出线盒盖座加工工艺及夹具设计

设计说明书 课 题 出线盒盖座 加工工艺及夹具设计 专 业 机电一体化 班 级 姓 名 指导教师 设计日期 2009 年 1 月 4 日 至 1 月 26 日 目录 设计任务书 . 一、 零件的分析 . 二、 工艺规程设计 . 1、 确定毛坯的制造形式 2、 基面的选择 3、 制定工艺路线 4、 确定切削用量及基本工时 三、 专用夹具设计 1、 设计主旨 . 2、 夹具设计 . 3、 夹具加工精度分析 四、 毕业设计心得体会 . 参考文献 . 设 计 任 务 书 一、班级 姓名 题：出线盒盖座加工工艺及夹具设计 二、 设计任务 : 1、根据零件图的要求，编写该零件的机械加工工艺规程卡片及机械加工工序卡片。 2、设计出线盒盖座上与盖 座 接合的 斜 面的铣削加工专用夹具，含夹具装配图和所有非标准零件图。 3、编写该专用夹具的设计说明书一份 三、 设计要求： 1、编写的加工工艺规程要求合理、有实用性。 2、夹具设计结构简单，定位夹紧方法合理。 3、说明书编写内容包含设计思路、夹具的定位方案、夹紧方案以及定位误差的主要计算过程。 4、图纸清晰，符合相关标准规定。 四、 设计期限 ：自 2010年 01月 4日至 2010年 01 月 26日 备注 1、一律用钢笔书写 2、若填写内容较多，可增加同样大小的附页 序言 毕业设计是为了进一步提高我 们岗位能力的有效措施，也是对学过知识得综合运用。他不仅提高了我们本身的基础知识的水平，并且把知识得到巩固升华。从而也有效得提高了其设计能力。为我们以后的工作奠定了一定的基础。 本次毕业设计是针对铣夹具进行的，涵盖了机械制图、机械制 造工艺、以及机床夹具设计、互换性测量技术以及简单的力学计算等， 使这些课程在学后等以应用和巩固。更是对综合设计能力的锻炼，加 深了理解。 在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工 范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许 多的问 题。通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设 计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有 了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途。在此，十分感谢 王宏辉老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活 中，我将继续刻苦努力，不段提高自己 本说明书主要是 床上铣削平面有关的工艺规程说明， 由于能力有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正， 谢谢。 计算项 目 计算及说明 结果 一 题目所给的零件是 一个出线盒盖座，毛坯 为铸件，材料 身精度要求不高，考虑到毛 坯 件先加工大面 ,所以我 设计的是利用两面一销定位的铣夹具。 由以上分析可知，对于两个孔应严格要求设计精度，用专用夹具来加工孔的位置精度要求。 二工艺规程设计 (一） 零件 材料为 铸铁，故该零件的毛胚为铸件，制造方法为砂型铸造。又因为是大批量生产，为了满足少切削或无切削原则，故毛胚的加工余量尽可能少。 （二）基准面的选择 基准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。 （三）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 ， 在 生 产纲 领 确 定 为 大 批 量 生 产 的 条 件 下 ， 为 了尽 量 让 工 序 集 中 提 高 生 产 效 率 ， 除 此 以外考虑经济效果，以降低生产成本。 1 工 艺 路 线方 案 工序 1：粗精铣底面 工序 2：钻孔 34粗铰 钻孔 4孔 44 深 20 工序 3：粗精铣 A 面 工序 4：钻底孔 螺纹 底孔 螺纹 4序 5:镗孔 45序 6:镗孔 车端面和倒角 3 工序 7:钻底孔 螺纹 2工序 1：粗精铣底面 工序 2：钻孔 34粗铰 工序 3：粗精铣 A 面 工序 4：钻底孔 螺纹 底孔 螺纹 4孔 4孔 44 深 20工序 5:镗孔 45序 6:镗孔 车端面和倒角 3 工序 7:钻底孔 螺纹 2上述两个工艺有所不同 :方案一是把 钻孔 44深 20放在前面加工 ,方案二是放在后面。