制定分度盘零件的加工工艺及设计钻4xФ 10孔的钻床夹具【夹具工艺类课程设计含CAD图纸+word说明书】
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!【包含文件如下】【夹具工艺课程设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请加QQ97666224】.bat
分度圆——A4.dwg
分度盘5-28.dwg
夹具体零件图.dwg
套——A4.dwg
工序卡（一张）.doc
工艺过程卡.doc
棍——A4.dwg
装配图——A2.dwg
说明书.doc
目录
设计任务书 2
序言 3
正文 4
一 检验、分析 4
（一）零件的作用 4
（二）零件的工艺性分析 4
二 确定零件毛坯 4
（一） 确定毛坯，绘制毛坯图 5
（二）拟定分度盘工艺路线 6
三 工艺路线的制定 8
四 加工余量、工序尺寸和公差的确定 9
五 确定切削用量及基本工时 11
（一）钻φ10㎜孔 11
（二）扩φ10㎜孔 13
（三）铰孔φ10㎜ 14
六 专用夹具设计 15
（一）定位方案确定 16
（二）刀具导向方案确定 16
（三）夹紧方案确定 16
（四）夹紧力的计算分析 17
（五）夹具体的设计 17
（六）定位误差分析与计算 18
七 方案综合评价 18
总结 19
参考文献 20
- 内容简介：
-
哈尔滨理工大学 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 1页 产品名称 分度盘 零（部）件名称 分度盘 第 1 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 16 钻扩 10 45 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 专用夹具 工序工时 准终 单件 0 号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 钻 铰 10 专用夹具、内径千分尺、直柄机用铰刀 170 1 制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 王洋 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件 号 签字 日期 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品型号 零（部）件图号 第 1 页 产品名称 分度盘 零（部）件名称 分度盘 共 2 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 准终 单件 1 正火 对毛胚整体进行正火处理 热处理 2 粗车大端面 粗车 110面 机加 标卡尺、 3 粗车大外圆 粗车 110外圆长度为 15加 标卡尺、 4 钻大端孔 利用车床钻 22通孔 机加 标卡尺、麻花钻 5 粗车小端面 粗车 35面 机加 标卡尺 6 粗车小外圆 粗车 35外圆长度为 30加 标卡尺 7 粗车台阶面 粗车 110 35的台阶面 机加 标卡尺 8 钻 5 钻 5孔 机加 立式钻床 标卡尺、塞规 9 中间检验 机加 塞规、百分 表、卡尺 10 调质处理硬度 230 250行调质处理 热处理 硬度计 11 半精车大端面 半精车 110面 机加 标卡尺 12 粗镗 半精镗油槽 35油槽 机加 卧式镗床 镗刀内径千分尺、塞规、专用夹具 13 半精车小外圆 半精车 35外圆 机加 标卡尺 14 半精车台阶面 半精车 35外圆长度为 30加 标卡尺 15 车削退刀槽 车削 2 退 刀槽 机加 槽刀游标卡尺 编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期）咸绪刚 王洋 、 处 数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品型号 零（部）件图号 第 2 页 产品名称 零（部）件名称 分度盘 共 2 页 材料牌号 45 毛坯种类 模锻件 毛坯外形 尺寸 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 准终 单件 16 钻 10 钻 4个均匀分布的 10布在 90 机加 立式钻床 花钻、塞规、扩孔钻卡尺、专用夹具 17 钻 9 钻 3 个 9通孔 机加 立式钻床 头复合铰刀尺、塞规、专用夹具 18 钻 13孔 钻 3 个 13 8孔 机加 立式钻床 槽铣刀、游标卡尺 19 铣弧形槽 铣 弧形槽 机加 立式铣床 花钻、铰刀内径千分尺 20 中间检验 机加 塞规、百分表、卡尺等 21 热处理 0 45硬热处理 热处理 淬火机等 硬度计 22 精车小外圆 精车 35外圆 机加 径千分尺 23 精车台阶面 精车 110 35的台阶面 机加 径千分尺 24 去毛刺 去除表面的毛刺 机加 钳工台 平挫 25 清洗 对外表面进行清洗 清洗 清洗机 26 终检 最终整体技术检验 检验 塞规、百分表、卡尺等 编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期）咸绪刚 王洋 、 处 数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 哈尔滨理工大学荣成学院课程设计 1 机械制造技术课程设计说明书 设计题目： 制定分度盘零件（图 5加工工艺， 设计钻 4 10孔的钻床夹具 专 业： 机电一体化技术 班 级： 机电 11 学 号： 1130320225 姓 名： 王 洋 指导教师： 张 学 伟 机械工程系 2013 年 11月 9 日 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 2 2 2 目录 设计任务书 . 