【工装夹具类】端盖钻4-M8孔夹具设计【CAD图纸和说明书】
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工装
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【工装夹具类】端盖钻4-M8孔夹具设计【CAD图纸和说明书】,工装,夹具,端盖钻,m8,设计,cad,图纸,以及,说明书,仿单
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辽宁工程技术大学课程设计 I 梧州学院 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目： 端盖 加工工艺规程及 钻 、攻 4纹的 专用夹具设计 班 级： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 辽宁工程技术大学课程设计 绩 评 定 表 学生姓名 班级学号 专 业 课程设计题目 评 语 组长签字： 成绩 日期 20 年 月 日 辽宁工程技术大学课程设计 院 机械学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班级学号 课程设计题目 端盖 零件的工艺规程 及夹具 设计 实践 教学 要求与任务 : 1. 完成加工零件的零件图及毛坯图各一张（ ； 2. 编制工艺规程，完成机械加工工艺流程图一张（ ； 3. 完成三道重要加工工序卡片和一张质量检验卡片； 4. 完成专用夹具设计一套，绘制专用夹具装配图一张（ ； 5. 绘制一张专用夹具的零件图（ ； 6. 编写设计说明书一份（不少于 15 页）； 7. 课程设计答辩。 工作计划与进度安排 : 机械制造技术基础课 程设计总用时 。 12 月 3 日 ：课程设计总体讲解，布置课程设计任务，查阅资料； 12 月 4：完成加工零件的零件图，熟悉零件的特性；完成加工零件的毛坯图； 12 月 7：完成工艺流程图； 12 月 11：完成专用夹具装配图及零件图； 12 月 16 日：完成工序卡及检验卡； 12 月 17：完成设计说明书； 12 月 19 日：课程设计答辩。 指导教师： 201 年 月 日 专业负责人： 201 年 月 日 学院教学副院长： 201 年 月 日 辽宁工程技术大学课程设计 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。 端盖 的工艺规程及钻 、攻 4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。 辽宁工程技术大学课程设计 V he of to of in In of to of to of of of is to of a as is of in of 辽宁工程技术大学课程设计 录 1、 端盖 的工艺分析及生产类型的确定 . 1 端盖 的用途 . 1 端盖 的技术要求： . 2 查 端盖 的工艺性 . 2 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 . 3 择毛胚 . 3 定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 . 3 差等级 . 3 盖 铸造毛坯尺寸工差及加工余量 . 3 制 端盖 毛坯简图 . 4 3、拟定 端盖 工艺路线 . 5 位基准的选择 . 5 基准的选择 . 5 基准的选择 . 5 表面加工方法的确定 . 6 工阶段的划分 . 6 序的集中与分散 . 6 序顺序的安排 . 6 械加工工序 . 6 处理工序 . 6 助工序 . 6 定工艺路线 . 7 4、加工余量、工序尺寸和工差的确定 . 8 5、切削用 量、时间定额的计算 . 9 削用量的计算 . 9 间定额的计算 . 10 本时间 计算 . 10 助时间 计算 . 10 辽宁工程技术大学课程设计 . 其他时间的计算 . 10 件时间 计算 . 11 . 12 出问题 . 12 计思想 . 13 具设计 . 13 位分析 . 13 削力及夹紧力的计算 . 13 具操作说明 . 15 7. 体会与展望 . 16 参考文献 . 17 辽宁工程技术大学课程设计 1 1、 端盖 的工艺分析及生产类型的确定 端盖 的用途 1 零件的作用 按照国家机械操作件 端盖 执行标准规定，采用 原材料，表面抛光。 端盖，是安装在 电机 等机壳后面的一个后盖，俗称 “端盖 ”。 2 零件的工艺分析 该零件为 端盖 ，安装 在电机等机壳的后 面 ，形状一般， 内孔 精度要求并 相对较高 ，零件的主要技术要求分析如下：由零件图可知， 60面粗糙度为 76 端面，表面粗糙度 160面粗糙度 88 端面，表面粗糙度 146 端面、 160端面，表面粗糙度 4纹及 4 孔，其中 160端面与基准 B 的垂直度公差为 端盖 的技术要求： 该 端盖 的各项技术要求如下表所示： 辽宁工程技术大学课程设计 2 加工表面 尺寸偏差（ 公差及精度 等级 表面粗糙度 (形位公 差( 160圆面 160 160端面 160 160端面 160 88 端面 88 146 端面 146 76 端面 76 60 60 48 4 孔 6 查 端盖 艺性 该 端盖 结构 简单，形状普通，属一般的 回转类 零件。主要加工表面 有 60孔 ， 160圆面及其端面 ， 88 端面 ，粗糙度分别为 余粗糙度 160端面 与基准 B 的垂直度公差为 计工艺的时要考虑在内 。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过 车 削、钻 削 的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。 