底板座架課程設(shè)計(jì)說明書

1、目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù).1二、零件分析.1 1、零件的作用.2 2、零件的工藝分析.2三、選擇毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯.2 1、選擇毛坯.2 2、確定加工余量、尺寸和公差.3 3、設(shè)計(jì)毛坯圖.3四、總體方案的確定.4 1、定位基準(zhǔn)的選擇.4 2、零件加工方法的選擇 .43、制定工藝路線.54、選擇機(jī)床65、選擇夾具76、選擇刀具77、選擇量具78、確定切削用量及基本時(shí)間8五、夾具設(shè)計(jì).10 1、定位方案.10 2、夾緊方案. 11 3、定位元件和定位裝置的設(shè)計(jì)和選擇 . . . .114. 導(dǎo)向方案.11六、繪制夾具裝配總圖.12七、夾具使用說明.13八、機(jī)構(gòu)特點(diǎn).13九、夾具精度分析 . .

2、 . . 13十、設(shè)計(jì)心得. 15十一、參考文獻(xiàn). .16 摘要：本設(shè)計(jì)對底板座架的各個(gè)加工難點(diǎn)、生產(chǎn)類型進(jìn)行了分析，針對零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行毛坯設(shè)計(jì)、對其工藝過程進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)了各個(gè)加工工序的工裝夾具，對十字孔加工的夾具進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對其它座架零件的加工有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：底板座架 工藝 工裝夾具 設(shè)計(jì)序言機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)是包括機(jī)械制造基礎(chǔ)，互換性基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等其他課程綜合結(jié)合而成，是大學(xué)里面的比較重要的一門課程。這次課程設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用各科基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床夾具這一典

3、型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后和畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有很多不足之處，希望各位老師多加指教。一、設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)題目：底板座架零件,要求加工前后兩個(gè)端面，保證尺寸124,表面粗糙度ra值為12.5，進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）設(shè)計(jì)說明書1份（2）工藝過程卡1份（3）機(jī)械加工工序卡1份（4）夾具裝配圖1張（5）夾具體零件圖1張二、零件分析1、零件的作用零件底板座架在機(jī)械設(shè)備中是不可缺少的其主要作用：（1）構(gòu)架設(shè)備的支撐基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上安裝軸類零件及軸上零件（2）利用他們的工藝結(jié)構(gòu)起到其他重要零件的定位作用（3）用以連接機(jī)器設(shè)備

4、與地面的基礎(chǔ)零件2、零件的工藝分析該零件外圓和幾個(gè)孔的尺寸精度要求比較高，加工會有些困難。它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜不對稱。以軸的中心線為基準(zhǔn)，需加工面的的表面粗糙度都易獲得。十字孔的的位置度要求雖說并不高，但需要經(jīng)過一番尺寸鏈的計(jì)算才能獲得。上端幾個(gè)臺階平面不好加工，各平面是以斜面和圓面連接，加工有些費(fèi)時(shí)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)已知底板座架零件,要求加工36h7孔，保證尺寸18.5±0.2,進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。三、選擇毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖1、選擇毛坯該零件材料是ht200?？紤]到該零件為不規(guī)則形狀，結(jié)構(gòu)比較的復(fù)雜，在加工過程中多半是在車床和銑床上，零件可以靜止不動，但也有的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，因此選用鑄造件，也可以較好的

5、保證零件的形狀結(jié)構(gòu)。2、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)附錄4，鑄鐵的公差及機(jī)械加工余量按gb/t 6414-1999 標(biāo)準(zhǔn)。確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量如下。（1）公差等級鑄件公差有16級，常用的為ct4ct13，該零件采用砂型鑄造手工造型，材料是灰鑄鐵，根據(jù)附表4.1查得，公差為ct11ct13。（2）要求的機(jī)械加工余量根據(jù)附表4.3查得，鑄件的機(jī)械加工余量為35mm。（3）確定毛坯尺寸由零件圖可知，所有的表面粗糙度都ra3.2m,所以所有表面加工余量都無須增大。（4）確定毛坯尺寸公差由于零件是鑄件，所以尺寸公差一般非常大，根據(jù)附表4.2查得，公差帶在5.6

6、至11mm。3、設(shè)計(jì)毛坯圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)，繪出該零件的毛坯圖如下：四、總體方案1、定位基準(zhǔn)的選擇本零件總體是帶通孔的軸，后加一個(gè)半圓帶孔的底座。以軸的中心線為其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)以軸為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，選軸及前后一端面為精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)也可以用上端面。2、零件加工方法的選擇 本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、平面及小孔等，材料為ht200。（1）面的加工方法 、左端面表面粗糙度ra6.3m,粗車即可達(dá)到要求。、r52左端面、臺階面和軸上銑的平面的尺寸精度和表面粗糙度要求較低，經(jīng)過粗銑即可達(dá)到。、前后兩個(gè)端面尺寸精度要

