制定夾具底座零件（圖5-37）的加工工藝設計鉆3×M8底孔的鉆床夾具含CAD圖紙設計

制定夾具底座零件（圖5-37）的加工工藝設計鉆3×M8底孔的鉆床夾具含CAD圖紙設計,制定,制訂,夾具,底座,零件,37,加工,工藝,設計,m8,底孔,鉆床,cad,圖紙 機械制造技術課程設計說明書 設計題目：制定夾具底座零件（圖5-37）的加工工藝設計鉆3×M8底孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 序 言 機械制造工藝課程設計是在我們完成了全部基礎課、技術基礎課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實習之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 通過本次課程設計，應該得到下述各方面的鍛煉： 1.能熟練運用機械制造工藝設計中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2.提高結(jié)構(gòu)設計的能力。通過設計夾具的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3.會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。 就我個人而言，通過這次設計，基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設計，機床專用夾具等工藝裝備的設計等。并學會了使用和查閱各種設計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識，解決現(xiàn)代實際工藝設計問題，鞏固和加深了所學到的東西。并在設計過程中，學到了很多課堂上沒有學到的東西。 I 學生姓名： 專 業(yè)： 題 目：制定夾具底座零件（圖5-37）的加工工藝，設計鉆3xM8底孔的鉆床夾具 內(nèi) 容 序號 文 件 名 稱 數(shù) 量 1 說明書 1份 2 夾具裝配圖 1張 3 零件圖紙 5張 4 工序卡 5張 5 工藝過程卡 1張 學生姓名： 專 業(yè)： 題 目：制定夾具底座零件（圖5-37）的加工工藝，設計鉆3xM8底孔的鉆床夾具 目 錄 序言 I 第1章 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 第2章 工藝規(guī)程設計 2 2.1 確定毛坯的制造形式 2 2.2 基面選擇 2 2.3 制定工藝路線 3 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3 2.5 確定切削用量及基本工時 4 第3章 專用夾具設計 9 3.1設計主旨 9 3.2夾具設計 9 3.2.1定位基準的選擇 9 3.2.2切削力和加緊力計算 9 3.2.3定位誤差分析 10 3.2.4卡具設計及操作的簡要說明 10 課程設計心得體會 11 參考文獻 12 1 目 錄 序言 I 第1章 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 第2章 工藝規(guī)程設計 2 2.1 確定毛坯的制造形式 2 2.2 基面選擇 2 2.3 制定工藝路線 3 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3 2.5 確定切削用量及基本工時 4 第3章 專用夾具設計 9 3.1設計主旨 9 3.2夾具設計 9 3.2.1定位基準的選擇 9 3.2.2切削力和加緊力計算 9 3.2.3定位誤差分析 10 3.2.4卡具設計及操作的簡要說明 10 課程設計心得體會 11 參考文獻 12 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 本次課程設計題目給定的零件是夾具體底座，該零件的功用是連接夾具的其他組成部分并可安裝固定在機械加工工作臺上，夾具體座上表面有三個螺紋通孔用以連接，下表面含有一半Y形槽，用來進行夾具體的移動和導向。 1.2 零件的工藝分析 夾具體座的加工表面可以分為三組：一是以夾具體座各表面為加工的加工表面，二是以夾具體座右下表面為加工的表面，三是以夾具體座上表面和右端面為加工表面的孔加工。 1. 加工夾具體座的加工表面，上表面長度是234X60mm 以及倒角，還有下表面為190X60mm的加工表面，以及前后左右端面的粗加工以及精加工。 2. 加工夾具體座的左下表面，銑半Y形槽，角度要求為55° 3. 加工上表面3XM8mm和右端面2XM8mm的螺紋通孔。 第1組的加工表面有些要求： 下表面的精度加工要求為1.6umm，需要精加工；在其中間有深2mm的表面，其精度要求為12.5um，只需要粗銑成型即可。除此之外，在下表面的左右還有2X R2的耳形，在加工時應得到保證。 由以上的數(shù)據(jù)可知道，對于這三組數(shù)據(jù)而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另二組，并保證它們之間的位置精度要求。 第2章 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮到該零件在車床中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產(chǎn)，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金屬模砂型鑄造。