辽宁工程技术大学课程设计 3 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 择毛胚 零件材料为 生产批量属于中批生产，且要求零件有较好的刚度和减振性等。结合该零件的结构特 点和使用要求，通常选择毛坯为铸件。铸造的适应性广，可以制出形状复杂的毛坯，节约材料，减小切削加工的工作量。在铸造时，适当选择分型面，注意浇铸位置的安排，就可大大避免内部的缩孔、缩松、气孔、砂眼等腰三角形缺陷。 毛坯选用砂型机器造型（级精度）。 定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 由表 2表 2知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。 差等级 由 端盖 的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为 。 盖铸 造毛坯尺寸工差及加工余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 /明 160圆面 160 侧加工 160 端面 160 边余量 160 端面 160 边余量 88 端面 88 边余量 146 端面 146 边余量 76 端面 76 H 边余量 60 60 侧加工 48 侧加工 4 孔 6 侧加工 辽宁工程技术大学课程设计 4 制 端盖 毛坯简图 加工表面 零 件毛坯尺寸 公差 160圆面 164侧加工 160端面 30侧加工 160端面 46侧加工 88 端面 44 侧加工 146 端面 32侧加工 76 端面 46侧加工 60 54侧加工 4侧加工 4 孔 0侧加工 辽宁工程技术大学课程设计 5 3、拟定 手柄座 工艺路线 位基准的选择 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 60及其端面 为主要的定位精基准 ，即以 端盖的 60 及其端面作 为精基准。 粗 基准的选择 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 76的外圆面作为定位粗基准。 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。 表面加工方法的确定 根据 端盖 零件图上的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，如下表所示： 辽宁工程技术大学课程设计 6 加工表面 尺寸精度等级 表 面 粗 糙 度Ra/工方案 160圆面 车、半精车、精车 160端面 车、半精车 、精车 160端面 车、半精车 88 端面 车、半精车、精车 146 端面 车、半精车 76 端面 车、半精车 60 车、半精车、精车、磨 4钻孔、攻丝 4 孔 工阶段的划分 该 端盖 加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、 半精加工、 精加工 、磨削 四 个阶段。 在粗加工阶段 ，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后 车削 160圆面及其 端面、 车削 160、 146 端面 ， 76 端面 等。 序的集中与分散 选用工序集中原则安排 端盖 的加工工序。该 端盖 的生产类型为大批生产，可以采用 普通 机床配以 能用夹具、专用夹具 ，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，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。 序顺序的安排 械加工工序 （ 1）遵循“先基准后 其他”原则，首先加工精基准 60 （ 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“先面后孔”原则，先加工 60 及其端面 辽宁工程技术大学课程设计 7 处理工序 铸造熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、 尺寸 和性能金属零件 毛坯 的成型方法 铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减 少了制作时间铸造是现代装置 制造工业 的基础工艺之一。 助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该 手柄座工序的安排顺序为：在、热处理 基准加工 粗加工 半精加工 精加工 磨削 。 定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了 端盖 的工艺路线 工序号 工序名称 工序内容 设备 工艺装备 10 铸 造毛坯 铸 造 20 热处理 人工时效处理 30 车 粗车、半精车、精车 160外圆面和端面 式 车 床 车 刀、游标 卡尺 40 车 粗车、 半精车、 160、 146 端面 、 76 端面 式车床 车刀、游标卡尺 50 车 粗车、半精车、精车 60 式车床 车刀 、游标卡尺 60 钻 钻、攻 43025 摇臂 钻床 麻花钻、丝锥、游标卡尺 70 钻 钻 4 孔，倒角 3025 摇臂 钻床 麻花钻 、 游标卡尺 80 钻 磨 60 砂轮 、游标卡尺 90 去毛刺 去毛刺 100 质检 检验至图纸要求 110 入库 入库 辽宁工程技术大学课程设计 8 4、加工余量、工序尺寸 和工差的确定 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 /明 160圆面 160 侧加工 160端面 160 边余量 160端面 160 边余量 88 端面 88 边余量 146 端面 146 边余量 76 端面 76 H 边余量 60 60 侧加工 48 侧加工 4 孔 6 侧加工 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 /明 160 外圆面 160 侧加工 160 右端面 72 侧加工 48 端面 48 侧加工 15 孔 15 侧加工 4 孔 4 侧加工 10 孔 10 侧加工 辽宁工程技术大学课程设计 9 5、切削用量、时间定额的计算 在这只计算 钻 、攻 4纹 工 序的切削用量和时间定额。 