机械制造技术课程设计-外筒零件加工工艺及磨床夹具设计（全套图纸）(17页).doc

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1、-机械制造技术课程设计-外筒零件加工工艺及磨床夹具设计（全套图纸）-第 16 页目录摘 要2引 言3第一章 零件加工工艺规程设计41.1零件的分析41.2确定毛坯的制造形式51.3基面的合理选择51.4制定工艺的路线51.5加工设备以及装备的选择61.6 加工时间的确定81.7确定切削用量及基本工时9第二章 磨夹具的设计152.1磨夹具设计的要求说明152.2夹具设计的要点162.3夹具的组成162.4定位机构172.5夹紧机构172.6确定夹具体结构尺寸和总体结构17总 结19致 谢20参考文献21摘 要外筒这个课题知识方面包括了加工中零件的定位，夹紧情况，工艺流程以及专用夹具的设计。还有，

2、进行工艺的计算，测量等方面的考核，从而做出一个高质量的零件。首先，先对零件的分析，对零件的结构和技术等方面的了解。接下来做好零件的加工基准定位，夹紧。然后做出相应的工艺流程，计算零件的每个工步，包括测量方面。制作相应的工序卡。最后，专用夹具的设计。将所学的知识与实践相结合，然后进行夹具定位的相关计算，在其中所带来的误差。做到实际和测量都一致。利用它的知识基本概念、理论。从而分析夹具的设计有没有合理。如果存在设计的不足之处，那么要利用知识去慢慢调整、改变。才能更好地完成本次的设计任务。关键词：外筒、工艺、夹紧、定位、夹具引 言机械制造业在如今的社会是重要的一部分，与当今社会的发展必不可少的部分。

3、是世界每个国家研究和发展的主题。它更占有非常重要的地位。从某些意义上来说，一个强大的国家都离不开制造业方面的。有关机械制造方面的过程，也就是人类不断追求的过程。在古代到如今，机械制造都是人们生活的重要部分。由于人们的追求越来越高，所以现在的制造业越来越先进。在人类的初期，人们为了生存和一些必要的工具，从而制造了刀、剑、兵器、盘、碗、等用具和一些农业工具。这些简单的制造用品其实也是机械制造的初期表现。这也是后来人们对机械慢慢的追求，在质量等方面的追求开端。随着机械行业的慢慢发展，制造业方面的规模渐渐地扩大。然后向文化，工业等方面出发发展。再后来，渐渐地开始了大工业生产，提高了人类的物质生活和文明

4、。不过，人们的追求也更激烈，在机械制造业方面更上一层楼。如今，科学技术方面有了更先进和更更快的发展，这些都与制造工艺密不可分。如今机械制造方面的作品有汽车、飞机、轮船等就是一个重要的代表。更出色的制造实现了航天，宇宙飞船。人造卫星等技术制造的出现。从古代到现代，从开始的刀、兵器、碗、耕田用具等到如今的汽车、飞机、轮船以及宇宙飞船。这些的改变是人们在机械制造业的不断追求进化而来。也是由于这些，才使得人们现在的生活更加美满。使得现在人类向太空迈进探索。第一章 零件加工工艺规程设计1.1零件的分析图1 外筒零件图上图为我cad绘制的零件图。从该零件结构来看，结构相对比较简单，但表面的加工情况较为复杂

5、。要求做到零件加工保证表面的精度和粗糙度。（零件具体的结构，尺寸，技术要求，公差等见图）1.2确定毛坯的制造形式零件的材料选取HT200，这些材料的选择，要做到考虑它的生产效率，和成本。做到既要提高生产效率也要考虑成本问题为最低。当然还有一个不可缺少，那就是要求保证加工的精度与质量。综合可以得出外筒零件的毛坯材料选择铸造比较适合。那是因为要是选择型材，那么加工的余量浪费巨大，这些从经济方面角度考虑不合理利用型材，不但浪费材料还给刀具和机床等制造机器带来很大的消耗，使得工作艰难还浪费材料。所以这次设计选择的毛坯制造形式为铸造，它具有的性能为抗扭也抗拉等。强度适合。经济合理。1.3基面的合理选择合

