设计说明书

哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  I 夹具座钻孔夹具设计说明书  摘要  本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。  夹具座的工艺规程及钻、攻 6纹的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件 、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。  关键词  工艺、工序、切削用量、夹紧、定位。  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  录  夹具座钻孔夹具设计说明书  . I 摘要  . I 第 1 章  绪论  . 1 第 2 章  零件的分析  . 2 第 3 章  工艺规程设计  . 3 定毛坯的制造形式  . 3 面的选择  . 4 定工艺路线  . 5 定切削用量 及基本工时  . 6 0127 . 14 第 4 章  夹具设计  . 16 位基准的选择  . 16 削力及夹紧力的计算  . 16 结论  . 17 致谢  . 18 参考文献  . 19 哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  1 第 1章  绪论  机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡 量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。  夹具座的工艺规程及钻、攻 6纹的工装夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设 计。  本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  2 第 2章  零件的分析  夹具座共有八组加工表面，现分述如下：   1. 320 155面  2. 105两侧面及 320 25面  3. 66. 320 38面  5. 320 67面  6. 60 7. 2 6锥孔  8. 2哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  3 第 3章  工艺规程设计  确定毛坯的制造形式  零件材料为 虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。  夹具体零件材料为  度选用 260坯重约 1产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型， 2级精度组。  根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面 的加工余量，对毛坯初步设计如下：   1. 320 155面  320 155面，表面粗糙度为 查机械制造工艺设计简明手册知铸件机械加工余量 Z=粗铣      单边余量 Z=精铣    单边余量 Z=铣      单边余量 Z=削      单边余量 Z=. 105两侧面及 320 25面  105两侧面及 320 25面， 查机械制造工艺设计简明手册知铸件机械加工余量 Z=3. 6666用实心铸造。  4. 320 38面  320 19面，表面粗糙度 查机械制造工艺设计简明手册知铸件机械加工余量 Z=粗铣      单边余量 Z=精铣    单边余量 Z=尔滨理工大学 专科生毕业 论文  4 精铣      单边余量 Z=削      单边余量 Z=. 320 67面  320 67面，表面粗糙度 查机械制造工艺设计简明手册铸件机械加工余量 Z=粗铣      单边余量 Z=精铣    单边余量 Z=铣      单边余量 Z=. 60 60，螺纹尺寸不大，采用实心铸造。  7. 2 6锥孔  2 6锥孔，尺寸不大，采用实心铸造。  8. 22纹尺寸不大，采用实心铸造。  9. 其它表面均为不加工表面，砂型机器铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。  面的选择  基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，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，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。   粗基准的选择：对于零件的 加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。 为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择 重要 表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面。因此， 夹具座以 320 67的槽作为定位粗基准。  对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。   哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  5 定工艺路线  制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲 领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。   方案 一  工序 01：铸造  工序 02：人工时效  工序 03： 粗铣、半精铣、精铣 320 155 面  工序 04： 铣 105 两侧面及 320 25 面  工序 05： 钻 6、扩 9 孔到 13 工序 06： 粗铣、半精铣、精铣 320 19 面  工序 07： 粗铣、半精铣、精铣 320 67 面  工序 08： 钻、攻 6纹深 20 工序 09： 与件 3 配作 2 6 锥孔  工序 10：钻、攻 2纹  工序 11：磨 320 155 面  工序 12：磨 320 38 面  工序 13： 去毛刺  工序 14： 检验至图纸要求  工序 15： 入库  方案二  工序 01：铸造  工序 02：人工时效  工序 03： 粗铣、半精铣、精铣 320 155 面  工序 04： 铣 105 两侧面及 320 25 面  工序 05： 粗铣、半精铣、精铣 320 19 面  工序 06： 粗铣、半精铣、精铣 320 67 面  工序 07： 钻 6、扩 9 孔到 13 工序 08： 钻、攻 6纹深 20 工序 09： 与件 3 配作 2 6 锥孔  工序 10：钻、攻 2纹  工序 11：磨 320 155 面  工序 12：磨 320 38 面  工序 13： 去毛刺  工序 14： 检验至图纸要求  工序 15： 入库  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  6 方案一与方案二的区别在于钻 6 9孔到 13加工的先后，孔加工之后为后面工序的加工提供了定位基准，简化了夹具设计，减少了成本，提高了效率，故采用方案一，具体的加工路线如下  工序 01：铸造  工序 02：人工时效  工序 03： 粗铣、半精铣、精铣 320 155 面  工序 04： 铣 105 两侧面及 320 25 面  工序 05： 钻 6、扩 9 孔到 13 工序 06： 粗铣、半精铣、精铣 320 19 面  工序 07： 粗铣、半精铣、精铣 320 67 面  工序 08： 钻、攻 6纹深 20 工序 09： 与件 3 配作 2 6 锥孔  工序 10：钻、攻 2纹  工序 11：磨 320 155 面  工 序 12：磨 320 38 面  工序 13： 去毛刺  工序 14： 检验至图纸要求  工序 15： 入库  定切削用量及基本工时  工序 01：铸造  工序 02：人工时效  工序 03：粗铣、半精铣、精铣 320 155 面  工步一：粗铣 320 155 面  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 p ， 60 ， 125m/ ， 4z 。  