而方案一把这道工序放在前面方便加工，比较起来更为完好 ,故决定用 方案一。 工序 1:粗精铣底面 计算切削用量 (1): 粗 铣底面 1）确定加工表面余量 案一看起来大至合理，以上的工艺过 程祥见工艺卡片和工序卡片。 工序 1:粗精铣底面 1：加工条件 工件材料： 工要求：粗精铣底面表面粗糙度 床 :刀具 :硬质合金面铣刀 已知加工余量 据实用金属切削加工工艺手册陈家芳主编 . 选取硬质合金端面铣刀 80,齿数Z=8,每齿数 .1 )f 3). 计算切削速度 )(2): 精 铣底面 1)确定加工表面余量 )f 进给量 f= Z=8=r 切削速度 0m/n=1000 d=1000 30/20=120r/知加工余量 取硬质合金端面铣刀 80,齿数 Z=8, 每齿数 给量 f= Z=r f=r 0m/n=120r/mm f=r 3)c 4)工序 2:钻孔3- 24粗铰； 钻孔 4- 孔44深 20 （ 1） :钻孔3- 24粗铰 切削速度 0m/n=1000 d=1000 60/20=235 r/ 序 2:钻孔 34粗铰 钻孔 4孔 44 深 20 工步 1：钻 34底孔 件材料： 工要求：钻孔 3铰孔表面粗糙度 机床 :0m/n=235r/ 工步 1：钻34底孔 步 2:粗铰孔 34 2） ：钻孔4孔 44跟据金属切削与刀具实用技术刘杰华、任召蓉编著 . 选取 查表 f=r 钳工工艺与技能训练劳动和社会保障部教材办公室编写 查表得 2m/n=1000 d=300r/据金属 切削与刀具实用技术刘杰华、任召蓉编著 . 选取 24 圆柱铰刀 ,查表 f=r 钳工工艺与技能训练劳动和社会保障部教材办公室编写 查表得 2m/n=1000 d=300r/步 3:钻孔 4件材料： 工要求：钻孔 4 锪 孔 44 深 20， 表面粗糙度 25。 f=r 2m/n=300r/f=r 2m/n=300r/ 20 工步 3:钻孔4步 4：锪孔44深 20 机床 :跟据金属切削与刀具实用技术刘杰华、任召蓉编著 . 选取 查表 f=r 钳工工艺与技能训 练劳动和社会保障部教材办公室编写 查表得 6m/n=1000 d=300r/步 4：锪孔 44 深 20 跟据金属切削与刀具实用技术刘杰华、任召蓉编著 . 选取 34 锪孔钻 ,查表 f=r 钳工工艺与技能训练劳动和社会保障部教材办公室编写 查表得 2m/n=1000 d=300r/序 3：粗精铣 f=r 6m/n=300r/f=r 2m/n=300r/序 3：粗精铣 A 面 计算切削用量 (1)：粗铣 1)f: 3) c: 1 加工条件 工件材料： 加工要求：粗精铣 面粗糙度为 床： 刀具：硬质合金面铣刀 已知加工余量 据实用金属切削加工工艺手册陈家芳主编 . 选取硬质合金面铣刀 80,齿数 Z=8,每齿数 给量 f= Z=r 切削速度 0m/mm f=r 0m/) （ 2）：精铣 1）确定加工表面余量 )f 3). 计 算切削速度 Vc n=1000 d=1000 30/20=120r/. 加工条件 工件材料： 加工要求：精铣 A 面，床： 刀具：硬质合金面铣刀 已知加工余量 给量 f= Z=r 切削速度 0m/n=120r/mm f=r 0m/4) 确定铣床主轴转速 : 工序 4：钻底孔 螺纹 底孔 螺纹4 1）： 钻底孔 螺纹 n=1000 d=1000 60/80=235r/序 4：钻底孔 螺纹 底孔 螺纹 4件材料： 工要求：钻 攻螺纹 面粗糙度 面粗糙度为 25。 机床 :跟据金属切削与刀具实用技术刘杰华、任召蓉编著 . 选取 花钻 ,查表 f=2mm/r 钳工工艺与技能训练劳动和社会保障部教材办公室编写 查表得 6m/n=235r/f=2mm/r 6m/n=300r/（ 2）： 钻底孔 螺纹 4序 5:镗孔 45）确定加工n=1000 d=750r/件材料： 工要求：钻 攻螺纹 4 表面粗糙度 25。 机床 :跟据金属切削与刀具实用技术刘杰华、任 召蓉编著 . 选取 花钻 ,查表 f=2mm/r 钳工工艺与技能训练劳动和社会保障部教材办公室编写 查表得 0m/n=1000 d=750r/序 5:镗孔 45知加工余量 mm f=2mm/r 0m/n=750r/面余量 )f: 3) 计算切削速度 )确定车床主轴转速 : 工序 6:镗孔 车端面和倒角3 （ 1）： 镗孔根据实用金属切削加工工艺手册陈家芳主编查得选取内孔镗刀刀杆 20。 进给量 f= Z=r 切削速度 3m/n=1000 d=1000 73/20=520r/序 6:镗孔 车端面和倒 角 3 已知加工余量 mm f=r 3m/ n=520r/）确定加工表面余量 )f: 3)c 4) （ 2）：车端面和倒角3 根据实用金属切削加工工艺手册陈家芳主编查得选取内孔镗刀刀杆 20。 