【工装夹具类】盘套+工艺及钻Φ11孔夹具设计【CAD图纸和说明书】
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【工装夹具类】盘套+工艺及钻Φ11孔夹具设计【CAD图纸和说明书】,工装,夹具,工艺,11,十一,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 题 目： 盘套 加工工艺规程及钻 11 孔 的夹具设计 班 级： 机电 06 名： 王晓坤 指导教师： 岳立新 完成日期： 2009宁工程技术大学课程设计 1 课程设计任务书 一、设计题目 设计 盘套加工工艺规程及钻 11 孔的夹具设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件 草 图 1 张 (2) 生产类型 : 大 批生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 工件的毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程卡片 1 张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 (5) 夹具装配图 1 张 (6) 课程设计说明书 (3000 ) 1 份 说明书主要包括以下内容（章节） 目录 摘要（中外文对照的，各占一页） 零件工艺性分析 机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论 体会与展望 参考文献 列出参考文献 (包括书、期刊、报告等， 10 条以上 ) 课程设计说明书一律用 、纵向打印 . 四、进度安排 (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 辽宁工程技术大学课程设计 2 (4) 编写说明书 3 天 (5) 准备及答辩 2 天 五、指导教师评语 成 绩： 指导教师 日 期 成绩评定 采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优 秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中 勤奋好学精神不够。 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 零件名称 盘套 共 1页 第 1 页 车间 工序号 工序名 材料牌号 7 钻、粗铰、精铰 11 45 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可 制件数 每台件数 锻 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 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 1 钻孔至 花钻、游标卡尺 680 2 粗铰至 刀、内径千分尺 97 描校 3 精铰至 11 至 刀、内径千分尺 140 4 底图号 5 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 辽宁工程技术大学 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 盘套 共 1 页 第 1 页 材料牌号 45 钢 毛坯种类 锻 件 毛坯外形尺寸 每坏件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工序时间 准终 单件 1 粗铣 前后两端面 粗铣 前后两端面至 立式铣床 速钢套式面铣刀、游标 卡尺、 专用夹具 2 半精 铣 后端面 半精铣 后 端面 至 30 立式铣床 速 钢套式面铣刀、游标 卡尺、 专用夹具 3 粗铣 7前后两端面 铣端面至 7 立式铣床 速钢套式面铣刀、 游标 卡尺、 专用夹具 4 粗扩、精扩、铰 28 立式钻床 花钻、扩孔钻、铰刀、卡 尺、塞规 5 车倒角 床 车刀 、 专用夹 具 描图 6 插键槽 插至尺寸 插床 专用夹具 机 电06 7 钻、粗铰、精铰 11 立式钻床 花钻、铰刀、内径千分尺 王晓坤 8 车 圆角 车圆角 床 车刀 、 专用夹 具 描校 9 去毛刺 钳工台 平锉 10 清洗 清洗机 11 终检 塞规、百分表、卡尺等 12 14 15 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 摘 要 . 1 1、盘套的工艺分析及生产类型的确定 . 3 套的用途 . 3 套的技术要求： . 3 查盘套的工艺性 . 3 定盘套的生产类型 . 4 2、确定毛坯、绘制毛坯简图 . 4 择毛胚 . 4 定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 . 4 套锻造毛坯尺寸工差及加工余量 . 5 制盘套毛坯简图 . 5 3、拟定盘套工艺路线 . 6 位基准的选择 . 6 基准的选择 . 6 基准的选择 . 6 工阶段的划分 . 6 序的集中与分散 . 6 序顺序的安排 . 7 械加工工序 . 7 助工序 . 7 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 . 8 削用量的计算 . 8 孔工步 . 8 铰工步 . 9 铰工步 . 9 间定额的计算 . 9 本时间 计算 . 9 助时间 计算 . 10 其他时间的计算 . 10 件时间 计算 . 11 . 11 计思想 . 11 具设计 . 12 位分析 . 12 削力及夹紧力的计算 . 12 具操作说明 . 14 定导向装置 . 14 7. 体会与展望 . 14 . 16 辽宁工程技术大学课程设计 1 摘 要 这次设计的是盘套，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和了解其作用。然后，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机械加工余量。最后拟定双联齿轮的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 此次课程设计我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。对我们动手动脑的能力有了提高。 