【工装夹具类】托架工艺及夹具设计【全套CAD图纸】
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【工装夹具类】托架工艺及夹具设计【全套CAD图纸】,工装,夹具,托架,工艺,设计,全套,cad,图纸
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课 程 设 计 说 明 书 设计题目： 制定 托架零件的加工工艺及铣 30端面的夹具设计 ， 院，部 学生姓名 指导教师 专业 班级 2008 年 12 月 25 2 机械 自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定 托架零件的加工工艺，设计铣 30夹具 设计。 设计要求：中批量生产 气 动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 设计内容： 1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班 级： 学 生： 指导教师： 2008 年 12 月 25 日 3 序 言 械工业是一种基本工业形式，对于我们国家来说，它关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展，数字化，自动化水平日益提高。同时由于机械工业的发展，其他各工业部门也向着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。 机械制造过程及检测，检验中，都要使用大量的夹具。为了达到提劳动效率，提高加工精度，减少废品， 扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件，如何设计好夹具则成了机械制造的一项重要任务。 机床夹具是夹具中的一种，将其固定到机床上，可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置，并克服切削力的影响。使加工顺利进行。机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。 夹具设计中的特点 ： 1 夹具的设计周期较短，一般不用进行强度和刚度的计 算。 2 专用夹具的设计对产品零件有很强的针对 性。 3 “确保产品加工质量，提高劳动生产率 ”是夹具设计工作的 4 主要任务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。 4 夹紧装置的设计对整 个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。 因此，夹具设计要保证以下几个条件： 1 夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。 2 保证工件的精度。 3 保证使用方便与安全。 4 正确处理作用力的平衡问题。 5 注意结构的工艺性，便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。 6 在机械制造中，为了适应新产品的不断发展要求。因此 ,夹具计过程中 有朝着下列方向发展的趋势： （ 1） 发展通用夹具的新品种 A 由于机械产品的加工精度日益提高，因此需要发展高精度通用夹具。 B广 泛的采用高效率夹具，可以压缩辅助时间，提高生产效率。 （ 2） 发展调整式夹具 （ 3） 推广和发展组合夹具及拼拆夹具。 （ 4） 加强专用夹具的标准化和规范化。 （ 5） 大力推广和使用机械化及自动化夹具。 5 （ 6） 采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。 本设计属于工艺夹具设计范围，机械加工工艺设计在零件的加工制造过程中有着重要的作用。工艺性的好坏，直接影响着零件的加工质量及生产成本，在设计中为了适应中批批量的生产情况，以提高产品的生产效率，在设计中所采用的零件尽量采用标准件，以降低产品的生产费用。 机械制 造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后从事的职业打下一个良好的基础。 由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师给予指教。 6 目 录 目 录 序言 . 错误 !未定义书签。 一、零件 的工艺分析 . 错误 !未定义书签。 二、工艺规程设计 . 错误 !未定义书签。 (一 )确定毛坯的制造形式 . 错误 !未定义书签。 （二）基面的选择 . 错误 !未定义书签。 （三）制定工艺路线 . 错误 !未定义书签。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定. 4 （五）确立切削用量及基本工时 . 4 三、 夹具设计： . 5 （一）、设计时注意的问题 . 5 （二）、夹具设计 . 6 参考资料： . 8 7 （一） 零件的分析 （一） 题目所给的零件是 机床托架，主要在车细长杆时起辅助支撑作用 . （二）零件的工艺分析 ： 机床主轴箱齿轮共有三 组 加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. 以 直径为 35 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 直径为 35 的孔。 2 以直径为中心加工 端面 和右侧面 3 托架上面 二 . 工艺规程设计 （一） 确定毛坯的制造形式。 零件的材料为 为 考虑到零件的 几何形状比较简单 。所以 用铸造的方法来做毛坯 。 （二） 基面的选择 8 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 托架上面的面作为粗基准 。 （ 2）精基准的选择。主 要应该考虑基准重合的问 。 因为工件的端面和外圆都与内孔 的中心线，有严格的技术要求，因此因此要以内院为精基准，来加工上面，侧面 和端面， 制定工艺路线 方案一 工序一 ： 铸造 工序 2： 时效处理 工序 3： 以上面为基准粗加工直径为 55 的下端面 工序 4： 以直径为 55 的下端面为基准加铣上端面， 工序 5： 以直径为 55 的下断面为基准钻直径为 35 的孔，绞孔 9 工序 6： 以孔和下端面为基准铣 30面 工序 7： 以直径为 35 的孔和 30面定位系直径为 55 的外圆的侧面。 工序 8： 铣 槽两个 工序 9： 钻 2两个底孔，攻丝 工序 10： 质检，入库 方案二 ： 方案一 工序一 ： 铸造 工序 2： 时效处理 工序 3： 以上面为基准粗加工直径为 55 的下端面 工序 4： 以直径为 55 的下端面为基准加铣上端面， 工序 5： 以直径为 55 的下断面为基准钻直径为 35 的孔，绞孔 工序 6： 以孔和下端面为基准铣 30面 工序 7： 。 铣 槽两个 工序 8： 以直径为 35 的孔和 30面定位系直径为 55 的外圆的侧面 工序 9： 钻 2两个底孔，攻丝 工 序 10： 质检，入库 工艺路线方案的比较 工艺方案二与方案一 的不同在于方案一， 在铣了 30面之后 10 直接铣 两个槽，节省了时间 ， 提高了效率，而方案二的方法则是工序过于分散，因此选择方案二。 （四） 机械加工 量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定如下： （五） 、 确定切削用量及基本工时 切削用量及基本工时的确定：铣 直径为 55的下端面 ，选用机床： 铣 床 ，选用高速钢圆柱形铣刀，齿数 Z=6 第一次走刀： 0 /Zf m m Z1 5 / m 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 0 3 7 5 1 3 1 5 . 