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箱体加工工艺及夹具设计[2套][铣面，钻孔]【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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箱体加工工艺及夹具设计[2套][铣面，钻孔]【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】.rar

箱体

工序卡

毛坯图——A2.dwg

箱体——A2.dwg

钻夹具体——A1.dwg

钻装配图——A1.dwg

铣74端面装配图——A1.dwg

铣夹具体——A1.dwg

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关键词：: 箱体加工工艺夹具设计钻孔全套 cad 图纸毕业论文原创资料

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摘要

本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。

箱体零件的工艺规程及其铣箱体Φ74端面、钻Φ74端面上4-M6-7H螺纹的专用夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词：工艺、工序、专用夹具、定位、误差。

Abstract

This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.

The part of the process and the end face milling of phi 74, Phi 74 surface drilling special fixture 4-M6-7H thread is designed to include part machining process design, process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.

Keywords : Technology, process, fixture, positioning, error

摘要1

Abstract2

目录3

第1章绪论 5

1.1 机床夹具主要功能 5

1.2 机床夹具组成 5

1.3 机床夹具分类 5

第2章工艺规程设计 11

2.1毛坯的制造形式 11

2.2零件分析 11

2.3 基面选择 11

2.3.1 粗基准的选择 12

2.3.2精基准的选择 12

2.4制定工艺路线 12

2.5确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差13

2.6定切削用量及基本工时 15

第3章箱体的专用夹具设计 33

3.1铣Φ74端面的夹具设计 33

3.1.1 问题的提出 33

3.1.2定位基准的选择 33

3.1.3 切削力和夹紧力的计算 33

3.1.4定位误差分析 34

3.1.5 定位键和对刀块的设计 35

3.1.6夹具设计及操作简要说明 37

3.2钻、攻Φ74端面上4-M6-7H螺纹 38

3.2.1 问题的提出 38

3.2.2定位基准的选择 38

3.2.3 切削力和夹紧力的计算 38

3.2.4定位误差分析 39

3.2.5 钻套的设计 40

3.2.6夹具设计及操作简要说明 41

结论43

参考文献44

致谢45

第一章绪论

1.1机床夹具的主要功能

机床夹具已成为机械加工时的重要装备，同时是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。机床夹具的主要功能是使工件定位夹紧，使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求，工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。

安装方法有找正法和用专用夹具，找正法用于单件、小批生产中，而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。

