機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)套筒零件的工藝規(guī)程及鉆3Φ4.5孔的夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、設(shè)計(jì)說明書題目：套筒的工藝規(guī)程及鉆3-4.5孔的夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)老師：摘 要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。套筒加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件

2、以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。全套圖紙，加153893706abstrctthis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowl

3、edge.the reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. must first carry on the analysis in the technological de

4、sign to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; after that is carrying on the size computation to a components each labor step of working pro

5、cedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection

6、part as well as other parts; position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.keywords: the craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the loc

7、alization, the error目 錄序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工藝分析 2二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1確定毛坯的制造形式 32.2基面的選擇 32.3制定工藝路線 52.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 72.5確定切削用量及基本工時(shí) 8三 夾具設(shè)計(jì) 123.1問題的提出123.2定位基準(zhǔn)的選擇123.3切削力及夾緊力計(jì)算133.4定位誤差分析143.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明15總 結(jié)17致 謝18參考文獻(xiàn) 19序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它

8、行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。套筒的加工工藝規(guī)程及其鉆孔的的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既

9、要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。一、 零件的分析1.1 零件的作用套筒零件的的作用，待查1.2 零件的工藝分析套筒有2組組加工面他們有位置度要求。這2個(gè)加工面的分別為1，以外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括軸肩的各個(gè)端面和內(nèi)孔。2：以內(nèi)圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括外圓，鉆孔，銑頂面槽。二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件的材料為20鋼，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用精密模鑄造。2.2 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要

10、工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐

11、磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)套筒這樣的零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。以零件的上端的不加工平面作為粗基準(zhǔn)。因?yàn)樘淄彩交剞D(zhuǎn)體零件，回轉(zhuǎn)體零件通常以不加工的外圓面為定位粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重

12、合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。精基準(zhǔn)的選擇：我們選擇以加工內(nèi)圓面精基準(zhǔn)2.3 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度

13、等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序：下棒料工序：正火hbs125-156工序：車端面保證總長63工序：車外圓保證臺(tái)階長63工序：鉆直徑為8的 通孔工序：車外圓20工序：車端面保證總長62工序：擴(kuò)孔11深47工序：精鏜孔11.097-12。工序x：半徑車外圓18工序xi：倒角1x45度工序xii：半精車外圓為18.5工序xiii：半精車外圓18.006-18工序xiv：切槽2x45度工序xv：倒角1x45度工序xvi：鉆4.5通孔工序xvii：質(zhì)檢。工序xiii：入庫方案二：工序：下棒料工序：正火hbs125-156工序：車端面保證總長63

14、工序：車外圓保證臺(tái)階長63工序：鉆直徑為8的 通孔工序：車外圓20工序：車端面保證總長62工序：精鏜孔11.097-12工序：擴(kuò)孔11深47工序x：半徑車外圓18工序xi：倒角1x45度工序xii：半精車外圓為18.5工序xiii：半精車外圓18.006-18工序xiv：切槽2x45度工序xv：倒角1x45度工序xvi：鉆4.5通孔工序xvii：質(zhì)檢。工序xiii：入庫方案一和方案二的區(qū)別在于方案一在在車外斷面后在精鏜孔，這樣就很好地保證了工件的精度，同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率。綜合考慮我們選擇方案一。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機(jī)械手手指材料為20鋼生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造

15、毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。2、 套筒的內(nèi)圓面還有外圓面，精度要求較高，所以要進(jìn)行精銑，其加工余量為2.5mm。套筒的端面精度要求較低，一次走到切除，余量為2mm2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序iii：車端面保證總長631粗車：37 60圓弧和臺(tái)階面 選擇37mmyg6車刀1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7，后刀面最大磨損

16、為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命t=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，查得 vc98mm/s，n=439r/min,vf=490mm/s據(jù)ca6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度v c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=v fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為pcmpcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,vfc=475mm/s，v c=119.3m/mi

17、n，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tml/ vf=(12+10)/475=0.046min。車： 小端面 選擇r15mmyg6車刀1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命t=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，查得 vc98mm/s，n=439r/min,vf=490mm/s據(jù)ca6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=

18、475r/min,vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度v c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=v fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為pcmpcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,vfc=475mm/s，v c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tml/ vf=(9+5)/475=0.029min。工序v：鉆，絞，直徑為8的通孔鉆孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔

19、時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為2、擴(kuò)孔利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機(jī)床說明書，選取則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序iii：銑溝槽1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用yg8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)x62型銑床說明書，其功

20、率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取750當(dāng)750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=59 ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序vi：切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆底孔，攻螺紋m8mm。鉆底孔： 選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：攻螺紋m8mm： 選擇m8mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：工序：鉆4.5通孔選擇高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.56） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：三、 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)

21、率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)鉆3-4.5孔夾具設(shè)計(jì)。3.1 問題的提出 本道工序加工3-4.5孔，精度不高，因此我們采用已加工好的12孔定位，因?yàn)榭讖阶陨磔^小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，鉆模板的壓緊力即可以滿足要求3.2定位基準(zhǔn)的選擇采用12孔定位，用圓柱銷定位，采用滑柱式鉆模板，靠鉆模板壓緊工件，同時(shí)采用導(dǎo)向削邊銷定位，其作用防止工件旋轉(zhuǎn)和固定鉆模板。定位方案如下:3.3切削力和夾緊力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊(cè)得：鉆削力 式（5-2）鉆削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得

22、 本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。3.4定位誤差分析一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。根據(jù)零件圖可知，t=0.28mm， td=0.25mm，。已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。3.5夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說明使用圓柱銷定位，采用滑柱帶動(dòng)鉆模板快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用快換鉆套，當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地?fù)Q下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)裝配圖附圖如下總 結(jié)這次設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和autocad等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只