辽宁工程技术大学课程设计 2 is be an to of to ie of of of of up of a a to of of of of it s of of to an to 辽宁工程技术大学课程设计 3 1、盘套的工艺分析及生产类型的确定 套的用途 盘套主要用于零件的外部，起密封，阻挡灰尘的作用，其在机器中 起辅助作用，对机器的稳定运行影响不是很大，其在具体加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也十分容易。 套的技术要求： 该盘套 的各项技术要求如下表所示： 项目 公差等级 偏差（ 粗糙度 定位基准 28 的 轴 孔 套 中心线 11 的 孔 套 中心线 前后两个端面 键孔中心线 尺寸 8 的 键 槽 母线 左端面宽度 中心线 盘厚 端面 查盘套的工艺性 该盘套 结构 较 简单，形状 比较普通，属 盘盖类零件。主要加工表面有端盖左、右端面 ，要求左端面垂直度 相对中心轴线满足 宁工程技术大学课程设计 4 其次就是 28 孔及 11 孔， 28 孔的加工端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工 精度；另外 11 孔的加工通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求 ，键槽加工要求较严格，既有偏差要求，又有粗糙度要求，还要保证平行度 。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，通过铣削、钻床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。 定盘套的生产类型 依设计题目知： Q=5000 件 /年， m=1 件 /年，结合生产实际，备品率 a%和废品率 b%分别取 3%和 代入公式得： N=5000 台 /年 /台 X（ 1+3%） X（ 1+ = 套 重量为 表 1，盘套 属轻型零件；由表 1，该端盖的生产类型为大批生产。 2、确定毛坯、绘制毛坯简图 择毛胚 盘套在工作过程中 承受 冲击载荷，键槽处存在应力，为保险起见毛胚选用锻件即可满足工作要求。 定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 1）公差等级 由盘套零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 2）锻件重量 根据机械加工后零件的形状及零件材料，估算锻件毛坯重量为 3）锻件复杂系数 辽宁工程技术大学课程设计 5 对零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的直径d= 110 H=30公式 S= =5*55*30此可确定该分度盘零件的复杂系数为 2S 级。 4）锻件材质系数 由于该分度盘零件材料为 45 钢，是碳的质量分数小于 碳素钢，故该锻件的材质系数为 1M 级。 套锻造毛坯尺寸工差及加工余量 项目 机械加工余量/寸工差 /坯尺寸/个端面 3 度 7面宽度 40 28 孔 2 + 24 绘制盘套毛坯简图 辽宁工程技术大学课程设计 6 3、拟定盘套工艺路线 位基准的选择 基准的选择 根据该盘套零件的技术要求，选择左 端面和 28 孔作为精基准，零件上的 很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。左端面是设计基准，选用其作精基准定位其他尺寸 ，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的端面跳动度要 求。选用 28 孔作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则，因为该盘套 在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准。 基准的选择 作 为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。这里选择盘套右 端面作为粗基准。采用端盖 右 端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。 工阶段的划分 根据加工质量要求 ，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工 、精加工三 个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（左 端面和 28 孔）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；然后粗铣盘套右端面 、 盘厚 。在精加工阶段，完成端盖 左 端面的精铣加工和 11 孔的钻 精铰 的加工 ，并插键槽 。 序的集中与分散 选用工序集中原则安排盘套的加工工序。该盘套 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辽宁工程技术大学课程设计 7 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 端盖 左端面。 （ 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，先加工端盖右端面 以及盘厚 ，再加工 28 孔 和 11 孔 。 。 助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 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。 工序名称 设备 工艺装备 1 粗铣 前后两端面 至 式铣床 速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具 2 半精 铣 后端面 至 30式铣床 速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具 3 粗铣 7前后两端面 立式铣床 速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具 4 粗扩、精扩、铰 28 立式钻床 花钻、扩孔钻、铰刀、卡 尺、塞规 5 车倒角 1床 车刀、 专用夹 具 6 插键槽 至尺寸 床 专用夹具 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 在这只确定钻 1 孔的加工余量、工序尺寸和公差。 由表 2查得，精铰余量 Z 精铰 =铰余量 Z 粗铰=孔余量 Z 钻 =表 1依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰： 铰： ： 据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰：铰： ： 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：110+铰 ： 、切削用量、时间定额的计算 在这只计算钻 1 孔此工序的切削用量和时间定额。 