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端盖工艺及铣交叉槽夹具设计【CAD图纸和说明书】

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关键词：: 工艺交叉夹具设计 cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

摘　要

本次课程设计的主要内容是夹具设计，目的在于通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力的初步培养，另外为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。通过该课程设计，学生应在下述方面得到锻炼：

1.使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用

械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，正确的制定一个零件的机械加工工艺规程。

2.具有设计专用夹具的初步能力，提高结构设计能力。

3.结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法

正确的进行公义计算。

4.进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资

料等方面的能力。

5.通过设计的全过程，使学生学会进行工艺设计的程序

和方法，培养独立思考和独立工作的能力。Abstract

The curriculum design are the main contents of fixture design, aimed at the adoption of the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, resolved the issue of capacity issues and the initial training, and to do a good job after graduating from design and embarked on work Posts to conduct a comprehensive training. Through the design of the course, students should receive training in the following areas:

1. So that students have developed a point of order of the initial capacity. Can make comprehensive use of

Firearms manufacturing technology and other courses based on the basic theories and methods, the right to develop a parts order processing machinery.

2. Fixture with the preliminary design for capacity and improve structural design capacity.

3. Combination of design, the application process can be skilled calculation method

The right to justice calculation.

4. Further improve access to information, skilled use of Design Manual, the reference to funding

Materials such as the ability.

5. Through the entire process of design, process design students to learn the procedures

And methods, and foster independent thinking and the ability to work independently.

1端盖的工艺性分析1

1.1端盖的用途1

1.2端盖的技术要求1

1.3审查端盖的工艺性1

2确定端盖的生产类型2

3确定毛坯、绘制毛坯件图2

3.1选择毛坯2

3.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量2

3.2.1公差等级及尺寸公差2

3.2.2要求的机械加工余量2

3.3绘制端盖毛坯简图3

4拟定端盖工艺路线4

4.1定为基准的选择4

4.1.1精基准的选择4

4.1.2粗基准的选择4

4.2表面加工方法的确定4

4.3加工阶段的划分5

4.4工序的集中与分散6

4.5工序顺序的安排6

4.6确定工艺路线6

5加工余量、工序尺寸和公差的确定7

5.1工序1、工序4和工序7----加工端盖两端面之设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。7