削用量的计算 工步一 ：钻 4纹底孔 、加工条件 加工材料 :铸件 。 工艺要求：孔径 d= 20，精度 13,用乳化液冷却。 机床：选用 床和专用夹具。 2、选择钻头 选择高速钢麻花钻头（如图 3 所示），其直径 d=钻头几何形状为（根据切削用量手册表 表 标准钻头， 25， 2 120 ,，后角 0 11 ， 50，横刃长度 ，弧面长度 5l 。 3选择切削用量 （ 1）选择进给量 f 按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 钢 硬度 200H 有 。 （ 2）计算切削速度 根据切削用量手册表 铸铁硬度 b =200 220， 0 /f m m r , 0 20d 时， 1 8 / m i m m 。 切削速度的修正系数为： ， ， 0.1 故 vc 辽宁工程技术大学课程设计 10 1 8 1 . 0 1 . 0 0 . 7 5 1 . 0 / m i 01000vn d= =据 钻床技术资料（见简明手册表 选择n=600r/v= 间定额的计算 本时间 计算 钻 孔工步 根据表 5 孔的基本时间可由公式 L/20+)/得。式中切削工时 l=202 12)=4/2 f=r;n=100mm/r.。将上述结果代入公式， L/20+)/20+)/(600)=辅助时间 计算 根据第五章第二节所述，辅助时间 基本时间 间的关系为这里取 则各工序的辅助时间分别为： 钻 孔工步的辅助时间为： 其他时间的计算 除了作业时间（基本时间和辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要 的时间和准备与终结时间。由于轴承座的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间 作业时间的辽宁工程技术大学课程设计 11 2%7%，休息与生理需要时间 作业时间的 2%4%，这里均取 3%，则各工序的其他时间可按关系式（ 3%+3%）（ tj+算，它们分别为： 钻 孔工步的其他时间为： tb+6% (件时间 计算 这里的各工序的单件时间分别为： 钻 孔工步 =因此，此工序的单件时间 =上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。 辽宁工程技术大学课程设计 12 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术 环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 出问题 （ 1）怎样限制零件的自由度；一个面限制 3 个自由度， 心轴 限制 2 个自由度。 （ 2）怎样夹紧；设计夹具由 螺旋 夹紧 机构夹紧 工件。 辽宁工程技术大学课程设计 13 （ 3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。 （ 4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。 计思想 设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。 本夹具主要用来对 4纹 进行加工， 精度要求不高， 所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。 具设计 位分析 （ 1）定位基准的选择 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工 4 ，采用 60及其 端面 作为定位基准。 （ 2）定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与 一个 心轴 定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合 b=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即 存在基准位移误差。 j=（ d+ S） /2=D = d =0 S= j= 切削力及夹紧力的计算 1、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： 钻削力 式（ 5 辽宁工程技术大学课程设计 14 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 . 2 0f m m r代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m 2、 夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数
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