1、- 1 -本 科 毕 业 论 文（ 20 届 ）方刀架零件的工艺工装设计所在学院专业班级机 械 设 计 制 造 及 自 动 化学生姓名学号指导教师完成日期年月太原工业学院毕业设计毕业设计任务书设计题目： 方刀架零件的工艺工装设计系部：机械工程专业：机械设计制造及其自动化1设计的主要任务及目标本设计要求在给定工艺条件及生产批量的前提下，编制零件的机械加工工艺规程，设计专用夹具（要求用Pro/E或Solidworks进行3D设计）。培养目标：（1）培养学生解决机械加工工艺问题的能力（2）提高结构设计能力（3）培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力（4）进一步培养学生识图、制图、运算
2、和编写技术文件等基础技能2设计的基本要求和内容（1) 绘制被加工零件的零件图1张（2）绘制被加工零件的毛坯图1张（3）编制机械加工工艺规程卡片1套（4）设计并绘制夹具装配图1套（5）设计并绘制夹具主要零件图1张（6）编写设计说明书1份3主要参考文献1王先奎.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社2肖继德.机床夹具设计 M.北京：机械工业出版社3李益明.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社4孟宪栋.机床夹具图册M.北京：机械工业出版社4进度安排 设计各阶段名称 起 止 日 期1 发放毕业设计题目及选题 201410.312014.11.142 毕业设计开题 201411.152015
3、.3.273 毕业设计中期准备 20153.282015.4.154 论文撰写及工艺程序编写 2015.4.162015.5.255 设计答辩 2015.5.252015.6.20审核人： 年 月 日太原工业学院毕业设计方刀架零件的工艺工装设计摘 要：本次设计的是方刀架零件的机械加工工艺规程的编制与夹具设计，方刀架是装夹刀具的一种工具，此设计包含了方刀架的零件结构分析和夹具的设计。设计中对此工件的工艺加工进行了详细的分析，在通过解决零件的技术要求和拟定工艺路线后确定更合理的方案。本设计内容中包含了定位基准、定位方式、加紧方式、定位误差的选择。之后拟定相关夹具的操作规程。最后对零件和夹具进行三维
4、建模设计，这样不仅能展示出零件的各个加工面，还能更直观地展示定位与夹紧。关键词：方刀架，加工工艺，夹具Therestpartsofprocessequipmentdesignandspecialfixture3dsimulationAbstract: The design of the machine tool parts machining process planning and fixturedesign. Square rest is a tool for clamping the tool.The design includes the structure analysisof th
5、e parts and the fixture design. The design of the workpiece processing process wereanalyzed in detail. Determine the more reasonable process plan after the technicalrequirements and the technical route of the part are determined. The content of the designincludes the selection of the positioning dat
6、um, the poisoning method, the tighteningmethod and the poisoning error. After the operation of the relevant fixture procedures.Finally, the 3D modeling and design of parts and fixtures are carried out. This can not onlyshow the parts of the various processing surfaces can more intuitive display of p
7、oisoningand clamping.Keywords:square tool post,processing technic，fixture太原工业学院毕业设计目 录1 绪论.12 零件的工艺分析.22.1零件的作用.42.2零件的工艺分析.43 工艺规程设计.53.1确定毛坯的制造形式.53.2基面的选择.53.3制定工艺路线.63.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.73.5 确定切削用量及基本工时.103.5.1工序40切削用量及其基本尺寸的确定.103.5.2工序50切削用量及基本工时确定.153.5.3工序60的切削用量及基本时间的确定.153.5.4工序80的切削用量以