错误 !未定义书签。 序言 . 3 正文 . 4 一 检验、分析 . 4 （一）零件的作用 . 4 （二）零件的工艺性分析 . 4 二 确定零件毛坯 . 4 （一） 确定毛坯，绘制毛坯图 . 4 （二）拟定分度盘工艺路线 . 6 三 工艺路线的制定 . 8 四 加工余量、工序尺寸和公差的 确定 . 9 五 确定切削用量及基本工时 . 11 （一）钻 10孔 . 11 （二）扩 10孔 . 13 （三）铰孔 10 . 14 六 专用夹具设计 . 15 （一）定位方案确定 . 15 （二）刀具导向方案确定 . 16 （三）夹紧方案确定 . 16 （四） 夹紧力的计算分析 . 16 （五）夹具体的设计 . 17 （六）定位误差分析与计算 . 17 七 方案综合评价 . 18 总结 . 19 参考文献 . 20 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 3 3 3 序言 机械制造基础课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机电一体化技术专业应该学习的一门主要专业课。其目的在于： （ 1）培养学生综合运用机械设计基础以及其他课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课程设计训练可以巩固和加深有关机械设计方面的理论知识。 （ 2）学习和掌握一般机械制造基础的基本方法和步骤，培养独立设计能力，为后续的毕业设计打好基础 、做好准备。 （ 3）是学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计的能力。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国现代化建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 4 4 4 正文 一 检验、分析 （一）零件的作用 分度盘 分度盘是将工件夹持在卡盘上或两顶尖间，并使其旋转、分度和 定位的机床附件。按其传动、分度形式可分为蜗杆 副分度盘、度盘分度盘、孔盘分度盘、槽盘分度盘、端齿盘分度盘和其它分度盘 (包括电感分度盘和光栅分度盘 )。按其功能可分为万能分度盘、 半万能分度盘等分度盘。按其结构形式又有立卧分度盘、可倾分度盘、悬梁分度盘。分度盘作为通用型机床附件其结构主要由夹持部分、分度定位部分、传动部分组成。分度盘主要用于铣床，也常用于钻床和平面磨床，还可放置在平台上供钳工划线用。分度盘主要有通用分度头和光学分度头两类。 （二）零件的工艺性分析 1、 该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行正火处理，粗加工后进行 调质处理。以改善材料的切削性能。 2、 工序安排以台阶面和 110外圆表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。 3、 分度盘大端面对 22中心线有垂直度要求； 外圆台阶面对110圆轴心线有垂直度要求； 110圆与 22有同轴度要求； 4 10纹 和 3 9和 3 13 110圆轴心线有位置度要求，可在偏摆仪上用百分表检查同轴度及垂直度。 二 确定零件毛坯 （一） 确定毛坯，绘制毛坯图 1、零件材料 45 钢， 切削加工性良好。 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 5 5 5 2、分度盘 110圆与 22有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。 3、主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质量地加工出来。 （ 1）毛坯选择 根据材料 45 钢，生产类型为中批生产及零件形状要求，可选择模锻件；毛坯图如： 图 2 2）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 1、公差等级 由分度盘零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 2、锻件重量 根据机械加工后零件的形状及零件材料，估算锻件毛坯重量为 3、锻件复杂系数 对分度盘零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的直径 d= 120H=55由公式 S=mt/m=此可确定该分度盘零件的复杂系数为 S 2 级。 4、锻件材质系数 由于该分度盘零件材料为 45 钢，是碳的质量分数小于 碳素钢，故该锻件的材质系数为 。 5、锻件分模线形状与零件表面粗糙度 根据该分度盘零件的形位特点，采用平直分模面。由零件图可知，该分度盘零件各加工表面的粗糙度 大于等于 m 。 