【工装夹具类】底座的工艺规程及攻丝4XM8-6H螺纹的工装夹具设计【卡片】【6张图纸】【优秀】
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【工装夹具类】底座的工艺规程及攻丝4XM8-6H螺纹的工装夹具设计【卡片】【6张图纸】【优秀】,工装,夹具,底座,工艺,规程,xm8,螺纹,罗纹,设计,卡片,图纸,优秀,优良
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设计说明书 题目： 底座的工艺规程及攻 4 12 孔深 16螺纹的工装夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师： 摘 要 本次设计 内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 底座的工艺规程及 攻 42孔深 16螺纹 的工装夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以 及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词 ：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 so on is as as on in to is on to a of is on to as as in to 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 2 二 . 工艺规程设计 3 3 3 4 序尺寸及毛坯 尺寸的确定 6 6 三 夹具设计 29 题的提出 29 位基准的选择 29 削力及夹紧力计算 29 位误差分析 30 套的设计 31 具设计及操作简要说明 35 总 结 37 致 谢 38 参考文献 39 第 1 页 共 39 页 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的 高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 底座零件的工艺规程及 攻 42孔深 16 螺纹 的工装夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相 结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 第 2 页 共 39 页 一、 零件的分析 零件的作用 底座的作用，待查 零件图如图： 零件的工艺分析 底座有两组加工面他们之间没有位置度要求。 这两组加工面的分别为 1，以底面为基准的加工面，这组加工面包括底面， 70 的端面， 44 的端面， 68 的端面， 32平面 2：一个是以 32 孔为基准的加工面，这个主要是 32 孔， 20孔， 68端面上 3螺纹， 6870320 端面上 4 第 3 页 共 39 页 二 . 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。 毛坯的设计 底座零件材料为 度选用 200产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型， 2级精度组。 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，对毛坯 初步设计如下： 1. 因为各个孔的孔径都比较小，查参考文献上的手册可知，这些孔不铸造，做成实心的。 2. 底座上的各个平面 该底座的各个平面粗糙度分别是 铣，半精铣，即可满足加工要求。根据资料可知，选取加工余量等级为 G，选取尺寸公差等级为 9级。 根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见图 “ 底座 ” 零件毛坯简图。 第 4 页 共 39 页 基面的选择的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基 面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，底座零件比较不规则，依照粗基准的选择原则 （即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。因此我们选择 70的端面作为粗基准， 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 第 5 页 共 39 页 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。 直径 70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 工序 ：时效处理 工序：粗铣，半精铣直径 70长 148的面 工序：粗铣、半精铣直径为 70的端面 工序：钻，扩直径 32的孔 工序：粗铣、半精铣直径为 44的端面 工序：粗铣、半精铣直径为 68的端面 工序：粗铣，半精铣 68 98的平面 工序：钻、绞直径 20的孔 工序 X：粗铣、半精铣 32 86面 工序 直径为 68上面的 3 工序 68 98上面的 4 工序 70 148上面的 4 工序 E：攻 32 86面上的 2 第 6 页 共 39 页 工序 F：攻直径 70端面的 4 工序 J：检验 工序 K：入库 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 底座零件材料为 生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、 底座的各个表面 查机械制造工艺与机床夹具设计指导，知各个表面，粗加工佘量为 精加工佘量为 、底座的孔和螺纹 因为最大孔的直径才为 30 确定切削用量及基本工时 工序 I：铸造 工序 效处理 工序：粗铣，半精铣直径 70长 148的面 工步一：粗铣直径 70长 148 的面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 第 7 页 共 39 页 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取375 r m 75801000 w 当375r/ 按机床标准选取 3003） 计算工时 切削工时： 48 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 0 321 4 821 工步二： 半精铣直径 70长 148的面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决 定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 第 8 页 共 39 页 m rd vn s 按机床标准选取375 r m 75801000 w 当375r/ 按机床标准选取 3003） 计算工时 切削工时： 48 ， ， 2 ，则机动工时为 m 0 821 工序：粗铣、半精铣直径为 70 的端面 工步一：粗铣直径为 70的端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨 损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 第 9 页 共 39 页 m rd vn s 按机床标准选取375 r m 75801000 w 当375r/ 按机床标准选取 3003） 计算工时 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 27021 工步二： 半精铣直径 70的端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 第 10 页 共 39 页 m rd vn s 按机床标准选取375 r m 75801000 w 当375r/ 按机床标准选取 3003） 计算工时 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m 0 工序：钻，扩直径 32的孔 工步一：钻直径 30的孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 00 时， 。由于本零件在加工 30 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 530 181 0 0 01 0 0 0 rd 第 11 页 共 39 页 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75301000 切削工时： 0 ， 51 ， 2 ，则机动工时为 m 53156021 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 m i n/461231213121 钻则主轴转速为 m 4 ，并按车床说明书取 8 ，实际切削速度为 m 0 0 68321 0 0 0 切削工时： 0 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 第 12 页 共 39 页 m 粗铣、半精铣直径为 44的端面 工步：粗铣直径为 44的端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取375 r m 0 0 375501 0 0 0 w 当375r/ 按机床标准选取 3003） 计算工时 切削工时： 4 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 第 13 页 共 39 页 m 24421 工步二： 半精铣直径 44的端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取375 