2. 决定铣削用量  (1) 决定铣削深度  p  (2) 决定每次进给量及切削速度  根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。  根据表查出    齿/ ，则  6 6 3r / m 251 0 00 00 vn s  按机床标准选取675r/哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  7 1 2 7 . 2 m / m i  m i 75601000 d nv w  当675r/  5 4 0 m m /  540 按机床标准选取 500mm/f  (3) 计算工时  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动工时为  2  5 m 26 7 5 333 2 0fn 精铣 320 155 面  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 a ， 60 ， 125m/v ， 4z 。  2. 决定铣削用量  (1) 决定铣削深度  (2) 决定每次进给量及切削速度  根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。  根据表查出    z f ，则  6 6 3 r / m 251000 n  按机床标准选取675r/127 . 2m / m  m i 75601000 dn w v  当675r/  5 4 0 m m / 2 按机床标准选取 500mm/r) 计算工时  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动工时为  2 . 4 0 4 m  2675 31 . 5320fn 铣 320 155 面  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 a ， 60 ， 125m/v ， 4z 。  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  8 2. 决定铣削用量  (1) 决定 铣削深度  p  (2) 决定每次进给量及切削速度  根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。  根据表查出     ，则  6 6 3r / m 251 0 00 00 vn s  按机床标准选取675r/1 2 7 . 2 m / m i  m i 75601000 d nv w  当675r/  5 4 0 m m /  540  按机床标准选取 500mm/rf m  (3) 计算工时  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动工时为  2 . 3 9 6 m  26 7 5 30 . 43 2 0fn 工序 04：铣 105 两侧面及 320 25 面  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合双面刃铣刀，刀片采用 p ， 80 ， 125m/ ， 4z 。  2. 决定铣削用量  (1) 决定铣削深度  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动工时为  工步三：精铣 320 19 面  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 p ， 60 ， 125m/ ， 4z 。  2. 决定铣削用量  (1) 决定铣削深度  p  (2) 决定每次进给量及切削速度  根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。  根据表查出    齿/ ，则  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  9 . 3 r / m 251000 n  按机床标准选取1600r/125 . 6m / m i  m i 600251000d w 1600r/  1 2 8 0 m m /  0 040 按机床标准选取 1200mm/f  (3) 计算工时  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动工时为  1 . 0 1 1 m  21 6 0 0 30 . 43201m 5：钻 6、扩 9 孔到 13 工步一：钻 6  选用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6）  由切削表 工艺表 16 查得 : 1 6 / m i （切削表  3 5 1 . 2 r / m i  m i  8 7 . 51000 0 0V c n=375r/m i n)/756. 81000 0. 25 14m 28375 33. 420nf 1 T=6t=序 06：粗铣、半精铣、精铣 320 19 面  工步一：  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 p ， 60 ， 125m/ ， 4z 。  2. 决定铣削用量  决定铣削深度  次进给量及切削速度  根据 铣床说 明书，其功率为为 等系统刚度。  刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  10 p ， 60 ， 125m/ ， 4z 。  2. 决定铣削用量  决定铣削深度根据表查出    齿/ ，则  6 6 3r / m 251 0 00 00 vn s  按机床标准选取675r/1 2 7 . 2 m / m i  m i 75601000 d nv w  当675r/  5 4 0 m m / 2  按机床标准选取 500mm/rf m  计算工时  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动      2 . 4 1 5 m  2675 33320fn 工步二：半精铣 320 19 面  1. 选择刀具  决定每次进给量及切削速度  根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。  根据表查出     ，则  6 6 3r / m 251 0 00 00 vn s  按机床标准选取675r/1 2 7 . 2 m / m i  m i 75601000 d nv w  当675r/  5 4 0 m m /  540  按机床标准选取 500mm/rf m  计算工时  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动工时为  2 . 4 0 4 m  2675 31 . 5320fn 工步三：精铣 320 19 面  1. 