4-连接壳体零件机械加工工艺规程及钻直径6孔夹具设计【课程设计】【优秀】【通过答辩】
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辽宁工程 技术大学 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 连接壳体 零件名称 箱体 共 1页 第 1 页 车间 工序号 工序名 材料牌号 钻 6 坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 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 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /s 准终 单件 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 /r 削速度 /m 给量 （ mm/r） 背吃刀 量 / 进给 次数 工步工时 /s 机动 辅助 描图 钻 6 式钻床 545r/0m/r 1 械 描校 底图号 装订号 设计 （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 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 连接壳体 共 页 第 页 材 料 牌 号 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每 台 件 数 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 01 铸造 铸造 锻造 05 热处理 时效处理 热处 理 10 铣 铣 40 左端面 以 40 右端面的外圆和 圆定位，采用活动 V 型块和固定 V 型块定位夹紧 机加工 用夹具，端铣刀，游标卡尺 15 铣 铣 40 右端面 以 40 左端面的外圆定位，采用活动 V 型块和固定 V 型块定位夹紧 机加工 用夹具，端铣刀，游标卡尺 20 钻 钻 12 孔 以 40 右端面的外圆和 圆定位，采用活动 V 型块和固定 V 型块定位夹紧 机加工 用夹具，麻花钻，游标卡尺 25 车 车 30， 31 孔， 40 外圆， 55 端面 以 40 右端面的外圆和 圆定位，采用活动 V 型块和固定 V 型块定位夹紧 机加工 用夹具，外圆车刀，游标卡尺 30 钻 钻 3 孔，扩 32 孔 以 30 孔定位，采用心轴定位夹紧，用盖板式钻模板 机加工 用夹具，麻花钻，游标卡尺 35 钻 钻 6 孔，扩 12 孔 以 30 孔定位，采用心轴定位夹紧 机加工 用夹具，麻花钻，游标卡尺 40 铣 铣 所在的端面 机加工 用夹具，端铣刀，游标卡尺 45 钻 钻 纹底孔，攻丝 以 30 和 7 孔定位，采用一面 2 销定位 机加工 用夹具，麻花钻，丝锥，游标卡尺 50 磨 磨 40 外圆。 55 端面 检验入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 陈欣然 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 辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目： 连接壳体机械加工工艺规程及 6 孔工 装 夹具设计 班 级： 机械 10 姓 名： 吴义敏 学 号： 1007100223 指导教师： 魏永乐 完成日期： 2013 年 6 月 30 日 辽宁工程技术大学课程设计 1 任 务 书 一、设计题目 :连接壳体机械加工工艺规程及 6孔 工装 夹具设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型 :（中批或大批大量生产） 三、上交材料 1所加工的零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过程卡片 1 套 4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1 套 5绘制夹具装配图（ 1 张 6绘制夹具中 1 个零件图（ 配图出来后， 由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1 张 7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。（约 5000） 1 份 四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。 1第 l 2 天查资料，绘制零件图。 2第 3 7 天，完成零件的工艺性分析 ,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。 3第 8 10 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下 ，进行课程设计的下一步）。 4第 11 13 天，完成夹具装配图的绘制。 5第 14 15 天，零件图的绘制。 6第 16 18 天，整理并完成设计说明书的编写。 7第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。 8第 20 21 天，答辩 辽宁工程技术大学课程设计 2 五、指导教师评语 该生 设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计算 ，设计方案 ，图纸表达 ，说明书撰写 。 综合评定成绩： 指导教师 日 期 辽宁工程技术大学课程设计 3 摘 要 本次 课程设计 的内容 为连接壳体的 加工工艺过程 程 及各 部位加工所需夹具的设计。 需要制定 加工工艺过程及加工工序 。然后确 定 机床 的切削 参数 ，主要有 后 其中 包括切削速度 ，进给量，工序余量 ， 加工用时等 。加工 工艺过程完成后，开始指定加工 工序 夹具体 的设计 。 包 括 确定定位方案 ， 夹紧方案，以及定位误差的计算，最后确定整个夹具体的组成。 整个 课程设计最后需要完成 零件图 ，毛坯图，装配图 ，机械 工艺过程卡片和工序卡片各一张。 机械制造 技术基础课程设计是对之前所学的所 有专业课的一次总结 。 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，另外也为以后搞好毕业设计，走上工作岗位进行一次综合训练 辽宁工程技术大学课程设计 4 he of of of we a of or we of h so we to In we p of of of of is to a p of a b an ly of of is of we we to e us to In n, it us a of ed to 辽宁工程技术大学课程设计 5 目录 1 零件分析 . 1 零件的作用 . 1 零件的工艺分析 . 1 2工艺规程设计 . 2 确定毛坯的制造形式 . 2 基面的选择的选择 . 2 基准的选择 . 2 基准的选择 . 3 制定工艺路线 . 