制定夹具底座零件的加工工艺设计钻4×Ф28孔的钻床夹具（全套图纸）

哈尔滨理工大学课程设计说明书 机械制造技术课程设计说明书 设计题目：制定底座零件的加工工艺，设计钻设计题目：制定底座零件的加工工艺，设计钻 4- 28 孔的钻床夹具孔的钻床夹具 专专 业业 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 机械工程系机械工程系 2013 年年 11 月月 22 日日 哈尔滨理工大学课程设计说明书 目录 引引 言言. 1 第一章 零件的分析 . 2 第二章 工艺规程的设计 . 2 2.1 确定毛坯的制造形式 2 2.2 基准的选择 3 2.3 制订工艺路线 3 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 3 2.5 确定切削用量及基本工时 . 4 第三章 专用夹具的设计 . 13 3.1 问题提出 . 13 3.2 定位原理说明 13 3.3 切削力和夹紧力的计算 . 14 3.4 夹具简要操作说明 . 14 总总 结结 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致致 谢谢 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 参参 考考 文文 献献 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 1 引引 言言 现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市 场激烈竞争，企业中多品种生产的工件已占工件种类数的 85%左 右。然而目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具 有大批量生产的能力工厂中约拥有 1300015000 套专用夹具。另 一方面，在多品种生产的企业中，约隔 4 年就要更新 80%左右的 专用夹具，而夹具的实际磨损量只有 15%左右，特别最近年来柔 性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加 工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋 近于大批量生产的水平。 综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求： 1. 能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期 2. 能装夹一组相似性特征的工件 3. 适用于精密加工的高精度的机床 4. 适用于各种现代化制造技术的新型技术 5. 采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置， 进一步提高劳 动生产率 哈尔滨理工大学课程设计说明书 2 第一章第一章 零件的分析零件的分析 底座共有五组加工表面，现分述如下： 1、基准面 A 2、456 端面 3、428H7 孔 4、18 宽槽、36 宽槽 5、410 锥销孔 技术要求如下： 1.428H7 孔平行度公差为 0.01mm。 2.428H7 孔对 A 面的垂直度公差为 0.03mm。 3.未注倒角 R3R5。 4.材料：HT150。 第二章 工艺规程的设计 2.1 、确定毛坯的制造形式、确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT150。由于零件年产量为 20000 件，已达到大 批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造。这 哈尔滨理工大学课程设计说明书 3 从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。 2.2 、基准的选择、基准的选择 1、粗基准选择应当满足以下要求： （1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证 加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好 几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度 要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹 等。 （2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如： 机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选 择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加 工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而 细致的组织，以增加耐磨性。 （3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。 这样可以保证 该面有足够的加工余量。 （4） 粗基准应避免重复使用， 因为粗基准的表面大多数是粗 糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 由零件图及粗基准选择原则得出， 底座以56 凸台面及工件 两侧面作为定位粗基准，具体形式参考工序卡一。 （5） 精基准的选择 主要考虑的是基准的重合问题。 当设计 基准与工序基准不重合时，因该进行尺寸换算，在此都不多做说 明。 2.3 、制订工艺路线、制订工艺路线 工序 01：铸造 工序 02：人工时效 工序 03：粗铣、半精铣、精铣基准面 A 工序 04：粗铣、精铣 4-56 凸台面 工序 05：钻 4-26 孔；扩 4-26 孔至 4-27.8；4-27.8 孔至 4-28H7；倒角 C1 工序 06：铣 18 宽槽；铣 38 宽槽深 2 工序 07：钻 4-10 锥销孔（先钻一头，装配时透铰） 工序 08：去毛刺 工序 09：检验至图纸要求并入库 2.4 、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 哈尔滨理工大学课程设计说明书 4 “底座”零件材料为 HT150，生产类型为大批量生产 1、基准面 A 的加工余量 基准面 A，精度等级 IT7 级，加工余量等级 CT-E，查机械 设计简明手册表 2.3-1 知，单边加工余量 Z=3.0mm，基准面 A 的表面粗糙度 Ra1.6,查机械设计简明手册表 1.4-8 知，需经 过三步（即粗铣、半精铣、精铣）方能满足其精度要求。 粗铣 单边加工余量 Z=2.0mm 半精铣 单边加工余量 Z=0.8mm 精铣 单边加工余量 Z=0.2mm 2、56 凸台面加工余量 56 凸台面，精度等级 IT7 级，加工余量等级 CT-E，查机 械设计简明手册表 2.3-1 知，单边加工余量 Z=2.0mm，56 凸 台面的表面粗糙度 Ra3.2,查机械设计简明手册表 1.4-8 知， 需经过二步（即粗铣、精铣）方能满足其精度要求。 