根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表 2表 2度盘锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量 包容体重量 /状复杂系数 材质系数 经济精度级 加工方案 2 通级 项目 /械加工余量 /寸公差 /注 110 外圆 车 车 计 6 6 6 精车 35 圆 车 车 10 车 车 油 槽 车 22车 注：根据表 2表注，将此表中所有公差按 1/2 分配 （二）拟定分度盘工艺路线 （ 1）定位基准的选择 1 、精基准的选择 根据该分度盘零件的技术要求和装配要求，选择分度盘大端面为精基准，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 循了“基准统一”原则。 分度盘 22轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工分度盘 110圆柱面 和台阶面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度和同轴度要求。在钻削均布圆周孔时采用 110轴心线作为精基准，做到了设计基准与工艺基准的统一。 2 、粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。此处选择分度盘 110线作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。 （ 2）表面加工 根据分度盘零件图上个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法，如表 2示。 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 7 7 7 表 2度盘零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等级 表 面粗糙度 加工方案 大端面 车 半精车 精车 小端面 车 半精车 3孔 铰 33孔 铰 22孔 扩 5孔 40孔 铰 2孔 铰 镗 精镗 弧形槽面 （ 3）加工阶段划分 该分度盘加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个 阶段 （ 4）工序集中与分散 采用工序集中原则，尽可能在一次安装中加工许多表面，或尽量在同一台设备上连续完成较多的加工要求。 1、机械加工工序 遵循“先基准后其他”、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原则。 2、热处理工序 因模锻件的表面层有硬皮，会加速刀具磨损和钝化，为改善切削加工性，模锻后对毛坯进行正火处理，软化硬皮；零件 110圆面和台阶面需进行淬火，由于零件壁厚小，易变形，加之加 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 8 8 8 工精度要求高，为尽量控制淬火变形，在零件粗加工后安排调质处理作预处理。 毛坯图 2、辅助工 序 在粗加工和半精加工后各安排一次中间检验，精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。 三 工艺路线的制定 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。 在综合考虑上述工序安排原则基础上， 列出了分度盘的工艺路线工艺路线方案： 工序 1：正火 工序 2：粗车大端面 工序 3：粗车大外圆 工序 4：钻 扩 铰 22孔 工序 5：粗车小端面 工序 6：粗车小外圆 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 9 9 9 工序 7：粗车台阶面 工序 8：钻 5孔 工序 9：中间检验 工序 10：调质处理硬度 230 250序 11：半精车大端面 工序 12：镗油槽 序 13：半精车小外圆 工序 14：半精车台阶面 工序 15：车削退刀槽 工序 16：钻 扩孔 4 10孔 工序 17：钻 铰 3 13、 3 3孔 工序 18：铣弧形槽 工序 19：钻 铰 2 6锥孔 工序 20：中间检验 工序 21：热处理 淬硬 40 45序 22：精车小外圆 工序 23：精车台阶面 工序 24：去毛刺 工序 25：清洗 工序 26：终检 四 加工余量、工序尺寸和公差的确定 零件材料为碳素工具钢，生产类型为中批量生产，可采用锻造中的自由锻造。零件图如：图 44哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 10 10 10 图 4 主视图 图 4俯视图 10的表面粗糙度都为 以 钻孔： 9 扩孔 : Z= 铰孔： 10 2Z= 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 11 11 11 五 确定切削用量及基本工时 加工材料：碳素工具钢， =736工要求：钻孔 22 机床：立式钻床 具：钻刀、扩孔刀 和铰刀 （一）钻 10 孔 莫氏圆锥 2号， d=9,L=15， =30， 2 =118， =40， f =12，当 25，钻头后刀面磨损极限值为 耐用度 T=60吃刀量：钻孔时 2 2p =4 进给量： f=（ f=削手册表 算切削速度： dz 式中 4.4,0.4,0,m=切削手册表 以 1 1 c = 1242 m/1000d vs =9 000r/据 床标准主轴转速， n=500r/际转速为 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 12 12 12 =10005009=验机床，查工艺手册转距 计算公式如下： )m (d 0 T 30 （ 式中 k k 此，总修正系数为 以钻孔时转矩为 T= m=22 N m 切削功率为 0 2=3025 机床主轴的最大转矩 m,主电动机率于 T 故选择的切削刀量可用。