虎钳固定钳身零件加工设计

辽宁工程技术大学 课 程 设 计 题 目 虎钳固定钳身零件的机械加工工艺规 程编制及钻削2 11 孔工序专用夹具 班 级 机电 052 班 姓 名 王昆 指导教师 魏永乐 完成日期 2008 07 02 辽宁工程技术大学课程设计 I 一 设计题目一 设计题目 虎钳固定钳身零件的机械加工工艺规程编制及钻削虎钳固定钳身零件的机械加工工艺规程编制及钻削 2 112 11 孔工孔工 序专用夹具序专用夹具 二 二 原始资料原始资料 1 被加工零件的零件图 草图 1 张 2 生产类型 5000 件 年 三 上交材料三 上交材料 1 被加工工件的零件图 1 张 2 毛坯图 1 张 3 机械加工工艺过程 综合 卡片 1 张 4 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 4 夹具装配图 1 张 5 夹具体 零件 图 1 张 6 课程设计说明书 5000 字左右 1 份 四 进度安排四 进度安排 参考参考 1 熟悉零件 画零件图 2 天 2 选择工艺方案 确定工艺路线 填写工艺过程综合卡片 5 天 3 工艺装备设计 画夹具装配图及夹具体图 9 天 4 编写说明书 3 天 5 准备及答辩 2 天 五 指导教师评语五 指导教师评语 成成 绩 绩 指导教师指导教师 辽宁工程技术大学课程设计 II 日日 期期 辽宁工程技术大学课程设计 III 摘摘 要要 我们这次课程设计的主题是工件夹具设计 我的设计题目 是 虎钳固定钳身零件的机械加工工艺规程编制及钻削2 11 孔工序专用夹具 主要内容有 画零件图 加工工艺规程 的设计 夹具体的设计以及零件 装配图的绘制 这次机械制造课程设计的意义有以下几点体会 首先 通过这次课程设计 让我们重新的温习的机械制造 工程图学以及互换性知识 我们在设计过程中 结合实际工件 的情况查找相关资料 不仅仅是对书本知识的巩固 更是通过 思考后对知识的理解 而我个人感觉最重要的是知道了一些知 识的产生来源 怎样通过原理推广到实际的应用当中 例如 六点定位原理的实际应用 怎样通过这个原理选择合适的定位 选择正确的定位元件 这些都是结合原理应用到实际问题 其次 通过这次课程设计也锻炼了我们的独立思考能力和 个人解决实际问题的能力 同时几个人在一组设计 也让我们 懂得了讨论和交流的重要性 独立思考与适当交流两者结合起 来 对我们是一种锻炼 几个人同一组有同样的加工工序 但 每个人都有自己的加工工步 既促进了交流 避免闭门造车 又在一定程度上训练了我们的独立思考能力 最后 我们此次作图使用了作图软件 例如 CAXA AUTOCAD PRO E 因为我们此次设计画图任务很重 在作 图过程熟悉了这几种软件中的一种 在闲暇之时 我们还交流 作图经验 为以后走上工作岗位打好基础 作为一个学机械的 学生应该有熟练的作图水平 辽宁工程技术大学课程设计 IV A Ab bs st tr ra ac ct t We designed this course is the theme of the workpiece fixture design my design is entitled Huqian fixed clamp body parts of the machining process planning and preparation process for drilling holes 2 11 fixture Elements include painting parts map processing of order design folder specific design and components the assembly of the plan is drawn The machinery manufacturing curriculum design is the significance of the following experience First of all through the curriculum design let us re study the machinery manufacturing engineering graphics and interchangeability of knowledge We in the design process in light of the realities of the workpiece to find relevant information not just the book knowledge of consolidation after thinking through the knowledge and understanding I personally feel the