物镜座孔加工夹具设计.doc

辽宁工程技术大学课程设计15辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目：物镜座3*13.5土0.2mm孔加工夹具设计班级：机电08-3 姓名：杨天琦 学 号：0807060322 指导教师：滑有录完成日期：2011-6-23任 务 书一、设计题目:物镜座机械加工工艺规程及钻削20mm和13.5mm毛坯孔工艺装备设计二、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（A0或A1） 1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，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5000-8000字） 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，绘制零件图。2第37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810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1113天，完成夹具装配图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618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2021天，答辩五、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： 指导教师日期摘要这次设计的是物镜座，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定物镜座的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，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，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，并且为后续课程的学习打好基础。AbstractThis time I design the lathes of the including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following courses studying .目录1.物镜座的工艺分析及生产类型的确定11.1物镜座的技术要求11.2审核物镜座的工艺性21.3.确定物镜座的生产类型32确定毛坯、绘制毛坯简图32.1选择毛坯32.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量32.2.2.锻件的材质系数33拟定物镜座工艺路线43.1定位基准的选择43.1.1. 粗基准的选择43.1.2. 精基准的选择43.2表面加工方法的确定43.3.加工阶段的划分53.4.工序的集中与分散53.5工序顺序的安排63.5.1.机械加工工序63.6确定工艺路线64.夹具设计84.1.问题的提出84.2.夹具设计84.2.1.定位基准选择84.2.2定位误差分析84.2.3.夹紧力的分析94.2.4.精度的分析95.方案综合评价与结论96.体会与展望10参考文献111.物镜座的工艺分析及生产类型的确定1.1物镜座的技术要求按表形式将该物镜座的全部技术要求列表中物镜座零件技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(m)物镜座两端面1841.674mm孔74H106.385.5mm外表面85.53.2110 mm外表面1103.2120外mm表面1203.2100 mm后表面1003.220mm孔2013.5mm孔13.5该物镜座结构简单，加工精度要求较高。物镜座两端面在工作中需承受冲击负荷，为增强其耐磨性，该表面要求调质处理，硬度为230-250HB； 综上所述，该物镜座的各项技术要求制定的较合理。1.2审核物镜座的工艺性分析零件图可知，物镜座两端面和表面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样即减少了加工面积，又提高了端面的接触刚度；另外，该零件主要工作表面加工精度均较高，需要高竣工度机床加工，通过车削、钻床的粗加工可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.3.确定物镜座的生产类型 依资料查得：物镜座属轻型零件。该物镜座的生产类型为中批生产。2确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯由于该物镜座在工作过程中要承受重载荷，为增强物镜座的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件，该物镜座的轮廓尺寸不大，且生产类型属中批生产，为提高生产率和锻件精度，以采用机器造型方法只草毛坯。2.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。2.2.1.公差等级由于物镜座的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级.2.2.2.锻件的材质系数该物镜座材料为45钢，物镜座锻造毛坯尺寸公差及加工余量项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/ mm 备注宽度18412.5-厚度10012.2-厚度11012.2-厚度12012.2孔径2011.6-孔径13.511.6中心距7411.8-3拟定物镜座工艺路线3.