支承架课程设计.docx

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1、支承架课程设计 名称：支承架机械制造基础课程设计学院：经济管理学院 专业： 成员： 1 摘要 机械制造技术课程设计是培养机械工程类业学生应职应岗能力的重要实践性教学环节，它要求我们能全面综合的运用所学的理论和实践知识，进行零件机械加工工艺规程和工艺装配的设计，其目的是： 培养工程意识.通过课程设计，结合生产实际，贴近就业岗位，培养我们分析和解决机械制造工程的实际问题的能力，培养工程意识，做到学以致用。 训练基本技能。通过课程设计，使我们掌握工艺规程和工艺装备设计的方法和步骤，初步具备设计工艺规程和工艺装备的能力，进一步培养我们识图、绘图、计算和编写技术文件的基本技能。 培养质量意识。技术设计是

2、根据产品质量的要求而进行的，应在保证质量的前提下充分考虑生产率和经济性。通过课程设计，可以强化质量意识，使我们学会协调技术性和经济性的矛盾。 培养规范意识。通过课程设计，使我们养成遵守国家标准的习惯，学会使用与设计有关的手册、图册、标准和规范。 关键词：实践 意识 设计 掌握 2 目录 机械制造技术课程设计 . 1 说明书 . 1 名称：支承架机械制造基础课程设计 . 1 摘要 . 2 关键词：实践 意识 设计 掌握 . 2 1.零件的分析. 4 1.1支承架的作用 . 5 1.2支承架的工艺分析 . 5 2.工艺规程的设计 . 6 2.1确定毛坯的制造形式。 . 6 2.2基准的选择 . 7

3、 2.3制定工艺路线 . 8 2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 8 2.5确定切削用量及基本时间 . 9 3.夹具设计 . 11 3 1.零件的分析 4 1.1支承架的作用 支承架具有良好的工业化产品特性, 控制实时性较好，操作简便，运行可靠。通过操控主手实现从手机械臂的同步动作, 作为机械臂的支承骨架，是安装附件及其他零部件的基础，并保持主从手在工作过程中相对准确的位置。 1.2支承架的工艺分析 支承架是机械零件重要的零件，内孔粗糙度要求较高，有达到Ra6.3，Ra3.2要求精加工。右端面无较高要求可用铣削加工，以非加工面为粗基准铣削对面的表面，因表面质量和孔的精度影响机器或

4、部5 件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工必须保证精度要求。 根据零件图，支承架分析如下： 平面的加工 查实用机械加工工艺手册，可以确定：厚度为3mm的端面铣削加工，粗糙度为12.5，可选择粗铣。 20H7 0+0.02孔的加工 查实用机械加工工艺手册，可以确定：20孔的表面粗糙度为3.2由于孔径较小，用钻孔 M12-6G孔的加工 查实用机械加工工艺手册，可以确定：M12的表面粗糙度为6.3由于孔径较小，用钻孔，再攻螺纹，倒角 铣2.5mm的槽 查实用机械加工工艺手册，可以确定：槽面的粗糙度为12.5，选择粗铣 M8-7H孔的加工 查实用机械加工工艺手册，可以确定：M8的表面

5、粗糙度为6.3，加工顺序为：钻，攻螺纹，倒角 2.工艺规程的设计 2.1确定毛坯的制造形式。 6 零件材料为HT200，大批量生产，可采用铸造的方法制造提高劳动生产率。支承架属于轻型零件，查机械制造技术基础课程设计指导教程表1-4，支承架属于中批量生产，切零件的轮廓尺寸不大，股可采用金属型铸造。 2.2基准的选择 基面选择是工艺规程中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工 质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常运行。 l 粗基准的选择 遵照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则这里先选择圆柱孔上

6、端面为粗基准。 两端面，后端面为精加工面，故在铣端面时，先以后端面为粗基准，粗铣前端面 l 精基准的选择 根据精基准的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准作为定位基准。以加工好的支架底面作为后续工序如铣圆柱孔上端面、镗肋板孔等工序的精基准。 7 为保证定位基准和工序基准重合，加工20H7 0+0.02孔零件的上端面和底面为精基准。 2.3制定工艺路线 工序号 1 2 3 4 5 6 7 8 工序内容 铸造 热处理 粗铣3mm的端面 钻20 0+0.02孔并倒角 钻M12-6G孔，攻螺纹，倒角 粗铣2.5mm的槽 钻M8-7H的孔，攻螺