most important thing is that a number of sources have knowledge of how to promote the principles to the actual application of them For example 6 00 targeting the practical application of principles of how this principle to choose a suitable location choose the correct positioning devices these principles are applied to the combination of practical problems Secondly through this training course design also our ability to think independently and individuals the ability to solve practical problems At the same time a group of a few people in the design let us also understand the importance of the discussion and exchange Independent thinking and appropriate exchange with the two of us is a kind of exercise The same group of a few people have the same processing but everyone has their own processing the step not only promote the exchanges and avoid working behind closed doors to a certain 辽宁工程技术大学课程设计 V extent the training of our independent thinking Finally we use the mapping of the mapping software for example CAXA AUTOCAD PRO E Because we have the design drawing heavy tasks in the process of drawing familiar with this in one of several software In her spare time we also exchange experience in drawing for the future work on laying a solid foundation As a mechanical school students should have the skilled drawing level 辽宁工程技术大学课程设计 VI 目目 录录 1 固定钳身的工艺分析 1 1 1 固定钳身的用途 1 1 2 固定钳身的技术要求 2 1 3 审查零件的工艺性 3 1 4 确定固定钳身的生产类型 3 2 加工工艺规程 3 2 1 选择毛坯 3 2 2 确定毛坯的尺寸公差与机械加工余量 3 2 3 拟定工艺路线 4 2 3 1 定位基准的选择 4 2 3 2 表面加工方法的确定 5 2 3 3 加工阶段的划分 5 2 3 4 工序的集中和分散 5 2 3 5 机械加工工序 6 2 3 6 确定工艺路线 6 2 4 加工余量 工序尺寸和公差的确定 6 2 5 切削用量的计算 7 2 5 1 钻孔工步 7 2 5 2 粗铰工步 8 2 5 3 精铰工步 8 3 专用夹具设计 8 3 1 夹具设计任务 8 3 2 确定夹具的结构方案 8 3 2 1 确定定位元件 8 3 2 2 确定导向装置 9 3 2 3 确定夹紧装置 9 4 参考文献 10 辽宁工程技术大学课程设计 1 1 1 固固定定钳钳身身的的工工艺艺分分析析 1 1 1 1 固固定定钳钳身身的的用用途途 平口钳又名机用虎钳 是一种通用夹具 常用于安装小型工件 它是 铣床 钻床的随机附件 将其固定在机床工作台上 用来夹持工件进行 切削加工 其工作原理是用扳手转动丝杠 通过丝杠螺母带动活动钳身 移动 形成对工件的加紧与松开 被夹工件的尺寸不得超过70 毫米 固定钳身是平口钳的主要零件 固定钳身左右两端同轴线的两个圆孔 用以支承丝杠 钳身中间部位制成长方形槽 槽两侧有短形导轨 导轨 的上 下和外侧面为滑动面 因此对其 有较高的尺寸精度 形位精度 和表面质量要求 