Y4232C剃齿机夹具设计书

1、目录23序言 一、零件的分析（一）零件的作用 （二）零件的工艺分析 、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 （二）基准面的选择 （三）制定工艺路线 （五）确定切削用量及基本工时1.工序二切削用量及基本时间的确定2.工序五切削用量及基本时间的确定3.工序九切削用量及基本时间的确定 三、专用夹具设计 1113151.设计宗旨 2.夹具设计 3.零部件的选用 4.对机床专用夹具的基本要求5.装配图 四、课程设计心得体会 参考文献 15151616171820序言本次设计是在我们学完了机械的全部基础课，技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们对所学的各课程的一次 深入的综合性的总复习，也是一次理论联

2、系实际的训练。因 此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。它能让我们在 毕业之前得到综合性的训练，增强我们独立思考问题和解决 问题的能力。我想我能在下面几方面得到锻炼：1 ）熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关先修课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实 践知识，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，保证零件的加工质量。（2）通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加 工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的 夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关 的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。就我个人而言，

3、 我希望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训练，从中锻炼自己。由于能力 所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教、零件的分析一）零件的作用Y4232C 剃齿机右顶针架体的作用是加工工件时固定工件。因此，需要右顶针架体的长孔有高的精度。二）零件的工艺分析由零件图可知，其材料为 HT200 ，该材料为灰铸铁， 具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应 力和要求耐磨零件。右顶针架体共有两组加工表面，他们相互之间有一定的位置要求。现分析如下：1. 底座下底面的加工。地面粗糙度 6.3 ；底面左导轨粗糙度 1.6 ；下底面右端三角槽顶面粗糙度6.3 ；三角槽斜面

4、导轨粗糙度 0.8 ；底座上表面凸台粗糙度6.3；2. ?65H7 孔的加工。?65H7 孔的粗糙度 0.4 ；加工下底面宽 15 凹槽，粗糙度 12.5 ；另外还要加工上顶面 ?14 锪孔，孔壁，孔底粗糙度 6.3 ，加工 ?5 孔，加工 ?10H9 孔，加工右端面下端 ?5 孔，粗糙度 12.5 ，加工 M8 ，4*M6 ，2*M5 螺纹，右端面粗糙度 1.6 ，零件顶面粗糙度 6.3 。对于两组加工表面可先加工一组表面，再用专用夹具加工另组表面。艺规程设计一）确定毛坯的制造形式该零件材料为 HT200, 由于零件年产量属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大 ,故可以采取砂型铸造机器造型和壳型

5、有助于提高生产率 ,保证加工质量。二）基准面的选择1. 粗基准的选择原则:按照有关粗基准的选择原则,对于重要表面的工件，为保证重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该重要表面为粗基准。现取65H7内孔作为定位基准。2.精基准的选择原则：精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算。现选下表面做精基准，符合精基准重合原则。三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点， 应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的 保证。 在生产纲领已确定为大批生产的情况下， 可以考 虑采用万能性机床配以专用夹具， 并尽量使工序集中来 提高生产率。除此之

6、外，还应当考虑经济效果，以便使 生产成本尽量下降。工艺路线方案一：工序一：砂型铸造和锻造。工序二：热处理 退火。工序三：划出C5孔中心，在距孔中心132mm处划出下面线或底平面线176mm处划上平面线并根据尺寸划出三角槽。工序四：粗铣，半精铣，精铣底平面及 90°三角槽。工序五：粗铣，半精铣上平面。工序六：粗铣两耳座 15T 型盯槽，并锪两耳座上平面（倒锪） 。工序七：刮底平面和燕尾槽 1013 点。工序八：粗车，半精车，精车 065孔右端面至尺寸。工序九：精镗、浮动镗 0 65 孔至尺寸。工序十：划线 5,10,14, 2X M5,4 X M6 , M8中心位置。工序十一：钻 10

7、孔至C5,钻 10孔至 9.5并铰，精铰至 10, 钻M8螺纹底孔至 7,钻2X M5螺纹底孔至 5,倒角120°,锪 14 沉头孔。工序十二：钻 5 孔（右端面下）。工序十三：钳工攻螺纹 2X M5,4X M6 , M8至尺寸。工序十四：去毛刺。工序十五：工艺路线方案二工序一：划线确定 巾65孔中心，并划出上下表面位置。工序二：粗铣、半精铣底平面,以 b 65 孔为粗基准。向上 2mm 粗铣凹槽,向上 0.5mm 粗铣底面。工序三：粗铣、 半精铣燕尾槽, 粗铣燕尾槽顶面 4mm。粗铣、工序四：粗车、半精车b 65 孔前端面。工序五：b 65 孔。工序六：精铣底平面,精铣燕尾槽。工序

8、七：刮底平面和燕尾槽 1013 点工序八：精车b 65 孔前端面。工序九：cb 65 孑L。工序十：攻 M6 、 M5 。工序：钻*3、钻、扩* 1Q工序:钻、锪巾14沉头孔，攻M8螺纹。工序十四：粗铣底座上表面，两边座耳。工序十五:去毛刺。工序经分析比较选择方案一。四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定该零件材料为 HT200, 由于零件年产量属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大 ,故可以采取砂型铸造机器造型和壳型有助于提高生产率 ,保证加工质量。以下数据及公式通过邹青主编的机械制造技术基础课程设计指导教程查表所得）根据零件图计算轮廓尺寸，长200mm，宽 160mm ，高176mm ，故

