钻床夹具设计论文

工艺装备设计说明书 设计题目 : 钻床夹具设计 学 院： 机械学院 专 业： 机械设计制造及自动化 班 级： 机制一班 指导教师： 李小海 学生姓名： 郭华 2011 年 06 月 20 日 目 录 第 1 章 机械加工工艺规程设计 件的工艺分 析 坯的选择与毛坯图绘制 坯的选择 坯图绘制 计工艺过程 位基准的选择 件表面加工方法的确定 工阶段的划分 工顺序的安排 定零件的加工工艺路线 序设计 择机床和工艺装备 定加工余量、计算工序尺寸及公差 定切削用量 算工时定额 制工艺文件 第 2 章 夹具设计 究原始资料、分析设计任务 1. 生产纲领 2. 零件图与工艺规程 定夹具的结构方案 定工件的定位方式，选择定位元件 定刀具的对准和导引元件 定工件的夹紧方式，选择夹紧机构 定 分度 装置，定向元件等 定夹具体结构尺寸和总体结构 制夹具总图 定并标注有关尺寸、配合和技术要求 具操作说明 2 结论 3 致谢 4 参考文献 5 附录 第 1 章 机械加工工艺规程设计 件的工艺分析 零件组成表面：两端面，外圆，中间圆孔及其键槽，径向四个孔。 工件已加工过的大孔 30 ， 周向四个小孔 16 ， 工件厚度为 20。 （ 1） 以 110 为基准面加工表面，这一组加工包括中心孔 30 以及工件上下端面。 （ 2） 以 30 为基准，车车轴向深度为 5 的键槽。 （ 3） 以 30 为基准，通过钻床夹具钻 3 个径向孔。 坯的选择与毛坯图绘制 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，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，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，而锻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。所以综上所叙选择铸件。按照零件特点，根据标准，比较接近并能满足加工要求，可选 130 坯图绘制 毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机 械加工工艺手册金属机械加工工艺人员手册知精车 粗车各余量 ,从而可得毛坯余量 图 1计工艺过程 位基准的选择 工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。 （ 1）粗基准的选择。对于此所要加工的零件而言可归为轴类零件，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相互位置精度较高的不加工 表面作粗基准。选择比较平整、平滑、有足够大面积的表面，并且不许有浇、冒口的残迹和飞边。根据这个基准选择原则，现选取右边外圆面3011013016264 1 6/ ( )T l i f n 作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧 130 外圆可同时削除五个自由度，再以的它的右端面定位可削除一个自由度。 （ 2）精基准的选择。以 110 为精基准加工表面。这一组 加工表面包括： 110 左端面； 30 孔； 16 孔。因为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。精基准还有 30 孔在加工 4个 16 孔时，以 它为精基准。 本零件加工面有两个面，五个孔，一个键槽。材料为 考机械制造工艺简明手册，其加工方法选择如下； （ 1） 110 外圆面；公差等级为 面粗糙度为 用粗车 （ 2） 30 内孔： 公差等级为 面粗糙度为 用钻孔 （ 4） 16 内孔 :公差等级为 面粗糙度为 用钻孔 （ 7）键槽： 未标注公差等级，根据 表面粗糙度为 采用加工方法为粗车。 工阶段的划分 零件表面加工方法确定之后，安排加工的先后顺序。加工顺序安排是否合适，对加工质量，生产率和经济性有较大的影响。 （ 1） 精加工阶段 10 的加工去除大部分加工余量。 （ 2） 半精加工阶段：包括对 110 加工，以及对 30 和 16 ，及键槽的加工。 为达到加工精度的要求，各表面的加工顺序就不能随意安排，必须遵循一定的原则，这就是定位基准的选择决定着加工顺序，以及前工序为后续工序准备好定位基准的原则。 (1)对与本工件先加工最大的外 圆 110 之后，在以它为粗基准加工其它的端面。这样就可以更好的加工得。 (2) 粗基准加工后，就要加工中间的 30 孔，在加工它时，以 30外圆面为精基准。在加工 16 孔以加工的中间孔 30 为精基准。 方案一： 工序一 铸造毛坯。 工序二 时效处理。 工序三 车端面以及 110 外圆，选用 工序四 以 110 外圆为精基准，钻 26 的孔接着在铰孔达到 30 。 工序五 以 30 孔为精基准， 车键槽。 工序六 以 孔为基准面，利用专用夹具钻 4- 16 孔。 工序七 在用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度。 工序八 镀锘。 工序九 检测入库。 方案二： 工序一 铸造毛坯。 工序二 时效处理。 工序三 粗车 10 工序四 以 110 外圆为基准，钻孔 0 。 