夹具底座零件加工工艺设计钻3×M8底孔的钻床夹具设计

哈尔滨理工大学课程设计说明书不要删除行尾的分节符，此行不会被打印II目录序言I第1章 零件的分析11.1 零件的作用11.2 零件的工艺分析1第2章 工艺规程设计22.1 确定毛坯的制造形式22.2 基面选择22.3 制定工艺路线32.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定32.5 确定切削用量及基本工时4第3章 专用夹具设计93.1设计主旨93.2夹具设计93.2.1定位基准的选择93.2.2切削力和加紧力计算93.2.3定位误差分析103.2.4卡具设计及操作的简要说明10课程设计心得体会11参考文献12千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行II1第1章 零件的分析1.1 零件的作用本次课程设计题目给定的零件是夹具体底座，该零件的功用是连接夹具的其他组成部分并可安装固定在机械加工工作台上，夹具体座上表面有三个螺纹通孔用以连接，下表面含有一半Y形槽，用来进行夹具体的移动和导向。1.2 零件的工艺分析夹具体座的加工表面可以分为三组：一是以夹具体座各表面为加工的加工表面，二是以夹具体座右下表面为加工的表面，三是以夹具体座上表面和右端面为加工表面的孔加工。1. 加工夹具体座的加工表面，上表面长度是234X60mm 以及倒角，还有下表面为190X60mm的加工表面，以及前后左右端面的粗加工以及精加工。2. 加工夹具体座的左下表面，铣半Y形槽，角度要求为553. 加工上表面3XM8mm和右端面2XM8mm的螺纹通孔。第1组的加工表面有些要求： 下表面的精度加工要求为1.6umm，需要精加工；在其中间有深2mm的表面，其精度要求为12.5um，只需要粗铣成型即可。除此之外，在下表面的左右还有2X R2的耳形，在加工时应得到保证。由以上的数据可知道，对于这三组数据而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另二组，并保证它们之间的位置精度要求。 第2章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。2.2 基面选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。1. 粗基准的选择 经分析这个零件图，粗基准选择底面和夹具体座的两个端面，因为从图中可以看出，上表面的高度，是以底面标出的，则是以底面为基准，夹具体左侧也是标出了数值。所以，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准：若零件有若干个不加工时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高度的不加工表面作为粗基准）选择这三个面，因为，这个零件基本每个面都要加工，而且也不是很好装夹，也只有这三个平面好装夹些，这样可以，限制、，再用压钉压住夹具体座下面的底座部分，可以限制、这六个自由度，以达到完全定位。2. 精基准的选择精基准的选择主要应该考虑准基重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。2.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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，使工序集中来提高生产效率。除此之外还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线方案:工序1:铸件工序2: 热处理正火工序3: 粗铣铣削夹具体座的上表面以及各个前后左右端面工序4: 粗铣铣削夹具体座的下表面，并加工出108X60mm深2mm的槽，精铣下表面，不需精铣加工深2mm的槽工序5: 铣削夹具体座的左下表面半Y形槽，并保证其角度要求为55工序6: 钻削上端面为3X6.8mm的通孔，攻螺纹3XM8mm工序7: 钻削夹具体座右端面的2X6.8mm的通孔，攻螺纹2XM8mm工序8: 热处理，淬火表面硬度4045HRC工序9: 磨削夹具体下表面，并保证其精度要求为1.6um工序10:终检2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“夹具体座”零件材料为HT200，毛坯重量约为5.00Kg，生产类型为中批生产，采用金属模砂型铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 铣上表面考虑上表面面的粗糙度Ra为6.3，参照机械制造工艺设计手册以下简称“手册”，表143，确定工序尺寸为 Z=3.0mm，其中粗加工的加工余量Z=2.0mm，精加工的加工余量Z=1.0mm。右端面没有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位3.0。2铣前后左右端面根据“手册”表149，取上表面的机械加工余量为4.0mm，下表面的余量为3.0mm。粗铣上表面 Z=3.0mm精铣上表面 Z=1.0mm粗铣下表面 Z=3.0mm3. 铣下表面粗铣16mm 2Z=4.0mm半精铣18mm 2Z=2.0mm毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。2.5 确定切削用量及基本工时采用计算法确定各工序切削用量：1. 铣上表面234X60mm以及前后左右各个端面=0.08mm/ 齿（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册，确定v=20m/min采用高速钢立铣刀，在=50mm,齿数z=5。则=r/min=127.4r/min现选用X51立式铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =125r/min,故实际切削速度为V=19.6m/min当nw=125r/min时，工作台的每分钟进给量应为 =0.085125mm/min=50mm/min查表知，刚好有=50mm/min切削工时：由于铣刀的直径比工作表面窄，所以一刀就不可以铣完整个工作表面，于是可以用作图法得出铣刀的行程2=4=240mm。