6、理地去选择基面这是工艺规程重要的一步，要求保证加工的精度与质量。又要考虑成本降为最低。可以说基面的合理选择也是非常重要的一部分。在选择过程中要做到与其他方案的对比，以及通过相关知识的计算得到最终的选择。1.4制定工艺的路线怎样去制定工艺的路线呢，这是本次设计过程需要去考虑和追求的一部分。这些的制定出发点为首先要考虑零件的形状结构、和尺寸大小以及质量精度等等方面的技术要求。确定为要生产的条件下，要考虑去制作专用的夹具，并考虑制作的成本这些。上面这些都是制定路线的考虑。综合了上面的那些考虑要求，所以本人设计了如下面的工艺路线，如下表所示。表1 加工工艺规程卡工序号工序名称工 序 内 容10铸铸造2

7、0检检查铸造出的毛坯是否符合30车车工件的端面40铣粗、精铣工件的84.5mm外圆端面50钻钻30mm的孔，然后倒角60镗镗工件左侧67mm的孔70车车工件左侧70mm的刀槽80镗镗工件右侧67mm的孔90车车工件右侧70mm的刀槽100车精车76mm的平面110车车76mm的外圆弧面120车车60mm的外圆端面130攻攻两侧M76的螺纹140钻钻8-8mm的孔150钻钻2mm的孔160钻钻6-1.5mm的孔170镀工件的表面G和H进行镀铬处理180镀除工件的表面P和Q外，其它表面都进行镀铬处理190处理工件的表面P和Q进行发蓝处理200入库检验，清洗，入库1.5加工设备以及装备的选择工序30

8、：车工件的端面 本工序加工需要用到的加工设备为CA6140端面车刀，装备为专用夹具和游标卡尺。工序40：粗、精铣工件的84.5mm外圆端面本工序加工需要用到的加工设备为XK6132端面铣刀，装备为专用夹具和游标卡尺。工序50：钻30mm的孔，然后倒角本工序加工需要用到的加工设备为ZK2130A麻花钻，装备为专用夹具和内径千分尺。工序60：镗工件左侧67mm的孔本工序加工需要用到的加工设备为T46X镗刀，装备为专用夹具和塞规。工序70：车工件左侧70mm的刀槽本工序加工需要用到的加工设备为CA6140车刀，装备为专用夹具和游标卡尺。工序80：镗工件右侧67mm的孔本工序加工需要用到的加工设备为T

9、46X镗刀，装备为专用夹具和塞规。工序90：车工件右侧70mm的刀槽本工序加工需要用到的加工设备为CA6140车刀，装备为专用夹具和游标卡尺。工序100：精车76mm的平面本工序加工需要用到的加工设备为CA6140车刀，装备为专用夹具和游标卡尺。工序110：车76mm的外圆弧面本工序加工需要用到的加工设备为CA6140车刀，装备为专用夹具和游标卡尺。工序120：车60mm的外圆端面本工序加工需要用到的加工设备为CA6140车刀，装备为专用夹具和游标卡尺。工序130：攻两侧M76的螺纹本工序加工需要用到的加工设备为CA6140丝锥，装备为专用夹具和量规。工序140：钻8-8mm的孔本工序加工需要

10、用到的加工设备为ZK2130A麻花钻，装备为专用夹具和内径千分尺。工序150：钻2mm的孔本工序加工需要用到的加工设备为ZK2130A麻花钻，装备为专用夹具和内径千分尺。工序160：钻6-1.5mm的孔本工序加工需要用到的加工设备为ZK2130A麻花钻，装备为专用夹具和内径千分尺。1.6 加工时间的确定 要做到合理的时间定额，可以使生产率提高。也是比较重要的一部分。在进行工件加工的时候，不仅仅是设备以及工艺装备这些加工需要时间，实际的加工时间还应该包括在整个设计过程中所需要消耗的时间。这些时间包括各个方面的使用时间。这些时间的消耗包括如下所示，整个工件的时间定额的组成有：（1）基本时间。操作过

11、程中改变工件的尺寸。包括在刀具的磨、然后加入、切削、切出等这些消耗的时间算为基本时间。（2）辅助时间。在操作过程中，为了完成工序，进行一些需要辅助工件装配等所浪费的时间总和就是辅助时间，它包括卸工件、装工件、停止机床操作、测量工件的尺寸等所消耗的时间就是所说的辅助时间。（3）工作地点服务时间。就是说工人在操作的时候，需要时间去做刀具调整、更换、收拾一些工具和清理等所消耗的时间。（4）人工休息时间。就是在一天上班时间段里，工人需要中途休息。恢复体力再接着去上班，这段时间里是人工休息时间。（5）终结整理时间。就是完成加工工件需要整理而消耗的时间段。以上都是基本时间的计算和考虑，它们这些时间的总和就

