机械制造技术课程设计-托架零件的加工工艺及铣30 x50上端面的夹具设计【全套图纸】.doc

辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目：制定托架零件的加工工艺及铣30x50上端面的夹具设计 全套图纸，加153893706班级：机电三班姓名：指导教师：完成日期：2013年7月2日 25 机械自造工艺及夹具课程设计任务书一：设计题目：制定托架零件的加工工艺，设计铣30x50上端面的铣床夹具设计。设计要求：中批量生产 气动夹紧 通用工艺装备 设计时间：本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，熟悉题目阶段。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具总装图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 指导教师评语：成 绩： 指导教师日期摘要机械工业是一种基本工业形式，对于我们国家来说，它关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展，数字化，自动化水平日益提高。同时由于机械工业的发展，其他各工业部门也向着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。机械制造过程及检测，检验中，都要使用大量的夹具。为了达到提劳动效率，提高加工精度，减少废品，扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件，如何设计好夹具则成了机械制造的一项重要任务。机床夹具是夹具中的一种，将其固定到机床上，可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置，并克服切削力的影响。使加工顺利进行。机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。 由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师给予指教。AbstractMachinery industry is a basic industry, for our country, it is related to the beneficial to the peoples livelihood aspects. In recent years the field of machinery industry towards high precision, high quality, high efficiency, low cost direction, digitization, automation level is increasing day by day. At the same time as the development of machinery industry, other industries are also facing high depth forward, becomes more and more important to the development of machinery industry.Mechanical manufacturing process and testing, inspection, will use a lot of fixture. In order to achieve the labor efficiency, improve processing accuracy, reduce scrap, expand the scope of technology of machine tools, improve labor condition, how to design the fixture has become an important task of mechanical manufacturing.Machine tool fixture fixture in a, be fixed to the machine, can be processing tool and the tool to maintain the correct relative position, and overcome the influence of cutting force. Make processing smoothly. Machine tool fixture is divided into general fixture and special fixture two.Because of the limit of personal ability, the design there are many deficiencies, hope that the teacher for advice.目 录目 录一、零件的工艺分析2二、工艺规程设计3 (一)确定毛坯的制造形式3（二）基面的选择3（三）制定工艺路线3（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定4（五）确立切削用量及基本工时4三、夹具设计：5 （一）、设计时注意的问题5 （二）、夹具设计6参考资料：8（一）零件的分析 （一）.零件的作用 题目所给的零件是机床托架，主要在车细长杆时起辅助支撑作用. （二）零件的工艺分析：机床主轴箱齿轮共有三组加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以直径为35为中心的加工表面这一组加工表面包括：直径为35的孔。2 以直径为中心加工端面和右侧面3 托架上面 二. 工艺规程设计 （一） 确定毛坯的制造形式。 零件的材料为为HT200，考虑到零件的几何形状比较简单。所以用铸造的方法来做毛坯。 （二） 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，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对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取托架上面的面作为粗基准。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问。因为工件的端面和外圆都与内孔的中心线，有严格的技术要求，因此因此要以内院为精基准，来加工上面，侧面和端面， 制定工艺路线方案一工序一： 铸造 工序2： 时效处理工序3：以上面为基准粗加工直径为55的下端面工序4：以直径为55的下端面为基准加铣上端面， 工序5： 以直径为55的下断面为基准钻直径为35的孔，绞孔 工序6： 以孔和下端面为基准铣30x50的面工序7： 以直径为35的孔和30x50的面定位系直径为55的外圆的侧面。