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机械毕业设计全套

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GY02-094@制定电机壳的加工工艺，设计钻Φ8.5mm孔的钻床夹具,机械毕业设计全套

内容简介：

序 言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导 零件分 析 （一） 零件的作用 题目所给定的零件是电机壳，主要对电机壳内的转子，定子起保护作用。 （二） 零件的工艺分析 电机壳共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求 2. 以 8.5mm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：四个 8.5mm 的孔及其倒角，四个孔的端面。 1. 以 106mm 内圆柱孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 106mm 的内圆， 6 个在内圆 内均布的凸台，以及凸台侧面的 6 个 M5 的螺纹孔。 位置要求：（ 1） 8.5mm 孔与其端面同轴度公差为 0.4mm (2) M5 螺纹孔与 106mm 圆的中心线同轴度公差为 0.3mm nts工艺规程 设计 （一） 确定毛坯的制造形式 考虑到 电机壳受力较为单一平衡，且需要良好的抗震性，故选用 HT200 为毛坯材料，机器砂型铸造。 （二） 基面选择 1、 粗基准：车0.0870106mm 孔及端面时选用外圆柱面为基面，利用 V 形 块加上一压板定位。铣外圆柱面、底座的下、前后、侧 表 面及 114 0.4mm 内表面时，选用0.0870106mm 端面作为基面，底座的上表面以底面作为基面切削。 2、 精基准：设计基准 63 0.15 mm 与工序基准不重合，专门计算见工序。 （三） 制定工艺路线 ：车0.0870106mm 孔及其端面； ：铣外圆柱面，底座表面及 114 0.4mm 内表面； :钻螺纹底孔 3 3 . 8 , 2 3 . 0m m m m 及孔 4 8 . 5 , 1 0m m m m ； :攻螺纹 3 M5,2 M4。 V：去毛刺。 VI:终检。 （四）机床加工余量，工序尺寸及毛坯尺 寸的确定 1、外圆表面：只需粗铣， 2Z 4mm满足； 2、内圆表面：粗车 2Z 2mm,精车 2Z=2mm,所以内圆表面直径余量为 4mm; 3、底座上表面、侧表面及前后端面只需粗铣， Z=2mm; 4、底座下平面需半精铣， 总 加工余量 Z=3mm; 5、圆柱端面需半精 加工余量 Z=4mm。 （五）确定切削用量及基本工时 :车0.0870106mm 孔及两端面，机床选用 C620-1 卧式车床 1、粗车孔 108 （ 1）切削深度：单边余量 Z=1mm,一次切除 （ 2）进给量：选用 f=0.5mm/r （ 3）计算切削速度： xv yvpCv vmTc kafV 公式 =0 . 1 5 0 . 3 52420 . 26 0 1 1 . 4 4 0 . 8 0 . 8 1 0 . 9 70 . 5 =123mm/min (4)确定主轴转速 ntsns=1000cwvd=362r/min 按机床选取 n=400r/min 实际转速 V=136m/min （ 5）切削工时 t=0.62min 2、精车孔0.0870106mm （ 1）切削深度 单边余量 Z=1mm，一次切除 （ 2）进给量 选择 f=0.5mm/r (3)计算切削速度 由公式 Vc=0 . 1 5 0 . 3 52420 . 26 0 1 1 . 4 4 0 . 8 0 . 8 1 0 . 9 70 . 5 =123m/min (4)确定主轴转速 ns=1000cwvd =362r/min 按机床选取 n=400r/min 实际转速 V=136m/min （ 5）切削工时 t=0.62min 3、粗车端面 切削深度： 2mm 一次切除 进给量 f=0.5mm/r 选取转速 n=400r/min 切削工时 t= 400 0.510=0.05min 4、半精车端面 切削深度： 2mm 一次切除 进给量 f=0.2mm/r 选取转速 n=400r/min 切削工时 t= 400 0.210=0.125min ：铣削外圆柱面，底座表面， 114 0.4mm 内表面，机床选用 X6040 立式铣床 1、 粗铣 122外圆柱面及底座上下表面和侧表面，采用直径 d=10mm高速钢立 铣刀，齿数 Z=3 fz=0.08mm/ 齿 切削速度：参考有关手册，确定 V=0.45m/s,即 27/min 取 nw=500r/min,故实际切削速度为 V=1000wdn= 10 5001000=15.7m/min nts工作台每分钟进给量 fm: fm=fzZnw=0.08 3 500=120mm/min tm=12ml l lf = 1 3 2 3 0 4 8 21 2 0 / m i nmm =4.59min 2、 半精铣底座底面，保证尺寸 63 0.15mm fz=0.08mm/齿 V取 V=0.45m/s,即 27m/min ns=1000cwvd =1000 2710 =500r/min V=26.5m/min fm=120mm/min tm=302mf=0.5min 3、 粗铣 114 0.4mm 内表面 选用高速钢立铣刀，齿数 Z=30， dw=4mm V 取 0.13m/s,即 7.5m/min ns=1000cwvd = 41000 7.5 =600r/min 机床有 600r/min 转速，所以 V=7.5m/min,ns=600r/min fm=fzZnw=0.08 3 600=144mm/min tm= 144286=2min 4、 粗铣底座两端面 选用高速钢镶齿三面刃铣刀， dw=200mm 齿数 Z=3， V 取 27m/min ns=1000cwvd = 2001000 27 =42r/min 取 nw=37.5r/min, 故实际切削速度 V V= 200 37.51000=23.6m/min 工作台进给量 fm 为 fm= fm=fzZnw=0.08 20 37.5=60mm/min 工时 tm=60304=2min :钻螺纹底孔 3 3 . 