r m 0 0 375501 0 0 0 w 当375r/ 按机床标准选取 3003） 计算工时 切削工时： 4 ， ， 2 ，则机动工时为 第 14 页 共 39 页 m i 0 工序：粗铣、半精铣直径为 68的端面 工步一：粗铣直径为 68的端面 工步：粗铣直径为 68的端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取275 r m 0 0 275801 0 0 0 w 当275r/ 2 2 02 7 按机床标准选取 2203） 计算工时 切削工时： 8 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 第 15 页 共 39 页 m 26821 工步二： 半精铣直径 68的端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取275 r m 0 0 275801 0 0 0 w 当275r/ 2 2 02 7 按机床标准选取 2203） 计算工时 切削工时： 8 ， ， 2 ，则机动工时为 第 16 页 共 39 页 m 工序：粗铣，半精铣 68 98的平面 工步一： 粗铣 68 98的平面 工步：粗铣直径为 68的端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取275 r m 0 0 275801 0 0 0 w 当275r/ 2 2 02 7 按机床标准选取 2203） 计算工时 切削工时： 8 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 第 17 页 共 39 页 m 29821 工步二： 半精铣 直径 681. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取275 r m 0 0 275801 0 0 0 w 当275r/ 2 2 02 7 按机床标准选取 2203） 计算工时 切削工时： 8 ， ， 2 ，则机动工时为 第 18 页 共 39 页 m 工序：钻、绞直径 20的孔 工步一：钻直径 18的孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2钢的00 ， 80 时， 。由于本零件在加工 18 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 1318 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为 m 75181000 切削工时： 1 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 5394121 孔 第 19 页 共 39 页 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 m i n/461231213121 钻则主轴转速为 m 4 ，并按车床说明书取 8 ，实际切削速度为 m 8201000 切削工时： 1 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m ：粗铣、半精铣 32 86面 工步一：粗铣 32 86面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削 深度 因为加工余量不大，一次加工完成 p 第 20 页 共 39 页 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。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取175 r m 0 0 175401 0 0 0 w 当175r/ 按机床标准选取 1503） 计算工时 切削工时： 6 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 0 328621 工步二： 半精铣直径 321. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 00 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 p 2） 决定每次进给量及切削速度 第 21 页 共 39 页 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 001 0 00 rd vn s 按机 床标准选取175 r m 0 0 175401 0 0 0 w 当175r/ 按机床标准选取 1503） 计算工时 切削工时： 6 ， ， 2 ，则机动工时 为 m 工序 直径为 68上面的 3 工步一：钻直径 68上面的 3螺纹底孔 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 第 22 页 共 39 页 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 6 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 65 ，故实际切削速度为 m 0 0 0 0 切削工时： 6 ， ， 2 ，则机动工时为 m fn T=3t=步二： 攻螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 机动时 2 ， ， 2 m i ( 21 nf m 总的工时： T=3t=序 68 98上面的 4 工步一：钻 68螺纹底孔 确定进给量 f ：根据参考文 献 表 2 第 23 页 共 39 页 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 6 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 65 ，故实际切削速度为 m 0 0 0 0 切削工时： 6 ， ， 2 ，则机动工时为 m fn T=4t=步二：攻丝 螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 第 24 页 共 39 页 机动时 2 ， ， 2 m i ( 21 nf m 总的工时： T=4t=序 70 148上面的 4 工步一：钻 70螺纹底孔 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 6 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 65 ，故实际切削速度为 m 0 0 0 0 切削工时： 6 ， ， 2 ，则机动工时为 第 25 页 共 39 页 m fn T=4t=步二：攻丝 螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 机动时 2 ， ， 2 m i ( 21 nf m 总的工时： T=4t=序 E：攻 32 86面上的 2 工步一：钻 32螺纹底孔 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 第 26 页 共 39 页 m 0 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 65 ，故实际切削速度为 m 切削工时： 1 ， ， 2 ，则机动工时为 m fn T=2t=步二：攻丝 螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 机动时 1 ， ， 2 攻 m i 5 )( 21 nf m 总的工时： T=2t=序 F：攻直径 70端面的 4 工步一：钻直径 70上面的 4螺纹底孔 定进给量 f ：根据参考文献 表 2 第 27 页 共 39 页 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 6 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 65 ，故实际切削速度为 m 0 0 0 0 切削工时： 6 ， ， 2 ，则机动工时为 m fn T=4t=步二：攻丝 螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 第 28 页 共 39 页 机动时 2 ， ， 2 m i ( 21 nf m 总的工时： T=4t=序 J：检验 工序 K：入库 第 29 页 共 39 页 三 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。 由指导老师的分配，决定设计 工序 F：攻直径 70 端面的 4的夹具设计 题的提出 本夹具主要用于钻孔攻丝，属于第 F 个工序，和其他面没有任何精度要求，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零 件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。其他表面和孔已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的底面和32作为定位基准，采用套筒，挡销，螺母夹紧机构。 削力及夹紧力计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削 力。由切削手册得： 第 30 页 共 39 页 钻削力 式（ 5 钻削力矩 式（ 5 式中： m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代
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