（圖5-33）所示夾錐套的加工工藝設(shè)計鉆6-8.5孔的鉆床夾具課程設(shè)計

壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,均可直接下載獲得文件，所見所得，電腦查看更方便。咨詢Q 197216396 或 11970985 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計說明說 機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：制定圖5-33所示夾錐套的加工工藝，設(shè)計鉆6-8.5孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機電一體化技術(shù) 班 級： 機電11-2 學(xué) 號： 1130320229 姓 名： 楊建強 指導(dǎo)教師： 張 學(xué) 偉 機械工程系 2013年 11月 22 日 目錄第一部 工藝設(shè)計說明11件圖工藝性分析11.1零件結(jié)構(gòu)功用分析11.2零件技術(shù)條件分析11.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析12毛坯件的選擇22.1毛坯類型22.2毛坯余量確定23機加工工藝路線確定23.1加工方法分析確定23.2加工順序的安排23.3定位基準選擇33.4加工階段的劃分說明3（1）粗基準的選擇。33.5主要機加工工序過程34設(shè)備及其工藝裝備確定45切削用量及工時定額確定4第二部 夾具設(shè)計91研究原始質(zhì)料92定位基準的選擇103各數(shù)值的計算103.1切削力及夾緊力的計算103.2誤差分析與計算113.3夾具設(shè)計及操作的簡要說明12心得體會13參考文獻14第一部 工藝設(shè)計說明1件圖工藝性分析1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析夾錐套是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強度的一種零件。本夾錐套是回轉(zhuǎn)面和平面的結(jié)合，內(nèi)部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強度和回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。1.2零件技術(shù)條件分析（1）本身精度：外圓87尺寸公差等級IT11，表面粗糙度Ra為12.5m，72尺寸公差等級IT14，表面粗糙度Ra為12.5m，62尺寸公差等級IT14，表面粗糙度Ra為12.5m，內(nèi)孔50公差等級為IT7，42尺寸公差等級IT6，31表面粗糙度Ra為6.3m. （2）位置精度：右端面相對于基準A的平行度要求為0.02，相對于基準B的垂直度要求為0.04， 70k6的圓相對于基準B的同軸度要求為0.04。（3）加工此零件時，應(yīng)盡量統(tǒng)一定位基準，減少裝夾次數(shù)，這樣有利于保證零件的加工精度。1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析此零件是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料HT200，該材料用于強度要求不高的一般鑄件，不用人工實效，有良好的減振性，鑄造性能好。對夾錐套的基本要求是高強度、高韌性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排零件加工過程應(yīng)考慮到這些特點。本次設(shè)計的零件圖如下： 2毛坯件的選擇2.1毛坯類型1、根據(jù)零件材料HT200確定毛坯為鑄件，4 -11和4-9的內(nèi)孔不鑄出，均在鉆床上鉆出后加工。2. 由于本零件要求生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，毛坯鑄造方法選用金屬型鑄造（查機械加工工藝設(shè)計資料 P4表1.2-1），鑄造的毛坯尺寸公差等級為8級（查機械加工工藝設(shè)計資料 P6表1.2-5），選擇錯型值為0.7（查機械加工工藝設(shè)計資料 P6表1.2-4）。2.2毛坯余量確定對于批量生產(chǎn)的鑄件加工余量（查機械加工工藝設(shè)計資料 P7表1.2-7），初步將本零件的加工余量定為5mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.8. 3機加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定該零件中批量生產(chǎn)。由于此零件較為簡單，但精度要求較高，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，統(tǒng)一定位基準，由于該夾錐套是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車、銑、磨、鏜、鉆等。3.2加工順序的安排本著先粗后精、先主后次、基準先行、先面后孔的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，先以左外圓87為粗基準粗車62的外圓、長度方向為8的右端面、長度方向為8的右端面和62的外圓，調(diào)頭裝夾以右87的外圓、以87外圓為基準車端面，以62為基準車右端面3.3定位基準選擇先以87左外圓為基準加工62的右外圓、長度方向為19的右端面和以62為精基準加工6287，然后以87為基準加工左端面，以62為精基準加工右端面。3.4加工階段的劃分說明（1）粗基準的選擇。選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)的工序提供精基準。選擇粗基準的出發(fā)點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準（這就是粗基準選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取45外圓柱面和端面作為粗基準。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達到完全定位。（2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。3.5主要機加工工序過程鑄造，清理銑端面粗車外圓175， 145，100精車外圓175， 145，100粗鏜內(nèi)孔87，錐孔及175， 145，75精鏜內(nèi)孔87，錐孔及175， 145，75銑兩端面鉆6-13的孔、擴3-8.5的孔鉆孔10去除機械加工所留下的毛刺在乳化液中清洗零件保證沒有贓物并吹凈檢驗以上加工尺寸表面淬火精銑精鏜600.015的內(nèi)孔去除所有殘余的毛刺檢驗4設(shè)備及其工藝裝備確定所用的設(shè)備有：CA6140、立式銑床、搖臂鉆床、清洗機、檢驗臺、外圓磨床。