盖板设计钻2-Φ13孔钻床夹具设计（含全套CAD图纸）

课程设计设计题目：盖板加工工艺和钻2机械制造及其自动化班级 机制指导教师：教研室主任学 生完成日期 2014年9月本设计盖板零件加工过程的基础设计的夹具设计。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔表面。在零件的夹具设计中，主要是根据零件加工工序要求，分析应限的自由度数，进而根据零件的表面特征选定定位元件，再分析所选定位元件能否限定应限自由度。确定了定位元件后还需要选择夹紧元件，最后就是确定专用夹具的结构形式。关键词：盖板零件；工艺；夹具；全套设计01339828of to is In of to of of of to be be of to is to of 目 录摘 要. .件的结构分析. 21. 1 盖板的用途.2 盖板的技术要求. 21. 3 盖板的工艺性.4 盖板的生产类型确定.板机械加工工艺规程设计. 分析零件图. 件的作用.件的工艺分析. 选择毛坯制造形式. 拟定工艺路线.分加工阶段. 择基准. 定加工方案. 定切削用量及工时定额.上端面.燕尾面和空刀槽.尺寸14的端面. .、扩、铰30213孔. 燕尾面,空刀面. 20第3章钻2.定义书签。.定义书签。.定义书签。位基准的选择.定义书签。削力及夹紧力的计算.定义书签。.定义书签。.定义书签。结 论. 302第1章 零件的结构分析1. 1 盖板的用途板”零件它位于刀架部件的上刀架与下刀架之间，它是上刀架的导向件，当需要用小刀架车锥面时，可以通过盖板相对于刀架的转动来调整锥角。1. 2 盖板的技术要求盖板各加工要求及相关技术要求列表如表（一）加工表面 尺寸及偏差/差及精度等级 表面粗糙度4 28 30 3 80外圆面、燕尾面、5。31. 4 盖板的生产类型确定零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领1 %)(1 %)N Qm a b 式中 N零件的生产纲领，件/年；Q产品的年产量，台、辆/年；m每台（辆）产品中该零件的数量，件/台、辆；a%备品率，一般取2%b%废品率，根据上式结合题目给定数据，即可算出盖板的生产纲领，进而确定出其生产类型。由于盖板的质量为2于轻型零件，由此再有文献10查表可知，该盖板的生产类型为成批生产。4第2章 件的作用本设计任务所给的零件是位于刀架部件的上刀架与下架之间，是上刀架的导向件，当需要用小刀架车锥面时，可通过刀架中部相对于下刀架的转动来调整锥角，保证被车锥面具有所需的锥度。因此，其本身的精度对被加工工件的精度有很大影响7。件的工艺分析由零件图可以看出，主要加工表面有：底面80尾导轨面；30们除本身的精度要求外，还有一定的相互位置要求，主要有：择毛坯制造形式由于零件料是可以根据以下几个方面来选择：（1）用铸造方式比较合适；（2）且尺寸精度和表面光洁度要求较高，采用级精度铸件；（3）少加余量、节省材料和改善机5械性能，可以采用金属模铸造。定工艺路线拟定工艺路线的基本原则是应能够妥善的保证零件的技术要求，即几何尺寸精度和相互位置精度等必须得到合理的保证。在生产纲领已确定成批生产的条件下，为保证有较高的生产率和经济效益，可采用可变的具有较高生产率的专用设备，或在现有生产条件下，采用万能机床加工专用夹具8。分加工阶段为减少加工时产生的形对精度的影响，容易发现毛坯的缺陷，合理使用机床，在加工中应将粗、精加工分开，并且要先进行粗加工，然后再进行精加工。故刀架中部主要表面的加工分为粗、精、光整加工三个阶段。择基准1. 粗基准刀架中部上加工精度较高并且对被加工工件精度影响较大是燕尾导面保证其加工精度均匀，以及用. 精基准根据基准统一和基准重合原则，及定位稳定可靠，选用导轨面。定加工方案1. 方案一60 铸造 铸造0 时效 时效处理0 铣 铣上端面40 铣 铣燕尾面和空刀槽50 铣 铣空刀面60 铣 铣尺寸14的端面70 铣 车80和100的圆环面80 铣 铣10的倒角90 车 车70外圆面、端面，120端面外圆面100 钻孔 钻、扩、铰30孔 钻底面2 磨燕尾面,空刀面130 终检 终检140 入库 清洗入库2. 方案二0 铸造 铸造0 时效 时效处理0 铣 铣上端面40钻孔 钻底面2 车70外圆面、端面，120端面外圆面60 铣 铣燕尾面和空刀槽70 铣 铣空刀面80 铣 铣尺寸14的端面90 铣 车80和100的圆环面100 铣 铣10的倒角110 钻孔 钻、扩、铰30 磨燕尾面,空刀面130 终检 终检140 入库 清洗入库3. 工艺方案的比较两个方案的区别主要体现在燕尾面的加工方法和孔3011的加工顺序上。方案一采用铣削加工燕尾面，并把孔3013孔的加工分别安排在两道工序中，而方案二采有刨削来加工燕尾面，把孔3013孔安排在一道工序中加工。通过比较，方案二采用刨削由于刨刀有空行程，生产率较铣削低，但加工特型面、大平面、垂直面刨削优于铣削。而铣削方案中有磨削弥补了不足并且方案一把孔3013孔分开加工有利于提高生产率，提高机床功率利用率。故采用方案一为设计方案。