车床支架机械加工工艺及夹具设计大学本科毕业论文

车床支架机械加工工艺及夹具设计

1 绪论

机械加工工艺规程是指导生产的重要技术性文件，它直接关系到产品的质量、生产效率及其产品所产生的经济效益，因此工艺规程编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证和主要依据，在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。

夹具设计是为了保证产品的质量的同时提高生产效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本，所以，在大批量生产中，常常采用专用夹具。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等，因此，机床夹具在机械制造行业中占有十分重要的地位。

在这次的毕业设计中，将会使用到这几年所学的所有知识，是这些知识的整合运用，也会使这些知识在这次设计中融会贯通，希望可以通过这次设计锻炼自己的分析、解决问题的能力，为义工的工作奠定良好的基础。

本次设计的题目是“车床支架机械加工工艺及钻孔夹具设计”。在做这个设计题目过程中，涉及了很多工艺规程设计方面的知识。

本次的设计任务是：制定一给定的零件（车床支架）的机械加工工艺及就加工该零件的某一道工序（钻孔）的夹具设计。

设计内容包括： 毛坯零件综合图一张； 夹具装配图1张； 夹具体图1张； 工序卡的编订、 绘制； 论文1份；

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车床支架机械加工工艺及夹具设计

2 工艺规程设计

2.1年生产量和批量的确定

1）已知生产纲领：2000件／年，

年生产量=生产纲领 ? 每台件数 ? （1%储备量）?（1%废品率）

＝ 2000 ?1 ?（1+0.01）?（1+0.01）

= 2041 件

月产量=年产量／12= 170 件（其中一个月生产171件） 日产量=月产量／25.5= 7.56 = 8 件

2）生产类型的确定：

查工艺人员手册，年产量2000件的属于中批生产。 3）批量的确定及生产间隔期

在一个零件总的加工时间及最长工序时间确定的情况下，批量和生产间隔期相互制约，批量越大，生产间隔期越长，生产率高，但资金周转慢，批量越小，生产间隔期短，资金周转快，但生产率低，所以要同时兼顾二者。

批量的确定：

除了要考虑生产间隔期外，还要考虑车间毛坯仓库的面积，如批量大，则占用车间面积过大，资金投入大，周转慢，反之，如批量小，则毛坯的供给满足不了加工需要，则出现停工，以至于设备的闲置，工人的浪费。

考虑到以上的种种因素，定的批量时间为2天。

2.2零件分析

1． 零件作用：本零件作为支架用零件如图一所示。

2． 零件材料：本零件材料为HT20-40。

3． 零件热处理要求：由于本零件为铸件，需要进行时效处理。 4． 零件技术要求：

本零件需加工的表面为：A面、C面、F面、D面、E面、L孔、B孔、G孔、H孔。其中L孔，

图2-1 车床支架零件示意图

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B孔不但本身尺寸精度、表面粗糙度有较高要求，而且位置精度也有一定要求。（详 细见附图2-2车床支架毛坯零件综合图）

图2-2 车床支架零件图

5． 零件结构特点：对称性较好。

6． 加工出该工件所用的加工方法主要有：铣削加工，钻、锪、扩、铰削加工。 7． 零件设计基准：分析得知，其设计基准是 A 面、C 面。

2.3毛坯余量和加工余量的确定

1）毛坯的选择

由于零件是中批生产，故优先考虑锻、铸件，可提高生产率，降低成本， 又考虑到零件的力学性能、形状及大小，故采用铸件。

2）毛坯余量和加工余量的确定

加工余量的大小不仅直接影响毛坯尺寸，而且影响到工艺装备（夹具等）的尺寸，设备的调整，切削用量的选择，材料消耗工艺定额和加工工时定额等。如果余量留大了，既浪费材料又浪费工时、工具和动力；如果留小了，由于加工过程中的应力变形和热变形等影响，可能会由于余量不足而导致工件报废，因此，在设计工艺规程时确定合理的加工余量是十分重要的。

机械加工中毛坯尺寸与其零件尺寸之差，称为毛坯余量，加工余量的大小，取决于各加工过程中各个工序应切除的金属层总和，以及毛坯尺寸与规定的公称

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尺寸间的偏差值。

毛坯余量的确定：根据毛坯的铸造精度，铸件最大尺寸，该面的公称尺寸，及该面在砂箱中所处的位置，可由《金属机械加工工艺人员手册》中查出。

但在本次设计中，毛坯余量由各工序切削余量计算出。每道工序中切去金属的厚度就是该道工序的加工余量。加工余量的确定可由《机械加工余量手册》中查出，其选用原则为：

a. 应有充分的加工余量，加工余量应能保证得到图纸上所规定的表面粗糙度及精度；

b. 决定加工余量时应考虑到零件的热处理时引起的变形，否则可能产生废品； c. 决定加工余量时应考虑到所采用的加工方法和设备，以及加工过程中零件可能发生的变形；

d. 决定加工余量时应考虑到被加工零件的大小，零件越大，则加工余量也越大，因为零件的尺寸增大后，由切削力，内应力等引起的变形的可能性也增加； e. 在考虑上述各项后，尽量采用最小的加工余量，以求缩短加工时间，并降低零件的制造费用。

加工余量应包括： a. 上工序的表面粗糙度（Ra） b. 上工序的表面破坏层（Da） c. 上工序的尺寸公差（Ta） d. 需要单独考虑的误差（ρa） e. 本工序的安装误差（εb）

实际生产中的加工余量，很少采用计算法，而大多是由工厂经验估计和查阅一般的机械加工手册决定，而本工艺规程加工余量的制定则参照《机械加工余量手册》而定。在本工艺规程中，铸件采用机器造型，木模，精度等级选7级，查表12-2表12-3得：毛坯件侧面、顶面的加工余量为4㎜，而底面有4㎜高的一个台阶面，考虑铸造方便，故其底面余量取大一些，使其表面为一平面，底面加工余量为8㎜；孔均为钻出。

绘制零件—毛坯综合图 零件—毛坯综合图详细见图纸。

2.4定位基准的选择：

1.粗基准的选择：

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