夾具有：三爪卡盤、虎鉗、鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具、磨床專用夾具。刀具有：90度車刀、車用鏜刀、銑刀、11、18、鉆頭、砂輪、切斷刀。量具有：千分尺、游標卡尺、專用卡規(guī)、專用通規(guī)、止規(guī)。5切削用量及工時定額確定（1）粗車175的外圓、長度方向為15的右端面、長度為60的右端面。87時：（T1=T輔 T2=T機 T3=T工 T4=T休）（車刀刀桿尺寸BXH取20X30）切削用量：ap=10.85 由表5.3-1得：f=0.9mm/r 由表5.3-20查得 v=46m/min 則n=318x46/57=256.63=257r/mm工時定額：由表3.3-1得：裝夾工件時間為0.08min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.06min，由表3.3-3得：操作機床時間為：（0.02+0.03）X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.15+0.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min則T總=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min（2）粗車145的外圓、長度方向為45的左端面和長度方向為20的左端面：切削用量：（車刀刀桿尺寸BXH取25X25）ap=4.6 ，由表5.3-1得f=0.8，由表5.3-20查得v=53m/min，則n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min工時定額：由表3.3-1得：裝夾工件時間為0.08min由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.06min，由表3.3-3得：操作機床時間為：0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+（0.03+0.02+0.03+0.02）X9=1.16min由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.09+0.08=0.27minT1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min由表5.4-1得機動時間為：T2=（0.04+0.03）X3=0.21min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min則T總=T1+T2+T基+T3+T4=75.94（3）半精車175的外圓和120的外圓、粗鏜30的內(nèi)孔、半精鏜30的內(nèi)孔：切削用量：（刀尖圓弧半徑取0.5）ap=3由表5.3-2得：f=0.15mm/r 由表5.3-20得：v=100m/min 則n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15minT基=135x5/578x0.15x3=2.29minT總1=T1+T2+T3+T4+T基=74.79min粗鏜30的內(nèi)孔：切削用量：ap=2.1 由表5.3-3得f=0.3mm/r由表5.3-20得v=110m/min 則n=318v/d=318x110/31=1129r/min工時定額：（同上）T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7minT總2=76.64min半精鏜30的內(nèi)孔：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/33=1108r/min工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1minT總3=76.47min則T總=227.9min(4) 粗鏜87，75半精鏜87，75時：切削用量： ap=7 由表5.3-3得f=0.5mm/r 由表5.3-20得v=67m/min 則n=318v/d=318x67/57=374r/min工時定額：（同上）T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T基=lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55minT總1=T1+T2+T3+T4+T基=78.35min 半精鏜60、4x62時：切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=100x5/590x0.15x1.5=3.77minT總2=80.27min(5) 鉆6-13,擴6-8.5的孔：切削用量：ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min工時定額：T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)T基=15X11/347X0.6X15=0.05 min由表3.3-9得裝夾工件的時間為0.17 min由表3.3-10得松卸工件的時間為0.15 min由表3.3-11得操作時間為0.4 min由表3.3-12得測量工件的時間為0.04min則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總1=62.81min 擴3-18的孔： 切削用量：ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min則n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min工時定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】由表3.3-9得裝夾工件時間為0.17min 由表3.3-10的松卸工件時間為0.15min由表3.3-11得操作機床時間為0.42 min 由表3.3-12得測量工件時間為0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06minT總2=62.89 min T總=125.7 min（6）磨70的左外圓和長度為45和20的左端面：切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/80=88r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08minT1=0.51min T3=60min T4=15min T基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09minT總1=78.6min磨70的右外圓、長度方向為20的右端面并切出2X0.5的槽然后倒角切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min則n =318v/d=318X22/52=135r/min工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作時間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時間為0.21minT1=0.64min T3=60min T4=15min T基=103x0.4/135x0.4x0.4=1.91minT總2=77.55min T總=156.15min(7) 精鏜87的孔：切削用量：ap=0.