全部内容.jpg

箱体零件图.jpg

铣74端面装配图——A1.jpg

钻装配图——A1.jpg

内容简介：: 机械加工工序卡片工序名称铣削工序号 03零件数量1零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量HT200铸件设备夹具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件立式铣床X52K 工步工步内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时（s）机动辅助 1铣工件底面（基准面C）端面车刀、游标卡尺60094.20.22.04200设计者：指导老师共11页第1页机械加工工序卡片工序名称钻削工序号 12 零件数量 1 零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量 HT200 铸件设备夹具工序工时 (min) 名称型号专用夹具准终单件摇臂钻床 Z3025 工步工步内容工艺装备主轴转速 r/min 切削速度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时（ s）机动辅助 1 钻 54 端面上 3-M6-7H 螺纹底孔 5.1 深 15 麻花钻、游标卡尺 600 9.6 0.28 2.55 3 18.8 2 攻 54 端面上 3-M6-7H 深 12 螺纹丝锥、量规 400 7.5 0.45 0.45 3 12.5 设计者：指导老师共 11 页第 10 页 nts 机械加工工序卡片工序名称钻削工序号 13 零件数量 1 零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量 HT200 铸件设备夹具工序工时 (min) 名称型号专用夹具准终单件摇臂钻床 Z3025 工步工步内容工艺装备主轴转速 r/min 切削速度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时（ s）机动辅助 1 钻孔至 5 麻花钻、游标卡尺 600 9.4 0.25 2.5 2 13.2 2 粗铰 5 孔至 5.8 铰刀、游标卡尺 165 6.5 0.3 0.4 2 34.9 3 精铰 5.8 孔至 6 铰刀、游标卡尺 180 6.0 0.15 0.1 2 62.7 设计者：指导老师共 11 页第 11 页 nts 机械加工工序卡片工序名称铣削工序号 04 零件数量 1 零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量 HT200 铸件设备夹具工序工时 (min) 名称型号专用夹具准终单件立式铣床 X52K 工步工步内容工艺装备主轴转速 r/min 切削速度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时（ s）机动辅助 1 粗铣 74 端面端面车刀、游标卡尺 800 251.2 0.2 1.3 1 29.4 2 精铣 74 端面端面车刀、游标卡尺 800 251.2 0.2 0.2 1 30.0 设计者：指导老师共 11页第 2 页 nts 机械加工工序卡片工序名称铣削工序号 05 零件数量 1 零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量 HT200 铸件设备夹具工序工时 (min) 名称型号专用夹具准终单件立式铣床 X52K 工步工步内容工艺装备主轴转速 r/min 切削速度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时（ s）机动辅助 1 粗铣 54 端面端面车刀、游标卡尺 800 175.8 0.2 1.3 1 21.9 2 精铣 54 端面端面车刀、游标卡尺 800 175.8 0.2 0.2 1 21.5 设计者：指导老师共 11页第 3 页 nts 机械加工工序卡片工序名称镗削工序号 06 零件数量 1 零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量 HT200 铸件设备夹具工序工时 (min) 名称型号专用夹具准终单件坐标镗床 T68 工步工步内容工艺装备主轴转速 r/min 切削速度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时（ s）机动辅助 1 粗镗 40 孔至 41.2 镗刀、游标卡尺 600 77.6 0.15 0.6 1 10.4 2 半精镗 41.2 孔至 41.8 镗刀、游标卡尺 600 78.8 0.15 0.3 1 10.2 3 精镗 41.8 孔至 42H7 镗刀、游标卡尺 600 79.1 0.1 0.1 1 15.1 4 粗镗 48 孔至 49.2 镗刀、游标卡尺 600 92.7 0.15 0.6 1 11.1 5 半精镗 49.2 孔至 49.8 镗刀、游标卡尺 600 93.8 0.15 0.3 1 10.9 6 精镗 49.8 孔至 50H7 镗刀、游标卡尺 600 94.2 0.1 0.1 1 10.7 设计者：指导老师共 11 页第 4 页 nts 机械加工工序卡片工序名称钻削工序号 07 零件数量 1 零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量 HT200 铸件设备夹具工序工时 (min) 名称型号专用夹具准终单件立式钻床 Z525 工步工步内容工艺装备主轴转速 r/min 切削速度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时（ s）机动辅助 1 钻孔至 28 麻花钻、游标卡尺 800 70.3 0.25 14 1 27.6 2 扩孔 28 孔至 29.8 扩孔钻、游标卡尺 68 6.4 0.57 0.9 1 26.2 3 铰 29.8 孔至 30 铰刀、游标卡尺 198 9.3 0.35 0.1 1 13.9 设计者：指导老师共 11 页第 5 页 nts 机械加工工序卡片工序名称钻削工序号 08 零件数量 1 零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量 HT200 铸件设备夹具工序工时 (min) 名称型号专用夹具准终单件摇臂钻床 Z3025 工步工步内容工艺装备主轴转速 r/min 切削速度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时（ s）机动辅助 1 锪沉孔 4- 15 深 6 锪孔钻、游标卡尺 500 13.6 0.25 7.5 4 25.9 2 钻 4- 9 孔麻花钻、游标卡尺 500 14.1 0.25 4.5 4 24.0 设计者：指导老师共 11 页第 6 页 nts 机械加工工序卡片工序名称钻削工序号 09 零件数量 1 零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量 HT200 铸件设备夹具工序工时 (min) 名称型号专用夹具准终单件立式钻床 Z525 工步工步内容工艺装备主轴转速 r/min 切削速度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时（ s）机动辅助 1 锪沉孔 18 锪孔钻、游标卡尺 500 13.6 0.25 9 1 7.2 2 钻 M10-7H 螺纹底孔 8.5 麻花钻、游标卡尺 600 16.0 0.25 4.25 1 5.3 3 攻 M10-7H 螺纹丝锥 400 5.0 0.25 0.75 1 5.0 设计者：指导老师共 11 页第 7 页 nts机械加工工序卡片工序名称钻削工序号 10零件数量1零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量HT200铸件设备夹具工序工时(min)名称型号专用夹具准终单件立式钻床Z525 工步工步内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/s进给量mm/r 背吃刀量mm进给次数工步工时（s）机动辅助1锪沉孔2-22锪孔钻、游标卡尺40012.50.2511231.22钻2-M141.5-7H螺纹底孔11麻花钻、游标卡尺40013.80.255.52 24.63攻2-M141.5-7H螺纹丝锥、量规40026.40.251.52 19.8设计者：指导老师共11页第8页机械加工工序卡片工序名称钻削工序号 11 零件数量 1 零件号零件名称箱体材料毛坯牌号硬度形式重量 HT200 铸件设备夹具工序工时 (min) 名称型号专用夹具准终单件摇臂钻床 Z3025 工步工步内容工艺装备主轴转速 r/min 切削速度 m/s 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时（ s）机动辅助 1 钻 74 端面上 4-M6-7H 螺纹底孔 5.1 深 12 麻花钻、游标卡尺 600 9.6 0.28 2.55 4 20.8 2 攻 74 端面上 4-M6-7H 深 9 螺纹丝锥、量规 400 7.5 0.45 0.45 4 12.6 设计者：指导老师共 11 页第 9 页 nts 机械加工工艺过程卡片产品代号零（部）件名称零（部）件代号箱体材料 HT200 毛坯种类铸件毛坯尺寸每一毛坯可制零件数 1 序号名称工序内容设备夹辅具名称刀具名称规格量具名称及规格 01 备料铸造 02 热处理人工时效 03 铣铣工件底面（即基准 C）立式铣床专用夹具端面铣刀游标卡尺 04 铣粗铣、精铣 74 端面立式铣床专用夹具端面铣刀游标卡尺 05 铣粗铣、精铣 54 端面立式铣床专用夹具端面铣刀游标卡尺 06 镗粗镗、半精镗、精镗 42H7、 50H7 孔坐标镗床专用夹具镗刀游标卡尺 07 钻钻、扩、铰 30H7 孔立式钻床专用夹具麻花钻、扩孔钻、铰刀游标卡尺 08 钻锪沉孔 4- 15 深 6；钻 4- 9 孔摇臂钻床专用夹具锪孔钻、麻花钻游标卡尺 09 钻锪沉孔 18；钻、攻 M10-7H 螺纹立式钻床专用夹具锪孔钻、麻花钻、丝锥游标卡尺、量规 10 钻锪沉孔 2- 22；钻、攻 2-M14 1.5-7H 螺纹立式钻床专用夹具锪孔钻、麻花钻、丝锥游标卡尺、量规 11 钻钻、攻 74 端面上 4-M6-7H 深 9 孔深 12 螺纹摇臂钻床专用夹具麻花钻、丝锥游标卡尺、量规 12 钻钻、攻 54 端面上 3-M6-7H 深 12 孔深 15 螺纹摇臂钻床专用夹具麻花钻、丝锥游标卡尺、量规 13 钻钻、粗铰、精铰 2- 6 锥销孔摇臂钻床专用夹具麻花钻、铰刀游标卡尺 14 去毛刺去毛刺 15 质检检验至图纸要求 16 入库入库编制学号审查共张第张 nts nts - 1 - 摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。箱体零件的工艺规程及其铣箱体 74 端面、钻 74 端面上 4-M6-7H 螺纹的专用夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、专用夹具、定位、误差。