3 1 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c m m 机机工作台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 第二次走刀： 1 5 / m 11 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 工作台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 m/其中：42, m=正系数削手册表 所以 c 4258.6(m/4)确定机的主轴转速 04r/机床说明书 (见工艺手册表 与 504r/近的机床转速为 480r/00r/选取80r/ 所以实际切削速度 v=110r/ 5) 切削工时，按工艺手册表 12 L=2 20100 =40, 1l =22l =0, 3l=0 t m=40=） 加工工时 其中 0 由表 22 0 所以 080 扩孔： 400 0 vn 2 0 01 0 0 0 按机床取 以实际切削速度 工 时 ： 切入 0 0 所以 t 080 铣直径为 55 的上端面 ，选用机床： 式铣，选用高速钢圆柱形铣刀，齿数 Z=6 第一次 走刀： 0 /Zf m m Z 13 1 5 / m 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 0 3 7 5 1 3 1 5 . 3 1 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c m m 机机工作台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 第二次走刀： 1 5 / m 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 工作台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 钻钻直径为 35 的孔 3、工序 2 钻 直径为 33 的孔 ，扩直径为 35 (1) 钻 33 孔 a/加工条件：机床： 床 . 刀具：麻花钻 其中 d=33 14 算切削用量：0机械加工工艺手册表 15 15知： r v=s . 确定主轴转速： n=01000. 按机床选取： 3 9 2 / m i 际机床选取： v=0 . 4 1 /1000n 切入 1 5l 出 2 3l mml=80切削工时： 12 0 . 6 2 m i l . （ 2）扩 35 a/加工条件：机床： 床 . 刀具：扩孔钻 其中 d=32b/计算切削用量：机械加工工艺手册表 15 15知： .r v=s 确定主轴转速： n=01000r/. 按机床选取： 1 4 0 / m i 际机床选取： v=0 . 1 6 /1000n 切削工时： 12 0 . 7 8 m i l . 以内孔和端面为 基准铣托架的上端面 ，选用机床： 式 15 铣 床 ，选用高速钢圆柱形铣刀，齿数 Z=6 第一次走刀： 0 /Zf m m Z1 5 / m 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 0 3 7 5 1 3 1 5 . 3 1 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c m m 机机工作台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 第二次走刀： 1 5 / m 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 工作台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 16 m/其中：42, m=正系数削手册表 所以 c 4258.6(m/4)确定机的主轴转速 04r/机床说明书 (见工艺手册表 与 504r/近的机床转速为 480r/00r/选取80r/ 所以实际切削速度 v=110r/ 5) 切削工时，按工艺手册表 =2 20100 =40, 1l =22l =0, 3l=0 t m=40=） 加工工时 其中 0 由表 22 0 17 所以 080 扩孔： 400 0 vn 2 0 01 0 0 0 按机床取 以实际切削速度 工 时 ： 切入 0 0 以内圆和上端面为基准铣直径为 35 的右侧面，选用机床： 用高速钢圆柱形铣刀，齿 数 Z=6 第一次走刀： 0 /Zf m m Z1 5 / m 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 0 3 7 5 1 3 1 5 . 3 1 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c m m 机机工作台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 18 第二次走刀： 1 5 / m 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 工作台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 m/其中：42, m=正系数削手册表 所以 c 4258.6(m/4)确定机的主轴转速 04r/机床说明书 (见工艺手册表 与 504r/近的机床转速为 480r/00r/选取80r/ 19 所以实际切削速度 v=110r/ 5) 切削工时，按工艺手册表 =2 20100 =40, 1l =22l =0, 3l=0 t m=40=） 加工工时 其中 0 由表 22 0 所以 080 扩孔： 400 0 vn 2 0 01 0 0 0 按机床取 以实际切削速度 工 时 ： 切入 0 0 钻 底孔 、钻直径为 孔， (1) 钻 33 孔 20 a/加工条件： 机床： 床 . 刀具：麻花钻 其中 d=6 算切削用量：0机械加工工艺手册表 15 15知： r v=s . 确定主轴转速： n=01000. 按机床选取： 3 9 2 / m i 际机床选取： v=0 . 4 1 /1000n 切入 1 5l 出 2 3l mml=80切削工时： 12 0 . 6 2 m i l . （ 2）手动攻丝。 . 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，需要设计专用的夹具。 有老师分配的任务，我被要求设计 铣 30道工序， 本夹具采用内孔定位，压板手动压紧结构 。 这种结构操作简单，装卸方便，非常适合大批量生产。 1、问题提出 本夹具主要用来 铣 30 ， 因为本面 是油孔没有什么特殊 21 的要求，因此主要考虑提高生产率上， （二）夹具设计 1 切削力和夹紧力计算 (1)刀具： 采用 高速钢端面铣刀 机床： 3 所列公式 得 查表 8 得其中： 修正系数 0.1C q X y u 8 z=24 0 代入上式，可得 F= 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K=4321 1K 为基本安全系数 K 为加工性质系数 K 为断续切削系数 以 22 (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，取 F=G G 为工件自重 N 夹紧螺钉： 公称直径 d=8料 45钢 性能级数为 006 M P 8 0108 螺钉疲劳 极限： M P 极限应力幅： M P 许用应力幅： M P aS 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s= 取 s=4 得 满足要求 M P 23 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力 由于用定位销 和端面定位的 ，设计基准和定位基准重合，定位误差极小，又因为 孔自身没有什么定位精度，因
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