以保证活动钳身和丝杠螺母沿固定钳身导轨面的运动 精度 钳口板通过两个沉头螺钉紧定在钳身上部外 与活动钳身对称形 成 钳口 夹持工件 固定钳身底座上有两个 11 安装孔 1 1 2 2 固固定定钳钳身身的的技技术术要要求求 固定钳身的零件技术要求表 注 断面描述参照零件图 辽宁工程技术大学课程设计 2 加工表面 尺寸及 差 mm 公差 mm 及精 度等级 表面粗糙度 m 形位公差 mm 12mm 孔 0 043 0 12 0 043 IT71 6 a R 18mm 孔 0 043 0 18 0 043 IT71 6 a R 30mm 孔 30 IT9 30mm 孔底面 IT9 6 3 a R 25mm 孔 25 IT9 6 3 a R 25mm 孔底面 IT9 6 3 a R 11mm 孔 11 IT9 6 3 a R 0 010 0 028 6 0 010 0 028 6 0 018 IT8 钳身宽 0 030 0 104 80 0 074 IT9 6 3 a R 钳身底面 IT7 1 6 a R 钳身上表面 IT7 1 6 a R 工字槽底部宽 46IT9 6 3 a R 工字槽上部宽 28IT9 6 3 a R 工字槽底面 IT7 1 6 a R 钳口板左端面 IT9 6 3 a R 钳口板下端面 IT9 6 3 a R 固定钳身左右两端同轴线的 12 和 18 两个圆孔 并且有同轴 度要求 用以支承丝杠 此外 在加工时底面为工序基准 尺寸 用来保证同轴度 同时 对 钳身中间部位制成长方形槽的两侧 0 010 0 028 6 辽宁工程技术大学课程设计 3 的导轨 的粗糙度 以及对与钳口板的装配的端面的粗糙度都做了要求 保证了 滑动面 的表面精度以及与钳口板的配合精度 1 1 3 3 审审查查零零件件的的工工艺艺性性 分析零件图可知 12 和 18 两个圆孔有同轴度要求 并且用尺 寸保证了对丝杠的支撑要求 对于导轨的滑动面 与钳口板紧定的 0 010 0 028 6 端面都做了粗糙度要求 保证表面精度 钳口板通过两个沉头螺钉紧 定在钳身上部外 固定钳身底座上有两个 11 安装孔 其余的表面加 工精度较低 不需要高精度的机床加工 通过铣削 钻床的粗加工就可 以达到加工要求 而主要的加工表面虽然加工精度较高 但在正常的生 产条件下 采用较经济的加工方法都可保质保量的加工出来 由此可见 该零件的加工性较好 1 1 4 4 确确定定固固定定钳钳身身的的生生产产类类型型 依设计题目知 Q 5000 件 年 备品率和废品率分别取 3 和 0 5 代入公式 1 1 得 N 5000 件 年 1 3 1 0 5 5175 8 件 年 固定钳身重量为5kg 属中型零件 大量生产 2 2 加加工工工工艺艺规规程程 2 2 1 1 选选择择毛毛坯坯 由于该零件的材料是灰口铸铁 且是大量生产 所以应采用砂模铸造 中的金属模机器造型 特点是成产率较高 铸件精度高 表面质量与机 械性能均好 2 2 2 2 确确定定毛毛坯坯的的尺尺寸寸公公差差与与机机械械加加工工余余量量 由表 2 1 得毛坯件的公差等级为8 12 选铸件尺寸公差等级为 10 由表 2 3 得毛坯上 下表面的尺寸公差为2 6mm 钳身高的尺 寸公差为 2 8mm 钳身宽尺寸公差为3 2mm 座孔高尺寸公差为 2 2mm 钳身长尺寸公差为3 6mm 辽宁工程技术大学课程设计 4 由表 2 5 毛坯的机械加工余量等级选E G 选铸件机械加工余量 等级为 F 机械加工余量为1 5mm 钳身上 下表面的基本尺寸R1 30 1 52 0 52 6 34 3 上下 偏差分别为 1 3 1 3 钳身总长的基本尺寸R2 154 1 5 2 0 5 3 6 158 8 上下偏差 分别为 1 8 1 8 钳身高的基本尺寸R3 58 1 5 2 0 5 2 8 62 4 上下偏差分别 为 1 4 1 4 钳身宽的基本尺寸R4 80 1 5 2 0 5 3 2 84 6 上下偏差分别 为 1 6 1 6 座孔高的基本尺寸R5 14 1 5 2 0 5 2 2 18 1 上下偏差分别 为 1 1 1 1 2 2 3 3 拟拟定定工工艺艺路路线线 2 2 3 3 1 1 定定位位基基准准的的选选择择 1 精基准的选择 选钳身右端面 钳身底面 18mm 孔轴线为精基准 这遵 循了 基准统一 原则 很多表面都是采用它们作为基准进行加 工 同时也遵循了设计基准与工艺基准重合的 基准重合 原 则 2 粗基准的选择 选毛坯的左端面和毛坯的上表面为粗基准 将左端面定位后加 工毛坯右端面 将毛坯上表面定位加工钳身底面 为后续工序准备 好精基准 2 2 3 3 2 2 表表面面加加工工方方法法的的确确定定 加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案 12mm孔 IT71 6 a R钻 粗铰 精铰 