5.2工序12的设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定9

6切削用量的计算9

6.1工序1-----粗车端盖左端面9

6.2工序4-----粗车端盖右端面10

6.3工序7-----精车端盖左端面10

6.4工序12---粗铣左端槽10

7.专用铣床铣槽工序专用夹具设计10

7.1定位方案10

7.2夹紧机构11

7.3对刀装置11

7.4夹具与机床连接元件11

7.5夹具体11

参考文献12

1端盖的工艺性分析

1.1端盖的用途

1、轴承外圈的轴向定位。

2、防尘和密封，除它本身可以防尘和密封外，它常和密封件配合以达到密封的作用。

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内容简介：: 机械加工工序卡片产品型号零件图号 2 产品名称零件名称端盖共页第页车间工序号工序名称材料牌号 12 铣端盖左端槽 HT200 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床 X51 夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/min m/min mm/min mm 机动辅助 1 粗铣槽至深度 12 、 Ra12.5um 高速钢键槽铣刀 80 20.1 40 12 1 2 工件绕轴线顺时针旋转 60 度，重复工步 1 的动作高速钢键槽铣刀 80 20.1 40 12 1 3 工件绕轴线再顺时针旋转 60 度，重复工步 1 的动作高速钢键槽铣刀 80 20.1 40 12 1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 nts 机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称端盖共页第页材料牌号 HT200 毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数 1 每台件数 1 备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件 1 粗车端盖左端面粗车端盖左端面至 45.6 00.35 mm CA6140 端面车刀、游标卡尺、专用夹具 2 粗车 126圆柱面 CA6140 圆弧车刀、游标卡尺、专用夹具 3 粗车 180外圆柱面 CA6140 圆弧车刀、游标卡尺、专用夹具 4 粗镗 60 孔 Ra 6.3um CA6140 镗刀、游标卡尺、专用夹具 5 精车端盖左端面精车端盖左端面至 42mm、 Ra 3.2um CA6140 端面车刀、游标卡尺、专用夹具 6 粗车 -精车 130圆柱面精车圆柱面至 130g7 、 Ra 1.6um CA6140 圆弧车刀、游标卡尺、专用夹具 7 粗车、精车 180左端面车至 30mm、 Ra 3.2um CA6140 端面车刀、游标卡尺、专用夹具 8 钻6- 12孔钻 6- 12孔、 Ra 12.5um Z525立式钻床麻花钻 9 粗铣、精铣 80沉孔铣至 8、 Ra3.2um 卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具 10 粗铣左端槽铣至 12、 Ra 12.5um 立式铣床高速钢键槽铣刀设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 nts 辽宁工程技术大学课程设计题目：端盖机械加工工艺规程设计及铣削交叉槽工序专用夹具设计班级：机电 05-2 班姓名：董万旭指导教师：魏永乐完成日期： 2008.7.2 nts辽宁工程技术大学课程设计 I 一、设计题目二、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) 课程设计说明书 (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 nts辽宁工程技术大学课程设计 II 摘要本次课程设计的主要内容是夹具设计，目的在于通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力的初步培养，另外为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。通过该课程设计，学生应在下述方面得到锻炼： 1. 使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，正确的制定一个零件的机械加工工艺规程。 2. 具有设计专用夹具的初步能力，提高结构设计能力。 3. 结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法正确的进行公义计算。 4. 进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。 5. 通过设计的全过程，使学生学会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。