12、是整个工作操作的消耗时间量。1.7确定切削用量及基本工时由在校所学习的相关知识，得出切削用量包括三个方面，第一：切削深度。第二：进给量。第三：切削速度。它们三者的为，首先考虑切削的深度和进给量，最后才确定下来切削的速度。工序30：车工件的端面查出文献资料得出如下进给量。，取切削速度。，由此可以求得机床主轴的转速值为：计算主轴转速依据机床说明书取实际的速度基本时间的确定 钻削基本工时的计算公式：刀具切入为，取3刀具切出为=（14），取4所以 工序40：粗、精铣工件的84.5mm外圆端面加工材料：HT200加工机床：立式铣床X52K型加工刀具：铣刀确定铣削背吃刀量：取=4mm确定每齿进给量 ：每齿

13、进给量=0.080.15mm/z，取=0.08mm/z铣刀钝磨标准和耐用度：后刀面磨损极限为1.8mm，T=150min确定切削速度：=22.5m/min所以机床主轴转速为：r/min按照机床的实际情况取n=60r/min=1r/s，所以实际切削速度v：=23.55m/min每分钟进给量如下所示：=zn=0.081460=67.2mm/min实际的每齿进给量为如下所示：=0.071mm/z最后的切削用量见如下：。计算基本时间刀具的切入值为：2）刀具的切出值为：=13已知式中的各个值为：=60mm/min，=94mm，=1mm，=0.5（125-+（12）=24mm，+=25mm所以得出基本工时

14、为：=1.98min.工序50：钻30mm的孔，然后倒角切削深度。进给量。，取切削速度。，由此可以求得机床主轴的转速值为：计算主轴转速依据机床说明书取实际的速度基本时间的确定 钻削基本工时的计算公式：刀具切入为，取3刀具切出为=（14），取4钻孔深度l=39mm所以工序60：镗工件左侧67mm的孔加工的机床：卧式镗床加工的刀具：硬质合金镗刀确定切削深度：确定进给量：取确定切削速度：查文献表得机床主轴转速：根据机床实际参数取所以实际切削速度：工作台每分的进给量：计算加工基本时间： 切削层长度：切入长度： 切出长度：， 取机动时间：工序70：车工件左侧70mm的刀槽计算办法同工序30，在此不再计算

15、工序80：镗工件右侧67mm的孔加工的机床：卧式镗床加工的刀具：硬质合金镗刀确定切削深度：确定进给量：取确定切削速度：查文献表得机床主轴转速：根据机床实际参数取所以实际切削速度：工作台每分的进给量：计算加工基本时间： 切削层长度：切入长度： 切出长度：， 取机动时间：工序90：车工件右侧70mm的刀槽 计算办法同工序30和工序70，在此不再计算。工序100、工序110和工序120.同上工序130：攻两侧M76的螺纹加工的机床：台式钻床加工的刀具：锥柄麻花钻确定本工序的进给量：查取确定本工序的切削速度：取计算机床的主轴转速：按照钻床的参数可以取。所以得出实际切削速度：计算切削的工时见下所示被切削

16、层的长度：刀具切入的长度：见下刀具切出的长度：，在这个范围取。计算出加工的基本时间为：见下所示工序140：钻8-8mm的孔机床：台式钻床（Z525）刀具：锥柄麻花钻（硬质合金）确定本工序的进给量：查取确定本工序的切削速度：查取计算机的床主轴转速：按照钻床的实际参数取所以有实际切削速度：计算切削的工时见下被切削层的长度：刀具切入的长度值为：刀具切出的长度值为：，在这个范围内取。所以得出加工基本时间：工序150：钻2mm的孔计算办法同工序140，在此不再计算。工序160：钻6-1.5mm的孔计算办法同工序150，在此不再计算。第二章 磨夹具的设计2.1磨夹具设计的要求说明夹具的设计就是应该做到满足