nts Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge. The part of the process and the end face milling of phi 74, Phi 74 surface drilling special fixture 4-M6-7H thread is designed to include part machining process design, process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later. Keywords : Technology, process, fixture, positioning, errornts - 3 - 目录摘要 . 1 Abstract. 2 目录 . 3 第 1 章绪论 . 5 1.1 机床夹具主要功能 . 5 1.2 机床夹具组成 . 5 1.3 机床夹具分类 . 5 第 2 章工艺规程设计 . 11 2.1 毛坯的制造形式 . 11 2.2 零件分析 . 11 2.3 基面选择 . 11 2.3.1 粗基准的选择 . 12 2.3.2 精基准的选择 . 12 2.4 制定工艺路线 . 12 2.5 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 . 13 2.6 定切削用量及基本工时 . 15 第 3 章箱体的专用夹具设计 . 33 3.1 铣 74 端面的夹具设计 . 33 3.1.1 问题的提出 . 33 3.1.2 定位基准的选择 . 33 3.1.3 切削力和夹紧力的计算 . 33 3.1.4 定位误差分析 . 34 3.1.5 定位键和对刀块的设计 . 35 3.1.6 夹具设计及操作简要说明 . 37 3.2 钻、攻 74 端面上 4-M6-7H 螺纹 . 38 3.2.1 问题的提出 . 38 3.2.2 定位基准的选择 . 38 3.2.3 切削力和夹紧力的计算 . 38 3.2.4 定位误差分析 . 39 3.2.5 钻套的设计 . 40 nts - 4 - 3.2.6 夹具设计及操作简要说明 . 41 结论 . 43 参考文献 . 44 致谢 . 45 nts - 5 - 第一章绪论 1.1 机床夹具的主要功能机床夹具已成为机械加工时的重要装备，同时是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。机床夹具的主要功能是使工件定位夹紧，使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求，工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。安装方法有找正法和用专用夹具，找正法用于单件、小批生产中，而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。 1.2 机床夹具的组成（ 1）定位支承元件确定工件在夹具中的正确位置并支承工件。（ 2）夹紧装置将工件夹紧不发生移动。（ 3）对刀或导向元件保证刀具与工件加工表面的正确位置。（ 4）夹具体将夹具的所有组成部分组成一体，并保证它们之间的相对位置关系。 1.3 夹具设计的步骤和基本要求一：夹具设计的基本要求夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、工人的劳动强度、生产率和加工成本。因此对设计的夹具，提出以下几点基本要求。（ 1）能稳定可靠地保证工件的加工技术要求。若工件达不到加工技术要求，成为废品，则夹具设计是失败的，该夹具不能用与生产。（ 2）操作简单，便于工件安装，减轻工人的劳动强度，节省工件安装时间，降低辅助工时，保证高的生产效率。（ 3）具有良好的工艺性，便于制造，降低夹具制造成本，从而降低分摊在工件上的加工成本。为保证上述基本要求，夹具的生产过程应按下面程序进行：夹具生产任务书夹具的结构设计使用、制造部门会签夹具制造夹具验收生产使用。夹具生产任务书是由工艺人员在编制工艺规程时，根据生产需要而提出的。任务书nts - 6 - 中包含内容有设计理由、使用车间、使用设备，该夹具所使用工件工序的工序图并在工序图上要标明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基准、夹紧点。这是设计夹具的依据，也是验收制造夹具的依据。夹具结构设计是设计人根据夹具设计任务书的加工要求，提出几种可行方案、分析比较、进行误差计算，以确定出合理方案，进行设计。夹具结构设计完成后，要会同使用部门、制造部门就夹具的结构合理性、结构工艺性和经济性进行审核、会签、交付制造。制成的夹具要同设计人员。工艺人员、使用部门、制造部门共同进行验证。当确认夹具可保证工件该工序加工要求，能保证生产率、操作方便、安全，就可交付生产车间使用。二 :夹具的设计步骤当接到夹具设计任务书后，按下面 6个步骤，逐步设计。（ 1）明确设计任务，收集研究设计的原始资料。原始资料包括如下内容。 A：加工零件的零件图、毛坯图及加工工艺过程，所设计夹具应有的工序图，并了解该工序所使用的设备、刀具、量具、其他辅具以及该工序的加工余量、切削用量、加工要求、生产节拍等参数。 B：了解零件的生产类型，就是决定夹具采用简单结构或复杂结构的依据。若属大批量生产，则力求夹具结构完善、生产率高或是单件小批量生产或急于应付生产，则夹具结构应简单，以便迅速制造交付使用。 C：收集该夹具所用机床的资料，主要指与夹具连接部分的安装尺寸。如铣床夹具要安装在工作台上，要收集工作如大小，工作如 T形槽及槽距，以及机床的技术参数。 D：收集所使用刀具的资料如刀具的精度、安装方式、使用要求及技术条件等。 E：收集国内外同类型夹具资料，吸收其中先进而又能结合本厂情况的合理部分。 F：了解本厂制造夹具的能力和使用的条件，如夹具制造的条件及精度水平，有无压缩空气压值等。 