nts辽宁工程技术大学课程设计 III Abstract The curric ulum des ign are the main contents of fixture design, aimed at the adoption of the curriculum des ign, will learn theory and practice of combining production, reso lved the issue of capac ity issues and the initial training, and to do a good job after graduating fro m design and embarked on work Posts to conduct a comprehens ive training. Through the design of the course, students should receive training in the fo llo wing areas: 1. So that students have developed a point of order of the initial capacity. Can make comprehensive use of Firearms manufacturing techno logy and other courses based on the bas ic theories and methods, the right to develop a parts order processing machinery. 2. Fixture with the preliminary des ign for capac ity and improve structural design capacity. 3. Combinatio n of des ign, the app licatio n process can be skilled calculation method The right to justice calculation. 4. Further improve access to informatio n, skilled use of Design Manual, the reference to funding Materials such as the ability. 5. Through the entire process of design, process design students to learn the procedures And methods, and foster independent thinking and the ab ility to work independently. nts辽宁工程技术大学课程设计 IV 目录 1 端盖的工艺性分析 . 1 1.1 端盖的用途 . 1 1.2 端盖的技术要求 . 1 1.3 审查端盖的工艺性 . 1 2 确定端盖的生产类型 . 2 3 确定毛坯、绘制毛坯件图 . 2 3.1 选择毛坯 . 2 3.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 . 2 3.2.1 公差等级及尺寸公差 . 2 3.2.2 要求的机械加工余量 . 2 3.3 绘制端盖毛坯简图 . 3 4 拟定端盖工艺路线 . 4 4.1 定为基准的选择 . 4 4.1.1 精基准的选择 . 4 4.1.2 粗基准的选择 . 4 4.2 表面加工方法的确定 . 4 4.3 加工阶段的划分 . 5 4.4 工序的集中与分散 . 6 4.5 工序顺序的安排 . 6 4.6 确定工艺路线 . 6 5 加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 7 5.1 工序 1、工序 4 和工序 7-加工端盖两端面之设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。 . 7 5.2 工序 12 的设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定 . 9 6 切削用量的计算 . 9 6.1 工序 1-粗车端盖左端面 . 9 6.2 工序 4-粗车端盖右端面 . 10 6.3 工序 7-精车端盖左端面 . 10 6.4 工序 12-粗铣左端槽 . 10 7.专用铣床铣槽工序专用夹具设计 . 10 7.1 定位方案 . 10 nts辽宁工程技术大学课程设计 V 7.2 夹紧机构 . 11 7.3 对刀装置 . 11 7.4 夹具与机床连接元件 . 11 7.5 夹具体 . 11 参考文献 . 12 nts辽宁工程技术大学课程设计 1 1 端盖的工艺性分析 1.1端盖的用途 1、轴承外圈的轴向定位。 2、防尘和密封，除它本身可以防尘和密封外，它常和密封件配合以达到密封的作用。 1.2端盖的技术要求加工表面尺寸及偏差/ 公差及精度等级表面粗糙度Ra/um 形位公差 / 80 沉孔 80H7 IT7 3.2 0 . 0 3 A 60 孔 60 IT7 6.3 180 左端面 30 IT12 3.2 0 . 0 3 A 12 孔 12 IT7 130 圆柱面 130g7 IT7 1.6 端盖左端面 42 IT12 3.2 0 . 0 3 A 端盖右端面 42 IT12 6.3 该端盖结构简单，属典型的盘盖类零件，为实现轴向定位功能，端盖左端面与轴承外圈侧面有配合要求，因此，加工精度要求较高。为实现密封和防尘功能，要求 130 圆柱面和箱体轴承孔有配合要求， 180 左端面和箱体表面也要有配合要求，所以要求 80H7 轴线对 130g 轴线的同轴度公差为 0.03，端盖左端面和 180 左端面对 130g 轴线的圆跳动公差为 0.03. 综上所述，该端盖件的各项技术要求制订的较合理，符合该零件在变速箱中的功用。 1.3审查端盖的工艺性分析零件图可知，端盖 130 圆柱面要求切削加工，并在圆周上高nts辽宁工程技术大学课程设计 2 于其他表面，这样减少了加工面积；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削，钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要加工表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见该零件的工艺性较好。 2 确定端盖的生产类型依设计题目知： Q=5000 台 /年， m=1 件 /台；结合生产实际，备品率 a%和废品率 b%分别取 3%和 0.5%。