削用量的计算 孔工步 1）背吃刀量的确定 取 2) 进 给 量 的 确 定 由表 5选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量f=r。 3）切削速度的计算 由表 5 45 刚 硬度计算，切削速度 2m/公式（ 5n=1000v/求得该工序钻头转速n=648 r/参照 立式钻床的主轴转速，取转速 n=680 r/7 钻、粗铰、精铰 11 立式钻床 花钻、铰刀、内径千分尺 8 车圆角 床 车刀、 专用夹 具 9 去毛刺 钳工台 平锉 10 清洗 清洗机 11 终检 塞规、百 分表、卡尺等 辽宁工程技术大学课程设计 9 再将此转速代入公式（ 5， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 为v=000=23.1 m/ 铰工步 1）背吃刀量的确定 取 2) 进 给 量 的 确 定 由表 5选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量f=r。 3）切削速度的计算 由表 5削速度 v 选取为 3m/公式（ 5n=1000v/求得该工序钻头转速 n=r/参照 立式钻床的 主轴转速，取转速 n=97r/再将此转速代入公 式 （ 5 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 为 v=000=3.3 m/ 铰工步 1）背吃刀量的确定 取 2) 进 给 量 的 确 定 由表 5选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量f=r。 3） 切削速度的计算 由表 5削速度 v 选取为 4m/公式（ 5n=1000v/求得该工序钻头转速 n=参照 立式钻床的主轴转速，取转速 n=140r/再将此转速代入 公 式 （ 5， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 为v=000= 间定额的计算 本时间 计算 （ 1） 钻孔工步 根据表 5孔的基本时间可由公式 L/7+0+得。 式中 l=7 *12)=* f=r;n=680mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间7+0+80= 2） 粗铰工步 辽宁工程技术大学课程设计 10 根据表 5 铰 圆 柱 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式 L/7+15+得。式中 表 5 5、 2=（ ; 5而 l=7f=r; n=97r/将上述结果代入公式，则该工序的基本时间75(x 97r/ （ 3） 精铰工步 同上，根据表 5由公式 L/l+l1+得该工步的基本时间。式中 表 5 5、 （ 2=条件查得 3而 l=7f=0.3 mm/r; n=140 r/。 将 上 述 结 果 代 入 公 式 ， 则 该 工 序 的 基 本 时 间73(x 140r/ 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： s=粗铰工步的辅助时间为： s=精铰工步的辅助时间为： s=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。由于端盖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%x(粗铰工步的其他时间为： tb+6%x(精铰工步的其他时间为： tb+6%x(辽宁工程技术大学课程设计 11 件时间 计算 这里的各工序的单件时间分别为： 钻孔工步 =粗铰工步 铰 =精铰工步 铰 =因 此 ， 此 工 序 的 单 件 时 间 +铰 +铰= 将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。 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。 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 11 孔进行加工 ，这个孔尺寸精度要求为 以采用钻、粗铰、精铰以可满足其精度。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。 辽宁工程技术大学课程设计 12 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 11孔时，采用端盖右端面和 28 孔中心线作为定位基准。 （ 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两个孔定位，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 = S= j= 切削力及夹紧力的计算 刀具： 麻花钻， 11 铰刀。 钻孔切削力：查机床夹具设计手册 3钻削力计算公式： P 式中 P钻削力 t钻削深度 ,12每转进给量 , 麻花钻直 径 , B布氏硬度， 140辽宁工程技术大学课程设计 13 所以 P =762（ N） 钻孔的扭矩： 20 1 式中 S每转进给量 , 麻花钻直径 , B布氏硬度， 14020 1 =8200(N M) 铰孔时的切削力：查机床夹具设计手册 3钻削力计算公式： 式中 P切削力 t钻削深度 , 12每转进给量 , 铰孔钻直径 , 10B布氏硬度， 140 所以 = 73（ N） 铰孔的扭矩： 式中 t钻削深度 , 12每转进给量 , 铰刀直径 , 10B布氏硬度， 140 =600（ N M） 钻孔夹紧力：查机床夹具设计手册 3得工件辽宁工程技术大学课程设计 14 所需夹紧力计算公式： 32)(2 式中 螺纹摩擦角 平头螺杆端的直径 f 工件与夹紧元件之间的摩 擦系数 ,螺杆直径 螺纹升角 Q 手柄作用力 L 手柄长度 则所需夹紧力 32)(2 =766（ N） 根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。 具操作说明 此次设计的夹具夹紧原理为：通过盘套中心线作为定位基准，在定位套定位下实现完全定位，以快换钻套引导刀具进行加工。采用手动螺旋快
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