底座加工工艺规划及钻M6螺纹孔以及攻丝的夹具设计VIP

目 录 摘要 任务 说明书 1 设计说明书 2 a. 零件图与 零件图分析 2 零件的作用 零件的工艺分析 b. 确定毛坯 4 确定毛坯的制造 方法 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 c. 制造零件工艺过程 4 基面的 选择 选择表面加工方法 制定工艺路线 （ 附： 机械加工工艺过程卡 ） d. 夹具设计 6 功能分析与夹具结构总体设计 夹具设计计算 夹具制造与操作说明 校对说明 8 参考文献 9 附 录 10 摘 要 1. 对零件（中等复杂程度）进行工艺分析，画零件图。 2. 选择毛坯的制造方法和主要表面的总余量。 3. 制订选定零件成批生产的机械加工工艺规程，包括： 1）选择加工方案，制订工艺路线； 2）选择各工序所用的机床设备和工艺装备（刀具、夹具、量具等）； 3） 确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求； 4） 对 两道 主要工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出的工序简图，选择切削用量； 4. 填写工艺文件 1）填写机械加工工艺过程卡片； 2）填写机械加工工序卡片； 5. 夹具设计 1）夹具方案的确定。根据 工序内容的要求，确定定位元件，选择夹紧方式，布置对刀、导引件，设计夹具体。 2）夹具总体设计。绘制夹具结构草图、绘制夹具总装图。 3）夹具计算，定位误差的计算，夹紧力的计算。 关键字：工艺路线；工艺过程；专用夹具； 1 任务 说明书 设计任务：底座的中批量生产流程 钻 设计内容要求： 1、 制定 底座 机械加工工艺过程，编制机械加工工艺过程卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具； 2、 对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算； 3、 确定毛坯制造方法及主要表面的总余量； 4、 确定主要工 序的工序尺寸，公差和技术要求； 5、 对两道主要工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出工序简图，选择切削用量； 6、 设计 钻 与 攻丝 夹具，绘制夹具装配图； 7、 对 刘茂璐 同学的设计进行校对； 8、 编写设计说明书。 指导教师签字 年 月 日 1 设计 说明书 零件图： 2 零件的作用 ： 底座是用于支承和连接若干部件的基础零件。 这个底座是中心架底座，沉孔用来与 果。通过 18孔与中心架的导向套配合。调节螺钉与 通过与 零件工艺分析 : 序号 加工表 面 基本尺寸 （ 公差等级 （ 尺寸公差 （ 位置公差 （ 表面粗糙度（ m ） 1 底面 87 未注公差 顶面 40 未注公差 顶面 倒角 注公差 18 内孔 18 20 沉 孔 20 未注公差 13 钻孔 13 未注公差 纹孔 6 未注公差 8 纹孔 20 未注公差 3 确定毛坯的制造方法： 本零件的主要功能是支承中心架以及对中心架的调整，其工作时除了工件本身的重量外，还需要承受工件旋转时扭矩， 对中等载荷以及耐磨性有一定的要求，故毛坯应选择铸造。考虑到中小批量生产 与铸造精度等级，选取熔模铸造的方法。 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 查找国标 6414件尺寸公 差与机械加工余量）与底面的基本尺寸确定了 铸件公差为 加工余量为 2终敲定 总 体 余量为 边） 。 基面的选择 : 从零件图中可知基本的 尺寸都是以下端面为设计基准，因此，根据“基准重合”和“基准统一”的原则必须首先加工出下端面，作为后续工序的精基准。根据粗基准的保证相互位置的原则，选择铸件毛坯 40外圆作为粗基准 来加工下端面，然后由下端面为基准加工上端面，继而再加工孔、沉孔、 螺纹 。 选择表面加工方法： 考虑到对精度以及粗糙度的要求以及尽量减少装夹次数和使 用机床，参考典型表面加工工艺路线，做出以下安排： 加工底面：粗铣半 精铣精铣； 加工顶面：粗铣半精铣精铣； 加工 18孔以及 孔 扩孔铰孔攻丝； 加工 13孔和 20沉头座：钻孔 、锪孔； 加工 孔攻丝。 制定工艺路线 ： 1） 铣底面（专用夹具， ； 2） 铣顶面（专用夹具， 3） 对 18 的孔钻孔 、扩孔、铰孔；最后攻丝 用夹具， ； 4） 钻 13 孔、锪 20沉头座（专用夹具， 5） 钻 丝（专用夹具， 机床与刀具的选择与计算将会在“夹具的设计”一节详细陈述。 