7、求和表面粗糙度要求較低，經(jīng)過粗銑即可。、45h6mm外圓面，公差等級為it6，面粗糙度為ra3.2m,需進(jìn)行粗車、半精車、粗磨和精磨，附表4.7。（2）孔的加工方法、13mm內(nèi)孔，沒有注公差尺寸,根據(jù)gb180079規(guī)定其公差等級按it14，表面粗糙度為ra25m,只需要進(jìn)行鉆削即可。、18mm內(nèi)孔，沒有注公差尺寸, 表面粗糙度為ra25m, 只需要鉆銷即可。、22h7mm內(nèi)孔，公差等級為it7，面粗糙度為ra3.2m, 需進(jìn)行鉆孔和鉸孔。、36h7mm內(nèi)孔，公差等級為it7，面粗糙度為ra3.2m, 需進(jìn)行粗鏜和精鏜。、m10-6h螺紋孔，粗糙度為ra6.3m，加工到小徑尺寸后，考慮到加工效

8、率選用機(jī)加攻絲。3、制定工藝路線按照先加工基準(zhǔn)面和先粗后精的加工原則，該零件加工可以按下述工藝路線進(jìn)行。工序1：粗車左端面以及粗車45h6mm外圓工序2：粗銑上臺階面工序3：粗銑前后兩端面工序4：粗鏜36h7mm孔工序5：鉆13mm、18mm、22mm孔工序6：鉸22h7mm孔工序7：半精車45h6mm外圓工序8：切槽3*1工序9：倒角c2工序10：鉆螺紋孔m10-6h工序11：攻螺紋孔m10-6h工序12：精鏜36h7孔工序13：精銑上臺階面工序14：精銑外圓上表面工序15：粗磨45h6外圓工序16：精磨45h6外圓工序17：鉗工去毛刺工序18：終檢入庫4、選擇機(jī)床 、粗車、半精車、精車。中

9、批生產(chǎn)要求有很高的生產(chǎn)率，所以選用數(shù)控普通臥式車床能滿足要求。本零件的外廓尺寸不大，但精度要求比較高，故選用ca6140型臥式車床。、粗鏜孔、精鏜孔。由于加工的零件尺寸不大，加工精度比較高，所以選用t611型立式鏜床。、要加工平面和打孔。由于加工的面不能回轉(zhuǎn)加工，加工的孔是工藝孔，尺寸和精度要求都不高，但考慮到加工效率，因此可以在銑床、鉆床上加工，所以選用x6132型萬能升降臺銑床、z5135型立式鉆床。、加工螺紋。由于螺紋的孔徑比較小，所以采用機(jī)動攻絲，選用z5135型普通立式鉆床。5、選擇夾具本零件加工時(shí)除工序5、6、7、8、9使用三爪自定心卡盤外，其他所有工序都要使用專用夾具。6、選擇刀

10、具 、在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工采用yg類硬質(zhì)合金車刀。切槽選用相應(yīng)寬硬質(zhì)合金刀。為了提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀（gb5343.1-1985,gb5343.2-1985）。、銑刀按附錄選直柄立銑刀摘自（gb/t 6117.1-1996）。、鉆孔選用相應(yīng)大小直徑的鉆頭。由于螺紋要求的精度高，所以所用的絲錐要六級精度。、鏜床粗鏜選用單刃鏜刀，半精鏜、精鏜選用雙刃鏜刀7、選擇量具本零件屬于中批生產(chǎn)，一般情況下盡量用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考附表，選擇的量具如下表：加工所用的量具加工面尺寸尺寸公差量具長152自由公差讀數(shù)值0.05、測量

11、范圍0300游標(biāo)卡尺槽3×1外圓450016讀數(shù)值0.01、測量范圍2550千分尺長225自由公差讀數(shù)值0.05、測量范圍0300游標(biāo)卡尺深95讀數(shù)值0.05、測量范圍0200深度游標(biāo)卡尺深55內(nèi)孔13鉆頭保證內(nèi)孔18內(nèi)孔220025讀數(shù)值0.01、測量范圍530內(nèi)徑千分尺50圓臺自由公差讀數(shù)值0.05、測量范圍0300游標(biāo)卡尺8孔臺階面自由公差讀數(shù)值0.05、測量范圍0300游標(biāo)卡尺端面53孔0025讀數(shù)值0.01、測量范圍530內(nèi)徑千分尺m10螺紋孔0016螺紋通止規(guī)8、確定切削用量及基本時(shí)間1、車外圓53mm到45h7mm、確定背吃刀量粗車圓時(shí)，=2.0mm半精車時(shí)，=1.5m

12、m精車時(shí)，=0.5mm、確定進(jìn)給量f粗車時(shí)，根據(jù)附表4.12，取f=0.7 mm/r半粗車時(shí)，根據(jù)附表4.12，取f=0.2 mm/r精車時(shí)，根據(jù)附表4.12，取f=0.2 mm/r、確定切削速度vc粗車時(shí)，查附表4.12，取vc=71m/min半精車時(shí)，查附表4.12，取vc=101m/min精車時(shí)，查附表4.12，取vc=114m/min、確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n.n =n=n=、計(jì)算基本時(shí)間 。被加工軸的長度l=155mm=、確定輔助時(shí)間查教材相關(guān)資料有，變換刀架的時(shí)間為3s，變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為1.2s，啟動和調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為3s，共計(jì)=7.2s。2、車端面查教材相關(guān)資料，約為10s左