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 7 确定切削用量及基本工时 . 7 40 左端面 . 7 ，扩，绞 12 孔 . 8 30 孔 . 钻 32 深 7 . 钻孔 6，锪孔 12 . 铣 在的端面 . 钻 纹孔 . 攻丝 . 磨 40 外圆， 70 端面 . 夹具设计 .宁工程技术大学课程设计 6 .定夹具的结构方案 . 切削力和夹紧力计算 . 定位误差分析 . 确定导向装置 . 确定夹紧及辅助机构 . 钻模板设计 .宁工程技术大学课程设计 1 1 1 零件分析 零件的作用 连接壳体的作用待查 零件的工艺分析 从连接壳体 的零件图上可以看出，它有两组加工表面，这两组加工面之间也有一定的位置要求，现将这两组加工面分述如下： 1. 以上下端面为基准的加工面 这一组加工面包括：上下端面自身， 0的孔 2. 以 30孔为中心的加工面 这一组加工面包括：这组加工面包括剩余的各面和孔。 辽宁工程技术大学课程设计 2 2工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件材料为 于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采 用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 基面的选择的选择 基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 （ 2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。 因而辽宁工程技术大学课程设计 3 在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 （ 3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （ 4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （ 5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 基准的选择是工艺规程设计 中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取 40 外圆为定位基准，利用V 型块为定位元件。 基准的选择 精基准的选择应满足以下原则： （ 1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。 （ 2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。 （ 3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余辽宁工程技术大学课程设计 4 量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间 的位置精度由先行工序保证。 （ 4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。 （ 5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。 以 错误 !未找到引用源。 6 和 30 孔（一面 2 销）为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 方案一 工序：铸造。 辽宁工程技术大学课程设计 5 工序：时效处理 工序：铣 40 左端面 工序：铣 40 右端面 工序：钻 12 孔，车 30， 31 孔， 40 外圆， 55端 工序：钻 3 孔，扩 32 孔 工序：钻 6 孔，扩 12 孔 工序：铣 所在的端面 工序：钻 纹底孔，攻丝 工序 X：终检，入库。 方案二 工序：铸造。 工序：时效处理 工序：铣 40 左端面 工序：铣 40 右端面 工序：钻 12 孔，车 30， 31 孔， 40 外圆，55 端 工序：钻 3 孔，扩 32 孔 工序：钻 6 孔，扩 12 孔 工序：铣 所在的端面 工序：钻 纹底孔，攻丝 辽宁工程技术大学课程设计 6 工序 X：磨 40 外圆。 55 端面 工序 检，入库。 方案一和方案二的区别在于，方案一在加工完所有的后，在最后增加了一道磨 40 外圆和 70 端面的工序，因为这 2个端面的粗糙度要 求为 很难满足要求，因此我们增加此道磨的工序是比较合理的，综合考虑我们选择方案一，具体的加工路线如下 工序：铸造。 工序：时效处理 工序：铣 40 左端面 工序：铣 40 右端面 工序：钻 12 孔，车 30， 31 孔， 40 外圆， 55端 工序：钻 3 孔，扩 32 孔 工序：钻 6 孔，扩 12 孔 工序：铣 所在的端面 工序：钻 纹底孔，攻丝 工序 X：磨 40 外圆。 55 端面 工序 检，入库。 辽宁工程技术大学课程设计 7 机械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸的确定 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工步如下： 0查机械加工工艺手册 . 30 ，查机械加工工艺手册 表 2知铸造单边余量为2确定切削用量及基本工时 40 左端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 p ， 50 ， 5 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 辽宁工程技术大学课程设计 8 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 51 0 0 01 0 0 0 rd vn s 按机床标准选取750 r m 50451000 w 当750r/ 按机床标准选取 6003） 计算工时 切削工时： 5 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 54521 fn ：铣刀右端面的切削用量的计算如上，其计算工时的计算如下切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 59021 fn ，扩，绞 12 孔 工步一钻孔至 11 确定进给量 f ：根据参考文献表 2钢的00 ， 10 时， 。由于本零辽宁工程技术大学课程设计 9 件在加工 14 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献表 2表 2得切削速度 8 所以 m 810001000 rd 根据机床说明书，取 75，故实际切削速度为 m 75111000 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 孔 利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 钻 根据机床说明书，选取 辽宁工程技术大学课程设计 10 m 61231213121 钻则主轴转速为 m 4 ，并按车床说明书取8 rn w ，实际切削速度为 m 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m ：铰 孔 根据参考文献表 2 ，28 ，得 m 查参考文献表 机床实际进给量和实际转速，取 ， 98 ， 实 际 切 削 速 度3.9 。 