G：收集有关夹具部件的标准（包括国标、部标、企标、厂标），典型夹具结构图册等。（ 2）确定夹具结构方案，绘制结构草图，其主要内容如下。 A：根据工件加工尺寸、要求和开关，确定工件的定位方式，选择或设计定位元件，计算定位误差。 B：确定刀具的引导方式及引导元件（指钻夹具、镗夹具）。 C：确定工件夹紧方式，选择或设计夹紧机构，计算夹紧力。 nts - 7 - D：确定其他装置（如分度装置、顶出装置）的结构型式。 E：确定和设计其他结构，如铣床夹具与机床的连接装置、对刀装置。在确定夹具结构的各组成部分时，可提出几种不同方案，分别画出草图，进行分析比较，从中选择出合理方案。（ 3）绘制夹具总图。应注意以下几点。 A：绘制夹具总图，尽量按 1： 1绘制，以保证直观性。 B：主视图尽量符合操作者的正面位置。 C：工件轮廓用双点画线绘制，并视为假想透明体，不影响其他元件的绘制。 D：绘图顺序为：工件定位元件引导元件夹紧装置其他装置夹具体。（ 4）标注总图上的尺寸、公差与配合和技术条件。夹具总图结构绘制完成后，需标注五类尺寸和四类技术条件。（ 5）编写零件明细表。明细表应包括零件序号、名称、代号（指标准件代号或通用件代号）、数量、材料、热处理、质量等。（ 6）绘制总图中非标准件的零件图。三：夹具总图上尺寸、公差与配合和技术条件的标注在夹具设计中，对于初设计者，在夹具总图上如何标注尺寸及技术条件，往往是难点之一，以下对此作简要阐述。（ 1）夹具总图上应标注的五类尺寸 A：夹具外形轮廓尺寸指夹具在长、宽、高三个方向上的最大极限尺寸。若有可动部分，则指运动部件在空间达到的极限位置的尺寸。标注夹具外形尺寸的目的是避免夹具与机床或刀具在空间发生干涉。 B：工件与定位元件间的联系尺寸主要指工件定位面与定位元件工作面的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它们直接影响工件加工精度，是计算工件定位误差的依据。 C：夹具与刀具的联系尺寸主要指对刀元件或引导元件与夹具定位元件之间的位置尺寸、引导元件之间的位置尺寸或引导与导向部分的配合尺寸。 D：夹具与机床的连接部分尺寸这类尺寸主要指夹具与机床主轴或工作如必须固定连接的平俱。如车床夹具要安装在车床主轴上，要标注与车床主轴的连接尺寸，铣床夹具要安装在工作台上，要标注与工作如 T形槽相配的定位键尺寸。 nts - 8 - E：夹具内容的配合尺寸中心轴与夹具体孔的配合尺寸，钻套与衬套、衬套与夹具体的配合尺寸，此类尺寸必须标注尺寸、配合性质及配合精度，否则夹具精度无法保证。（ 2）夹具总图上应标注的四类技术条件夹具中的技术条件主要指夹具装配好后，各表面之间的位置精度要求。 A：定位元件之间的相互位置要求这是指组合定位时多个定位元件之间的相互位置要求或多件装夹时相同定位元件之间的相互位置要求。如两端顶尖顶轴两端中心孔，要求两顶尖轴线同轴度，两 V形块对称线的同轴度。 B：定位元件与连接元件或夹具体底面的相位置要求夹具的连接元件或夹具体底面是夹具与机床的连接部分，它决定了夹具与机床的相对位置，也就是决定了定位元件相对机床，或刀具的位置，即决定了工件相对机床或刀具的位置。 C：引导元件与连接元件或夹具体底面的位置要求 D：引导元件与定位元件之间的相互位置要求（ 3）五类尺寸、四类技术条件的分类五类尺寸、四类技术条件根据是否与工序加工要求相关而分为两类，其精度值大小和取法不同。 A：与工件加工要求无直接关系的尺寸公差与配合这类尺寸公差与配合应按照元件在夹具中的功用和装配要求，根据公差与配合国家标准或参阅有关资料来制定。技术条件与工件加工要求无直接关系的夹具上技术条件。 B：与加工要求直接相关的这类尺寸和技术条件与工件上相应尺寸和技术条件直接对应，直接根据工件相应尺寸公差和相互位置允差的（ 1/5 1/2）的值选取。一般工件允差小，取大系数，工件允差大，则取小系数。制定这类夹具尺寸公差时，要注意下列问题。应经工件的平均尺寸作为夹具相应尺寸的基本尺寸，极限偏差按对称双向标注。应以工序尺寸（不一定是工件最终尺寸）作为夹具基本尺寸的设计依据。（ 4）夹具调刀尺寸的标注当夹具设计完成，按要求标注尺寸后，对有些夹具如铣夹具，往往还要标注调刀尺寸（调刀尺寸一般是指夹具的调刀基准到对刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相对基准的尺寸，它与工件加工尺寸直接相关，也是夹具总图上关键尺寸要求。 nts - 9 - 四：夹具体设计夹具总体设计中最后完成的主要元件是夹具体。夹具体是夹具基础件、组成夹具的各种元件、机构、装置都要安装在夹具体上。在加工过程中，它还要承受切削力、夹紧、惯性力及由此而产生的振动和冲击。所以，夹具体是夹具中一个设计、制造劳动量大，耗费材料多，加工要求高的零部件。在夹具成本中所占比重较大，制造周期也长，设计时，应给以足够的重视。（ 1）夹具体和毛坯结构实际生产中所用夹具体常用的有三种结构。 A：铸造结构铸造结构夹具体的优点如下：可铸出复杂的结构形状。铸件抗压强度大、抗振性好，特别适用于加工时振动大、切削负荷大的场合。铸件易于加工，价格低廉，成本低。但铸件生产周期长，因存在铸内应力，易引起变形，影响夹具精度的保持性，因此，夹具体必须进行时效处理。 B：焊接结构其优点如下：容易制造，周期短。采用钢板、型材，如结构合理，布置得当，可减小质量。由于上述两优点，特别适用于新产品试制或临时急用的场合，以缩短生产周期。此外，一些结构简单的小型夹具，如翻转式钻模、盖板式钻模、可缷式钻模，采用焊接式结构十分有利，因为这些夹具要频繁拆缷翻转，力求结构轻巧耐磨。但焊接结构夹具体在焊接过程中的热变形和残余应力对夹具精度会有不得影响，因此，焊完后要进行退火处理；另外，为提高刚性需加加强筋。 C：装配结构装配夹具体是选用夹具专用标准毛坯或标准零件，根据使用要求组装而成，可得到精确的外形和空间位置尺寸。