粗铣 单边加工余量 Z=1.5mm 精铣 单边加工余量 Z=0.5mm 3、28H7 孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，28H7 孔，表面粗糙度 Ra1.6，由机械设计简明手册表 1.4-7 和表 2.2-8 知，28H7 孔需钻、扩、铰三步方能满足其精度要求。 钻 26mm 扩 扩26mm 至27.8mm 铰 铰27.8mm 至28H7mm 4、18 宽槽、36 宽槽的加工余量 因槽的尺寸不大，故采用实心铸造，18 宽槽、36 宽槽表面粗 糙度 Ra12.5、Ra6.3，由机械设计简明手册表 1.4-8 知，一 步铣削即可满足其精度要求。 5、10 锥销孔的加工余量 因孔的尺寸不大， 故采用实心铸造， 10 锥销孔， 技术要求， 先钻一头，装配图时透铰。 6、其他不加工表面，铸造即可满足其精度要求。 2.5、 确定切削用量及基本工时确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、精铣基准面 A 工步一：粗铣基准面 A 哈尔滨理工大学课程设计说明书 5 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 YG8, mmap0 . 2=，mmd50 0 =，min/150mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 mmap0 . 2= 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 X52 型铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚 度。 根据表查出 齿/5 . 0 mmfz=，则 min/955 50r d v ns = 按机床标准选取 w n =1000min/r min/157min/ 1000 100050 1000 mm dn v w = 3） 计算工时 切削工时：mml226=，mml0 . 2 1 =，mml5 2 =，则机动 工时为 min330 . 2 5 5 . 01000 50 . 2226 21 + = + =i fn lll t w m 工步二：半精铣基准面 A 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 YG8, mmap8 . 0=，mmd50 0 =，min/150mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mmap8 . 0= 2） 决定每次进给量及切削速度 哈尔滨理工大学课程设计说明书 6 根据 X52 型铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚 度。 根据表查出 齿/5 . 0 mmfz=，则 min/955 50r d v ns = 按机床标准选取 w n =1000min/r min/157min/ 1000 100050 1000 mm dn v w = 3） 计算工时 切削工时：mml226=，mml8 . 0 1 =，mml5 2 =，则机动 工时为 min318 . 2 5 5 . 01000 58 . 0226 21 + = + =i fn lll t w m 工步三：精铣基准面 A 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 YG8, mmap2 . 0=，mmd50 0 =，min/150mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 mmap2 . 0= 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 X52 型铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚 度。 根据表查出 齿/5 . 0 mmfz=，则 min/955 50r d v ns = 按机床标准选取 w n =1000min/r 哈尔滨理工大学课程设计说明书 7 min/157min/ 1000 100050 1000 mm dn v w = 3） 计算工时 切削工时：mml226=，mml2 . 0 1 =，mml5 2 =，则机动 工时为 min312 . 2 5 5 . 01000 52 . 0226 21 + = + =i fn lll t w m 工序 04：粗铣、精铣 4-56 凸台面 工步一：粗铣 4-56 凸台面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 YG8, mmap5 . 1=，mmd60 0 =，min/150mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mmap5 . 1= 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 X52 型铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚 度。 根据表查出 齿/5 . 0 mmfz=，则 min/796 60r d v ns = 按机床标准选取 w n =800min/r min/ 7 . 150min/ 1000 80060 1000 mm dn v w = 3）计算工时 切削工时：mml56=，mml5 . 1 1 =，mml3 2 =，则机动工 时为 哈尔滨理工大学课程设计说明书 8 min605 . 0 4 5 . 0800 35 . 156 21 + = + =i fn lll t w m 工步二：精铣 4-56 凸台面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 YG8, mmap5 . 0=，mmd60 0 =，min/150mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mmap5 . 0= 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 X52 型铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚 度。 根据表查出 齿/5 . 0 mmfz=，则 min/796 60r d v ns = 按机床标准选取 w n =800min/r min/ 7 . 150min/ 1000 80060 1000 mm dn v w = 3）计算工时 切削工时：mml56=，mml5 . 0 1 =，mml3 2 =，则机动工 时为 min595 . 0 4 5 . 0800 35 . 