7、纹 去毛刺，清洗，终检 2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 零件为HT200，硬度为190210HB，生产类型：大批量，铸造毛坯 2.4.1支承架的偏差计算，工序尺寸和公差的确定 面的加工有该面的宽度为63mm，而加工面的加工宽度为3mm，数值很小，切表面粗糙度为12.5，精度要求不高，粗加工就一次加工完。 槽的加工槽的长度为26mm，宽度为2.5mm，根据实用机械加工工艺手册确定槽的加工长度L=26mm，Z=2.5mm，且槽8 面的表面粗糙度为12.5，精度要求不高，粗加工完就可以完工 空的加工孔20 0+0.02毛坯为空心通孔，孔内要求精度为IT1213，根据实用机械加工工艺手册

8、确定该孔工序尺寸及余量钻孔20，2Z=0mm。 孔M12-6G。毛坯为实心，钻出孔IT1213根据实用机械加工工艺手册确定该孔工序尺寸及余量，钻孔12，2Z=0mm。孔M8-7H根据实用机械加工工艺手册确定该孔工序尺寸及余量，钻孔8mm，2Z=0mm扩孔9mm，2Z=0mm螺孔13.5mm，2Z=0mm 2.5确定切削用量及基本时间 工序3确定进给量。根据资料所知X3132型卧式机床的功率为7.5Kw，工艺系统刚性为中等，查得fz=0.160.24mm/z,现取fz=0.2mm/z。 选择铣刀磨损标准及耐用度。根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径d=80mm，耐用度T

9、=180min。 确定切削速度。根据资料所知，依据铣刀的直径d=80mm，齿数z=10，铣削宽度为a0=63mm，铣削深度为ap=3mm，耐用度T=180min 工序4钻20 0+0.02孔并倒角.采用Z518钻床加工 确定进给量fz，根据资料及查Z518钻床确定fz=0.26mm。 选择钻磨标准及耐用度。查表得钻头后刀面磨损量为0.8mm，耐用度35min 9 确定切削速度。查表 =670MPa的HT200的加工性为5类，根据Z518立式钻床说明选择主轴实际转速n=286r/min。 工序5钻M12-6G孔，攻螺纹，倒角 。采用Z518立式钻床加工。切削用量，道具采用高速钢扩孔钻，扩9的孔，

10、13.5的孔， 确定进给量f由于孔径和深度很小，宜采用手动进给。 选择钻磨标准及耐用度。查表得钻头后刀面磨损量为0.6mm，耐用度20min。 确定切削速度。查表 =670MPa的HT200的加工性为5类，根据Z518立式钻床说明选择主轴实际转速n=1041r/min。 工序6粗铣2.5mm的槽。查工序铣长26mm，宽度为2.5mm的槽。已知工件材料为HT200，选择高速钢铣刀d=60mm，齿数z=10，查资料选择铣刀的基本形式，rn=10，a0=12，=45.铣削深度为26mm。故用Z3132立式铣床。 确定进给量f。根据资料所知X3132型卧式机床的功率为7.5Kw，工艺系统刚性为中等，查

11、得fz=0.20.4mm/z,现取fz=0.4mm/z。 10 选择铣刀磨损标准及耐用度。根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径d=60mm，耐用度T=180min。 确定切削速度。根据资料所知，依据铣刀的直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度为a0=26mm，铣削深度为ap=2.5mm，耐用度T=180min.查得Vc=98mm/s，n=439r/min，Vt=490mm/s，根据X3132立式铣床主轴转速表查得nc=300r/min，Vfc=475mm/s 实际切削Vc=75.36m/min 实际进给量fzc=0.16mm/z 工序7钻M8-7H的孔，攻螺纹. 采

12、用Z518立式钻床加工。切削用量，道具采用高速钢扩孔钻，钻8的孔，扩9的孔，忽13.5的孔， 确定进给量f由于孔径和深度很小，宜采用手动进给。 选择钻磨标准及耐用度。查表得钻头后刀面磨损量为0.7mm，耐用度35min。 确定切削速度。查表 =670MPa的HT200的加工性为5类，根据Z518立式钻床说明选择主轴实际转速n=1041r/min。 3.夹具设计 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程是定后按照某一工序的具体要求进行的。制定工艺过程，应当充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具。如：如育有必要也可以对工艺过程提出修改意见。 夹具设计的基本要求 11 保证工件的加工精度 零件的加工精度