标准毛坯和标准零件可组织专业化生产，这样不但可以大大缩短夹具体的生产周期，还可降低生产成本。要使装配夹具体在生产中得到广泛使用，必须实行夹具零部件的标准化、系列化。（ 2）对夹具体的基本要求 A：一定的形状和尺寸 nts - 10 - 夹具的外形，取决于安装在夹具上的各种元件、机构、装置的形状及它们之间的布置位置。设计时，只要将组成该夹具的所有元件、机构和装置的结构尺寸都设计好并布置好它们在图纸上的位置，就可以由此勾画出夹具体的大致外形轮廓尺寸。因为是单件生产，一般不作复杂计算设计。通常参照类似的夹具结构，按经验类比法估计确定。确定夹具体尺寸时，可参考下面数据。铸造结构的夹具体，壁厚取 8 25mm，过厚处挖空。焊接结构用钢板取 6 10mm，刚度不够时加筋板。夹具体上不加工表面与工件表面之间应有一定间隙，以保证工件与夹具体之间不发生干涉。间隙大小按以下规定选取： a:夹具体、工件都是毛面，间隙取 8 15mm. b:夹具体是毛面，工件是光面，间隙取 4 10mm. B：足够的强度和刚度目的是减小在加工过程中因受切削力、夹紧力等而发生变形或振动。当刚度不够时，可增设加强筋或用框形结构。若用加强筋，其壁厚取 0.7 0.9倍壁厚，高度不大于壁厚 5倍。 C：良好的结构工艺性以便于制造、装配、并减少加工工时。如夹具体上大平面上要局部加工，可铸出 3 5mm凸台；各加工表面，最好在同一平面内或在同一回转表面上，以便于加工；尽量减少加工表面面积。另外，对于切削量大的工件所使用夹具，要注意应能方便排屑，以免影响安装精度；对于大而重的夹具体，要考虑起吊装置，如吊环螺钉或起重螺栓。 nts - 11 - 第 2 章工艺规程设计 2 1 毛坯的制造形式零件材料为 HT200，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 7级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 2. 2 零件分析对箱体零件的端面、孔和螺纹进行分析。具体加工要求如下：箱体底面粗糙度aR6.3 74端面粗糙度aR3.2 54端面粗糙度 Ra3.2 42H7孔粗糙度aR1.6 50H7孔粗糙度aR1.6 30H7孔粗糙度 Ra1.6 4- 15孔 4- 9孔 M10-7H螺纹 2-M14 1.5-7H 螺纹 74端面上 4-M6-7H 54端面上 3-M6-7H 粗糙度 Ra0.8 2- 6锥销孔技术要求： 1.未注圆角： R3 R5。 2.未注倒角： C1。 2 3 基面的选择定位基准有粗基准和精基准，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 nts - 12 - 2 3 1 精基准的选择选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。 1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。 2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一 ” ，以免生产基准转换误差。 3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。 4）为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。 5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。根据该箱体零件的技术要求和装配要求，选择箱体的底面（即基准面 C）和 42H孔作为定位精基准，零件上有很多表面都可以采用它作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。 2 3 2 粗基准的选择 1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。 2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。 3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。 4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。此设计选择 74 端面和 50H7的毛坯孔作为定位粗基准。 2 4 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用nts - 13 - 万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。工序 01：铸造工序 02：人工时效工序 03：铣工件底面（即基准 C 工序 04：粗铣、精铣 74端面工序 05：粗铣、精铣 54端面工序 06：粗镗、半精镗、精镗 42H7、 50H7孔工序 07：钻、扩、铰 30H7孔工序 08：锪沉孔 4- 15深 6；钻 4- 9 孔工序 09：锪沉孔 18；钻、攻 M10-7H螺纹工序 10：锪沉孔 2- 22；钻、攻 2-M14 1.5-7H螺纹工序 11：钻、攻 74端面上 4-M6-7H深 9孔深 12螺纹工序 12：钻、攻 54端面上 3-M6-7H深 12孔深 15螺纹工序 13：钻、粗铰、精铰 2- 6锥销孔工序 14：去毛刺工序 15：检验至图纸要求工序 16：入库 2.5 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 1. 箱体底面的加工余量箱体尺寸公差为 CT7 级，加工余量为 MA-E 级。