连接座加工工艺和钻3-φ7孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 课程设计说明书 设计题目：连接座设计 设计者： 学号： 指导老师： 目 录 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 课程设计的目的 一、 零件的分析 二、 零件的工艺分 析 三、毛坯设计 四、选择加工方法，拟定工艺路线 五、加工设备及刀具、夹具、量具的选择 六 、切削用量 及基本时间的确定 七 、 夹具设计 八、设计小结 九、参考文献 课程设计的目的 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 机械加工工艺课程设计是机械类学生在学完了机械制造技术，进行了生产实习之后的一项重要的实践性教 学环节。本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。 另外，这次课程设计也为以后的毕业设计进行了一次综合训练和准备。通过本次课程设计，应使学生在下述各方面得到锻炼： （ 1）熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关先修课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸 确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。 （ 2）通过夹具设计的训练，进一步提高结构设计 (包括设计计算、工程制图等方面 )的能力。 （ 3）能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。 （ 4）在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 一、 零件的分析 1、 零件的作用 题目给的零件是离心式微电机水泵上的连接零件，它位于水泵泵壳内，主要作用是固定水泵叶轮。 2、 零件 的形状 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 零件 的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零 件，结构比较简单 。 具体尺寸，公差如下图所示 。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 二、 零件的工艺分 析 由零件图可知，其材料为 材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 连接座 共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左端面， 100 内圆，倒角，钻 通 孔 7，钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车再精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一 道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 这一组加工表面包括：右端面； 121 糙度为 径为 50、内径为 40+0 的小凸台，粗糙度为 带有倒角； 36 的小凹槽，粗糙度为 25；钻 中心孔，钻 7 通孔。其要求也不高，粗车后半精车再精车就可以达到精度要求。其中， 空在钻床上打 孔、 40 内圆直接在车床上做镗工就行了。 其具体过程如下表 ： 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 加工表面 表面粗糙度 公差 /精度等级 加工方法 左端面 车 车 车 车 100 内圆 粗镗 精镗 倒角 无 粗车 左 7 通 孔 无 钻 通 孔 无 钻孔并攻丝 右端面 无 粗车 车 121 车 车 小凸台内侧 40 无 粗镗 精镗 小凸台端面 粗车 精车 心孔 无 钻孔 扩孔 右 7 通孔 无 钻 通 孔 32的小凹槽 精铣 三、毛坯设计 1、毛坯的选择 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种 ： 1、型材 2、锻造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。 该零件材料为 虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择灰铸铁铸造。 2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 （ 1）求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径 142 69 （ 2）选择铸件公差等级 查手 册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为 812 级取为 11 级。 （ 3）求铸件尺寸公差 公差带相对于基本尺寸对称分布。 （ 4）求机械加工余量等级 查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为 级。 