13、，包括尺寸精度，几何形状精度和表面相互位置精度三种。实用夹具的最大功用，是保证零件上加工表面的位置精度。例如，在摇臂钻床上使用钻夹具加工孔系时，可保证达到0.100.20mm的中心距精度，而按划线找正加工时，仅能保证0.41.0mm，而且受到操作技术的影响，同批零件的质量也不稳定。 当工件的形状复杂及精度要求高时，往往不易或不能依靠通用机床及其附件来达到加工要求，因此需要采用专用夹具 提高劳动生产率和降低加工成本 使用夹具后，免除了每件都要找正、对刀等时间，加速工件的装卸，从而大大减少了有关工件安装的辅助时间。特别对那些机动时间较短而辅助时间长的中小件加工意义更大。此外，用夹具安装还容易实现多

14、件加工、多工位加工、可进一步缩短辅助时间，提高劳动生产率。 扩大机床工艺范围 工件的结构形状时各式各样的，现在对精度和生产率的要求也越来越高，在某些情况下，原有机床难以适应。为解决这一困难，往往采用专用夹具以扩大机床的适用范围，实现“一机多用”。例如在机床上使用镗夹具，就可以代替镗床来做镗孔工作，解决缺乏设备的困难 减轻操作的劳动强度，做到安全生产 由于夹具中可以采用扩力机构来减小操作的原始力，而12 且有时还可以采用各种机动夹紧装置，故可使操作省力，减轻劳动强度。由于专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计，故可事先采取措施来保证操作的安全。 13 钻孔、攻螺纹夹具的设计 为了提高劳动生产

15、率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序钻12孔的夹具。本夹具将用于立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。 工序尺寸和技术要求 加工支承架螺纹孔M12-6G，表面粗糙度Ra6.3m。 问题的提出 本夹具主要用来钻12孔并攻螺纹，跟20有一定的距离要求，在加工时应保证孔的大小要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。 定位方案 根据零件的形状，以要铣端面的对面为A面。用3个支撑钉限制零件的3个自由度，一个短圆柱销限制2个自由度，一个支撑钉限制一个自由度。 夹紧元件采用螺母加紧。 钻孔我们使用快换钻套来引导原件。 14

16、 钻8孔的夹具设计 根据零件的加工要求的需要设计加工8孔的夹具，夹具将用于立式钻床，刀具为高速麻花钻。 本夹具主要用来钻8孔，以及下个工序扩9孔，锪13.5孔和攻M8螺纹。由加工本道工序的工序简图可知，要加工的孔表面粗糙度要求为603um，只要钻即可。因此在本道工序加工时，主要考虑提高劳动生产率，降低劳动强度，同时应保证加工尺寸精度度和表面质量。 15 20H7 0+0.02孔的加工主要夹具设计 因为铸件铸造时有适当孔径，所以主要对此孔进行镗削加工，并经过粗镗、半精镗等加工使其达到表面粗糙度值为3.2的加工精度和尺寸要求。夹具主要以专用夹具为主，即专为某一零件的某一工序加工专门设计的夹具，具具

17、有结构紧凑、操作迅速、方便等优点。为保证定位基准和工序基准重合，加工20H7 0+0.02孔零件的上端面和底面为精基准。 专用夹具主要由定位装置、夹紧装置、对刀引导装置和其他元件及装置组成，其中加工20H7 0+0.02孔以工件外圆柱面定位时选择的定位元件主要有长V型块，它在夹具体上主要用4个螺钉加以固定，限制工件两个方向的移动和转动，即限制了4个自由度，同时还兼有夹紧作用，V型块的优点还在于对中性好，它可使一批工件的定位基准轴线对中在V型块两斜面的对称平面上。另外选用一支承板与V型块垂直放置于工件端部，限制其垂直纸面向外方向的移动自由度，并用螺钉加以固定。至此工件镗孔所需限制的自由度已全部限

18、制，符合加工要求。 夹具中的夹紧装置一般由动力源和夹紧机构两部分组成。动力源是产生原始作用力的部分，夹紧机构是接受并传递原始作用力，使其变为夹紧力来执行夹紧任务的部分。在20H7 0+0.02孔的加工中主要靠螺栓座上面的压紧螺栓，并可通过手柄产生原始作用力进行控制来达到夹紧要求，螺栓座用两个螺钉固定在机床底座上。 16 参考文献 1实用机械加工工艺手册，陈宏，机械工业出版社 2机械制造工艺设计简明手册，李益民，机械工业出版社出版，1994 3机床夹具设计A，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983 4机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990 5.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版， 7 李洪.机械加工工艺手册.北京:北京出版社,1996.1 8机械制造技术基础，任家隆，李菊丽，高等教育出版社 17