选择刀具  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  11 刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 p ， 60 ， 125m/ ， 4z 。  2. 决定铣削用量  决定铣削深度  p  决定每次进给量及切削速度  根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。  根据表查出     ，则  6 6 3r / m 251 0 00 00 vn s  按机床标准选取675r/1 2 7 . 2 m / m i  m i 75601000 d nv w  当675r/  5 4 0 m m /  540  按机床标准选取 500mm/rf m  计算工时  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动工时为  2 . 3 9 6 m  26 7 5 30 . 43 2 0fn 工序 07：粗铣、半精铣、精铣 320 67 面  工步一：粗铣 320 67 面  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用 p ， 100 ， 125m/ ， 4z 。  2. 决定铣削用量  (1) 决定铣削深度  p  (2) 决定每次进给量及切削速度  根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。  根据表查出     ，则  398 . 1r / m 251000s  按机床标准选取375r/1 1 7 . 8 m / m i  m i 751001000d nv w  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  12 当375r/  3 0 0 m m / 2  按机床标准选取 300mm/rf m  (3) 计算工时  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动工时为  4 . 3 3 3 m  23 7 5 32 . 03 2 0fn 工步二：半精铣 320 67 面  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用 p ， 100 ， 125m/ ， 4z 。  2. 决定铣削用量  (1) 决定铣削深度  (2) 决定每次进给量及切削速度  根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。  根据表查出    齿/ ，则  398 . 1r / m 251000s  按机床标准选取375r/1 1 7 . 8 m / m i  m i 751001000d nv w  当375r/  3 0 0 m m / 2  按机床标准选取 300mm/rf m  (3) 计算工时  切削工时： 320 ，  ， 3 ，则机动工时为  4 . 3 1 7 m  23 7 5 30 . 83 2 0fn 工步三：精铣 320 67 面  1. 选择刀具  刀具选取不重磨损硬质合三面刃铣刀，刀片采用 p ， 100 ， 125m/ ， 4z 。  2. 铣削时间  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  13 4 . 3 0 9 m  23 7 5 30 . 23 2 01m 8：钻、攻 6纹深 20 工步一：钻 6纹底孔 用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6）  由切削表 工艺表 16 查得 : 1 6 / m  （切削表  3 5 1 . 2 r / m  m  8 7 . 51000 0 0V c n  按机床选取 n=375r/m 756. 81000V   基本工时： 0 . 2 5 1 4 m  2 8375 33 . 4201 T=6t=步二：攻丝 6 20 选择 速钢机用丝锥  f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 : 7 . 5 / m i 3 4 1 . 2 r / m  m  . 51000 0 0V c n  按机床选取 n=375r/本工时： 0 . 0 5 0 3 m i nm i  2 53 7 5 30 . 6201 T=6t=序 09：与件 3 配作 2 6 锥孔  1、加工条件  加工材料 : 度 200220件。  工艺要求：孔径 d=6孔，精度 13,用乳化液冷却。  机床：选用 床和专用夹具。  2、基本工时： 0 . 0 4 8 2 m i nm i  2 53 7 5 30 . 6191 T=2t=序 10：钻、攻 2纹  工步一：钻 2纹底孔 用 高速钢锥柄麻花钻  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  14 由切削表 工艺表 16 查得 0  /f m m r机1 6 / m  （切削表  3 5 1 . 2 r / m  m  8 7 . 51000c  按机床选取 n=375r/m （   基本工时： 0 . 2 5 1 4 m i nm i  2 8375 33 . 420nf 1 总的工时： T=6t=步二：攻丝 2择 速钢机用丝锥  f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 1  /f m m r  7 . 5 / m i 3 4 1 . 2 r / m  m  . 51000c  按机床选取 n=375r/本工时： 0 . 0 5 0 3 m i nm i  2 5375 30 . 620nf 1 总的工时： T=6t=序 11：磨 320 155 面  工件材料：灰铸铁 工要求：磨 320 155 面  机床：平面磨床 具：砂轮  量具：千分尺  1. 选择砂轮  见工艺手册表 2 到表 8，则结果为  0127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46 号，硬度为中软 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 35040127（ DBd）  2. 切削用量的选择  砂轮转速为 N 砂  =1500r/ 砂 =s 轴向进给量 0行程 ) 工件速度 10m/向进给量 行程  3. 切削工时  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  15 f k   2      工艺手册  式中 L 加工长度 ， L=320b 单面加工余量， 系数， 工作台移动速度（ m/   工作台往返一次砂轮轴向进给量（   工作台往返一次砂轮径向进给量（  m i 01520101000 0. 051. 1110320 2 工序 13：去毛刺  工序 14：检验至图纸要求  工序 15：入库  哈尔滨理工大学 专科生毕业 论文  16 第 4章  夹具设计  位基准的选择  由零件图可知， 钻 69 孔 ，用 底面 ，偏心轮限制 6 个自由度来定位。实际就变为定位的夹具。  削力及夹紧力的计算  钻 9时切削量最大，切削力和加紧力也最大，这里只考虑钻9时的切削力和加紧力。  刀具：高速钢钻头，则主切削力  式中：2mm，f r，查表 22  75.0 92计算结果 = 向切削力     ，式中：  2  f r，查表 22054 算结果刀力，式中：       2mm，f r，查表 221 &