支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计说明书

2010届毕业设计说明书

题目：支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计学院：河南工业职业技术学院

专业：机械设计制造

姓名：万智慧

班级：机制1002班

学号：010*******

指导老师：晓研

起止日期：2009年12月至2010年4月

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需求，而组合机床就可以满足这一需求，我们有必要来研究他。另外，支架是主要起支撑作用的构架，承受较大的力，也有定位作用，使零件之间保持正确的位置。因此支架加工质量直接影响零件加工的精度性能，我们有必要对其进行研究。

机械制造毕业设计涉及的容比较多，它是基础课、技术基础课以及专业课的综合，是学完机械制造技术基础（含机床夹具设计）和全部专业课，并进行了实训的基础上进行的，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，它在我们三年大学生活中占有重要的地位。

本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件（支架）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。

一、对零件进行工艺分析并画零件图

1.1支架的作用及结构特点 (4)

1.2支架的工艺分析 (4)

1.3支架的零件图 (5)

二、选择毛坯的制造方法并绘制毛坯简图

2.1 选择毛坯的制造方式 (5)

2.2 确定毛坯的形状、大小 (6)

三、制订零件的机械加工工艺路线

3.1 确定零件各孔、平面加工方案 (7)

3.2 定位基准的选择 (9)

3.3 制订工艺路线 (9)

3.4 选择各工序机床及工、夹具、刀具，加工余量及工序间尺寸与公差的

确定 (10)

3.5 切削用量和时间定额的确定 (11)

3.6 机械加工工艺过程卡和工序卡 (13)

四、机床夹具设计计算和结构设计

4.1确定夹具设计方案，绘制结构原理示意图 (15)

4.2工件在夹具中加工的精度分析 (18)

4.3计算夹紧力 (20)

4.4画夹具装配图和零件图 (21)

五、参考文献及毕业设计总结 (21)

一、 对零件进行工艺分析并画零件图

1.1 支架的作用及结构特点

支架是起支撑作用的构架，承受较大的力，也具有定位作用，使零件之间保持正确的位置。

在支架高20mm 处两个R12mm 宽12mm 的凸出部位之间相隔2mm ，其中一个上有螺纹孔，另一个上有通孔，则此处构造比较复杂，且在支架高36mm 处有2mm 宽的一个缺口，这两部分刚度比较低。中间有Ф30mm 的孔，属于套类结构，伸出部分为一平台，上有螺纹盲孔，在端部有倾斜60°的凸出部分，起定位作用，此处应力教集中，强度要好。在平台下面有增强其硬度的肋板。两个R12mm 凸出，2mm 宽36mm 高处缺口及R10mm 凸出部分为复杂结构，其加工存在一定的难度，要求较高，防止其损坏，需要对其进行必要的热处理。

1.2 零件的工艺分析

主要加工表面Ф30mm 中心孔及两端倒角，上、下端面，M6↓12螺纹盲孔，右端部倾斜60°凸出部分中间孔Ф8mm ，左端两个凸出部分外侧面及其中间M10螺纹孔和Ф11孔。

(1)选用灰铸铁HT150，硬度150～200HB ，负荷低，磨损无关重要，变形很小，经过正火处理。灰铸铁件的牌号和应用围如表1-1所示。

（2）未标注圆角半径为R3mm 。

（3）加工表面不应该有毛刺、裂缝、结疤、夹渣等缺陷，并应清理清洁。

（4）所有加工表面应光洁，不可有裂缝、压痕、毛刺、气孔、凹痕以及非金属夹杂物。 （5）上下表面应与中心孔轴线保持一定的垂直度0.06mm 和平面度0.05mm ，中心孔表面表面粗糙度Ra ≤1.6μm ，左端两个凸出部分外表面Ra ≤6.3μm ，右端部倾斜60°凸出部分

中间孔表面Ra ≤1.6μm ，为较高精度，且Φ8015

.00 。

（6）在加工之前进行人工时效热处理，对毛坯预备性热处理，为降低零件硬度，在精加工阶段的磨削加工前进行淬火处理，淬火后工件硬度提高且易变形。

1.3 支架的零件图，见图纸所示。

二、选择毛坯的制造方式并绘制毛坯简图

2.1 选择毛坯的制造方式

该零件加工要求高，加工面数量多，并且种类繁多，有车、磨端面，钻孔、扩孔、攻螺纹、车倒角、钻斜孔等，位置、形状、尺寸精度都各有要求。支架材料为灰铸铁HT150，硬度为150～200HB，承受中等载荷的零件，摩擦面间的压力≤490KPa,用于一般机械制造，薄

壁（重量不大）零件，工作压力不大的管子配件以及壁厚≤30mm的耐磨轴套等和圆周速度为6～12m/s的带轮以及其他符合表1-1中条件的零件。

毛坯种类的确定是与零件的结构形状、尺寸大小、材料的力学性能和零件的生产类型直接相关的，另外还和毛坯的具体生产条件相关。铸件：包括铸钢、铸铁、有色金属及合金的铸件等。铸件毛坯的形状可以相当复杂，尺寸可以相当大，且吸振性能好，但铸件的力学性能差。

生产纲领为大批量生产，采用精度和生产率高的毛坯制造方法，如金属型铸造，可以使毛坯的形状接近于零件的形状，因此可以减少切削加工用量，从而提高材料的利用率，降低了机械加工成本。金属型铸造就是将熔融的金属浇注到金属模具中，依靠金属自重充满金属模具型腔而获得的铸件，这种铸件比砂型铸造铸件精度高，表面质量和力学性能好，生产效率也高，但需要专用的金属型腔模，适用于大批量生产中的尺寸不大的有色金属铸件，综合上述生产此支架零件选择金属型铸造铸件的方式。

2.2 确定毛坯的形状、大小

（1）毛坯的特点，如表2-1所示：

（5）机械加工余量，工序尺寸确定

由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有误差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。铸件的机械加工余量见毛坯的制造表2-3所示，尺寸公差等级为12，加工余量等级MA为G，则可选取毛坯的加工余量有4.5mm和3.0mm两种数值，及其他分析，确定毛坯的基本尺寸，画出毛坯简图，如图2-5所示：

图2-5

三、制订零件的机械加工工艺路线

由于零件是大批量生产，它的主要工艺特征是广泛采用专用机床、专用夹具及专用刀具、量具，机床按工艺路线排列组织流水生产。为减轻工人的劳动强度，留有进一步提高生产率的可能，该支架在工艺设计上采用了组合机床的流水线加工方式。

3.1 确定零件各孔、平面的加工方式

（1）孔的加工方式，如表3-1所示：