for 31.2 nozzle. In the process design, we should first analyze the parts, understand the process of the parts, then design the structure of the blank, and select the processing benchmark of the parts, then de

4、sign the process route of the parts; then calculate the size of the parts in each step, the key is to determine the process equipment and cutting parameters of each step; and then, we can choose the processing benchmark of the parts. The design of the special fixture is carried out, and the componen

5、ts of the fixture are selected, such as positioning elements, clamping elements, guiding elements, connecting parts between fixture body and machine tool, and other components. The positioning errors caused by fixture positioning are calculated, the rationality and shortcomings of fixture structure

6、are analyzed, and the design notes are given in the future. Intention to improve.Key words: nozzle seat; processing technology; process; special fixture; cutting parameters目 录摘要IABSTRACTII第1章 前言11.1课题背景11.2目的11.3选题的依据及意义11.4夹具的发展趋势2第2章 零件的分析32.1 零件的作用32.2零件的分析3第3章 工艺规程设计43.1确定毛坯的制造形式43.2基准面的选择43.3 制

7、定工艺路线63.4 确定各加工表面的加工余量63.5 基本工时的确立8第4章 车31.2管口专用夹具设计214.1问题提出214.2定位机构 214.3 夹紧机构234.4机床夹具的总体形式25总 结26参考文献27III第1章 前言1.1课题背景随着机械制造业的不断发展，社会对生产率的要求也越来越高，因此，大批量生产成为时代的要求，机械制造毕业设计涉及的内容比较多，它是基础课，技术基础课以及专业课的综合，是在学完机械制造技术基础和全部专业课，并进行了专业实习实习的基础上进行的，是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位

8、。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。1.2目的设计是在大学全部基础课,技术基础课以及所有专业课完成以后进行的.这是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学四年的的学习中占有重要地位.为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。通过对接管座零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出油缸后端三通接头零件加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生

9、产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。就我个人而言,希望能通过毕业设计对自己即将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力.1.3选题的依据及意义1）实现预定的功能，满足运动和动力性能的要求2）可靠性和安全性的要求机械的可靠性是指机械在规定的使用条件下，在规定的时间内完成规定功能的能力。安全可靠是机械的必备条件，为了满足这一要求，必须从机械系统的整体设计，零部件的结构设计、材料及热处理的选择、加工工艺的规定等方面加以保证。3）市场需要和经济性的要求设计中，自始自终都应把产品设计、销售及制造三方面作为一个整体考虑。只要时间与市场信息密切配合，在市场、设计、生产中寻求最佳

10、关系，才能以最快的速度回收投资，获得满意的经济效益。4)操作使用方便的要求机器的工作和人的操作密切相关。在设计机器时必须注意操作要轻便省力、操作机构要适应人的生理调节、机器的噪音要小、有害介质的泄露要少。5)工艺性及标准化、系列化、通用化的要求机械及其零部件应具有良好的工艺性，及考虑零件的制造方便，加工精度及表面粗糙度适当，易于装拆。设计时，零件、部件和机器参数应尽可能标准化、通用化、系列化，以提高设计质量，减少成本。1.4夹具的发展趋势机械设计自动化术的应用与发展，是机械制造业技术改造，技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济

11、各部门的技术进步有很大直接影响。因此，发展我国的机械制造业自动化技术，符合我国社会主义的基本原则，符合我国现代生产发展规律，而如何发展我国的机械自动化技术，这里有个技术政策问题，应该实事求是，一切从我国的具体国情出发，做好各项基础工作，是我国的机械自动化技术发展之路。发展低成本自动化技术，潜力大，前广阔，投资相对较少，而且见效较快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。第2章 零件的分析2.1 零件的作用接

12、管座零件是国外近年来应用较多的，用于支管连接的补强型管件，代替传统使用的异径三通、补强板、加强管段等支管连接型式，具有安全可靠、降低造价、施工简单、改变介质流道、系列标准化、设计选用方便等突出优点，尤其在高压、高温、大口径、厚壁管道中使用日益广泛，取代了传统的支管连接方法。2.2零件的分析图2.1 接管座接管座共有十二处加工表面 ，其间有一定位置要求。分述如下：1、2×6.5孔上端面 2、2×6.5孔下端面3、 2×6.5孔4、48.5孔 5、28端面6、33外圆7、31.2管口8、28外圆 第3章 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为ZL铝合金，铸件有

13、多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。3.2基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过

14、程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。一： 粗基准的选择原则1）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。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。二 精基准的选择原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设

15、计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4）为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。3.3

16、 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。工艺路线方案：工序01：金属性浇铸工序02：固溶时效处理工序03：粗铣、精铣2×6.5孔上端面工序04：铣2×6.5孔下端面工序05：钻 2×6.5孔工序06：粗车、精车48.5孔 工序07：车28端面 、33外圆；粗车、精车31.2管口、28外圆工序08：钳工去毛刺工序09：检验至图纸要求并入库3.4 确定各加工表面的加工余量1、2×6.5孔上端面的加

17、工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。粗铣 单边余量z=1.5mm精铣 单边余量z=0.5mm2、2×6.5孔下端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。粗铣 单边余量z=1.5mm精铣 单边余量z=0.5mm3、2×6.5孔的

18、加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步钻削方可满足其精度要求。4、48.5孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=4.35mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步车削（即粗车、精车）方可满足其精度要求。粗铣 单边余量z=4.1mm精铣 单边余量z=0.25mm5、28端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=4.35mm,

19、铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。6、28端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。7、31.2管口的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=0.9mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步车削（即粗车、精车）方可满足其精度要求。粗铣

20、单边余量z=0.5mm精铣 单边余量z=0.4mm8、28外圆的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=0.9mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步车削（即粗车、精车）方可满足其精度要求。粗铣 单边余量z=1.1mm精铣 单边余量z=0.5mm3.5 基本工时的确立工序01：金属性浇铸工序02：固溶时效处理工序03：粗铣、精铣2×6.5孔上端面工序一：粗铣2×6.5孔上端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，5。 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余

21、量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为工序二：精铣2×6.5孔上端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，5。 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机

22、床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为工序04：铣2×6.5孔下端面1、选择刀具刀具选取硬质合金圆柱铣刀，刀片采用YG8,，5。 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为工序05：钻 2×6.5孔确定进给量：根据参考文献表2-7根据Z525立式钻床说明书

23、，主轴进给量，根据参考文献表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献表4.2-12，取 故实际切削速度为切削工时：，走刀次数i=2则机动工时为工序06：粗车、精车48.5孔 工步一：粗车39.8孔至481、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金内孔车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。1）确定切削深度由于单边余

24、量为4.1mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4leyu·乐鱼(中国)体育官方网站，在粗车48.5孔 、刀杆尺寸为16mm×25mm、3mm、工件直径为0100mm时，=0.10.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。根据表1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当2mm,0.35mm/r，=350m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为=760×1.17N=889.2N由于切削时的进给力小于

25、机床进给机构允许的进给力，故所选=0.26mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，3mm，0.25mm/r，切削速度=140m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,=1.0(均见表1.28），故=1400.80.650.811.15m/min67.8m/min 450r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=460r/min则实

26、际切削速度=67.8m/min5）校验机床功率由表1.24，3mm，0.27mm/r，46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=460r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。