YGP凿岩机机头专用夹具设计[毕业论文+CAD图纸]

煤矿机械设计毕业论文：凿岩机设计含论文， CAD图纸

摘 要

YGP 凿岩机是采矿必备设备之一，它与平巷掘进台车配套使用，是一种轻型导轨式凿岩机，主要用于采矿巷道掘进时凿岩作业，也是铁路，水利建设和国防施工中的重要工具。凿岩机以压缩空气为动力，依靠钎子的冲击和旋转运动在岩石上打炮孔。

本零件—机头是凿岩机三大组成部分之一，它位于凿岩机的最前端，起支撑钎套，使钎子能准确地在钎套中运动的作用。其中φ72和φ56两孔直接与在钎套相配合；两φ17空用于把合螺栓，以使机头、缸体、柄体三者结为一体；两φ18孔用来安装卡钎机构，一方面对钎子外伸部分起支撑作用，另一方面又可以对钎子所受的反作用力起一定的缓冲作用，以减少机身的振动；环形槽是用来安装阀盖的。
本毕业设计是设计凿岩机机头零件的工艺规程以及设计加工该零件的两组专用夹具。分析机头的特点，结合它的特点进行工艺路线的编制，编排出两个不同的工艺路线，再把两个工艺路线进行比较，从而得出所需要的工艺路线。

本毕业设计的目的在于培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，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的工艺规程的能力。能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。

关键词：凿岩机机头、工艺规程、夹具

ABSTRACT

YGP28’ rock drill is one of the mining equipment required, and Pingxiang tunneling supporting the use of vehicles, is a light-rail drilling machine, mainly used for mining tunnel boring, drilling operations, but also railway, water conservancy construction and national defense construction of important. Rock drill powered by compressed air, and the impact on Qianzi rotating Dabao hole in the rock.

The components - the nose is rock drill three major components of one of its rock drilling machine at the front of support from the solder sets, Qianzi can accurately sets in the solder in the role of movement. One φ72 and φ56 directly with the two holes in the solder sets compatible; φ17 space for the two of the bolts, so that the nose, block, stalk became one of the three; two φ18 hole solder used to install a card, a Aspects of the protruding part of Qianzi play a supportive role, on the other hand, can Qianzi the reaction force suffered from a buffer to reduce the vibration of the fuselage; ring slot is used to install the valve cover.

The graduation project is to design parts of the rock drill nose of a point of order processing and design for the two parts of the fixture. Analysis of the characteristics of the nose, with its features of the establishment of routes, scheduling of two different routes, then two of line compared to obtain the necessary technology line.

The graduation project is aimed at training students to use Machinery Manufacturing Technology and related programmes (metal-cutting machine tools, metal-cutting tool with the principle of) knowledge, with production of secondary schools to practice the knowledge and independent analysis and solution of the problem, with preliminary design A medium complexity of the components of the ability of a point of order. Parts can be processed in accordance with the technical requirements, the use of fixture design the basic principles and methods and learn, develop fixture design, structural design completed fixture, with the initial design efficient, effort, economic and reasonable and can guarantee the quality of the processing capacity for the fixture .

Key words: rock drill nose, the process of order, Fixture

目 录

绪论………………………………………………………………………………1
1 零件的分析……………………………………………………………………3
1.1 零件的功用……………………………………………………………3
1.2 零件的工艺性分析……………………………………………………3
2 工艺规程的设计………………………………………………………………4
2.1确定生产类型………………………………………………………… 4
2.2 确定毛坯的制造形式 ……………………………………………… 4
2.3 制定工艺路线 ……………………………………………………… 5
2.3.1制定工艺路线的依据 ………………………………………………5
2.3.2两种工艺路线方案 …………………………………………… 5
2.3.3工艺方案的比较和分析 ……………………………………………7
2.4确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 ………………………8
2.5确定各序工艺装备、切削用量及工时定额 ………………… 14
3 夹具设计…………………………………………………………………… 42
3.1概述 ……………………………………………… 42
3.2机床夹具的组成与发展……………………………………………… 42
3.2.1机床夹具的组成………………………………………………… 42
3.2.2机床夹具的发展趋势…………………………………………… 43
3.3 方案设计………………………………………………………………44
3.3.1气动二抓夹盘设计…………………………………………………44
3.3.2机头端槽气动铣夹具的动作说明…………………………………51
参考文献……………………………………………………………………… 53
翻译部分
英文原文……………………………………………………………………54
中文译文……………………………………………………………………69
致谢 ………………………………………………………………………… 77