8、及基本工时的确定.183.5.5确定切削用量及基本工时.183.6夹具设计及操作简要说明.214夹具设计.224.1工序分析.224.2定位元件设计.234.3定位误差的计算.234.4对到刀元件的设计.234.5切削力及夹紧力计算.244.6夹具体的设计.244.7定向键设计.254.8夹具草图.25参考文献.27致谢.28太原工业学院毕业设计11 绪论机械制造工艺技术课程是我大学毕业前最后一门课程设计,这是一门可以深入全面的学习专业知识,并且能起到一个总复习理论与实践培训的作用的学科。机械制造业是制造机械零部件并装备成机械设备的行业。机械制造的产品可以直接使用,也可以提供其他行业生产设备,
9、社会各种各样的机械或机械制造产品。时过境迁，制造技术随着生活的提高也有了飞速的发展。就此我们的生活也和制造业密不可分,在如今全球高速发展下，制造业的强大标志着一个国家经济发展水平的高低。科学发展观的第一要素是发展，所以制造业是发展的基础,因此得到了国家或地区的大力支持。就此可以看出,机械制造水平的高低是不光权衡了一个国家的国民经济综合实力而且反应了国家科技水平的强弱。我的设计题目是方刀架零件的工艺工装设计及专用夹具三维仿真设计，通过这大学四年专业性的学习机械类的课程之后，这次设计可以说是对之前的学习做一个系统性的回顾，在这个设计中我们要正确地处理零件的定位、夹紧以及设计工艺路线、确定工艺尺寸的
10、大小、和专用夹具的设计、确保夹具完成后的质量。工艺学这门课程与实践结合较于密切，只有通过实际操练才能更形象生动的了解夹具。所以说，这次的设计不光可以培养我们的自主学习和创新的能力还可以在此次在设计中更深刻的理解基本的概念和理论，将理论运用于实践。由于学生能力有限，其中难免有不少错误和不足之处，望老师们能批评指正。太原工业学院毕业设计122 零件的工艺分析零件图样的分析:该零件为方刀架零件，材料为45钢，表面淬火度为4045HRC太原工业学院毕业设计132.1 零件的作用方刀架的主要作用是为了给车工提供更方便的途径去实现车刀固定、加紧、转换等工序，在操作过程中通过刀架上其他的部件来夹紧刀具，换刀
11、的时候，在手柄转动下，带动方刀架回转，以达到换刀的目的。在零件加工的过程中能节约很多的辅助时间并且提升零件的生产效率。在现如今一些工厂的零件加工中也必不可少，起到省时又省力的作用。2.2 零件的工艺分析本零件从零件图可知：（1）刀架定位时要选用孔15 019.00 mm（2）右端面与36 03.00 mm孔定位，此时可知毛胚的锻件尺寸为135mm135mm82mm，（3）为了确保加工的精度我们采用了钻床415 019.00 mm。（4）对于孔的位置：25 023.00 端面与25 023.00 孔、36 03.00 孔。由36 03.00孔为中心加工的表面是: 25 023.00 孔的端面，8
12、条边的倒角,四方,四侧压刀槽,环型槽,25 023.00 孔及其倒角。由25 023.00 孔为中心加工的表面是:4-15 010.00孔与9-M12-6H螺纹孔和倒角。36 03.00 端面,25 023.00 孔端面。3 工艺规程设计（1）拟定工艺路线（2）制定工艺规程（3）工艺规程的计算3.1 确定毛坯的制造形式方刀架是一种结构较为简单而又规则的箱壳式的机械零件，其材料为45钢。它对精确度的要求高，本设计的零件选择锻件。锻件的种类分为自由锻和模锻。本设计零件应该选用自由锻的方法锻造。太原工业学院毕业设计143.2 基面的选择定位基准的选择1.定位基准的选择占据工艺设计中很重要的一部分。合
13、理的选择定位基准不光提高了加工零件的质量,还提高了零件加工的生产率。如果在此加工过程中操作不当，不合理的选择了定位基准就会导致加工工艺出现错误或者造成大批量零件的报废。2.粗基准的选择由于这个部分每个表面都要进行加工,应该为了保证加工表面与不加工表面的相互位置要求，加工过程中，粗加工阶段以360.030毫米的孔的加工是非常准确的，以四个空白面作为粗基准。轮廓作为主要定位面以消除x y还有z的转动及移动五个自由度。3.精基准的选择先以25米直径的孔和左端面获得的基准，之后研磨完成达到所要求的尺寸精度。这一部分是由粗基准来奠定的，主要由直径36毫米的孔和右端（36孔表面）和25米直径来规划设计路线
14、。3.3 制定工艺路线方案一:工序 备料工序 模锻工序 正火工序 粗铣,钻25+0.023 0孔至23,粗车36孔至36+0.03 0孔深390-0.8,切内槽370.13工序 铣四方1250-0.61250-0.6,去毛刺；工序 热表面处理,C表面淬火为HRC4045.工序 车环型槽,工序 磨36+0.03 0端面,保证390-0.3；磨25+0.023 0端面,保证720-0.12；磨四个侧面.工序 钻、铰4-15+0.010 0孔至尺寸；钻9-M12-6H小径至10.1工序 检验.太原工业学院毕业设计15方案二:工序 备料工序 模锻工序 正火工序 粗车36+0.03 0端面,钻25+0.