代入公式（ 1-1）得 N=5000 台 /年 1 件 /台 (1+3%)（ 1+0.5%） =5175.8 件 /年端盖重量为 4.5kg，由查表 1-3 知，端盖属轻型零件；由表 4-1知，该端盖的生产类型为大批生产。 3 确定毛坯、绘制毛坯件图 3.1选择毛坯由于该端盖形状复杂，毛坯采用铸件。该端盖的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产效率和铸件精度，宜采用金属模机器造型方法制造毛坯。材料选择灰铸铁。 3.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表 2-1表 2-5 可知，要确定毛坯的尺寸公差及加工余量，应确定如下各项因素。 3.2.1 公差等级及尺寸公差由端盖的功用和技术要求，由表 2-1 确定该零件的公差等级为CT810，取 CT9 。 3.2.2 要求的机械加工余量由表 2-5 确定毛坯毛坯铸件的机械加工余量等级为 F，由表 2-4确定铸件机械加工余量 RMA 为 2 。 nts辽宁工程技术大学课程设计 3 表 2 端盖铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量项目 /mm 毛皮尺寸/mm 尺寸公差/mm 备注宽度 42 47 2 表 2-3 公式 2-1 右端面直径 180 185.4 2.8 表 2-3 公式 2-1 左端 130 135.25 2.5 表 2-3 公式 2-1 左端孔 106 106 2.5 表 2-3 右端孔 60 55 2 表 2-3 公式 2-2 右端 80 沉孔 74.8 2.2 表 2-3 公式 2-2 右端孔 60深度 16 16 1.6 表 2-3 右端 80 沉孔深度 8 3.25 1.5 表 2-3 公式 2-2 高度 30 25.1 1.8 表 2-3 公式 2-2 3.3绘制端盖毛坯简图 nts辽宁工程技术大学课程设计 4 4 拟定端盖工艺路线 4.1定为基准的选择定为基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 4.1.1 精基准的选择根据该端盖零件的技术要求和装配要求，选择端盖左端面和 130轴线作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循“基准统一” 原则。端盖 130 轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工 180 圆柱面和 60、 80 的孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的同轴度要求。选用端盖的左端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”的原则，因为该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端面作为设计基准；另外，由于端盖呈圆盘形，选择 130 轴线作为精基准，定位可靠夹紧结构简单，操作方便。 4.1.2 粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边，毛刺或其他表面欠缺，该零件选择右端面作为粗基准加工左端面，为后续工序准备好精基准；由于 130 圆柱面加工余量相对较小，所以选 130 轴线作为粗基准加工 180 圆柱面，再以 180 圆柱面为基准精加工 130 圆柱面，为后续加工准备好精基准。 4.2表面加工方法的确定根据端盖零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示。 nts辽宁工程技术大学课程设计 5 表 3 端盖零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度 Ra/um 加工方案备注 80 沉孔 IT7 3.2 粗铣 -半精铣 -精铣表 1-8 60 孔 IT8 6.3 粗镗表 1-7 180 左端面 IT12 3.2 粗车 -半精车 -精车表 1-8 12 孔 IT12 12.5 钻表 1-7 130 圆柱面 IT7 1.6 粗车 -半精车 -精车表 1-6 端盖左端面 IT12 3.2 粗车 -半精车 -精车表 1-8 端盖右端面 IT12 6.3 粗车表 1-8 左端的槽 IT12 12.5 粗铣表 1-8 4.3加工阶段的划分该端盖加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，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，然后粗车右端面、粗镗 60 孔、钻 12 孔、粗铣槽。在半精和精加工阶段，完成 80 沉孔、 180左端面、 130 圆柱面和端盖左端面的精车加工。 nts辽宁工程技术大学课程设计 6 4.4工序的集中与分散本零件选用工序集中原则安排端盖的加工工序。该端盖的生产类型为大批生产，可采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装卡夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。 4.5工序顺序的安排机械加工工序遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 -端盖左端面和 130圆柱面。遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面。遵循“先面后孔”原则，先加工右端面，再加工 60 孔，在加工钻 12 孔。综上所述，该端盖工序的安排顺序为：基准加工 -主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 -主要表面半精加工和次要表面加工 -热处理 -主要表面精加工。 