虎钳固定钳身零件的机械加工工艺.doc

12课 程 设 计题 目：虎钳固定钳身零件的机械加工工艺规程编制及钻削2-M8盲孔孔工序夹具班级：姓名：指导教师：完成日期：一、设计题目虎钳固定钳身零件的机械加工工艺规程编制及钻削2-11孔工序专用夹具二、原始资料(1) 被加工零件的零件图（草图） 1张(2) 生产类型: 5000件/年三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(4) 夹具装配图 1张(5) 夹具体零件图 1张(6) 夹具设计说明书(5000字左右) 1份四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天五、指导教师评语成 绩： 指导教师日期摘要我们这次夹具设计的主题是工件夹具设计，我的设计题目是：虎钳固定钳身零件的机械加工工艺规程编制及钻削2-11孔工序专用夹具。主要内容有：画零件图；加工工艺规程的设计；夹具体的设计以及零件、装配图的绘制。这次机械制造夹具设计的意义有以下几点体会：首先，通过这次夹具设计，让我们重新的温习的机械制造、工程图学以及互换性知识。我们在设计过程中，结合实际工件的情况查找相关资料，不仅仅是对书本知识的巩固，更是通过思考后对知识的理解。而我个人感觉最重要的是知道了一些知识的产生来源，怎样通过原理推广到实际的应用当中。例如，六点定位原理的实际应用，怎样通过这个原理选择合适的定位，选择正确的定位元件，这些都是结合原理应用到实际问题。其次，通过这次夹具设计也锻炼了我们的独立思考能力和个人解决实际问题的能力。同时几个人在一组设计，也让我们懂得了讨论和交流的重要性。独立思考与适当交流两者结合起来，对我们是一种锻炼。几个人同一组有同样的加工工序，但每个人都有自己的加工工步，既促进了交流，避免闭门造车，又在一定程度上训练了我们的独立思考能力。最后，我们此次作图使用了作图软件，例如CAXA,AUTOCAD,PRO/E。因为我们此次设计画图任务很重，在作图过程熟悉了这几种软件中的一种。在闲暇之时，我们还交流作图经验，为以后走上工作岗位打好基础。作为一个学机械的学生应该有熟练的作图水平。AbstractWe designed this course is the theme of the workpiece fixture design, my design is entitled: Huqian fixed clamp body parts of the machining process planning and preparation process for drilling holes 2-11 fixture. Elements include: painting parts map; processing of order design; folder specific design and components, the assembly of the plan is drawn. The machinery manufacturing curriculum design is the significance of the following experience: First of all, through the curriculum design, let us re-study the machinery manufacturing, engineering graphics and interchangeability of knowledge. We in the design process, in light of the realities of the workpiece to find relevant information, not just the book knowledge of consolidation, after thinking through the knowledge and understanding. I personally feel the most important thing is that a number of sources have knowledge of how to promote the principles to the actual application of them. For example, 6:00 targeting the practical application of principles of how this principle to choose a suitable location, choose the correct positioning devices, these principles are applied to the combination of practical problems. Secondly, through this training course design also our ability to think independently and individuals the ability to solve practical problems. At the same time a group of a few people in the design, let us also understand the importance of the