17、加工的要求。根据加工要求的不同来进行选用的夹具就不同。夹具可以分为两种，它们为通用夹具和专用夹具。通用夹具就是可以通用于不同工步进行工件的加工。适合于一般的加工。专用夹具是针对于某个工步做出对应的夹具。只能用于某一工步。做出它的相应夹具也是为了提高加工精度和加工效率。 外筒零件它要进行批量生产，那么在考虑在加工的过程能够提高生产效率和降低人工劳动力等因素。由此要设计一些专用的夹具。设计专用夹具来进行加工。如下所示为本次的专用夹具总装配图。图2 夹具装配图2.2夹具设计的要点工件的夹紧要做到相对的合理性。因为在加工的过程中，本身工件和夹具都会在操作过程中跟随着主轴来高速地回转，这样的话，所以，在

18、设计方面要考虑夹紧力，要做到操作的时候夹紧力足够大来满足加工要求。而本环节是进行夹具设计环节。要制作一个合理的夹具，那么要从很多方面进行考虑制作，考虑设计制作过程的成本。制作出来的夹具要能够提高于加工效率，使得减少人工操作。夹具结构方面不能出现一些笨重等情况，体积过大。这样不但浪费材料、还使得安装加工特别地不方便。2.3夹具的组成一个整套的夹具由很多元件组成，具有的元件包括下面所示：（1）定位装置。定位装置的制作目的就是能够更好地把工件固定于某一个正确位置，能够进行正确的加工。减少定位误差。（2）夹紧装置。夹紧装置它是使得一个加工的工件能够得到夹紧，使得工件不会因为加工时的切削力或者其他外力的

19、作用使得工件离开正确的位置，工件的偏移或者松动使得加工产生误差。影响加工精度。（3）对刀或导向装置。这种装置它可以使得加工需要的刀具在其定位元件的准确位置，进行加工。（4）连接原件，这个的作用就是使得安装的夹具能够正确地在机床的准确位置。（5）夹具体。这个是一个基础元件，通过这个元件可以把设计的夹具其他相关元件全部地相连起来，形成一个整体夹具。（6）其他元件或装置，这些元件或者装置主要是相对一些特殊或者需要的夹具而设计。还有的夹具为了能够更快更准地安装夹具而设置一些预定位装置。这样的设计可以能够使得夹具装卸方便。还有的夹具设计得比较大型，所以制作一些相应的元件如吊装元件等。2.4定位机构读取零

20、件图纸得出孔的加工技术方面的相关要求，通过图纸分析工件需要限制它的自由度。总共有6个自由度限制。定位销，芯轴，大端面这些是选定的元件。然后做出一个比较可靠的定位方案。2.5夹紧机构进行加工的时候，把外筒工件和夹具安装在机床上进行加工。那么需要把它们固定在上面，做到这些因素那就需要设计夹紧的机构。工件在加工的进行时，会因为机床的运动而转动。如果设计不合理，那么会使得工件随着加工的进行会产生震动或者飞出等危险情况。即影响加工操作的效率又威胁人身安全。所以，为了防止这些情况的发生，那么应设计一套合理的夹紧机构。设计夹紧机构重点是考虑三个要素，即大小、方向和作用点。夹紧设计要围绕这三点进行设计。制作的

21、夹紧机构考虑如下这些，要做到这些才算是一个合理的夹紧机构。2.6确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的材料为HT200，夹具体选择的是铸件，应该要做到时效处理。夹具体的基本要求如下这些所示：（1）有一定精度和尺寸稳定性。在设计夹具体的时候为了考虑到精度稳定性等问题，所以需要把夹具体的尺寸设计为适当可靠，考虑到零件在加工后能够使得尺寸保持稳定，那么要做到一定的表面处理。如进行时效处理。这样才能够达到设计的要求，所以设计夹具体要做到夹具体有一定的精度和尺寸稳定性。（2）要有足够的强度和刚度因为在进行加工的时候会有其他力的影响，比如夹紧力这些外在因素的影响。为了防止夹具在这些力的影响下使得夹具产生