4.6确定工艺路线在综合上述工序顺序的基础上，下表列出了端盖的工艺路线。表 4 端盖的工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具 1 粗车端盖左端面卧式车床端面车刀 2 粗车 130 圆柱面卧式车床圆弧车刀 3 粗车 126 圆柱面卧式车床圆弧车刀 nts辽宁工程技术大学课程设计 7 4 粗车端盖右端面卧式车床端面车刀 5 粗车 180 外圆柱面卧式车床圆弧车刀 6 粗镗 60 孔卧式车床镗刀 7 精车端盖左端面卧式车床端面车刀 8 精车 130 圆柱面卧式车床圆弧车刀 9 粗车、精车 180 左端面卧式车床端面车刀 10 钻 6- 12 孔 Z525 立式钻床麻花钻 11 粗铣、精铣 80沉孔卧式双面铣床镶齿三面刃铣刀 12 粗铣左端槽立式铣床高速钢键槽铣刀 5 加工余量、工序尺寸和公差的确定 5.1 工序 1、工序 4 和工序 7-加工端盖两端面之设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。第 1、 4、 7 三道工序的加工过程为： 1）以右端面 B 定位，粗车左端面 A，保证工序尺寸 P1； 2）以左端面定位，粗车右端面，保证工序尺寸 P2； 3）已右端面定位，精车左端面，保证工序尺寸 P3，达到零件图设计尺寸 D 的要求， D=42 。 nts辽宁工程技术大学课程设计 8 由下图所示加工方案，可找出全部工艺尺寸链，下图所示。求解各工序尺寸及公差的顺序如下：第 1、 4、 7 道加工工序加工方案示意图从图 1-a 知， P3=D=42mm；从图 1-b 所示知， P2=P3+Z3 为精车余量，查表 2-23 确定 Z3=1.6mm，则 P2=42+1.6=43.6mm。由于工序尺寸 P2 是在粗车加工中保证的，P1 P2 P3 D Z1 Z2 Z3 A B P3 D Z3 P3 P2 Z2 P1 P2 a） b） c）图 1 第 1、 4、 7 道工序工艺尺寸链图 nts辽宁工程技术大学课程设计 9 查表 1-20 知，粗车工序的经济加工精度等级可达到 B 面的最终加工要求 -IT12，因此确定该工序尺寸公差为 IT12，其公差为 0.35mm，故 P2=43.6 0.175mm 从图 1-c 所示工序尺寸链知， P1=P2+Z2，其中 Z2 为粗车余量，由于 B 面的加工余量是经粗车一次切除的，故 Z2 应等于 B 面的毛坯余量，即 Z2=2mm， P1=43.6+2=45.6mm。由表 1-20 确定该粗车工序的经济加工精度等级为 IT12，其公差值为 0.35mm，故 P1=45.6 0.175mm 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。余量 Z3 的校核在图 1-b 所示尺寸链中 Z3 是封闭环，故 Z3max=P2max-P3min=43.6+0.175-（ 42） =1.775mm Z3min=P2min-P3max=43.6-0.175-42=1.425mm 余量 Z2 的校核在图 1-c 所示尺寸链中 Z2 是封闭环，故 Z2max=p1max-p2min=45.6+0.175-（ 43.6-0.175） =2.35mm Z2min=P1min-P2max=45.6-0.175-（ 43.6+0.175） =1.65mm 余量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。将工序尺寸按“入体原则”表示： P3=42mm， P2=43.6 00.35 mm，P1=45.600.35 mm 5.2 工序 12 的设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定由表 1-8 得粗铣经济精度为 IT13，取粗铣余量 Z 粗铣 =12mm；根据上述结果，再查标准公差数值表可确定该工步的公差值为 0.27mm。综上所述，该工序的各工步的工序尺寸及公差分别为 12 0.1350.135 mm。 6 切削用量的计算 6.1工序 1-粗车端盖左端面（ 1）背吃刀量的确定工序 1 的背吃刀量 ap取为 Z1（参见图 1），Z1等于 A 面毛坯总余量减去工序 8 的余量 Z3，即 Z1=2-1.6=0.4mm。（ 2）进给量的确定由表 5-2，工件材料为 HT200，粗车，选CA6140 车床，由表 4-2 该工序进给速度取 0.73mm/r。（ 3）车削速度的计算由表 5-2 车削速度可取为 v=50m/min。 nts辽宁工程技术大学课程设计 10 6.2粗车端盖右端面（ 1）背吃刀量的确定工序 4 的背吃刀量 ap 取为 Z2，故ap=Z2=2mm。（ 2）进给量的确定由表 5-2，工件材料为 HT200，粗车，选 CA6140 车床，由表 4-2 该工序进给速度取 0.73mm/r。（ 3）车削速度的计算由表 5-2 车削速度可取为 v=50m/min。 6.3精车端盖左端面（ 1）背吃刀量的确定工序 7 的背吃刀量 ap=Z3=1.6mm。（ 2）进给量的确定由表 5-2，工件材料为 HT200，精车，选 CA6140 车床，由表 4-2 该工序进给速度取 0.2mm/r。（ 3）车削速度的计算由表 5-2 车削速度可取为 v=110m/min。 6.4工序 10-粗铣左端槽（ 1）背吃刀量的确定工序 10 的背吃刀量 ap=Z 粗铣 =12mm。（ 2）进给量的确定由表 5-16，铣刀直径为 8mm，工件夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的进给量取为 40mm/min。（ 3）铣削速度的计算由表 5-16 取切削速度为 20m/min。由公式（ 5-1 ） n=1000v/ d 可求得该工序铣刀转速，n=1000 20/ 80=79.6r/min，参照表 4-15 所列 X51 型卧式铣床

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