进给量 f= Z=r 切削速度 3m/n=1000 d=1000 73/20=520r/知加工余量 mm mm f=r 3m/ n=520r/1)确定加工表面余量 )f: 3)c 4) 工序 7:钻底孔 螺纹根据实用金属切削加工工艺手册陈家芳主编查得选取内孔镗刀刀杆 20。 进给量 f= Z=r 切削速度 3m/n=1000 d=1000 73/20=520r/序 7:钻底孔 螺纹 2mm f=r 3m/ n=520r/件材料： 工要求：钻 攻螺纹 2 机床 :跟据金属切削与刀具实用技术刘杰华、任召蓉编著 . 选取 查表 f=1mm/r 钳工工艺与技能训练劳动和社会保障部教材办公室编写 查表得 6m/n=1000 d=750r/f=1mm/r 6m/n=300r/、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，通常要用专用夹具，经过老师的考虑提高难度，决定设计第 三道工序中铣 A 面与盖接合的铣夹具 。 （一）、设计宗旨 本夹具主要来铣 A 面与盖接合 ,主要考虑提高生产率 ,降低劳动强度 ,降低工人生产劳动强度，加工精度要求不是很高。 （二）、夹具设计 一、 定位基面的选择 有零件图可知， 本夹具的设计采用底面为基准，并以 24两个孔作为辅助定位 夹紧方案 。 根据夹紧力的方向应朝向主要限位面以及作用点应落在定位元件的支承范围内的原则，本夹具 应采用压板配合支撑钉、螺栓、螺母进行固定夹紧 ，夹紧力与直方向的夹角尽量小，以保证夹紧稳定可靠。 由于我选择工件夹紧处的面是平的，而工件则是大批量生产，所以考虑到工件的装夹方便，因此选择了以一个螺栓进行夹紧，操作较为方便。 三、夹具体与定位键 为保证夹具在工作台上安装稳定应按照夹具体的高宽比不大于 以便固定。 四、切削力及夹紧力的计算 80 硬质合金端铣刀 机床夹具设计手册查得 20f=90)=419 20 1=2849( N )是轴向力 轴向力有定位销保证 ,所以现在要算的是圆周切削力 f=90)=2849( N ) M=400 1= F 圆 =M/L=08N 螺栓夹紧力等于圆周切削力 F=408N 2F=816N (三 )、夹具加工精度分析 (1)定位元件尺寸公差的确定 ,本夹具的主要定位元件为销轴 ,该销轴尺寸应按照工件的长度再加以修改 ,公差规定比零件的要求高一级。 （ 2）计算最大垂直误差 1）工序基准与设计基准重合 B=0 2）定位基准相对限位基准任意方向上的最大变动范围。既孔轴配合的最大间隙 刀在刀架上的安装误差有可能会产生位移或倾斜造成加工误差 ,故 : T=具的安装基面为平面，因而没有安装误差， M= F 圆 =408N F=408N 2F=816N B=0 A=0 定位面到导向元件的尺寸公差： 工面与定位孔的垂直度： 位孔对安装基面的平行度： 上述得出最大的误差 机床精度刀具、精度、夹具与机床的位置精度、工艺系统的受热和受力变形等因 素造成的。 加工误差称为加工方法误差。因该项误差影响因素多，又不便于计算，所以常根据经验为它留出公差 k 的 1/3。本道工序车 60 孔及 18 孔所以只有一个同轴度的误差 0。 05，即： G= k/3=件在夹具中加工时，总加工误差2 为上述各项误差之和。由于上述误差均为独立随机变量，应用概率法叠加。因此保证工件加工精度条件是： = + k A=0 G= = k 即工件总加工误差应 不大于工件加工尺寸公差 k。 为保证夹具具有一定的使用寿命，防止夹具磨损而过早报废，在分析计算工件加工精度时，需留一定的精度储备量 此将上试改写为： c= 0 则该夹具能满足工件的加工要求。 0 四、毕业设计心得体会 为期四周的毕业设计结束了，当我快要完成老师给我下达任务的时候，我仿佛进过了一次锐变，因为设计给我带来了很多很多的东西，心情也很舒畅，眼前豁然开朗。 在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有 点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力锋一种提高。 通过这次毕业设计使我明确了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己还行，但是通过这次毕业设计，我才明确学习是一个长期积累的过程，在今后的工作、生活中都应该不断的学习，努力地提高自己知识和