3、确定机械加工余量 根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，根据查表 5以最后铸件加工表面的单边余量取 2 4、确定毛坯尺寸 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 表面，余量要 适当加大。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 分析本零件，加工表面 因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。 生产类型为大批量，可采用两箱砂型铸造毛坯。由于所有孔无需铸造出来，故不需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工进行时效处理。 5、确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差见下表：毛坯尺寸允许公差 /件尺寸 偏差 参考资料 142 械制造工艺设计手册 73 、设计毛坯图 （ 1） 确定拔模斜度 根据 机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为 5 度。 （ 2） 确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。 （ 3） 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。 下图为该零件的毛坯图 : 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 四、选择加工方法，拟定工艺路线 1、基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产 无法进行。 2、精基面的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。 3、 制定机械加工工艺路线： 工艺路线： 工序一： 1. 粗车右端面 2. 车外圆 121 3. 车右台阶面 4. 车外圆 130 5. 车端面 6. 粗镗 40 工序二： 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 1. 粗车大端面 2. 车台阶面 3. 车外圆 125 4. 粗镗 100序三： 1. 半精镗 40 2. 半精车外圆 121 3. 半精车右台阶面 4. 半精车外圆 130 5. 半精车端面 6. 半精车右端面 工序四： 1. 半精车大端面 2. 半精车 100. 半精车右台阶面 4. 半精车外圆 125 工序五： 1. 精车右端面 2. 精车外圆 121 3. 精镗 40 4. 精车外圆 130 5. 精车端面 6. 精车右台阶面 工序六 1. 精车大端面 2. 精车 100. 精车右台阶面 4. 精车外圆 125 工序七 精铣 B 面 工序八 粗铣 100 面 工序九 精铣 100 面 工序十 1. 钻孔到 10 2. 扩钻到 16 3. 扩孔到 序十一 精镗孔至 序十二 在 6 个工位上钻孔 7 工序十三 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 1. 在 4 个工位上钻孔 . 攻螺纹 4 序十 四 在三个工位上钻孔 7 上述工艺路线做得比较精细，每一道工序都安排的很到位，工艺路线比较简洁明了，基本上可以达到精度要求，然后对其进行修改：确定工艺过程。 拟定工艺过程 工序号 工序内容 简要说明 01 沙型铸造 02 进行人工时效处理 消除内应力 03 涂漆 防止生锈 04 粗车右端面 车外圆 121 车右台阶面 车外圆 130 车端面 粗镗 40 05 粗车大端面 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 车外圆 125 车台阶面 粗镗 1006 半精车右端面 半精车外圆 121 半精车右台阶面 半精 车外圆 130 半精车端面 半精镗 40 07 半精车大端面 半精车外圆 125 半精车右台阶面 半精镗 1008 精车右端面 精车外圆 121 精车右台阶面 精车外圆 130 精车端面 精镗 40 09 精车大端面 精车外圆 125 精车右台阶面 精车 1000 精铣 B 面 11 粗铣 100面 12 精铣 100面 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 13 钻孔到 10 扩钻到 16 扩孔到 4 精镗孔至 15 在 6 个工位上钻孔 7 16 在 4 个工位上钻孔 螺纹 4 7 在三个工位上钻孔 7 18 去毛刺 19 检查、入库 五、加工设备及刀具、夹具、量具的选择 由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。 （一）选择加工设备及工艺装备 1、选择机床，根据不同的工序选择机床： （ 1）工序 4、 5、 6、 7、 8、 9 主要是粗车、半精车、精车、粗镗精镗，由于加工零件的外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔 。各工序的工步不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求，所以选用的 卧式车床即可。 （ 2）工序 10、 11、 12为粗铣、精铣，由于零件的外廓尺寸不大，所以选用 铣床即可 （ 3）工序 13 为钻孔、扩钻和扩孔，选用立式钻床 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 （ 4）工序 14 为精镗孔，加工精度要求较高，所以选用金刚镗床 （ 5）工序 15、 16、 17 为钻孔、攻螺纹，要求精度较高，所以选用立式钻床 采用专用的分度夹具在立式钻床上加工。 2、选择夹具 本零件除粗铣、精 铣、钻孔、攻螺纹需要专用夹具外，其他各工序均可使用通用夹具，比如三爪自定心卡盘。 3、选择刀具，根据不同的工序选择刀具。 （ 1）在车床上加工的工序一般都选用硬质合金车刀和镗刀，加工钢质零件采用 硬质合金，粗加工用 精加工用 加工用 提高身产率及经济性，应选用可转位车刀。 （ 2）铣刀：铣右端 B 面时，铣削深度为 1用直柄立铣刀，精铣工序铣刀直径 d=8径 32齿齿数 =3，中齿齿数 =4 细齿齿数 =63 （ 3）钻 7 孔，根据表 5用直柄麻花钻头 7，l=109mm,9mm,d=7 （ 4）钻 据资料，选用麻花钻头 公称直径 = 5 的丝锥。 4、选择量具 本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考资料，选择如下。 （ 1）选择各外圆的加工面得量具 加工所有外圆时的量具选用读数值 量范围 0游标卡尺。 （ 2）选择加工孔用量具。 40孔各经过三次加工，所以各选用 5内径千分尺和 25内径千分尺。 （ 3） 选择加工轴向尺寸所用量具 根据零件尺寸可选用读数值 量范围 0游标卡尺。 （二）确定工序尺寸 1确定圆柱面的工序尺寸 圆柱面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关，前面已确定总加工余量，应将毛坯余量分为各个工序的加工余量 ,计算工序尺寸。如下表： 加工表面 工序单边余量 粗 半精 精 车外圆 121 外圆 130 文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 镗 40 外圆 125 100 孔 ) 前面总加工余量已经确定，将毛坯余量分为各个工序的加工余量，如下表： 加工表面 工序单边余量 粗 半精 精 车右端面 右台阶面 内端面 车左大端面 左台阶面 B 面 六 、 确定切削用量及基本时间的确 定 切削用量包括背吃刀量 给量 f 和切削速度 v。确定顺序是先确定 f，再确定 v。 （一） 工序 1 切削用量及基本时间的确定 1、切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆、镗孔）。已知加工材料为 件，机床为 卧式车床，工件卡在三爪自定心卡盘中。 （ 1）确定粗车右端面得切削用量。所选刀具为 硬质合金可转位车刀，由于 床的中心高为 200 5选刀杠尺寸 B*H=165片厚度为 据表 5择车刀买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 几何形状为平面带倒 菱型前刀面，前角 以取前角 00 12，后角 00 6， 主偏角 090r ， 副偏角 0, 10r ， 刃倾角 0, 10r ， 刀尖圆弧半径 a. 确定背吃刀量 b. 确定进给量 f 根据表 5粗车铸 件，刀杠尺寸为 165， 工件直径为 40， f= 床的进给量，选择f=r c. 确定切削速度 v 根据表 5， ， 时切削速度 v=m 0 。 最后确定 f=n=v=（ 2）确定粗车外圆 121台阶面， 130，内端面的切削用量 采用上道工序的道具加工这些表面。加工余量皆可一次走刀完成，所以切削用量与上一道工序相同。 （ 3） 粗镗 40的孔的切削用量 所选刀具为 质合金 以 5.1 f 根据表 5f=r c确定切削速度 v，按表 2计算公式确定 中 91， m=2,v=60 由此得 v= d n/s 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 （ 1）确定粗车右端面的基本时间： j 10121,1 i=1，则 1 =15s， （ 2）确定粗车外圆 121 的基本时间 j 所以 2 （ 3）确定粗车台阶面的基本时间 所以 j 113 （ 4）确定粗车外圆 130 的基本时间： 所以 04 （ 5）确定车内端面的基本时间 j 所以 45 （ 6）确定粗镗 40 的基本时间 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 所以 96 （ 7）确定工序的基本时间 （二） 工序 2 切削用量及基本时间的确定 由工序一的步骤可知工序 2 中各个工步的切削用量个基本时间如下： 1、 粗车大端面的切削用量及基本时间 s r/s n 1s 2、 粗车外圆 125的切削用量及基本时间 s r/s n 0s 3、 粗车台阶面的切削用量及基本时间 s r/s n 1s 4、 粗镗 100切削用量及基本时间 m/s s n 9s 5、 工序的基本时间 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 （三） 工序 3 的切削用量及基本时间 1、 半精车右端面 s s n s 2、 半精车外圆 121 s s n s 3、 半精车右台阶面 s s n s 4、 半精车外圆 130 s s n s 5、半精车端面 s s n s 6、半精镗 40 s s n 6s 7、工序时间 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 （四） 工序 4 的切削用量及基本时间 1、半精车大端面 s s n 1s 2、半精车外圆 125 s s n s 3、半精车右台阶面 s s n 0s 4、半精镗 100H7 s s n 6s 5、 工序时间 4161071141 （五） 工序 5 的切削用量及基本时间 1、 精车右端面 s 00r/s n 1s 2. 