056 21 + = + =i fn lll t w m 工序 05：钻 4-26 孔；扩 4-26 孔至 4-27.8；4-27.8 孔至 4-28H7；倒角 C1 工步一：钻 4-26 孔 机床：Z3025 摇臂钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表 10- 61 选取高速钢麻花 钻 26 哈尔滨理工大学课程设计说明书 9 1) 给量 查机械加工工艺师手册表 28- 13，取 f=0.13mm/r 2) 削速度 根据机械加工工艺手册表 10- 70,及 10- 66, 查得 V=50m/min. 3) 定机床主轴转速 ns= W d 1000 c v = 26 501000 612r/min , 与 612r/min 相近 的机 床转速为 600r/min。现选 取 w n =600r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/ 0 . 49 1000 60026 m 4) 削工时，按工艺手册表 6.2- 1。 tm= fn l w 21 ll + i ;其中 l=25mm; 1l=13mm; 2 l=3mm; tm=i ll fn l w 21+ + =4 0.13600 31325 + =2.103(min) 工步二：扩 4-26 孔至 4-27.8 机床：Z3025 摇臂钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表 10- 61 选取高速钢扩孔 钻 1) 给量 查机械加工工艺师手册表 28- 13，取 f=0.13mm/r 2) 削速度 根据机械加工工艺手册表 10- 70,及 10- 66, 查得 V=50m/min. 3) 定机床主轴转速 ns= W d 1000 c v = 8 .27 501000 573r/min 哈尔滨理工大学课程设计说明书 10 , 与 573r/min 相近 的机 床转速为 600r/min。现选 取 w n =600r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/ 4 . 52 1000 600 8 . 27 m 4) 削工时，按工艺手册表 6.2- 1。 tm= fn l w 21 ll + i ;其中 l=25mm; 1l=0.9mm; 2 l=3mm; tm=i ll fn l w 21+ + =4 0.13600 39 . 025 + =1.482(min) 工步三：铰 4-27.8 孔至 4-28H7 机床：Z3025 摇臂钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表 10- 61 选取高速钢铰刀 1) 给量 查机械加工工艺师手册表 28- 13，取 f=0.13mm/r 2) 削速度 根据机械加工工艺手册表 10- 70,及 10- 66, 查得 V=50m/min. 3) 定机床主轴转速 ns= W d 1000 c v = 28 501000 569r/min , 与 569r/min 相近 的机 床转速为 600r/min。现选 取 w n =600r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/ 8 . 52 1000 60028 m 4) 削工时，按工艺手册表 6.2- 1。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 11 tm= fn l w 21 ll + i ;其中 l=25mm; 1l=0.1mm; 2 l=3mm; tm=i ll fn l w 21+ + =4 0.13600 31 . 025 + =1.441(min) 工步四：倒角 C1 工序 06：铣 18 宽槽；铣 38 宽槽深 2 工步一：铣 18 宽槽 1. 选择刀具 刀具选取立铣刀，刀片采用 YG8, mmap0 . 9=，mmd18 0 =，min/30mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 3.决定铣削深度 mmap0 . 9= 4.决定每次进给量及切削速度 根据 X52 型铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚 度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 min/531 18 3010001000 r d v ns = 按机床标准选取 w n =500min/r min/ 3 . 28min/ 1000 50018 1000 mm dn v w = 5.计算工时 切削工时：mml39=，mml9 1 =，mml3 2 =，则机动工时 为 min02 . 1 2 2 . 0500 3939 21 + = + =i fn lll t w m 工步二：铣 38 宽槽深 2 哈尔滨理工大学课程设计说明书 12 1. 选择刀具 刀具选取立铣刀，刀片采用 YG8, mmap0 . 2=，mmd36 0 =，min/50mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 3.决定铣削深度 mmap0 . 2= 4.决定每次进给量及切削速度 根据 X52 型铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚 度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 min/442 36 5010001000 r d v ns = 按机床标准选取 w n =500min/r min/ 5 . 56min/ 1000 50036 1000 mm dn v w = 5.计算工时 切削工时：mml48=，mml2 1 =，mml3 2 =，则机动工 时为 min06 . 1 2 2 . 0500 3248 21 + = + =i fn lll t w m 工序 07：钻 4-10 锥销孔（先钻一头，装配时透铰） 机床：Z3025 摇臂钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表 10- 61 选取高速钢麻花 钻 10 1) 给量 查机械加工工艺师手册表 28- 13，取 f=0.13mm/r 2) 削速度 根据机械加工工艺手册表 10- 70,及 10- 66, 查得 V=20m/min. 3) 定机床主轴转速 哈尔滨理工大学课程设计说明书 13 ns= W d 1000 c v = 10 201000 636r/min , 与 636r/min 相近 的机 床转速为 600r/min。现选 取 w n =600r/min。 所以实际切削速度 c v = 1000 s dn =min/ 8 . 18 1000 60010 m 4) 削工时，按工艺手册表 6.2- 1。 tm= fn l w 21 ll + i ;其中 l=14mm; 1l=5mm; 2 l=3mm; tm=i ll fn l w 21+ + =4 0.13600 3514 + =1.128(min) 工序 08：去毛刺 工序 09：检验至图纸要求并入库 第三章 专用夹具的设计