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=70x5/590x0.15x0.5=7.9minT總=84.4min(8) 精鏜75的內(nèi)孔：切削用量：ap=1由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=123m/min 則n=318v/d=318x123/36=1087r/min工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1087x0.15x1=1.53minT總=77min（9）銑兩端面，保證與軸線垂直度0.1（10）調(diào)整車床角度粗鏜，保證加工要求。第二部 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量降低勞動強度，需設(shè)計專用夾具。1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆、鉸加工頂面的四孔，其中包括鉆頂面四孔（其中包括鉆孔和擴孔，鉸孔，以及锪孔，）。加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對底平面的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。2定位基準的選擇由零件圖可知：頂面四孔的軸線與左側(cè)面和后側(cè)面的尺寸要求要求，在對孔進行加工前，底平面進行了銑加工，后側(cè)面也是一直都不加工的側(cè)面，因此，選后側(cè)面和做側(cè)面面為定位精基準（設(shè)計基準）來滿足CA6140機床后托架頂面四孔加工的尺寸要求。由零件圖可以知道，圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇左側(cè)面和后側(cè)面為定位基準來設(shè)計鉆模，從而滿足孔軸線和兩個側(cè)面的尺寸要求。工件定位用底面和兩個側(cè)面來限制5個自由度。3各數(shù)值的計算3.1切削力及夾緊力的計算由資料機床夾具設(shè)計手冊可得：切削力公式： 式中 查得： 即：實際所需夾緊力：由機床夾具設(shè)計手冊得： 安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見機床夾具設(shè)計手冊可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。取，螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力有：該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件。受力簡圖如下：由表得：原動力計算由式 即： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。3.2誤差分析與計算該夾具以底面、兩側(cè)面為定位基準，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差?？着c左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標準的規(guī)定，由互換性與技術(shù)測量可知：?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為、由機床夾具設(shè)計手冊可得：、定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故、夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即： 、磨損造成的加工誤差：通常不超過、夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.3夾具設(shè)計及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工后托架的底孔、錐孔。工件以底平面、兩側(cè)面為定位基準，在支承釘和支承板上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機構(gòu)夾緊工件。該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。心得體會為期兩周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績，課程設(shè)計作為機械制造工藝學(xué)、機床夾具設(shè)計課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認識。本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。參考文獻千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行14 1 戴曙.金屬切削機床M. 北京：機械工業(yè)出版社.1993:21-32.2 濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計M. 第八版.北京：高等教育出版社.2006.5：186-204.3 徐灝.機械設(shè)計手冊M. 第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2001.4 廖念釗、莫雨松.互換性與技術(shù)測量M.北京:中國計量出版社，20025 禹金云、吳曉.材料力學(xué)M.湖南:中南工業(yè)大學(xué)出版社，19986 賈亞洲. 金屬切削機床概論M. 北京：機械工業(yè)出版社,1996.7 黃茂林.機械原理M.重慶大學(xué)出版社，2002.8 張俊生. 金屬切削機床與數(shù)控技術(shù)M. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.9 機械制造技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社，2001- 15 -