13、右。3、倒角c2取n=760r/min,基本時(shí)間=1.8s，輔助時(shí)間=4.8s。4確定加工時(shí)間 tj=總+總=163.6s啟動機(jī)床的時(shí)間為1.2s,取量具并測量的時(shí)間為30s,共計(jì)t=194.8s。五、夾具設(shè)計(jì)1、定位方案工件以圓柱孔13內(nèi)表面作為定位基準(zhǔn),采用定位銷（圓柱銷）作為定位元件，限制兩個(gè)自由度（，），螺紋孔處圓柱銷限制三個(gè)自由度（，），22處定位塊與螺栓的組合限制一個(gè)自由度（）組合定位方案，將工件的六個(gè)自由度全部限制。定位方案如下圖所示2. 夾緊方案 由于工件為中等批量生產(chǎn)，產(chǎn)量不大，宜用簡單的手動夾緊裝置。且該工序選用臥式銑床，故適宜采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，使工件裝

14、卸迅速、方便。因?yàn)樵摷庸ぶ械那邢髁εc軸線方向垂直，主要考慮工件不會沿著x軸移動和繞y軸旋轉(zhuǎn)，為了保證尺寸的精度，螺紋孔和工件右側(cè)面處的螺栓要擰緊。3.定位元件和定位裝置的設(shè)計(jì)和選擇1 圓柱銷 材料: 20鋼  熱處理55-60hrc,按gb/t699-1999查得定位銷。 2 螺栓材料: 40cr  熱處理39-44 hrc,按gb/t5782-2000查得螺栓。3 對刀塊材料：20鋼  熱處理58-64hrc,按gb/t699-1999查得對刀塊。 4. 導(dǎo)向方案

15、 夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工之前，尚需進(jìn)行夾具的對刀，使刀具相對夾具定位元件處于正確位置。對刀的方法通常有三種：試切法對刀，調(diào)整法對刀，用樣件或?qū)Φ堆b置對刀。不管采用哪種對刀方法，都涉及到對刀基準(zhǔn)和對刀尺寸。通常是以與工件定位基準(zhǔn)重合的定位元件上的定位面作為對刀基準(zhǔn)，以減少基準(zhǔn)變換帶來的誤差。為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對位置，本工序應(yīng)在銑床夾具上應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件對側(cè)裝對刀塊，如下圖所示。六、繪制夾具裝配總圖七、夾具使用說明安裝工件時(shí)，把定位銷放入，讓工件豎直放入，將圓柱銷放入螺紋孔處，放入墊塊，旋轉(zhuǎn)螺栓壓緊工件即可。八、機(jī)構(gòu)特點(diǎn)本夾具結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，采用一般的夾

16、緊定位方式，操作易懂、方便，有利于節(jié)約加工時(shí)間。九夾具精度分析在機(jī)床上使用夾具加工一批工件時(shí)，影響工件加工精度的誤差因素有:1) 定位誤差2) 安裝誤差3) 夾具誤差4）加工方法誤差=/3 工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加，因此保證工件加工精度的條件是： =即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)需要留出一定的精度儲備量,因此將上式改寫為： -或 =-0 >0時(shí),夾具能滿足工件的加工要求. 值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項(xiàng)公

17、差值確定是否合理。由以上就可以計(jì)算出底板座架前后端面的加工精度工件在銑床上加工前后端面時(shí)，加工精度的計(jì)算列于下表中。 由表可知，該夾具能滿足工件的各項(xiàng)精度要求，且有一定的精度儲備。 表2.1 加工要求 mm 0 0(0.025/3)mm=0.008+=(0.005)mm =0.0094mm (0.025-0.0094)mm=0.0156mm>0 十設(shè)計(jì)心得這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識。通過這次課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)，我對機(jī)械裝備課程有了更進(jìn)一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當(dāng)然，我們現(xiàn)在對機(jī)械設(shè)計(jì)只不過時(shí)一個(gè)初步的了解，這門課程還有更多的知識等著我們?nèi)W(xué)習(xí)，在這次的課程設(shè)計(jì)里，我學(xué)會了

18、一些機(jī)械設(shè)計(jì)的最基本的理論，同時(shí)也對機(jī)械裝備產(chǎn)生了濃厚的興趣。 通過金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，使我能綜合運(yùn)用夾具課程設(shè)計(jì)及其他相關(guān)專業(yè)課程的知識，學(xué)會了用所學(xué)理論知識指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)了我分析和解決工程實(shí)際問題的能力，使我掌握機(jī)床夾具的一般設(shè)計(jì)方法和步驟，學(xué)習(xí)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊、和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，強(qiáng)化學(xué)生的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技能，提高了其今后走上工作崗位所需的專業(yè)技能。  在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計(jì)和計(jì)算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯(cuò)誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問題，這也是我今后努力的方向，我會繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，來豐富自己的知識。 參考文獻(xiàn)1 陳立德 .機(jī)械制造