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 30 孔 工步一：粗车 30 的内圆 辽宁工程技术大学课程设计 11 粗车 30圆柱面 1) 切削深度 单边余量为 Z= 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 中：42, m=正系数削手册表 所以 60 342 9m/) 确定机床主轴转速 x 753r/ 753r/近的机床转速为 750r/选取50r/ 所以实际切削速度000 m 41 0 0 0 7 5 050 5) 切削工时， tm=i ;其中 l=471l =4 2l =0辽宁工程技术大学课程设计 12 tm=工步二：精车 30 内圆 1) 切削深度 单边余量为 Z= 分两次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 中：42, m= 所以 60 342 6m/) 确定机床主轴转速 50 961000 585r/ 585r/近的机床转速为 600r/选取00r/ 所以实际切削速度 000 m 41 00 0 6 0050 m5)切削工时，按工艺手册表 t m =i ;其中 l=47辽宁工程技术大学课程设计 13 1l =4 2l =0tm=i= 3 孔锪孔 12 深 7 钻 7 孔的切削用量及基本工时 (1)钻 7 机床： 式钻床 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢麻花钻 9 1)进给量 取 f=r 2)切削速度 V=2434m/取 V=10m/)确定机床主轴转速 7 101000 454r/ 454r/近的机床转速为 475r/选取75r/ 所以实际切削速度000 m 0 0 4 7 57 m5) 切削工时，按工艺手册表 i ;其中 l=121l =4 辽宁工程技术大学课程设计 14 2l =3tm=412 =(工步二：锪孔 12 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 钻钻3121(式中的钻f、钻v 加工实心孔进的切削用量 . 现已知 钻f=r (切削手册 )v= (切削手册 )表 ) 给量 取 f=r r 2) 削速度 v= 3) 定机床主轴转速 12 48r/ 448r/近的机床转速为 475r/选取75r/ 所以实际切削速度 辽宁工程技术大学课程设计 15 000 m 7512 m5) 削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=71l =6 2l =0tm=孔 6，锪孔 12 切削用量的计算如上，具体的工时计算如下 钻 6 孔切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=101l =4 2l =3tm=410 =锪孔 12 的切削工时 5) 削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=21l =6 2l =0tm=辽宁工程技术大学课程设计 16 在的端面 立式铣床 择刀具 刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用 p ， 50 ， 5 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 p 5） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说 明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 9610 2510001000 rd vn s 按机床标准选取750 r m 50151000 w 当750r/ 按机床标准选取 6006） 计算工时 辽宁工程技术大学课程设计 17 切削 工时： 11 ， 2 ，则机动工时为 4221 fn 纹孔 钻 纹底孔 确定进给量 f ：根据参考文献表 2 钢的 00， 时， 。由于本零件在加工 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献表 2表 2得切削速度 8 所以 m 1810001000 rd 根据机床说明书，取 65，故实际切削速度为 m 切削工时： 2 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 91221 fn 18 丝 螺纹 15 17 按机床选取 95，则 机动时 2 ， 1 ， 2 攻 m 3512()( 21 nf 40 外圆， 70 端面 磨 40 外圆 (1) 磨 40圆柱面 机床 能磨床 1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 50 40 127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33工件速度 18m/向进给量 20行程 ) 切削深度 )切削工时 0002式中 辽宁工程技术大学课程设计 19 0 1 5 0 0 t 磨 70 端面的切削用量及基本工时的计算如上，在此不再累述 3. 夹具设计 所要加工的部位是 6， 该 工件材料 为 坯 为铸件， 所选用 机 床为 立式 钻 床，大批量生 产 ， 为 了提高劳动 生 产 率，保 证 加工 质 量，降 低劳动强 度，需要 设计专用夹 具， 因此要 为 此工序 设计专用夹 具。 根据定位基准的 选择 ， 选 用一面 两销 定位方案， 长 定位 销 与工件 30 孔配合，限制 4 个 自由度，平面 限制 1 个 自由度，另一菱形销与 7 的 孔配合限制 1 个 回转自由度 削力和夹紧力计算 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 ： 5 2 0 0 扭矩 辽宁工程技术大学课程设计 20 紧力为 / 2 8 N取系数 2= 4=实际卡紧力为 F =F=用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 位误差分析 一面两销定位误差 (1)移动时基准位移误差11d D S = 0 3 0 0 5 = (2) 转角误差 1 1 1 2 22d d 2 S T T 则代入得： 0 . 0 0 8 0 . 0 0 8 0 . 0 0 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 1 3 0 . 0 1 6 0 . 0 0 0 8 4 5 4 5 52 2 7 . 5 则： 0 . 0 4 8 4 4 0 9 9 2 夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹
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