查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4得铸件的单边加工余量 Z=2.0mm,，表面粗糙度aR6.3，查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8 知，一步铣削即可满足其精度要求。 2. 74端面的加工余量箱体尺寸公差为 CT7 级，加工余量为 MA-E 级。查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4得铸件的单边加工余量 Z=1.5mm,，表面粗糙度aR3.2，查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8 知，二步铣削即粗铣精铣方可满足其精度要求。粗铣单边余量 Z=1.3 精铣单边余量 Z=0.2 nts - 14 - 3. 54端面的加工余量箱体尺寸公差为 CT7 级，加工余量为 MA-E 级。查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4得铸件的单边加工余量 Z=1.5mm,，表面粗糙度aR3.2，查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8 知，二步铣削即粗铣精铣方可满足其精度要求。粗铣单边余量 Z=1.3 精铣单边余量 Z=0.2 4. 42H7孔的加工余量箱体尺寸公差为 CT7 级，加工余量为 MA-E 级。查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4得铸件的单边加工余量 Z=1.0mm,，表面粗糙度aR1.6，查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-7 知，三步镗削即粗镗半精镗精镗方可满足其精度要求。粗镗单边余量 Z=0.6 半精镗单边余量 Z=0.3 精镗单边余量 Z=0.1 5. 50H7孔的加工余量箱体尺寸公差为 CT7 级，加工余量为 MA-E 级。查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4得铸件的单边加工余量 Z=1.0mm,，表面粗糙度aR1.6，查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-7 知，三步镗削即粗镗半精镗精镗方可满足其精度要求。粗镗单边余量 Z=0.6 半精镗单边余量 Z=0.3 精镗单边余量 Z=0.1 6. 30H7孔的加工余量孔的尺寸不大，采用实心铸造， 30H7 孔表面粗糙度 Ra1.6，查机械制造工艺设计简明手册表 2.3-8 知首先钻孔至 28，再扩 28 孔至 29.8，最后铰 29.8 孔至 30H7。 7. 4- 15孔的加工余量孔的尺寸不大，采用实心铸造，孔表面没有要求，一步钻削即可满足其要求。 8. 4- 9孔的加工余量孔的尺寸不大，采用实心铸造，孔表面没有要求，一步钻削即可满足其要求。 9. M10-7H螺纹的加工余量 nts - 15 - 螺纹的尺寸不大，采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表 2.3-20知，首先钻 M10-7H螺纹底孔 8.5、再螺纹 M10-7H。 10. 2-M14 1.5-7H螺纹的加工余量螺纹的尺寸不大，采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表 2.3-20知，首先钻 M14-7H螺纹底孔 12、再螺纹 M14 1.5-7H。 11. 74端面上 4-M6-7H的加工余量螺纹的尺寸不大，采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表 2.3-20知，首先钻 M6-7H螺纹底孔 5.1、再螺纹 M6-7H。 12. 54端面上 3-M6-7H的加工余量螺纹的尺寸不大，采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表 2.3-20知，首先钻 M6-7H螺纹底孔 5.1、再螺纹 M6-7H。 13. 2- 6锥销孔的加工余量 6 锥销孔的尺寸不大，采用实心铸造，孔表面粗糙度 Ra0.8，查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-7知，需要经过钻粗铰精铰方可满足其精度要求。钻单边余量 Z=2.5 粗铰单边余量 Z=0.4 精铰单边余量 Z=0.1 14其他不加工表面，铸造即可满足其精度要求。 2 6 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：铣工件底面（即基准 C） 1. 选择刀具刀具选取端面铣刀 mma p 0.2 ， mmd 500 ， min/100 mv ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mma p 0.2 2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 nts - 16 - 根据表查出齿/2.0 mmf z ，则 m in/9.636501001 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取wn 600 min/r m in/2.941000 600501000 mdnv w 当wn 600r/min 时 rmmznff wzm /48060042.0 按机床标准选取 rmmfm /5003）计算工时切削工时： mml 951 ， mml 0.22 ， mml 33 ，则机动工时为 m i n333.3m i n42.0600 30.295321 ifn llltwm=200s 工序 04：粗铣、精铣 74端面工步一：粗铣 74端面 1. 