机械加工工艺过程卡 4 天津大学 机械加工工艺过程卡 产品名称 零件名称 材 料 毛 坯 机械工程系 底座 模铸造 工序号 工序名称 工 序 内 容 及 要 求 机 床 夹 具 刀 具 量 具 备 注 1 铸造 铸件尺寸公差 工余量 2边总余量 2 涂漆 3 粗铣、半精铣 1）粗铣底面 2）半精铣底面 式铣床 专用夹 具 盘铣刀 三用游标卡尺 4 粗铣、半精铣 ,精铣 1）粗铣顶面 2）半精铣顶面 3）精铣顶面 4） 铣 倒角 式铣床 专用夹具 立铣刀45 铣刀 三用游标卡尺 5 钻、扩、铰、攻丝 1）钻、扩、铰 18 2）制作 纹 式钻床 专用夹具 钻头 扩孔刀 铰刀 丝锥 三用游标卡尺塞规 6 钻、 锪 1)钻 13 孔 2)锪 20 沉头座 式钻床 专用夹具 钻头 锪 孔 钻 三用游标卡尺 7 钻、攻丝 1）钻 孔 2）制作 纹 式钻 床 专用夹具 钻头 丝锥 三用游标卡尺 塞规 8 除毛刺、检验 设计 校对 审核 共 1 页 第 1 页 5 钻削数据 分析与夹具结构总体设计 （参照机械加工工艺手册） ： 我负责工序 7 的专用夹具设计。 首先分析所使用的机床与切削刀具 ：初步选择的是 5的钻头；工件材料为 度 188度 200钻头材料选择 综合以上所有因素选择切削用量 ：钻头磨钝标准 使用切 削液；钻头耐用度 100吃刀量 选择 给量 r，r；最后选定切削速度 00mm/以同时求出机床主轴转速为1000r/正系数 选取 需要注意的是，钻孔深度不能大于钻头直径的 3倍，本次钻孔深度为 11足钻头的使用要求。 然后计算本次钻孔的扭矩，钻削力与机床主轴功率的： 扭矩： 钻削力： 钻削必要功率： 查机床参数可以得知 以满足使用要求。 此次加工只需要钻孔与攻丝，为了保证精度，易采用固定式钻模。钻模板采用固定式，与夹具体铸成一体，结构刚性好，加工位置精度高。夹具体底部应设置 要设置支脚，支脚宽度应大于机床工作台 模心轴采用快拆设计，采用配合，只起夹紧作用不能用于定位，所以设置挡块以实现定位。在 40孔处设置 圆锥 销起到定位作用，与心轴套筒和挡 板 配合实现六点定位。由于加工工件的结构限制，要采用长形快换钻套，钻套容屑间隙为 2 倍的钻头直径，为 10为了方便拆卸工件，所以在旋转手柄螺母与心轴之间设置弹簧，弹簧按照 簧中径 10由距离 17效圈数 距 度 材料为 65 夹具设计计算 （参照机床夹具设计手册） ： 本夹具的切削力方向与夹紧力方向垂直，钻削力主要由心轴承担，夹紧力全部由心轴顶端的 栓产生，故只需要考虑钻削时的扭矩即可。 虑到加工方便，采用易于加工且自锁性能强的三角螺纹，螺距采用 由于心轴夹紧方式的限 制，所以要采用特制的长度，需要定做。查表可得到此螺栓的全部数据： 当量摩擦半径 = 6 螺杆顶部与工作间的摩擦角 = 螺旋副当量摩擦角 = 螺纹中径之半 =纹升角 = 由此可以算出 最大 夹紧力： 夹紧力可由回转手柄螺母与 考虑到有钻头旋转所产生的钻削力与工件 外圆的直径，夹紧力可以满足使用要求。 然后对夹具的误差 进行 计算： 因为 上表面 10由公差限制，而我算选择的定位公差是第 1部工序所采用的大底面，所以 查表可得到在经过粗铣、半精铣、精铣之后上下表面应出现的误差公差等级为 标准公差数值表可能此时又误差数值为 夹具的最大配合间隙为圆柱销的配合间隙 13H7/ 钻模板衬套轴线与定位心轴的距离误差 钻套与衬套配合间隙 钻套孔与外圆同轴度误差去标准值 刀具引偏量 总误差： 与定位基准误差相加的最后定位误差为 合自由公差的要求。形位公差按照 1184级精度选取。 最后对该工件的本工序的工额定时进行计算： 查找钻削机动时间的公式 这是钻孔的所需的大概时间，再加上攻丝的时间与装夹工件的准备时间得到的工时大概为 12 夹具制造与操作说明 ： 本专用夹具的制造绝大部分的零件都采用国家标准规定的标准件，只有少量 7 零件需要定做，其中需要定做的零件有心轴透盖，夹具体， 轴，定位挡 块，心轴套筒六个零件。 在装夹工件时，首先拆下长形快换钻套，拧松回转手柄螺母，拿下开口垫圈，装上工件，然后安装开口垫圈， 再同时调节 装长形快换钻套，即可开始加工。钻孔结束后，更换攻丝长形快换钻套。所有工序全部完成后，拆下长形快换钻套，拧松回转手柄螺母，拿下开口垫圈，即可快速更换工件。 8 校对说明 校对人： 年 月 日 9 参考文献 1 韩进宏 . 互换性与技术测量 M. 北京：机械工业出版社， 2 王先逵 . 机械加工工艺手册 M. 北京：机械工业出版社， 3 王丹 . 机械