工序8： 铣R6x3的槽两个工序9： 钻2-M8的两个底孔，攻丝 工序10： 质检，入库方案二：方案一工序一： 铸造 工序2： 时效处理工序3：以上面为基准粗加工直径为55的下端面工序4：以直径为55的下端面为基准加铣上端面， 工序5： 以直径为55的下断面为基准钻直径为35的孔，绞孔 工序6： 以孔和下端面为基准铣30x50的面工序7：。铣R6x3的槽两个工序8：以直径为35的孔和30x50的面定位系直径为55的外圆的侧面工序9： 钻2-M8的两个底孔，攻丝 工序10： 质检，入库工艺路线方案的比较工艺方案二与方案一的不同在于方案一，在铣了30x50的面之后直接铣R6x3的两个槽，节省了时间，提高了效率，而方案二的方法则是工序过于分散，因此选择方案二。（四） 机械加工量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定如下： （五）、确定切削用量及基本工时切削用量及基本工时的确定：铣直径为55的下端面，选用机床：X51立式铣床，选用高速钢圆柱形铣刀，齿数Z=6第一次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：第二次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时： (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速 ns= 504r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1L=40mm , =2mm, =0, =0 tm=0.098(mi1） 加工工时 其中 由表22 所以 扩孔： 21.7 按机床取 所以实际切削速度 工时： 切入 所以 铣直径为55的上端面，选用机床：X51立式铣，选用高速钢圆柱形铣刀，齿数Z=6第一次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：第二次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：钻钻直径为35的孔3、工序2钻直径为33的孔，扩直径为35 (1) 钻33孔 a/加工条件：机床：Z525钻床. 刀具：麻花钻 其中d=33 .b/计算切削用量：=20mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-37可知：.f=0.36mm/r v=0.35m/s. 确定主轴转速： n=.334r/min . 按机床选取： 实际机床选取： v= 切入 切出 l=80mm 切削工时： . （2）扩35 a/加工条件：机床：CA6140车床. 刀具：扩孔钻 其中d=32mm .b/计算切削用量：=2mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-37可知：.f=0.81mm/r v=0.14m/s 确定主轴转速： n=.121.5r/min . 按机床选取： 实际机床选取： v=切削工时： .以内孔和端面为基准铣托架的上端面，选用机床：X51立式铣床，选用高速钢圆柱形铣刀，齿数Z=6第一次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：第二次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时： (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速 ns= 504r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1L=40mm , =2mm, =0, =0 tm=0.098(mi2） 加工工时 其中 由表22 所以 扩孔： 21.7 按机床取 所以实际切削速度 工时： 切入 以内圆和上端面为基准铣直径为35的右侧面，选用机床：X51立式铣床，选用高速钢圆柱形铣刀，齿数Z=6第一次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时：第二次走刀： 按机床选取 工作台进给量： 基本工时： (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)确定机的主轴转速 ns= 504r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与504r/min相近的机床转速为480r/min及600r/min。现选取=480r/min。所以实际切削速度v=110r/min/。5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1L=40mm , =2mm, =0, =0 tm=0.098(mi3） 加工工时 其中 由表22 所以 扩孔： 21.7 按机床取 所以实际切削速度 工时： 切入 钻M8的底孔6.83、钻直径为6.8的孔， (1) 钻33孔 a/加工条件：机床：Z525钻床. 刀具：麻花钻 其中d=6 .b/计算切削用量：=20mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-37可知：.f=0.36mm/r v=0.35m/s. 确定主轴转速： n=.334r/min . 按机床选取： 实际机床选取： v= 切入 切出 l=80mm 切削工时： . （2）手动攻丝。.三、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。有老师分配的任务，我被要求设计铣30x50的上端面这道工序，本夹具采用内孔定位，压板手动压紧结构。这种结构操作简单，装卸方便，非常适合大批量生产。1、问题提出本夹具主要用来铣30x50面，因为本面是油孔没有什么特殊的要求，因此主要考虑提高生产率上，（二）夹具设计1 切削力和夹紧力计算(1)刀具： 采用高速钢端面铣刀机床： X51 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 (2)夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=8mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力 2.定位误差分析由于用定位销和端面定位的，设计基准和定位基准重合，定位误差极小，又因为孔自身没有什么定位精度，因此定位可以不予考虑，主要考虑提高生产效率上。不必考虑定位误差，只需保证夹具的心 轴的制造精度和安装