绪 论

本科生毕业设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及所有专业课之后进行的。这是我们对所学各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，通过这次课程设计，我们可以更好的掌握我们所学过的理论知识，让我们更好的把自己的知识应用道实际中去，因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

凿岩机机头零件是凿岩机的三大组成部分之一，它位于凿岩机的最前端，起支撑作用，是主要的被加工零件，它的尺寸要求和精度要求较高。

本毕业设计是设计凿岩机机头零件的工艺规程以及设计加工尾座体的两组专用夹具。分析机头零件的特点，结合它的特点进行工艺路线的编制，编排出两个不同的工艺路线，再把两个工艺路线进行比较，从而得出所需要的工艺路线。

本毕业设计一共分为三章。

第一章主要是对机头零件进行分析以及确定机头零件的生产类型。

第二章进行机头零件的工艺规程及工艺卡片设计。

工艺规程选择需要考虑的基本因素如下：

（1）生产规模是决定生产类型的主要因素，即设备、用具、机械化、自动化程度等；

（2）制造零件所用的坯料或型材的形状、尺寸和精度；

（3）零件材料的性质；

（4）零件制造的精度，包括尺寸公差、形位公差以及零件图上所指定的要求；

（5）零件表面粗糙度；

（6）特殊限制条件，如：工厂设备和用具条件。

第三章进行夹具的设计。

工件的夹紧应满足以下基本要求：

（1）夹紧时不能破坏公家定位时所获得的既定位置。

（2）夹紧应可靠和适当。既要保证加工过程中工件不能发生松动或振动，又不允许工件产生不适当的变形和表面损伤。

（3）夹紧操作应方便、省力、安全。

（4）夹紧机构应有良好的结构工艺性，尽量使用标准件。

本毕业设计的目的在于培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，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的工艺规程的能力。能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。

在安排机床尾座体的工艺路线时，我参考了很多的资料，但是由于以前一直都没有真正的设计加工过一个零件的工序，不是很清楚先加工什么，后加工什么，所以可能在编排工序的时候有很多不必要的工序，我一共编排了二套工艺路线，在经过二套工艺路线的比较之后我得出了我加工这个零件的最终的工艺路线方案。经过比较，我把两个工艺路线方案中比较好的工序保留了下来，也去除了一些不必要的工序和考虑不够周全的工序，还添加了一些我认为应该的工序，这将在我的毕业设计说明书里体现出来。

关于机械加工工艺过成卡片的设计，我计算了每一个工序所用的机床、刀具、量具等，还有每个工序的切削用量、加工时间等。

设计夹具时，我计算了一个比较省力的夹具气动二抓卡盘，叫做气动二抓卡盘夹具，是专门用来加工零件上大小两内孔和端面，并绘制了它的装配图，还绘制了一个铣端槽的夹具，叫做气动端槽铣夹具。
在这个学期的实习设计工作过程中，首先要感谢我的导师韩正铜教授给了我很多的指导，并帮我指出我设计中的错误并加以改正，让我能够圆满的完成了我的毕业设计内容。同时也要感谢院里其他给予我帮助的教授。

就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计，了解并掌握一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师能够给予指正。

第一章 零件的分析

1.1零件的功用

YGP 凿岩机是采矿必备设备之一，它与平巷掘进台车配套使用，是一种轻型导轨式凿岩机，主要用于采矿巷道掘进时凿岩作业，也是铁路，水利建设和国防施工中的重要工具。
凿岩机以压缩空气为动力，依靠钎子的冲击和旋转运动在岩石上打炮孔。