15、023 0孔至23,镗36孔至36+0.03 0工序 铣四方1250-0.61250-0.6,去毛刺；铣四侧压刀槽,保证尺寸24,C面留加工余量0.20.3；精铣C面至尺寸18工序 钻、铰4-15+0.010 0 孔至尺寸；钻9-M12-6H小径至10.1 ；钻、铰10+0.030 0至尺寸,攻M12-6H螺纹.工序 热表面处理,C表面淬火HRC4045.工序 磨36端面,保证390-0.3工序 检验工艺方案的比较与分析:综上路线方案可得到，工艺合理的是“工艺路线方案一”镗36孔时粗加工、精加工序合并，在加工工艺上将36孔要加工的精准，由方案一中，加工的时候考虑到工序集中有利于节省装夹工件的时
16、间。故比较方案一与方案二，选择方案一更为合理。3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.4.1 确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差由文献2,2.2-25查出除了孔加工表面的内部和外部的加工总余量。表2,2.2 -24得知孔机械加工余量。文献2,2.2 -24的余量值是单边余量值。方刀架材料是45钢,估算毛坯的重量7kg以下,生产类型为中小批。加工过程中采用了模锻毛坯的加工方式,锻件材料的系数是M1。(1)25端面、36：Z=2.5.(2)四个侧面：由文献得Z=2.5。(3)四侧压刀槽 36孔：Z=2.225孔：Z=2.5。(4)内槽Z=2.5。太原工业学院毕业设计163.4.2 确定工序余
17、量,工序尺寸及其公差在处理表面的进程结束时,最后工序的尺寸要按照零件图注释。零件各加工表面工序的确定主要都是根据文晓2等来确定公差等级以及表面粗的糙度。方刀架零件的每一个加工表面的工序尺寸、工序余量, 工序精度和偏差表面还有粗糙度如下表所示(单位：)加工表面 工序（或工步）名称 工序（或工步）余量 工序（或工步）基本尺寸 工序（或工步）经济精度 工序（或工步）尺寸及其偏差 表面粗糙度（微米）公差等级 公差值25+0.0230孔 精车 2Z=0.2 25 IT7IT8 0.023 25+0.023 0 Ra3.2粗车 2Z=1.8 24.8 IT9 0.052 24.8+0.052 0 Ra6.
18、3钻孔 2Z=23 23 IT10 0.084 23+0.084 0 Ra12.5毛坯 实心36+0.030孔 精车 2Z=0.3 36 IT7IT8 0.03 36+0.03 0 Ra3.2粗车 2Z=12.7 35.7 IT9 0.062 35.7+0.062 0 Ra6.3钻孔 2Z=23 23 IT10 0.084 23+0.084 0 Ra12.5毛坯 实心25+0.023 0孔端面 磨削 Z=0.4 72 IT10 0.12 720-0.12 Ra0.8半精车 Z=1 72.4 IT11 0.19 72.40-0.19 Ra6.3粗车 Z=1.1 73.4 IT12 0.30 73.40-0.3 Ra12.5毛坯 Z=2.5 74.5 +1.5-0.7 74.5+1.5-0.7