因此，机动工时为=4.8min2. 铣下表面，下端保证总长为190mm,上端保证总长16cn,并且中心到右边端面为49mm, 并且上下端面距为8mm：工步1:粗铣，=0.08mm/ 齿（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册，确定v=20m/min采用采用高速钢圆柱形铣刀,=50mm,齿数z=4,则=r/min=127.4r/min现选用X51立式铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =125r/min,故实际切削速度为V=19.6m/min当=125r/min时，工作台的每分钟进给量 =0.084125mm/min=40mm/min经查表知道，刚好有=40mm/min切削工时：由于铣刀的直径比工作表面宽所以一刀就不可以铣完整个工作表面，于是可以用作图法得出铣刀的行程+82=83-26+16=73mm,由于是两端，所以=732=146mm因此机动工时为：=min=3.65min工步2:精铣，=0.08mm/ 齿（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册，确定v=45m/min采用采用高速钢圆柱形铣刀,=50mm,齿数z=8,则ns=r/min=286.6r/min 现选用X51立式铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =300r/mi 故实际切削速度为 v=47.1m/min当nw=300r/min时，工作台的每分钟进给量 应为=0.088300mm/min=192mm/min切削工时：行程和粗铣的一样，所以切削工时为，=min=0.76min3. 铣削半Y形槽，保证角度要求为55。工步1:粗铣，=0.08mm/ 齿（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册，确定v=20m/min采用高速钢立铣刀，在=50mm,齿数z=5。则ns=r/min=127.4r/min现选用X51立式铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =125r/min,故实际切削速度为V=mm/min=19.6mm/min当=125r/min时，工作台的每分钟进给量 应为=0.085125mm/min=50mm/min查表知，刚好有=50mm/min切削工时：由于铣刀的直径比工作表面窄，且是两面，所以一刀就不可以铣完整个工作表面，于是可以用作图法得出铣刀的行程=330mm,所以得出切削工时是=mm/min=6.6mm/min4. 钻削夹具体座上表面左侧的3X6.8螺纹孔，孔深30mm工步1:钻削底座左侧的M8螺纹孔，孔深30mm。 查相关的表知，选用Z35 摇臂钻床，所以有按机床选取=170r/min所以实际切削速度为：切削工时：5. 钻削夹具体座右端面的3X6.8螺纹孔，孔深22mm工步1:钻削底座左侧的M8螺纹孔，孔深22mm。 查相关的表知，选用Z35 摇臂钻床，所以有按机床选取=170r/min所以实际切削速度为：切削工时：工步2:攻螺纹孔M8mm,查相关的表知，,机床不变，换上M8mm的丝锥。按机床选取所以实际切削速度为：切削工时：将上述工序逐一填入工艺过程卡，并制定相应工序内容。第3章 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常要设计专用夹具。根据课程设计任务书，设计第7道工序钻3X M8mm孔的钻床专用夹具。3.1设计主旨本夹具主要用来钻3M8mm的螺纹孔，对孔进行预加工。3.2夹具设计 在给定的零件中，对本序加工的主要考虑钻孔的位置相关尺寸。3.2.1定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择底面和两侧面为定位基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。3.2.2切削力和加紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削轴向力 ：扭矩 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为F=S1S2S3S4F=24.1N 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。3.2.3定位误差分析 由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。3.2.4卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。课程设计心得体会这次课程设计的基本目的在于巩固和加深理论知识的掌握，培养我们综合运用工艺知识能力。通过课程设计的环节，我们锻炼出了具有设计零件机械加工工艺规程的能力，掌握了加工方法及其机床、刀具、切削用量的选择与应用，还学会了使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准，以及学会了绘制工序图、制作工艺卡片等等通过这次课程设计，希望了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性的锻炼，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础。这也是难得的机会让我们更好了解从原料到产品成型、完工的所有工序。通过课程设计，使我深深体会到干任何事都必须要有耐心细致，说实话，课程设计真的有点累，当我一手清理自己的设计成果，回想起这两周路程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消。参考文献1 华楚生.机械制造技术基