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.2 基面選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 1. 粗基準的選擇 經(jīng)分析這個零件圖，粗基準選擇底面和夾具體座的兩個端面，因為從圖中可以看出，上表面的高度，是以底面標出的，則是以底面為基準，夾具體左側(cè)也是標出了數(shù)值。所以，按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準：若零件有若干個不加工時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高度的不加工表面作為粗基準）選擇這三個面，因為，這個零件基本每個面都要加工，而且也不是很好裝夾，也只有這三個平面好裝夾些，這樣可以，限制、、、，再用壓釘壓住夾具體座下面的底座部分，可以限制、這六個自由度，以達到完全定位。 2. 精基準的選擇 精基準的選擇主要應該考慮準基重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 工藝路線方案: 工序1:鑄件 工序2: 熱處理——正火 工序3: 粗銑銑削夾具體座的上表面以及各個前后左右端面 工序4: 粗銑銑削夾具體座的下表面，并加工出108X60mm深2mm的槽，精銑下表面，不需精銑加工深2mm的槽 工序5: 銑削夾具體座的左下表面半Y形槽，并保證其角度要求為55° 工序6: 鉆削上端面為3Xφ6.8mm的通孔，攻螺紋3XM8mm 工序7: 鉆削夾具體座右端面的2Xφ6.8mm的通孔，攻螺紋2XM8mm 工序8: 熱處理，淬火表面硬度40~45HRC 工序9: 磨削夾具體下表面，并保證其精度要求為1.6um 工序10:終檢 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “夾具體座”零件材料為HT200，毛坯重量約為5.00Kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用金屬模砂型鑄造。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 銑上表面 考慮上表面面的粗糙度Ra為6.3，參照《機械制造工藝設計手冊》——以下簡稱“手冊”，表1—43，確定工序尺寸為 Z=3.0mm，其中粗加工的加工余量Z=2.0mm，精加工的加工余量Z=1.0mm。右端面沒有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位3.0㎜。 2．銑前后左右端面 根據(jù)“手冊”表1—49，取上表面的機械加工余量為4.0mm，下表面的余量為3.0mm。 粗銑上表面 Z=3.0mm 精銑上表面 Z=1.0mm 粗銑下表面 Z=3.0mm 3. 銑下表面 粗銑16mm 2Z=4.0mm 半精銑18mm 2Z=2.0mm 毛坯制造尺寸及技術要求見毛坯圖。 2.5 確定切削用量及基本工時 采用計算法確定各工序切削用量： 1. 銑上表面234X60mm以及前后左右各個端面 =0.08mm/ 齒（參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關手冊，確定v=20m/min 采用高速鋼立銑刀，在=50mm,齒數(shù)z=5。則 ==r/min=127.4r/min 現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 =125r/min,故實際切削速度為 V===19.6m/min 當nw=125r/min時，工作臺的每分鐘進給量應為 =0.085125mm/min=50mm/min 查表知，剛好有=50mm/min 切削工時：由于銑刀的直徑比工作表面窄，所以一刀就不可以銑完整個工作表面，于是可以用作圖法得出銑刀的行程2=4=240mm。因此，機動工時為 ===4.8min 2. 銑下表面，下端保證總長為190mm,上端保證總長16cn,并且中心到右邊端面為49mm, 并且上下端面距為8mm： 工步1:粗銑，=0.08mm/ 齒（參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關手冊，確定v=20m/min 采用采用高速鋼圓柱形銑刀,=50mm,齒數(shù)z=4,則 ==r/min=127.4r/min 現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 =125r/min,故實際切削速度為 V===19.6m/min 當=125r/min時，工作臺的每分鐘進給量 =0.084125mm/min=40mm/min 經(jīng)查表知道，剛好有=40mm/min 切削工時：由于銑刀的直徑比工作表面寬所以一刀就不可以銑完整個工作表面，于是可以用作圖法得出銑刀的行程+82=83-26+16=73mm,由于是兩端，所以=732=146mm因此機動工時為：==min=3.65min 工步2:精銑，=0.08mm/ 齒（參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關手冊，確定v=45m/min 采用采用高速鋼圓柱形銑刀,=50mm,齒數(shù)z=8,則 ns==r/min=286.6r/min 現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 =300r/mi 故實際切削速度為 v==47.1m/min 當nw=300r/min時，工作臺的每分鐘進給量 應為 =0.088300mm/min=192mm/min 切削工時：行程和粗銑的一樣，所以切削工時為， ==min=0.76min 3. 