0 铸造 铸造0 时效 时效处理0 铣 铣上端面40 铣 铣燕尾面和空刀槽50 铣 铣空刀面60 铣 铣尺寸14的端面70 铣 车80和100的圆环面80 铣 铣10的倒角90 车 车70外圆面、端面，120端面外圆面100 钻孔 钻、扩、铰30孔 钻底面2 磨燕尾面,空刀面130 终检 终检140 入库 上端面（1）选择切削深度：参考中107页可知切削深度） 选择进给量：参考中108表3）选择切削速度：查中113页表3s（4）确定刀具参数：根据中270页表500齿数Z=12（5）确定机床主轴转速：按机床选取s/ w ）计算切削工时由文献10中2精铣上端面(1) 选择切削深度：参考文献10) 选择进给量：参考文献10) 选择切削速度：参考文献10s(4) 确定刀具参数：参考文献10选择刀具D=100数Z=12,d=32,B=50(5) 确定机床主轴转速：按机床选取：5r/6）计算切削工时 1j fM 01000 1 0燕尾面和空刀槽工件材料：件加工要求：尾面A、62铣刀（高速钢）D=100=12，d=32=50立式铣刀：D=60=18锯片铣刀：D=160=50，d=32=503. 粗铣空刀面（1）选择切削深度：参考文献10） 选择进给量：参考文献10）选择切削速度：参考文献10s（4）确定机床主轴转速：按机床选取5)计算切削工时：查文献10精铣空刀面 r/ s/6010004.3 w z 21j ）选择切削深度：参考文献10） 选择进给量：参考文献10）选择切削速度：参考文献10s（4）确定机床主轴转速：按机床选取5r/）计算切削工时查文献10 粗铣燕尾面(1) 选取切削深度：参考文献10) 选择进给量：参考文献10) 选择切削速度：参考文献10s(4) 确定刀具参数：参考文献10=60，Z=18(5) 确定机床主轴转速： 5r/)计算切削工时查文献10 s/0100014.3 w 1j 精铣燕尾面(1) 选择切削深度：参考文献10) 选择进给量：参考文献10) 选择切削速度：参考文献10s(4) 确定刀具参数：参考文献10表 式角铣刀D=60,Z=18(5) 确定机床主轴转速:按机床选取实际转速n w=118r/) 计算切削工时查文献10粗铣退刀槽（1） 确定切削深度：参考文献10） 选择进给量：参考文献10） 选择切削速度：参考文献10s（4） 确定刀具参数：参考文献1060,B=4,d=30,Z=50（5） 确定机床主轴转速:s/1860601000 w 1 0r/算切削工时:查文献10精铣退刀槽(1) 选择切削深度：参考文献10) 选择进给量：参考文献10) 选择切削速度：文献10s(4) 确定刀具参数文献10表 择锯片铣刀D=160,B=4,d=30,Z=50(5) 确定机床主轴转速按机床选取30r/s/ ） 计算切削工时查文献10 s/0160 601000 w 1 尺寸14的端面加工条件：工件材料：41，铸件加工要求：62把高速钢端铣刀同时铣削刀具参数：Z=12，D=1001. ） 选择切削深度：参考文献10） 选择进给量：参考文献10） 选择切削速度：参考文献10s（4） 选择刀具参数：参考文献1000=12（5） 确定主轴转速：按机床选取）计算切削工时：查文献108134/ 21j ） 选择切削深度：参考文献1021） 选择进给量：参考文献10） 选择切削速度：参考文献10 s/w s/000 1001941000 ） 选择刀具参数：参考文献10择端铣刀D=100=12（5） 确定机床主轴转速：计算切削工时查文献10件材料：件机床：面车刀 材料：杆尺寸：16圆车刀 材料：杆尺寸：16粗车端面（1） 选择切削深度：参考文献10） 选择进给量：参考文献10r（3） 选择切削速度：参考文献10） 确定机床主轴转速：按机床选取速度 00r/ 100134 21j wd 6j ）计算切削工时2. 半精车端面(1)选择切削深度：参考文献10)选择进给量：参考文献10r(3)选择切削速度：参考文献10v=s(4)确定机床主轴转速：按机床选取转速 60r/5)计算切削工时3. 精车端面（1）选择切削深度：参考文献10可知）选择进给量： r（3） 选择切削速度：根据已知条件：按机床选取切削速度v=s（4）确定机床主轴转速按机床选取实际转速n w =160r/ s/ s/601941000 6j 436321 fn 2321 fn s/ d ） 计算切削工时9. 铣10的倒角为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与车外圆相同，手动进给00r/车186外圆（参考文献同上）（1） 选择切削深度：4） 选择进给量：选取r（3） 选择切削速度：根据已知条件取v=1m/s（4） 确定机床主轴转速按机床选取00r/) 计算切削工时11粗车空刀面(1)选择切削深度)选择进给量：选取r(3)选择切削速度：根据已知条件取v=s(4)确定机床主轴转速170210001000w d v 0按机床选取60r/) 计算切削工时12精车空刀面（参考文献同上）（1）选择切削深度）选择进给量：选取 r（3）选择切削速度：根据已知条件取v=2m/s（4）确定机床主轴转速按机床选取00r/)计算切削工时13. 