22、变形或者出现压痕等不良现象。（3）具有良好的结构工艺性和使用性夹具的设计，它的外形一般都是想对比较大。所以会出现一些笨重的夹具。加上夹具的技术要求也是很高，固考虑到这些因素，设计要力求于方便，设计的结构不能过于太复杂、尽量把夹具体设计为体积最小化、简单。当然，在这些的基础上要保证加工的零件的加工技术要求能够达到目的。达到一定的设计精度。（4）应设计排料槽夹具在加工操作的过程中，加工的工件会有很多废料随着切削等操作会渐渐积累多。考虑到工作效率以及操作方便甚至人身安全等情况。否则，随着加工的过程废料积累多了会慢慢影响定位和工件的精度。设计的排废料槽也是为了能够在加工的时候废料得到及时向废料槽排出。

23、操作起来方便可靠。（5）夹具在机床上的安装应可靠合理设计完后要把夹具安装到机床上来加工，这时候要考虑到安装的稳定性等问题。应做到把夹具的重心降低、增加它的支撑面积等来保证安装的稳定可靠。安装夹具于机床的时候也要考虑后期的操作安全问题，要力求安装于机床能够稳定地运行进行加工。使得操作放心。总 结时间过得真快，在校三年这么快就过去了。回想在校几年里，时间虽然短暂，但过得还挺充足。而且在其中学习了很多相关的机械知识和机械制图软件。这次我的毕业任务老师分配给我的是外筒。这次的任务课题是外筒。完成任务的过程中，不但在其中巩固了知识。而且也让我知道实践也是非常重要的一部分。理论固然重要，但要把它好好利用到

24、实践中。否则就是纸上谈兵。做到知识和实践相结合。学会把握好相关设计的知识，设计的技术、步骤、过程、计算、测量等方面的要领。只有做到这些知识和实践相结合，才能更好地完成本次的毕业设计任务。在这其中，我利用到了在校期间积累的设计知识，和通过查阅相关的资料、手册、和机械课本等。并利用AutoCAD等相关制图软件来实践完成设计任务。综合利用它们来工作，这样不但精准，而且保证了效率方面。这个过程即充实又是一个非常值得回味的过程。通过这段时间的学习和实践，巩固了这几年的知识，同时也是这几年努力的考核。我将要踏入社会工作，这次的一个大考核给了我打下良好的基础。致 谢本次设计让我收获巨大。首先，我感谢学院这三

25、年来对我的培育，让我在大环境下学习到了很多相关专业知识，提供一些比较好的设备让我们实践和学习，使得我在大学度过了一个充实和有意义的时光。感谢学院的领导给我那么长时间来完成这个毕业设计任务，在设计过程中遇到很多问题请教老师，感谢老师能够认真指导我，为我分析问题。谢谢老师的亲切关怀。这次我的毕业论文领导安排下来的是外筒，对于那时候的外筒设计夹具之类这些，我当时仍然有些茫然，在这过程中是指导老师给我的分析，我渐渐地有了头绪，有了老师的指导我慢慢地在夹具设计方面实践了起来，在这其中，我在老师的身上学习到了很多很多方面的知识。不单单是知识方面，还有对工作方面的态度严格要求。要做到耐心和认真去思考问题，好

26、的是在老师的指导下最后完成了这次设计题目。这对我将来的成长真的非常有助。而且让我发现了夹具方面设计的魅力，并决心以后工作努力深造下去。感谢。在这次设计过程中，我还得到同学的帮助与指导。感谢同学们的无私，无私的帮忙和指导。在本次设计夹具的过程中，同学们都不厌其烦地帮助。比如夹具的可靠方面选择和有些公式的相关计算，这个过程中，在同学们的帮助和提供下，进行了夹具的修改和确定。最终得到完成。同时，也使得我知识和视野得到了拓展，使得我最终完成了本次毕业设计的任务。这次毕设也让我知道了自己知识方面哪些的不足，感谢老师同学们的指导，谢谢。参考文献1王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2006.2

27、崇凯.机械制造技术基础课程设计指南M.北京：化学工业出版社，2006.3邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京：机械工业出版社，2004.4孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京：冶金工业出版社，2007.5郭克希.机械制图.机械类、近机类M.北京：机械工业出版社，2004.6徐学林.互换性与测量技术基础M.长沙：湖南大学出版社，2007.7吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，2006.8 王光斗，机床夹具设计手册 上海：上海科学技术出版社，20009 赵如福，金属机械加工工艺人员手册 上海：上海科技出版社200610周世学，机械制造工艺与夹具（第2版）M 北京：北京理工大学出版社，2006