銑削半Y形槽，保證角度要求為55°。 工步1:粗銑，=0.08mm/ 齒（參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關手冊，確定v=20m/min 采用高速鋼立銑刀，在=50mm,齒數(shù)z=5。則 ns==r/min=127.4r/min 現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 =125r/min,故實際切削速度為 V==mm/min=19.6mm/min 當=125r/min時，工作臺的每分鐘進給量 應為 =0.085125mm/min=50mm/min 查表知，剛好有=50mm/min 切削工時：由于銑刀的直徑比工作表面窄，且是兩面，所以一刀就不可以銑完整個工作表面，于是可以用作圖法得出銑刀的行程==330mm,所以得出切削工時是 ==mm/min=6.6mm/min 4. 鉆削夾具體座上表面左側(cè)的3Xφ6.8螺紋孔，孔深30mm 工步1:鉆削底座左側(cè)的M8螺紋孔，孔深30mm。 查相關的表知，，，選用Z35 搖臂鉆床，所以有 按機床選取=170r/min 所以實際切削速度為： 切削工時： 5. 鉆削夾具體座右端面的3Xφ6.8螺紋孔，孔深22mm 工步1:鉆削底座左側(cè)的M8螺紋孔，孔深22mm。 查相關的表知，，，選用Z35 搖臂鉆床，所以有 按機床選取=170r/min 所以實際切削速度為： 切削工時： 工步2:攻螺紋孔M8mm,查相關的表知，,,機床不變，換上M8mm的絲錐。 按機床選取 所以實際切削速度為： 切削工時： 將上述工序逐一填入工藝過程卡，并制定相應工序內(nèi)容。 第3章 專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，通常要設計專用夾具。 根據(jù)課程設計任務書，設計第7道工序鉆3X M8mm孔的鉆床專用夾具。 3.1設計主旨 本夾具主要用來鉆3×M8mm的螺紋孔，對孔進行預加工。 3.2夾具設計 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮鉆孔的位置相關尺寸。 3.2.1定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇底面和兩側(cè)面為定位基準面，保證加工基準和設計基準重合，再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊。 3.2.2切削力和加緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1×S2×S3×S4×F=24.1N 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 3.2.3定位誤差分析 由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。 3.2.4卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。 課程設計心得體會 這次課程設計的基本目的在于鞏固和加深理論知識的掌握，培養(yǎng)我們綜合運用工藝知識能力。通過課程設計的環(huán)節(jié)，我們鍛煉出了具有設計零件機械加工工藝規(guī)程的能力，掌握了加工方法及其機床、刀具、切削用量的選擇與應用，還學會了使用、查閱各種設計資料、手冊和國家標準，以及學會了繪制工序圖、制作工藝卡片等等 通過這次課程設計，希望了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進行一次適應性的鍛煉，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎。這也是難得的機會讓我們更好了解從原料到產(chǎn)品成型、完工的所有工序。 通過課程設計，使我深深體會到干任何事都必須要有耐心細致，說實話，課程設計真的有點累，當我一手清理自己的設計成果，回想起這兩周路程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消。 參考文獻 1 華楚生.機械制造技術基礎. 重慶：重慶大學出版社，第二版； 2 柯建宏.機械制造技術基礎課程設計.上海：華中科技大學出版社，2008； 3 趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊. 上海：上?？茖W技術出版社，第三版； 4 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1999； 5 馬智賢.實用機械加工手冊. 遼寧：遼寧科學技術出版社，2002； 6 丁殿忠，姜鴻維.金屬工藝學課程設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1997.6～14 7 王先逵.機械制造工藝學（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006； 13