discussion and exchange. Independent thinking and appropriate exchange with the two of us is a kind of exercise. The same group of a few people have the same processing, but everyone has their own processing the step, not only promote the exchanges and avoid working behind closed doors, to a certain extent, the training of our independent thinking. Finally, we use the mapping of the mapping software, for example, CAXA, AUTOCAD, PRO / E. Because we have the design drawing heavy tasks in the process of drawing familiar with this in one of several software. In her spare time, we also exchange experience in drawing, for the future work on laying a solid foundation. As a mechanical school students should have the skilled drawing level.目 录 1、固定钳身的工艺分析21.1结构和工作原理21.2固定钳身的技术要求21.3审查零件的工艺性21.4确定固定钳身的生产类型22.加工工艺规程22.1选择毛坯22.2确定毛坯的尺寸公差与机械加工余量22.3拟定工艺路线22.3.1定位基准的选择22.3.2表面加工方法的确定22.3.3加工阶段的划分22.3.4工序的集中和分散22.3.5机械加工工序22.3.6、确定工艺路线22.4加工余量、工序尺寸和公差的确定22.5切削用量的计算22.5.1钻孔工步22.5.2粗铰工步22.5.3精铰工步23.专用夹具设计23.1夹具设计任务23.2确定夹具的结构方案23.2.1确定定位元件23.2.2确定导向装置23.2.3确定夹紧装置2参考文献21、固定钳身的工艺分析1.1结构和工作原理固定钳是身整个平口钳的基体部分，丝杠是通过固定钳口的两个安装孔来定位的，并且在丝杠和固定钳身之间还安装了一个垫圈以减小摩擦。大螺母是和丝杠相互配合的，可以在丝杠上移动。活动钳口是通过固定螺钉安装在大螺母上的，这样活动钳口就可以在大螺母的带动下一起移动.另外有两个钳口板分别用螺钉固定在固定钳身和活动钳口上面,这样在丝杠旋转时就可以带动大螺母一起移动,将丝杠的旋转运动转化为活动钳口的直线移动,这时活动钳口上的钳口板就可以相对于固定钳身上的钳口板进行移动,从而实现平口钳的加紧和松开.1.2固定钳身的技术要求固定钳身的零件技术要求表（注：断面描述参照零件图）加工表面尺寸及差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度/形位公差/mm12mm孔0.043，IT71.618mm孔0.043，IT71.630mm孔30IT930mm孔底面IT96.325mm孔25IT96.325mm孔底面IT96.311mm孔11IT96.30.018,IT8钳身宽0.074,IT96.3钳身底面IT71.6钳身上表面IT71.6工字槽底部宽46IT96.3工字槽上部宽28IT96.3工字槽底面IT71.6钳口板左端面IT96.3钳口板下端面IT96.3固定钳身的两个安装孔和丝杠有配合要求,加工精度要求较高.两个安装孔的同轴度为.钳口板的左端面和活动钳口的钳口板要加紧或张开工件,所以要增强其刚度和耐磨性.该零件的各项技术要求制定的较为合理.1.3审查零件的工艺性分析零件图可知, mm孔和mm孔的端面均为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度.钳口板槽需进行铣削加工,加工精度要求较高主要工作表面也可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法保质保量的加工出来.由此可知,该零件的工艺性较好.1.4确定固定钳身的生产类型依设计题目知:Q=5000件/年,备品率和废品率分别取%3和%0.5,代入公式(1-1),得N=5000件/年(1+%3) (1+%0.5)=5175.8件/年，固定钳身重量为5kg,属中型零件,大量生产.2.加工工艺规程2.1选择毛坯由于该零件的材料是灰口铸铁，且是大量生产，所以应采用砂模铸造中的金属模机器造型，特点是成产率较高、铸件精度高、表面质量与机械性能均好。2.2确定毛坯的尺寸公差与机械加工余量由表2-1，得毛坯件的公差等级为812，选铸件尺寸公差等级为10，由表2-3得.，钳身上、下表面的尺寸公差为2.6mm.由表2-5，毛坯的机械加工余量等级选EG，选铸件机械加工余量等级为F，机械加工余量为1.5mm.钳身上、下表面的基本尺寸R1=30+1.52+0.52.6=34.3，上下偏差分别为+1.3、-1.3钳身左、右表面的基本尺寸R2=154+1.52+0.53.6=158.8，上下偏差分别为+1.8、-1.82.3拟定工艺路线2.3.1定位基准的选择（1）精基准的选择 选钳身右端面，钳身底面，18mm孔轴线为精基准。