课程设计连接壳体的工艺规程及钻3XΦ7的工装说明书

1、 机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目：连接壳体的工艺规程及钻3X7的工装夹具设计班级：姓名：学 号： 指导教师：完成日期：任 务 书设计题目: 连接壳体的工艺规程及钻3X7的工装夹具设计1、2、 (1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:（中批生产）三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图（A0或A1） 1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机

2、床夹具设计全部内容。（约5000-8000字） 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，绘制零件图。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具装配图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计算 ，设计方案 ，图纸表

3、达 ，说明书撰写 。综合评定成绩： 指导教师日期摘要这次设计的是总泵缸体。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。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。最后制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础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实际的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的

4、能力。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导。 目录一、零件分析11.1 零件的作用11.2 零件的工艺分析1二、工艺规程设计22.1 确定毛坯的制造形式22.2 基面的选择的选择22.3 精基准的选择32.4 制定工艺路线42.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.6 确定切削用量及基本工时6三、 夹具设计17四、体会与展望23五.参献文献24 一、零件分析1.1 零件的作用连接壳体的作用待查1.2 零件的工艺分析二、工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，由于零件成批生产，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

5、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。2.2 基面的选择的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。

6、（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取40外圆为定位基准，利用V型块为定位元件。2.3 精基准的选择 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

7、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。以6和30孔（一面2销）为定位精基准，加工其它表面及孔。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

8、门的计算，在此不再重复。2.4 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：铣40左端面 工序：铣40右端面 工序：钻12孔，车30，31孔，40外圆，55端 工序：钻3-7孔，扩3-12孔 工序：钻6孔，扩12孔工序：铣M6孔所在的端面 工序：钻M6螺纹底孔，攻丝工序X：终检，入库。方案二工序：铸造。 工序：时效处理 工序：铣40左端

9、面工序：铣40右端面工序：钻12孔，车30，31孔，40外圆，55端工序：钻3-7孔，扩3-12孔工序：钻6孔，扩12孔 工序：铣M6孔所在的端面 工序：钻M6螺纹底孔，攻丝 工序X：磨40外圆。55端面 工序XI：终检，入库。方案一和方案二的区别在于，方案一在加工完所有的后，在最后增加了一道磨40外圆和70端面的工序，因为这2个端面的粗糙度要求为0.8，车很难满足要求，因此我们增加此道磨的工序是比较合理的，综合考虑我们选择方案一，具体的加工路线如下工序：铸造。 工序：时效处理 工序：铣40左端面 工序：铣40右端面 工序：钻12孔，车30，31孔，40外圆，55端 工序：钻3-7孔，扩3-1

10、2孔 工序：钻6孔，扩12孔工序：铣M6孔所在的端面 工序：钻M6螺纹底孔，攻丝工序X：磨40外圆。55端面工序XI：终检，入库。2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定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和工步如下： 1.30mm的孔查机械加工工艺手册P49页表2-33可知铸造单边余量为2mm2. 30mm的孔端面，查机械加工工艺手册P49页表2-33可知铸造单边余量为2mm2.6 确定切削用量及基本工时工序：铣40左端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完

11、，则2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为工步二：铣刀右端面的切削用量的计算如上，其计算工时的计算如下切削工时：，则机动工时为工序III：钻，扩，绞12孔工步一钻孔至11确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工14孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时

12、为工步二：扩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根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步3：铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为工序20：车30孔工步一：粗车30的内圆根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度 t= =4mm; =0mm;工步二：精车30内圆根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度 t= =4mm; =0mm;工序25 钻3-7孔锪孔12深7个钻7孔的切削用量

13、及基本工时根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=10m/min t= =4mm; =3mm;、加工实心孔进的切削用量. 现已知 =0.36mm/r (切削手册)表2.7 =42.25m/min (切削手册)表2.13取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r2) 削速度v=0.4×42.25=16.9m/min. t= =6mm; =0mm;t= =4mm; =3mm;t= =6mm; =0mm;工序35：铣M6所在的端面，立式铣床X53选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片

14、采用YG8,，。2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则5） 决定每次进给量及切削速度 根据X53型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取6） 计算工时切削工时： ，则机动工时为工序：钻M6螺纹孔钻M6螺纹底孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，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0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工序：

15、攻丝M6攻螺纹M6mm。 按机床选取，则机动时，攻M6孔工序X：磨40外圆，70端面 (1) 磨40mm外圆柱面机床M6025K万能磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0157mm/st 3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返

16、一次砂轮径向进给量0.55(min)磨70端面的切削用量及基本工时的计算如上，在此不再累述三、 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，决定设计钻3-7孔的钻床夹具本夹具主要用于铣3-7孔面，精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。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

17、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。30，6的孔已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的30孔和6作为定位基准，即采用经典的一面2销定位。采用40端面限制3个自由度，圆柱销限制2个自由度，削边销限制一个自由度，这样空间的6个自由度都已经限制完，我们既可以开始加工工件。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（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： f=0.13mm/r代入公式（5-2）和（5-3） 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进

18、行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。一面两销定位误差(1)移动时基准位移误差 （式5-5）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙代入（式5-5）得： = = (2) 转角误差 （式5-6）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 削边销孔的最大偏差 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与定位销最小配合间隙其中： 则代入（式5-6）得：则： 3-7的加工需钻，然后扩孔，我们切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：。即用&#

19、248;7的麻花钻钻孔，根据GB114184的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为7。查机床夹具标准件可知快换钻套的结构如下具体的尺寸如下因为快换钻套和夹具体是间隙配合，为了防止钻孔的时间快换钻套的转动，我们用压紧螺钉压紧，使用压紧螺钉的好处，我们旋转下压紧螺钉，然后转动钻套即可取出工件，有上图快换钻套的尺寸 可知，和7孔相配合的快换钻套的压紧螺钉为M6。 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为铣切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。夹具装配图附图如下夹具