精车外圆 121 s 00r/s n 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 9s 3、精车右台阶面 s 00r/s n 7s 4、精车外圆 130 s 00r/s n 3s 5、精内车端面 s 00r/s n 5s 6、 精镗 40 s 598r/s n 6s 7、 工序时间 1636152317192161 （六） 工序 6 的切削用量及基本时间 1、精车大端面 s s n 4s 2、精车外圆 125 s s n 8s 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 3、精车右台阶面 s s n 1s 4、 精车 100H7 s s n 7s 5、 工序时间 （七） 工序 7 的切削用量及基本时间 1、精铣 B 面 s 75r/s n 5 84212222111121 （八） 工序 8的切削用量及基本时间 1、粗铣 100面 s 10r/s n 45 1 0 46221111 （九） 工序 9的切削用量及基本时间 1. 精铣 100 面 s 75r/s n 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 80 1 5 46221111 （十）工序 10 的切削用量及基本时间 1、钻孔到 10 s 29r/s n 9 4 3 5111 2、扩钻到 16 s 8r/s n 2 3 5222 3、扩孔到 17.4 s 8r/s n 0 3 5333 （十一）工序 11 的切削用量及基本时间 1、精镗孔至 17.5 000m/s 16r/s n 0111 （十二）工序 12 的切削用量及基本时间 1、在 6 个工位上钻孔 7 020m/s 360r/s n 6 0 20111 fn 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 （十三）工序 13 的切削用量及基本时间 1、在 4 个工位上钻孔 4.5 212m/s 60r/s n 0111 2、攻螺纹 4 M5 s 95r/s n 0222 （十四）工序 14 的切削用量及基本时间 1、在三个工位上钻孔 7 020m/s 360r/s n 6 0 20111 七、夹具设计 本夹具是工序 14 用钻头给端面打三个孔的专用夹具，在立式钻床 加工这三个孔，所设计夹具装配图及工序简图如下图 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 15 手柄 1 14 连杆 1 13 挡板 1 12 V 形块 1 11 钻套 3 45 10 钻模 1 9 零件 1 8 卡爪 1 7 外壳 1 6 5螺钉 4 5 3螺钉 2 35 4 连杆 1 1 45 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 3 弹簧 1 2 凸轮 1 45 1 底座 1 序号 代号 名称 件数 材料 备注 连接座夹具总装配图 比例 件数 设计 韩明 重量 指导 江 南大学 审核 1、 定位方案 工件以一个端面和一个侧面为定位基准，采用平面与 V 形块组合定位方案，在定位面上定位，其中定位面限制 3 个自由度， V 形块限制两个自由度，挡板限制一个自由度，共限制了 6个自由度。 2、 夹紧机构 根据生产率的要求，运用手动夹紧就可以满足要求。采用二位压板联动夹紧机构，通过向下压手柄是压紧力通过 1： 1的杠杆带动联动机构，使联动的压板同时夹紧工件，实现夹紧，有效提高了工作效率。 夹紧力分析 夹紧机构的结构图如下图： 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 偏心圆机构根据机床夹具设计手册选用数据如下 D=40e=2L=95W=202， 030 ， S=1 公斤力 夹紧力公式如下： 21 式中c s i 注如上符号 : 斤力） 斤力） L 力臂（ 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 回转中心到接触点距离 接触点升角 1 偏心轮与夹紧面得摩擦角 2 偏心轮与轴销的摩擦角 R 偏心轮半径 e 偏心距 S 夹紧行程 偏心轮转角 其中 L=(; 取 L=00； 1 = 2 = 06 ； Q=15 公斤力 带入各个数据得： )(o i i o 因此该偏心圆机构满足要求 3、 对刀装置 采用钻模上面得三个钻套对刀。选用 1999固定钻套通过钻模固定在夹具体上，保证加工过程中孔的被加工的位置精度。 4、 夹具体 夹具体是整个家具基体，夹具体上要安装组成改家具体的各种元件、机构和装置等，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具体买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 上各个组成元件的分布情况、零件形状和尺寸、加工特性等