铣四角斜面长为20，角度为45的倒角（1）选择切削深度：由于计算余量足够，所以取）选择进给量：取 r（3）计算切削速度： d vn s/60188601000 0j 00188601000 0j fn s/32001000 ）确定机床主轴转速：按机床选取180r/) 、扩、铰30213孔加工条件：工件材料：41，铸件加工要求：麻花钻（高速钢）、扩孔钻、铰刀1. 钻孔28（1）选择进给量：参考文献14443页9r（2）选择切削速度：参考文献14446页9s（3）确定机床主轴转速： 000 00r/）计算切削工时 d vn s/ 326721j d vn fn s/ 考文献同上）（1）选择进给量：选取 r（2）选择切削速度：选取v=s（3）确定机床主轴转速：选取机床转速00r/）计算切削工时：3. 粗铰孔至30（参考文献同上）（1） 选择进给量：r（2） 选择切削速度： v=s（3） 确定机床主轴转速按机床选取实际转速3r/）计算切削工时4. 精铰30考文献同上）（1） 选择进给量：可知 r（2） 选择切削速度：取 v=s s/ fn 3351000 d vn s/35001000 ） 计算机床主轴转速按机床选取实际转速3r/)计算切削工时5. 钻213孔（参考文献同上）（1）选择进给量：取 r（2）选择切削速度：取v=r（3）确定机床主轴转速：按机床选取实际转速 500r/）计算切削工时：燕尾面,空刀面（1）选择切削深度： ）选择进给量：取）选择切削速度：取v= d vn fn ）确定刀具参数：选取端铣刀D=100=12（5）确定机床主轴转速按机床选取切削速度 )计算切削工时2考文献同上）(1) 选择切削深度：) 选择进给量：选取s(3) 选择切速度：选取v=s(4) 确定刀具参数：选择端铣刀D=100=12(5) 确定机床主轴转速 75r/) 计算切削工时3. 磨燕尾面（1） 选择切削深度：） 选择进给量度：选择f= s/ 31721j 5100601000 w 31721j （3） 选择砂轮速度：可知n=1500r/件速度0m/s，纵向进给量（4）横向进给量：查得横向进给量f=3行程（5）计算切削工时b=18,v=s,s,s,z=4,l=减少辅助时间，选择切削参数与前工步相同经过计算 s/500350 2证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。上面即为钻213孔钻床夹具的专用夹具，本夹具将用于夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。采用一面二孔定位，以30和80凸台和下端面定位加工。达到六点全面定位。削力及夹紧力的计算刀具：钻2=13。则轴向力：见工艺师手册F f Fy 420， f= 90200()190 20 )( N24转矩T=Z f Ty ( 功率 在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数K=3 1基本安全系数，2加工性质系数，3 刀具钝化系数, 4断续切削系数, )(钻削时 T=切向方向所受力:671065 取 1.04416 )(工件不会转动,故本夹具可安全工作。Z（1） . 取 .（2）内外圆同轴度误差（查表 . 故 ， 2222252423222 . 则 套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 D 1D 2D h 1h m C r 公称尺寸 允差5 12 12 +2 18 10 4 9 8 D C 1差 公称尺寸 允差5 +2 10 +钻模板选用固定式钻模板，用4个沉头螺钉和2个锥销定位于夹具体上。要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，定位两个自由度，用定位块定位最后一个转动自由度。此时虽然有过定位，但底面是经精铣的面，定位是允许的。28结 论课程设计是我们对大学所学各课程的一次综合性的总复习，同时也是一次理论联系实践的训练。通过大学的学习和实践，我在这次课程设计能体现出所学所想；还学习到了更多更广的知识，锻炼了自己独立分析问题解决问题的能力。通过此次课程设计，在下述各方面得到锻炼：（1）熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论，以更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，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力，通过设计工艺的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的工艺路线的能力。（3）更加熟练的使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用