这遵循了“基准统一”原则，很多表面都是采用它们作为基准进行加工。同时也遵循了设计基准与工艺基准重合的“基准重合”原则。（2）粗基准的选择 选钳身的上表面为粗基准，定位加工钳身的下表面。选钳身的左端面为粗基准，定位加工右端面。选钳身的右端面为精基准，定位加工钳口槽的左端面和钳身的左端面。选钳身的下表面为精基准，定位加工孔、孔、 孔，保证两者的同轴度要求，加工钳身的上表面和钳口板的上表面。选孔、孔的轴线为精基准，加工其它表面。2.3.2表面加工方法的确定 加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案钳身的左端面粗铣钳身的右端面粗铣mm 孔IT106.3钻、粗扩、精扩mm孔IT91.6钻、粗铰、精铰mm孔IT91.6钻、粗铰、精铰钳口板左端面IT106.3粗铣、精铣工字槽的下表面IT71.6粗铣、精铣钳身上表面IT71.6粗铣、精铣钳身下表面IT71.6粗铣、精铣钳口板下表面IT86.3粗铣、精铣钳口板的前端面IT86.3粗铣、精铣钳口板的后端面IT86.3粗铣、精铣mm孔IT106.3钻、粗扩、精扩mm孔IT106.3钻、粗扩、精扩工字槽的前端面IT86.3粗铣、精铣工字槽的后端面IT86.3粗铣、精铣2.3.3加工阶段的划分将加工阶段划分为粗加工、半精加工、精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（孔和钳身下表面、右端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣钳身的上表面、左端面。在半精加工阶段，完成钳身的上表面的精铣加工；在精加工阶段，进行钳身上表面的磨削加工。2.3.4工序的集中和分散选用工序集中原则安排零件的加工工序，由于生产类型为大量生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，可使工件的装夹次数少，减少辅助时间，保证各加工表面的相对位置精度要求。2.3.5机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”的原则，首先加工精基准（孔，钳身下表面和右表面）（2）遵循“先粗后精”的原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面。 （4）遵循“先面后孔”的原则，先加工钳身下表面，再加工孔和孔。2.3.6、确定工艺路线工序号工序名称机床设备刀具1粗铣钳身下表面和右端面立式铣床端铣刀2钻、粗铰、精铰mm孔四面组合钻床麻花钻、铰刀3钻、粗铰、精铰mm孔四面组合钻床麻花钻、铰刀4钻、粗铰、精铰mm孔四面组合钻床麻花钻、铰刀5粗铣钳身上表面、钳口板上表面立式铣床端铣刀6粗铣钳口板下表面立式铣床铣刀7粗铣工字槽的下表面立式铣床铣刀8粗铣钳口板的前、后端面卧式双面铣床三面刃铣刀9粗铣工字槽的前、后端面卧式双面铣床三面刃铣刀10精铣钳身上表面立式铣床端铣刀11精铣钳口板下表面立式铣床铣刀12精铣工字槽的下表面立式铣床铣刀13精铣钳口板的前、后端面卧式双面铣床三面刃铣刀14精铣工字槽的前、后端面卧式双面铣床三面刃铣刀15钻、粗扩、精扩孔四面组合钻床麻花钻、扩孔钻16钻、粗扩、精扩孔四面组合钻床麻花钻、扩孔钻17螺纹孔螺纹切削机床螺纹工具刀2.4加工余量、工序尺寸和公差的确定工序17-粗铰、螺纹孔孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定由表2-28可查得，精铰余量=0.04mm; 粗铰余量=0.16mm;钻孔余量=7.8mm。由表1-20得，各工序尺寸的加工精度等级为，精铰：IT9;粗铰IT10；钻IT12 查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰：0.043mm ；粗铰：0.070mm ；钻：0.18mm.综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰： mm;粗铰： mm;钻孔：mm.。 2.5切削用量的计算2.5.1钻孔工步 1)背吃刀量的确定 取=7.8mm. 2)进给量的确定 由表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.15mm/r. 3)切削速度的计算 由表5-22，切削速度=15m/min.,由公式n=1000v/d,得该工序钻头转速n=612.1r/min.,由表49，取立式钻床主轴转速为680r/min.,再代入n=1000v/d，得该工序的实际钻削速度=16.7m/min.2.5.2粗铰工步 1）背吃刀量的确定 取=0.16mm. 2)进给量的确定 由表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.40mm/r. 3)切削速度的计算 由表5-31，切削速度=4m/min.,由公式n=1000v/d,得该工序铰刀转速n=160.0r/min.,取立式钻床主轴转速为185r/min.,再代入n=1000v/d，得该工序的实际切削速度=4.62m/min.2.5.3精铰工步1）背吃刀量的确定 取=0.04mm. 2)进给量的确定 由表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.50mm/