9、最大轮廓尺寸为 200mm选取公差等级 CT,铸造方法按机器造型，铸件材料按 HT ，得公差等级范围 8-10 级，取为 10 级。根据加工表面的基本尺寸和铸件公差等级CT，公差带相对于基本尺寸对称分布铸造方法按机器造型，铸件材料按QT ,得机械加工余量等级范围 D-H 级，取为 F 级对所有加工表面取同一个数值，最大轮廓尺寸为200mm ，机械加工余量等级为 F级，得RMA （机械加工余量）为 2mm毛坯基本尺寸端面属单侧R=F+RMA+CT/2=176+2+4/2=180mm端面属单侧R=F+RMA+CT/2=132+2+3.6/2=135.8mm?65H7属内腔R=F-2RMA-CT/2

10、=65-4-3.2/2=59.4mm底座上表面凸台侧加R=F+RMA+CT/2=26+2+2.6/2=29.3mm右端面单R=F+RMA+CT/2=200+2+4/2=204mm其余尺寸由铸造获得确定工序尺寸1. 毛坯粗镗 半精镗精镗浮动镗公差巾 65H76263.564.765+0.0212.粗铣底座下底面铣削加工余量为4,精铣下底面铣削加工余量为 1.0，公差为 +1.6 。3. 粗铣顶面铣削加工余量为 4 ，精铣顶面铣削加工余量为1.0 ，公差 +2.0 。4.粗铣右端面铣削加工余量为4，精铣右端面表面铣削加工余量为 0.5 ，公差为 +2 。5.M8 第一次钻为 7.5 ，攻丝得 M8

11、 。6.2*M5-10H 第一次钻为 4.2，攻丝得 M5 。7.4*M6-12H 第一次钻为 5 ，攻丝得 M6 。8.钻巾10H9第一次钻孔至巾9.5 ;第二次精铰巾10 ;一次性锪 削巾14沉头孔。五）确定切削用量及基本工时1.工序二切削用量及基本时间的确定1 ）切削用量本工序为粗铣底座A，所选刀具为巾80高速套式面铳刀。铳刀直径 D=80mm，宽 L=36mm ，齿数为 10 。由于加工材料的硬度在 190-240Mpa范围内，故选前角Y 0 = 10 °,后 角a 0 = 16 °（周齿）,a 0 = 8 °（端齿）。已知铳削宽度ae =32mm ，粗铣

12、削深度 ap=3mm ，精铣 ap=1.0mm 。机床 选用 X51 型立铣床。 确定进给量X51 型铣床的功率为 4.5kw ，工艺系统刚性为中等，高速套式面铳刀加工铸铁，每齿进给量fz=0.15-0.30mm/z，取为0.2mm/z 选择刀具磨顿标准及耐用度 用高速套式面铳刀加工铸铁，铳刀刀齿后刀面最大磨损量为1.8mm，铳刀直径 D=80mm ，耐用度 T=180min 确定切削速度和工作台每分钟的进给量由公式 v =mxvdT ap fzqv Kvyv uv pvae z计算粗铳:Cv=18.9 ，qv=0.2 ，Xv=0.1 ，Yv=0.4，Uv=0.1 ，Pv=0.1 ，m=0.1

13、5 ，T=180min，ap=3 ，fz=0.2mm/zae=32mmD=80mm ， z=10 ，kv=1.0，代入求得 v=19.97mm/min1000 v.n = D=79.46r/min由表X51型卧式铳床主轴转速表，选择n=100r/min ，则实际切削速度v=0.42mm/s,工作台每分钟进给量为fM z =0.42*10*100=420mm/min，由表X51型卧式铳床工 作台进给量表，选择fMz=510 mm/min，则实际每齿进给量fz=0.20mm/z计算半精铳:ap=1.0同理得实际切削速度 v=0.20mm/s实际每齿进 给量 fz=1.0mm/r2工序五切削用量及基

14、本时间的确定本工序为粗镗、半精镗孔巾65H7(1 )粗镗切削用量 粗镗时所选刀具为普通单刃镗刀。由机械制造技术基础课 程设计指南崇凯主编，镗刀材料为硬质合金钢，B*H=16*16,l= 80mm,f=4mm,K r = 45。机床选用 T68 卧 式镗床。确定粗镗进给量 查机械加工工艺手册王先逵主编，镗刀时的进给量及切v = 40v = 80m削速度，可得进给量f = 0.31.0mm / r，切削速度 80m / min。取进给量 f = 0.74mm / r，切削速度/ min。确定粗镗切削速度和工作台每分钟的进给量 主轴的转速 n = 也丄= 417.46 r /minD61由T68卧式