8 , 2 3 . 0m m m m 及孔 4 8 . 5 , 1 0m m m m 选用 Z540A 立式钻床 1、 钻螺纹底孔 3 3.8mm ,选用硬质合金钢 YG8 钻头 （ 1） 进给量 f f=(0.18 0.22) 0.75=0.135 0.165mm/r 取 f=0.15mm/r （ 2） 切削速度 nts 取 V=0.45m/s，即 27m/min，所以 ns=1000cwvd=3.81000 27=2262r/min 取机床最高转速 1400r/min V= 3.8 14001000=16.7m/min (3)切削工时 tm= 31400 0.1512=0.17min 2、 钻孔 4 8.5mm ,选用硬质合金钢 YG8 钻头 （ 1） 进给量 f f 取 0.15mm/r (2)切削速度 取机床最大转速 1400r/min，所以实际切削速度 V= 8.5 14001000=37.4m/min (3) 切削工时 tm= 1400 0.1584=0.15min 3、 钻通孔 10mm （ 1） F=0.15mm/r （ 2） V= 10 14001000=43.9m/min (3)切削工时 tm= 1400 0.158=0.038min 4、 钻螺纹底孔 2 3.0mm （ 1）进给量 f f 取 0.15mm/r （ 2） V= 3 14001000=13.2m/min (3)切削工时 tm= 1400 0.1524=0.038min :攻螺纹 3 M5,2 M4。 1、 3 M5螺 纹底孔倒角 按机床选取 n=710r/min 2、攻螺纹 3 M5 V取 0.1m/s，即 6m/min ns=382r/min 按机床选取 n=355r/min 工时 tm= 3551123=0.09min nts3、 2 M4螺纹底孔倒角 n=710r/min 4、攻螺纹 2 M4 V=6m/min N=355r/min 工时 tm= 355124=0.02min 最后，将以上各工序切削用量，工时定额的计算结果， 连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片。 夹具设计 （一） 问题提出 本夹具用来 钻0.0870106mm 孔，由于对此孔无严格的精度要求，故设计夹具时主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度不是主要问题。 （二） 夹具设计 1、 定位基准的选择： 考虑到工件的形状，此工序选择外圆柱面为定位基准，用 V 形 3 块定位。 2、 切削力及夹紧力计算： 切向 力 Fz Fz = 9 . 8 1 6 0F z p F zn F z x F z y F z n F zC a f V k = 0 . 8 2 1 . 01 . 8 0 . 8 2 39 . 8 1 6 0 1 0 3 1 0 . 5 1 3 6 1 . 2 1 0 =561N 背向 力 Fy Fy = 9 . 8 1 6 0F y p F yn F y x F y y F y n F yC a f V k nts = 00 . 9 0 . 7 5 0 39 . 8 1 6 0 5 4 1 0 . 5 1 3 6 1 . 2 1 0 =378N 进给 力 Fx Fx = 9 . 8 1 6 0F x p F xn F x x F x y F x n F xC a f V k = 00 0 . 4 1 . 0 39 . 8 1 6 0 4 6 1 0 . 5 1 3 6 1 . 2 1 0 =558N 夹紧 力 N 选用压板压紧，实际加紧力 N 应为 NFN 1 4 6 05.05.01 4 6 01 式中， 1 和 2 是夹具定位面及加紧面上的摩擦系数， 1 2 0.5。 压板用螺母拧紧，由机床夹具设计手册表 1-2-23 得螺母拧紧力 NN 4200拧根据杠杆原理压板实际加紧力为 NN 2 1 0 05.04 2 0 0 压 此时压N已大于所需的 1460N 的夹紧力，故本夹具可安全工作 （三） 定位误差分析 定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为一平面和两定位销，孔与销间隙配合。 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则 其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 nts （四） 夹具操作简要说明： 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。 本夹具操作简单，省时省力，装卸工件时只需靠压板紧定螺栓的松紧即可轻松实现。 参考文献 1. 艾兴，肖诗纲主编 .切削用量简明手册 . 北京：机械工业出版社， 1994 2. 赵家齐主编 机械制造工艺学课程设计指导书。北京：机械工业出版社 1994 3. 李益民主编 . 机械制造工艺设计简明手册 北京：机械工业出版社， 1994 4. 东北重型机械学院， 洛阳农业机械学院编。 机床夹具设计手册 上海：上海科学技术出版社， 1979 nts哈尔滨理工大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 说 明 书 设计题目： 制定电机壳的加工工艺，设计钻 8.5mm孔的钻床夹具 设 计 者： 卢 南 炎 指导教师：敖 晓 春 哈 尔 滨 理 工 大 学 机械设计制造及其自动化系 2006年 09月 29日 nts 哈 尔 滨 理 工 大 学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目 ： 制定电机壳的加工工艺，设计钻 8.5mm 孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产 手动夹紧