选择刀具刀具选取端面铣刀 mma p 3.1 ， mmd 1000 ， min/250 mv ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mma p 3.1 2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出齿/2.0 mmf z ，则 m in/796100 2501 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取wn 800 min/r m in/2.2511000 8001001000 mdnv w 当wn 800r/min 时 rmmznff wzm /6 4 08 0 042.0 按机床标准选取 rmmfm /6003）计算工时切削工时： mml 741 ， mml 3.12 ， mml 33 ，则机动工时为 nts - 17 - m i n4 8 9.0m i n12.08 0 0 33.174321 ifn llltwm 29.4s 工步二：精铣 74端面 1. 选择刀具刀具选取端面铣刀 mma p 2.0 ， mmd 1000 ， min/250 mv ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mma p 2.0 2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出齿/2.0 mmf z ，则 m in/796100 2501 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取wn 800 min/r m in/2.2511000 8001001000 mdnv w 当wn 800r/min 时 rmmznff wzm /6 4 08 0 042.0 按机床标准选取 rmmfm /6003）计算工时切削工时： mml 741 ， mml 2.02 ， mml 33 ，则机动工时为 m i n483.0m i n12.0800 32.074321 ifn llltwm 30.0s 工序 05：粗铣、精铣 54端面工步一：粗铣 54端面 1. 选择刀具刀具选取端面铣刀 mma p 3.1 ， mmd 700 ， min/200 mv ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mma p 3.1 2）决定每次进给量及切削速度 nts - 18 - 根据 X52K 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出齿/2.0 mmf z ，则 m in/909702001 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取wn 800 min/r m in/8.1751 0 0 0 800701 0 0 0 mdnv w 当wn 800r/min 时 rmmznff wzm /6 4 08 0 042.0 按机床标准选取 rmmfm /6003）计算工时切削工时： mml 541 ， mml 3.12 ， mml 33 ，则机动工时为 m i n3 6 4.0m i n12.08 0 0 33.154321 ifn llltwm 21.9s 工步二：精铣 54端面 1. 选择刀具刀具选取端面铣刀 mma p 2.0 ， mmd 700 ， min/200 mv ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4）决定铣削深度 mma p 2.0 5）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出齿/2.0 mmf z ，则 m in/909702001 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取wn 800 min/r m in/8.1751 0 0 0 800701 0 0 0 mdnv w 当wn 800r/min 时 rmmznff wzm /6 4 08 0 042.0 按机床标准选取 rmmfm /6006）计算工时切削工时： mml 541 ， mml 2.02 ， mml 33 ，则机动工时为 nts - 19 - m i n358.0m i n12.0800 32.054321 ifn llltwm 21.5s 工序 06：粗镗、半精镗、精镗 42H7、 50H7孔工步一：粗镗 40孔至 41.2 1) 切削深度单边余量为 Z=0.6mm 2) 进给量根据机械加工工艺手册取 f=0.15mm/r 3) 计算切削速度 vyxpmvc kfaT Cvvv其中：vC=342, vx=0.15, vy=0.35, m=0.2。修正系数vk见切削手册表 1.28,即 Mvk=1.44 , svk=0.8 , kvk=1.04 , krvk=0.81 , Bvk=0.97。所以 vcv 35.015.02.0 8.02.260 342 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=Wd1000cv = 2.14 891000 688r/min 与 688r/min相近的机床转速为 600r/min。现选取wn=600r/min

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