15、镗床对应主轴转速表可得选取主轴转速为400 r/ min。由公式得v =盘=77.15m/minLl ll l2 l3t j = fn =fnl1=- （23）; ap = 2mmtankrl=200mm, i2 3 5 mm ; I35mm。代入求得 li =4 , t j 1 =200 4 4 5 = 0.72 min0.74 400（3）半精镗切削用量镗刀与粗镗相同确定半精镗时进给量镗刀及切削速度，可得：进给量f = 0.2 0.8 mm / r，切削速度 v = 60 100m / min。由T68卧是镗床进给量表格，取进给量f= 0.27mm / r，切削速度 v = 60m / m

16、in。确定半精镗切削速度和工作台每分钟的进给量 主轴转速：n =呼=容=303 r/min由T68卧是镗床主轴转速表选取n=315r/min由公式得V =常=62.3m/min半精镗基本时间_ L _ l l1 l2 l3 j = fn fnal1= （23）; l 200mm tankrl2 35mm ; l3 0。代入求得 l1 = 2.8mm ;,tj2 =笃鳥；5=2.49 min3工序九切削用量及基本时间的确定本工序为精镗及浮动镗孔巾65H7(1 )精镗切削用量 镗刀与粗镗相同 确定精镗时进给量 进给量f = 0.150. 5 mm / r，切削速度 v = 5080m /min。取

17、进给量f = 0.13 mm / r，切削速度 v = 50 m / min。确定精镗切削速度和工作台每分钟的进给量 主轴转速：n = 10空=1000 50 = 246.75r / minD64.5由T68卧式镗床对应主轴转速表可得选取主轴转速为250 r/ min由公式得v =盘=50.66m/min(2)精镗基本时间t =亘=I I1 I2 I3 t j = fn fnal1= （23）; l 200mm tankr0.13 250= 6.52min123 5mm ; I3 0。ti = 200 2.75 4 5(3 )浮动镗切削用量镗刀为浮动镗刀。确定浮动镗时进给量 进给量f = 0.

18、41.0mm / r，切削速度 v = 820m / min。由T68卧是镗床进给量表格取进给量f = 0.52 mm /r，切削 速度 v = 10 m / min确定浮动镗切削速度和工作台每分钟的进给量主轴转速：n =卩0=48.97 r / minD65由T68卧式镗床对应主轴转速表可得选取主轴转速为50 r12£ _ l l1 l2 l3fnfn3 5mm ; I30。t j =/ min由公式得 v = 1D00n=10.21m/min(4 )浮动镗基本时间aI讦一（23）; l = 200mm tankr200鳶5504 5 = 8.13min0.52 50、专用夹具设计

19、为了提高劳动生产率，保证加工质量， 降低劳动强度， 通常需要设计专用夹具。经过与指导教师协商， 决定设计工序粗镗、半精镗、 精镗及浮动镗孔巾65H7。1.设计宀宗旨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。65H7 使本夹具主要用来粗镗、半精镗、精镗及浮动镗孔巾 其足以满足精度要求。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。2. 夹具设计由于推销孔与 4-M6 孔相隔太近，为避免影响刀具，所以我们不能直接利用 4-M6 孔进行夹紧， 在这里我们采用压 板的形式在离需要加工

20、的孔的位置稍远的地方对大端面采取对称夹紧，如装配图所示，如此对称两块压板夹紧，夹紧力大，且作用力均衡，减小夹紧力对零件的变形。压板压紧工件还可防止工件在加工过程中的振动和转动。参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力F之间的关系 ：F夹=KF轴向力：F夹=KF J ( N )在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数K K1K 2K 3.3. 零部件的选用支承板采用标准件；上表面采用铰链压板，因为压板与零件上表面不一定能够完全贴合， 造成点受力而不能很好的夹紧，所以使用弧形压块以保证面接触使夹紧力均匀；为保证镗杆受力变形在一定的标准范围内，采用标准件镗套。4.

21、对机床专用夹具的基本要求( 1 )稳定地保证工件的加工精度( 2 )提高机械加工的劳动生产率( 3 )结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件( 4 )应能够降低工件的制造成本以缩短夹( 5 )适当提高夹具元件的通用化和标准化程度， 具制造周期，降低夹具成本5.装配图IMGu¥s殳启:一1JllujTEIun701怙，軸加曲她 亂W»in»9WM> 调昭删it帽M 4I%ML恨 it* 1?«4HSee：3二月開n."ja UB" I：- I 2""冒訂四、课程设计心得体会课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅

22、检验了我所学习 的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事 情，又如何完成一件事情。 在设计过程中， 与同学分工设计， 和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学 会了宽容，学会了理解。课程设计是我们专业课程知识综合 应用的实践训练，着是我们迈向社会，通过这次夹具设计， 本人在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本 专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次输出轴夹具 设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力， 巩固与 扩充了输出轴夹具设计等课程所学的内容，掌握输 出轴夹具设计的方法和步骤，掌握输出轴夹具设计的基本的 模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方 案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力， 熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复 习，独立思考的能力也有了提高。 由于本人的设计能力有限， 在设计过程中难免出现错误， 恳请老师们多多指教 ,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。本次的机械制造工艺课程设计让我又重新温习了书本上的内容，我明 白了不论什么时候不管干什么事总是离不