辽宁工程技术大学课程设计 5 18mm孔 IT71 6 a R钻 粗铰 精铰 18mm孔右端面 IT96 3 a R粗铣 精铣 25mm孔 IT96 3 a R钻 粗扩 精扩 25mm孔底面 IT96 3 a R粗铣 精铣 11mm孔 IT96 3 a R钻 粗扩 精扩 钳口板左端面IT96 3 a R粗铣 精铣 工字槽的底面IT71 6 a R粗铣 精铣 钳身上表面IT71 6 a R粗铣 精铣 钳身底面IT71 6 a R粗铣 精铣 钳口板下端面IT96 3 a R粗铣 精铣 钳口板的前端面IT96 3 a R粗铣 精铣 钳口板的后端面IT96 3 a R粗铣 精铣 工字槽内表面IT96 3 a R粗铣 精铣 2 2 3 3 3 3 加加工工阶阶段段的的划划分分 将加工阶段划分为粗加工 半精加工 精加工几个阶段 在粗加工阶段 首先将精基准 孔和钳身下表面 右端面 准 18 备好 使后续工序都可采用精基准定位加工 保证其他加工表面的精度 要求 然后粗铣钳身的上表面 左端面 在半精加工阶段 完成钳身的上表面的精铣加工 在精加工阶段 进 行钳身上表面的磨削加工 2 2 3 3 4 4 工工序序的的集集中中和和分分散散 选用工序集中原则安排零件的加工工序 由于生产类型为大量生产 可以采用万能型机床配以专用工 夹具 可使工件的装夹次数少 减少 辅助时间 保证各加工表面的相对位置精度要求 2 2 3 3 5 5 机机械械加加工工工工序序 1 遵循 先基准后其他 的原则 首先加工精基准 孔 18 钳身下表面和右表面 辽宁工程技术大学课程设计 6 2 遵循 先粗后精 的原则 先安排粗加工工序 后安排精加 工工序 3 遵循 先主后次 原则 先加工主要表面 后加工次要表面 4 遵循 先面后孔 的原则 先加工钳身下表面 再加工 孔和孔 12 18 2 2 3 3 6 6 确确定定工工艺艺路路线线 工序号工序名称机床设备刀具 1粗铣钳身下表面和右端面立式铣床端铣刀 2钻 粗铰 精铰mm孔30 四面组合钻床麻花钻 铰刀 3钻 粗铰 精铰mm孔18 四面组合钻床麻花钻 铰刀 4钻 粗铰 精铰mm孔12 四面组合钻床麻花钻 铰刀 5粗铣钳身上表面 钳口板上表面立式铣床端铣刀 6粗铣 钳口板下表面立式铣床铣刀 7粗铣 工字槽的下表面立式铣床铣刀 8粗铣 钳口板的前 后端面卧式双面铣床三面刃铣刀 9粗铣 工字槽的前 后端面卧式双面铣床三面刃铣刀 10精铣钳身上表面立式铣床端铣刀 11精铣 钳口板下表面立式铣床铣刀 12精铣 工字槽的下表面立式铣床铣刀 13精铣 钳口板的前 后端面卧式双面铣床三面刃铣刀 14精铣 工字槽的前 后端面卧式双面铣床三面刃铣刀 15钻 粗扩 精扩孔25 四面组合钻床麻花钻 扩孔钻 16钻 粗铰 精铰孔11 四面组合钻床麻花钻 铰刀 2 2 4 4 加加工工余余量量 工工序序尺尺寸寸和和公公差差的的确确定定 工序 16 钻 粗铰 精铰孔的加工余量 工序尺寸和公差的 11 确定 由表 2 28 可查得 精铰余量 0 05mm 粗铰余量 Z精铰 0 55mm 钻孔余量 10 4mm Z粗铰Z钻 辽宁工程技术大学课程设计 7 由表 1 20 得 各工序尺寸的加工精度等级为 精铰 IT9 粗铰 IT10 钻 IT12 查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为 精 铰 0 043mm 粗铰 0 070mm 钻 0 18mm 综上所述 该工序各工步的工序尺寸及公差分别为 精铰 mm 粗铰 mm 钻孔 mm 它们的相互关系如图 0 043 0 11 0 070 0 10 95 0 18 0 10 4 2 2 5 5 切切削削用用量量的的计计算算 2 2 5 5 1 1 钻钻孔孔工工步步 1 背吃刀量的确定 取 10 4mm p a 2 进给量的确定 由表 5 22 选取该工步的每转进给量 f 0 18mm r 3 切削速度的计算 由表 5 22 切削速度 14m min 由公式 v n 1000v d 得该工序钻头转速n 405 3r min 取立式钻床主轴转速 为 530r min 再代入 n 1000v d 得该工序的实际钻削速度 18 3m min v 辽宁工程技术大学课程设计 8 2 2 5 5 2 2 粗粗铰铰工工步步 1 背吃刀量的确定 取 0 55mm p a 2 进给量的确定 由表 5 31 选取该工步的每转进给量 f 0 70mm r 3 切削速度的计算 由表 5 31 切削速度 4m min 由公式 v n 1000v d 得该工序铰刀转速n 106 6r min 取立式钻床主轴转速 为 140r min 再代入 n 1000v d 得该工序的实际切削速度 5 25m min v 2 2 5 5 3 3 精精铰铰工工步步 1 背吃刀量的确定 取 0 05mm p a 2 进给量的确定 由表