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1. 粗基准的选择以物镜座两端面为主要的定位粗基准. 3.1.2. 精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的端面为主要的定位精基准。3.2表面加工方法的确定 根据物镜座零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案物镜座两端面1.6粗车半精车精车100mm外表面3.2粗车半精车110mm外表面h63.2粗车半精车120mm外表面h63.2粗车半精车74mm孔H106.3钻20mm孔钻粗铰精铰13.5mm孔钻粗铰精铰3.3.加工阶段的划分该物镜座加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车物镜座两端面，物镜座外表面的粗车。在半加工阶段，完成物镜座两端面的精车加工两个销轴孔的钻加工；在精加工阶段，进行物镜座两端面的精车加工。3.4.工序的集中与分散选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。3.5工序顺序的安排3.5.1.机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准物镜座两端面和叉轴孔。（2）遵循“先粗后精”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，先加工主要表面物镜座两端面和叉轴孔，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工物镜座端面及外表面，再加工叉轴孔。3.6确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了物镜座的工艺路线。 工 序 号 工 序 内 容设 备工 艺 装 备1粗车物镜座两端面Ra12.5m车床专用夹具2半精车物镜座两端面Ra3.2m车床专用夹具3精车物镜座两端面Ra1.6m车床专用夹具4粗扩，精扩，铰74mm的孔四面组合钻床扩孔钻，铰刀，卡尺，塞规5粗车物镜座外表面Ra12.5m车床专用夹具6半精车物镜座外表面Ra3.2m车床专用夹具7粗车110h6mm的圆柱表面Ra12.5m车床专用夹具8半精车110h6mm的圆柱表面Ra3.2m车床专用夹具9粗车120h6mm的圆柱表面Ra12.5m车床专用夹具10半精车120h6mm的圆柱表面Ra3.2m车床专用夹具11粗车100mm的后圆柱表面Ra12.5m车床专用夹具12半精车100mm的后圆柱表面Ra3.2m车床专用夹具13先将孔钻至18.0mm在扩钻至19.8mm四面组合钻床麻花钻，铰刀，内径千分尺14先将孔粗铰至19.94mm然后在精铰至20mm四面组合钻床麻花钻，铰刀，内径千分尺15先将孔钻至12.85mm在扩钻至12.95mm四面组合钻床麻花钻，铰刀，内径千分尺16先将孔粗铰至13mm然后在精铰至13.5mm四面组合钻床麻花钻，铰刀，内径千分尺17去毛刺钳工台平锉18中检塞规，百分表，卡尺等19热处理淬火机等20清洗清洗机21终检塞规，百分表，卡尺等4.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，需要设计专用夹具。并设计20孔和13.5螺纹孔的夹具。本夹具将用于钻床，刀具为高速钢麻花钻。4.1.问题的提出本夹具主要用来钻20mm和13.5mm孔，在加工时应保证孔的公差要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。4.2.夹具设计4.2.1.定位基准选择 由零件图可知，20mm和13.5mm孔均为直孔，为使定位误差为零，应该选择物镜座端面为定位基准保证该角度。保证螺纹孔在物镜座上的位置。为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置。 4.2.2定位误差分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个定位心轴和一个与定位心轴配合的螺母等，这几个定位元件的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差相同。4.2.3.夹紧力的分析本到工序为钻孔,因此对工作台将产生一个扭矩,但因切销量很小,故其扭矩也不会太大,根据夹紧的基本原则,确定工件的夹紧方式,底面两侧的定位元件可将钻销时产生的扭矩平衡掉.在通过压板压紧在夹具体座上,这样夹紧机构即可以保证工件夹紧的可靠,安全,又不会破坏工件的定位及夹压表面的精度和粗糙度.4.2.4.精度的分析本夹具设计的是钻物镜座20mm及13.5mm孔，由于该加工孔的精度要求不是很高，那么零件的加工精度可以完全由钻的制造精度和安装精度来保证，为此本夹具在装配好后应对钻的安装精度进行检测，如果不符合要求可以进行修配。5.方案综合评价与结论本文设计出来的物镜座主要考虑了它批量生产时的经济性和它在使用时的合理性。针对使用特点开发设计了此种物镜座，在设计过程中，利用了多本参考书和论文，结合了其中的夹具设计和数据，使该设计基本实现了不仅重量轻、刚度大，具有足够的疲劳强度和冲击韧性，而且在生产中具有高效率等特点。在设计过程中，与同组的其他人员有异同的地方，例如：物镜座的工艺路线，工序过程。经过我们的反复讨论和分析，再根据我们在设计物镜座时所采用的车型不同，最终我们采取了比较合理的设计方案。在不断修改的过程中，使我们在设计时考虑问题更加缜密、设计出来的产品更加合理。 本设计还存在很多不足之处。一是由于本人对CAXA画图软件的掌握还不够熟练,在画图遇到复杂图和难的地方时显得力不从心，使图不能达到预期设计出来的水平。二是本人对物镜座结构和工作原理掌握的不够熟练，在设计过程中不能全面地考虑问题，造成走许多弯路，设计速度缓慢，这些都需要进一步研究和进一步实践来解决。6.体会与展望面对新世纪，机遇与挑战并存，机械制造业