最后所确定的切削量为 8， f=0.3 r ， 4.2 m/n=500r/ 基本时间 t m = 式中已知 15， 3c k 3， f=0.3 r ，哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 13 13 13 n=500r/以孔的基本时间： t m =500=二）扩 10 孔 锥柄扩孔钻，莫氏锥度 2号 d=L=15 背吃刀量 2 p = 进给量： f=机床选取 f=算切削速度 dz 式中 11.1,0.4,0.2,m= =以 c = m/1000d vs = 000r/据 n=650r/际转速为 =1000 650=本时间 t m = 1式中已知 l =15 ， 2co 1 4， f=r，n=250r/以孔的基本时间： 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 14 14 14 t m =650=三）铰孔 10 直柄机用铰刀， L=15d=22吃刀量 2 p = 进给量： f=机床选取 f=算切削速度 dz 式中 12.1,0.3,0.2,m=1.0，=切削手册表 以 c = 1000d vs = 000r/70r/据 n=200r/际转速为 =1000 200=本时间 t m = 1式中已知 l =15 ， 2co 1 ，f=r ， n=100r/以孔的基本时间： 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 15 15 15 t m =2001 = 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，通常需要设计专用夹具。 设计地 7 道工序 0 的孔 对于工件进行机械加工时为了保证加工表面相对于其他表面的尺寸和位置精度，首先要使工件相对于机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，进行机械加工之前，先要将工件夹好。 夹具主要由四部分组成：（ 1）定位元件、（ 2）夹紧机构、（ 3）夹具体、（ 4）其他机构或元件，专用夹具也不例外，同样由夹具的四部分组成。 专用夹具装夹，工件相对于刀具的位置由夹具保证，不需要画线找正，装夹方便，基本上不受工人技术水平影响。 图 3 10知：零件材料为 45钢，毛坯为模锻件，所用机床为立式钻床 批量生产规模。 （一）定位方案确定 按基准重合原则选择 110心线和外圆台阶面作为定位基准，定位方案如图所示。圆柱衬套的内 表面限制工件四个自由度，衬套端面限制工件三个自由度，属于过定位。因两个定位面经过精加工，垂直度较高，允许过定位。此外，由于分度盘直径比较大、壁薄，采用如上定位方案，有利于提高定位的稳定性与支撑刚度。 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 16 16 16 （二）刀具导向方案确定 为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件 钻套。钻套一般安装在钻模板上，此处，采用钻模板与夹具体一体的结构，有利于提高夹具刚度。钻套与工件之间留有排削间隙。 （三）夹紧方案确定 夹紧机构的选择 图 3 图 3用简单手动螺旋夹紧机构，使工件的装卸迅速、方便，如图 3 (四 ) 夹紧力的计算分析 夹紧力的大小，对工件装夹的可靠性，工件和夹具的变形，夹紧装置的复杂程度等都有很大的影响，可根据公式 计算夹紧力。考虑到切削力的变化和工艺系统变形等因素，一般在粗加工时取K=3；精加工时取 K=2。此处，通过受力分析可知，夹紧力方向与与钻头进给方向相同，因此，所选夹紧机构能够满足要求。 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 17 17 17 图 3 3五）夹具体的设计 夹具体必须将定位、导向、夹紧装置链接成一体，并能正确地安装机床上。本夹具采用铸铁夹具体，此方案安装稳定、刚性好，但周期较长，成本略高。 (六 ) 定位误差分析与计算 定位误差由基准不重合误差 和基准移位 两部分组成，定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和，即 = 由定位方案可知定位基准与工序基准重合，所以 =0。零件 在定位衬套中定位时，由于 （最小间隙）无法通过调整刀具预先予以补偿，所以在加 工尺寸方向上的最大基准移位误差可按最大孔和最小轴（配合代号 H7/得（配合代号 H7/则 哈尔滨理工大学荣成学院课程 设计 18 18 18 = =上所述，夹具的定位误差为 = =足要求。 七 方案综合评价 机械加工工艺规程的制定较为合理。 4 10过分度装置可以实现在一次装夹中不断加工 4个表面。但当分度装置在工作负荷较大时，容易产生
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