工序五 以 30 孔为精基准，车键槽。 工序六 以 30 孔为精基准，利用专用夹具钻 4 16 孔。 工序七 在用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度。 工序八 镀锘。 工序九 检测入库。 第一个方案跟第二个方案比较第二个更合理，精度更高。 序设计 择机床和工艺装备 机床选用主要有车床，镗床，钻床。车床选用 床选用摇臂钻床，镗床选用卧式钻床。 式升降台铣床。 确定加工 余量、计算工序尺寸及公差 “开孔圆盘”；零件材料为 度 190 210属型铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及公差如下： 1. 车 110 外圆表面加工余量及公差。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）外圆表面长度余量均为 2Z=6为双边加工） 车削加工余量为： 粗车 : 2 精车 : 2 . 110 车端面和 110 外圆表面加工余量： 粗车 2 2精车 2 30 ） 查工艺手册表 钻出来直径是 15 工序尺寸加工余量： 钻孔 28孔 铰孔 铰 . 钻孔（ 16 ） 一次性加工完成，加工余量为 2Z=16 确定切削用量 (一 )10 端面 （ 1）选择刀具 选用 93偏头端面车刀，参看机械制造工艺设计简明手册车床选用 塔式车床，中心高度 210看切削用量简明手册选择车刀几何形状，前刀面形状为平面带倒棱型，前角为 10，后角为 6，主偏角 93 ,副偏角为 10 ,刀尖角圆弧半径 倾角为 10。 （ 2）确定切削用量 a:确定背吃刀量 粗车的余量为 2于刀杆截面取最大吃刀深度 6以一次走刀完成即 b:确定进给量 f 查切削用量简明手册：加工材料 件直径 122削深度 进给量为 r。再根据 床及机械制造工艺设计简明手册表 3 查取横向进给量取 f =r。 c:选择磨钝标准及耐用 度 根据切削用量简明手册表 车刀后刀面最大磨损量为 接车刀耐用度 T=60 d:确定切削速度 V 根据切削用量简明手册表 180199 2f =r，查出 V =s。由于实际情况，在车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册表 得切削速度的修正系数为： 190/修正后的 V= V （ 1 =60=44m/中： 工件材料的强度和硬度改变时切削速度的修正系数。 则： n = 1000V/（ D） =140r/ （ 1 按 机械制造工艺设计简明手册表 ）选择与 140r/近似 的机床转速 n =136r/实际切削速度 V = (e)校验机床功率 车削时功率 P 可由切削用量简明手册表 得：在上述各 条件下切削功率 P = 于实际车削过程使用条件改变，根据切削用量简明手册表 削功率修正系数为： K r 其中： K 车刀刀尖圆弧半径变化时切削力的修整系数。 则：修整后的 P= P K （ 1 = 据 床当 n =136r/，车床主轴允许功率 P m=所选的切削用量可在 （ f）校验机床进给机构强度 车削时的进给力 削用量手册查表得 140N。由于实际车削过程使用条件的改变，根据切削用量简明手册查得车削过程的修正系数： : 1140 000N 根据 床说明书 (切削用量简明手册 ),进给机构的进给力 100N(横向进给 )因 所选的 f = 综上，此工步的切削用量为： 2f =r, n =136r/V = （ 3）计算基本工时： 按机械制造工艺设计简明手册表 7公式计算：刀具行程长度 L= (2+2+ 其中： 刀具切入长度。 刀具切出长度。 试切附加长度。由于车削实际端面 1=42=23=0： L=（ d +2+ （ 1 =（ 106+4+2+0=59 计算工时定额 T=l i /(f n) （ 1 =59 1 (136)=（其中 i 为进给次数） T= (12+3+3+0) 1/(183)= （ 1 第 2 章 夹具设计 研究原始资料、分析设计任务 1. 生产纲领 工件的生产纲领对于工艺规程的制定及专用夹具的设计有十分重要的影响。夹具结构的合理性及经济性与生产纲领有着密切的联系。大批大量生产多采用气功或其他机动夹具，自动化程度高，同时夹紧的工件数量多，结构也比较复杂。 2. 零件图与工艺规程 确定夹具的结构方案 确定工件的定位方式，选择定位元件 工件的定位方式是完全定位如所附图，通过分度盘的上顶面确定三个自由度再通过短销和螺栓定位剩余的三个自由度。这要就满足了六点定位。 确定刀具的对准和导引元件 刀具的对准和引导是用可换钻套作为其导引元件。 确定工件的夹紧方式，选择夹紧机构 工件的夹紧方式是采用螺旋夹紧机构，直接用螺杆夹紧工件方便快捷。 确定 分度装置，定向元件等 分度装置是采用分度盘。 总 结 通过设计，培养了我独立思考问题和解决问题的能力。树立 了正确的设计思想，掌握了零件产品设计的基本方法和步骤。通过设计，使我能熟悉地查找和应用有关参考资料、计算图表、手册、图册和规范，熟悉有关国家标准，以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基础技能训练。同时，我还学会了许多 在这次设计也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