本零件—机头是凿岩机三大组成部分之一，它位于凿岩机的最前端，起支撑钎套，使钎子能准确地在钎套中运动的作用。其中φ72和φ56两孔直接与在钎套相配合；两φ17空用于把合螺栓，以使机头、缸体、柄体三者结为一体；两φ18孔用来安装卡钎机构，一方面对钎子外伸部分起支撑作用，另一方面又可以对钎子所受的反作用力起一定的缓冲作用，以减少机身的振动；环形槽是用来安装阀盖的。

1.2零件的工艺性分析

从零件图上可以看出，它的加工部位可以分成五个部分：

1、 以φ72mm 孔为中心的一组加工面，包括 φ72mm的孔、1.5× 、2.5× 的内倒角,φ72mm的内端面，φ88mm的外端面，1× 的外倒角,φ88mmφ、92mm的外圆柱面， φ103mm的环形槽和环端面。其中最主要的是φ72mm 孔，光洁度为0.8。

2、φ mm长孔光洁度为0.8和0.5× 内倒角。

3、两个φ17孔及其端面。

4、两个φ18孔及其端面。

5、距左端为 的槽。

以上各部分的位置要求为：

1、φ mm孔与φ mm孔的同轴度公差为φ0.04mm，以便于安装钎套。

2、φ mm内端面相对于φ mm孔中心线的端面跳动为0.04mm，以保证钎套在的力的作用下轴线不倾斜。

3、φ88mm的端面对于φ mm孔轴线的端面跳动为0.025mm，以保证机头轴线不倾斜，使活塞运动轨迹为直线。同时要对此面进行涂色检查，要求接触斑点占80%，以保证机头和组合导向套之间良好联接。

4、两φ17mm孔轴线对于φ mm孔轴线位移度，对φ88mm端面垂直度都为0.40mm。

由以上分析可知：对于头二组加工面来说，我们可以先选择其中一组表面进行加工，然后再以加工过

的表面为基准，加工其他各组表面，并保证它们之间的位置精度。

第二章 零件的工艺规程设计

2.1确定零件生产类型

零件的生产纲领为：N=Qn(1+α%)(1+β%)

其中：Q=40000（产品的年产量、台/年）、n=1（每台产品中、该零件的数量，件/台）。

零件备品率取：α=4%，零件废品率取：β=1%

N=40000×1×（1+4%）（1+1%）=42016件/年

根据[10]可知零件为大量生产。

2.2确定零件毛坯的制造形式：

影响毛坯选择的因素通常包括：

1、 零件材料的工艺性及零件对材料组织的要求。

2、 零件的结构形状和外形尺寸。

3、 零件对毛坯精度，表面光洁度和表面层性能的要求。

4、 零件生产纲领的大小。

5、 现有生产能力和发展前途。

由于凿岩机在工作中，机头始终要承受高频冲击载荷和较强烈的振动，这就要求零件具有较高的表面硬度和耐磨性，而芯部要求具有良好的强度和良好的韧性，考虑到铬钢的淬透性较好，所以选择20Cr材料，渗碳淬火处理。

由于零件要求较高的强度，为使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，而且零件外形较简单，故毛坯制造形式采用锻造。另外由于零件系大量生产，为提高毛坯制造效率和制造精度，采用金属合模锻造（Ⅱ级精度），其中内孔不锻出。

2.3制定工艺路线：

2.3.1制定工艺路线的依据：

应使零件上的各尺寸精度、位置精度、表面光洁度和各项技术要求均能得到保证。由于本零件生产纲领确定为大量生产，因此，可以考虑采用万能性机床配一专用夹具，在必要情况下设计专用机床，以便使工序集中，这样既可以提高生产率，又可提高加工精度，且可使生产成本降低，以获得最好的经济效果。
加工顺序按以下原则确定：先粗加工，后精加工；先主要表面，后次要表面；先基准面，后其它表面；先加工平面后加工孔。

2.3.2二种工艺路线方案

A、工艺路线方案一：

工序Ⅰ 车左端面及大小孔

① 车端面保证长度L=210.30

② 套料至φ53透孔

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