鉆6×ΦM10螺紋底孔的夾具設(shè)計-課程設(shè)計說明書

page17課程設(shè)計設(shè)計題目：鉆6×ΦM10螺紋底孔的夾具設(shè)計 系別：機械工程系 姓名：學(xué)號：專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班級年級：同組者：指導(dǎo)教師：劉軍日期： 摘要在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理冷加工工藝中，使用著大量的夾具，用于安裝加工對象，使之占有正確位置，以保證加工零件的精度和工作質(zhì)量。本次設(shè)計主要是對填料箱蓋的專用夾具設(shè)計，是對我們所學(xué)知識的一次考驗，同時也是對我們所學(xué)知識的鞏固和總結(jié)。本次設(shè)計主要從工藝規(guī)程和夾具設(shè)計兩個方面出發(fā)。根據(jù)零件的特點，生產(chǎn)類型以及在工作中的作用，進一步來選擇工藝規(guī)程和家具的設(shè)計。在工藝規(guī)程方面：確定生產(chǎn)類型，綜合考慮準(zhǔn)確度高，生產(chǎn)效率高，以及生產(chǎn)成本等方面，考慮一個最佳方案，在夾具設(shè)計方面，考慮到是蓋類零件需要加工Φ60孔，綜合考慮實際情況機加工經(jīng)濟度，減少裝夾次數(shù)可以在車床上加工Φ60孔，最終完成本次試驗。目錄TOC\o"1-3"\h\u1、填料箱蓋加工工藝過程 41.1零件分析 41.2零件的工藝性分析 42工藝過程的制訂 52.1毛坯類型與鑄造方法 52.2毛坯圖 52.4毛坯技術(shù)要求 62.5基準(zhǔn)面的選擇 62.6粗基準(zhǔn)的選擇 62.7精基準(zhǔn)的選擇原則 62.8工藝路線的擬定 72.9零件表面加工方法的選擇 72.10選擇加工設(shè)備與工藝裝備 92.11確定工序尺寸 92.12確定切削用量及基本時間 92.13.工序一切削用量及基本時間的確定 103、夾具設(shè)計 10鉆Φ13.5孔夾具設(shè)計 103.1零件加工工序的要求分析 103.2確定家夾類型 113.4擬定定位方案和選擇定位方案 113.4-1.定位方案 113.4-2.選擇定位元件 113.5導(dǎo)向裝置的類型及結(jié)構(gòu)的確定 133.6夾緊定位機構(gòu) 143.7最終設(shè)計裝配圖 144設(shè)計心得 15五、參考文獻 161、填料箱蓋加工工藝過程1.1零件分析圖一填料箱蓋為ZW-6/7型空氣壓縮機的密封箱蓋，它通過Φ100f8與Φ65f5與缸座孔配合螺栓固定。長徑為627XΦ30h6的活塞桿通過該零件內(nèi)孔，Φ60H8孔內(nèi)裝入填料，防止活塞桿運動時漏油，右端通過螺栓與壓蓋連接，7.5mm槽內(nèi)裝O型密圈。由于零件用于密封，因此在連接處和裝配處要求精度較高。1.2零件的工藝性分析（1）以Φ65中心線為基準(zhǔn)加工的面：Φ100、Φ155、Φ65外圓面，Φ80與Φ65相接端面。（2）以Φ60孔中線為基準(zhǔn)加工的面：長度為78與Φ60垂直度為0.012粗糙度為0.4的凸臺。毛坯類型砂型機器鑄造件材料HT200時效處理,硬度為190-241HBS序號基本尺寸公差等級公差值余量等級余量值總余量毛坯尺寸1137103.6G2.25.81432Φ155103.6G2.25.81613Φ100114.4G1.45.81064Φ80114.4G1.45.8865Φ65114.4G1.45.8716Φ60125.6E0.46548Φ32113.6E0.4428（3）以Φ60孔中心為基準(zhǔn)加工的十二個孔：6-M13.5,4-M10-6H深20孔深24,2-M10-6H。（4）以左端面和Φ100外圓面為基準(zhǔn)加工7.5表面粗糙度為3.2的密封環(huán)槽。表一（5）以左端面為基準(zhǔn)加工的加工面：零件的右端面。2工藝過程的制訂2.1毛坯類型與鑄造方法根據(jù)所給零件材料為HT200，毛坯類型為鑄件。分析零件的特點和質(zhì)量以及便于加工原則等綜合因素來選擇鑄造。鑄造后對鑄件進行人工時效處理，以免加工后因內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生變形。零件以大批量生產(chǎn)，零件的尺寸輪廓不大而且結(jié)構(gòu)比較簡單，故選用砂型機器鑄造。且生產(chǎn)效率和生產(chǎn)經(jīng)濟度比較高，適宜大批量生產(chǎn)。2.2毛坯圖圖二2.4毛坯技術(shù)要求1.鑄件不能有砂眼、裂痕和局部酥松、氣孔和夾雜等鑄造缺陷。2.正火處理硬度為190-241HBS，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度改善切削加工性能。3.未注圓角為R1-R3。4.起模斜度為0°30'2.5基準(zhǔn)面的選擇基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程的關(guān)鍵，正確合理選擇基準(zhǔn)面，能保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本等?；鶞?zhǔn)面選擇不合理，在加工過程中出現(xiàn)各種問題，不能保證加工質(zhì)量，增加零件不合格率，甚至造成生產(chǎn)無法進行。2.6粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇原則：一.保證相位置要求原則。二.余量均勻分配原則。三.便于裝夾原則。四.粗基準(zhǔn)在一個定位方向上只準(zhǔn)使用一次原則。根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則基準(zhǔn)面要盡可能平整光潔，沒有飛邊和毛刺的缺陷。故選取Φ155的外圓面為粗基準(zhǔn)加工Φ65、Φ80、Φ75外圓面和右端面。2.7精基準(zhǔn)的選擇原則精基準(zhǔn)的選擇首先考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于裝夾原則。根據(jù)精基準(zhǔn)選擇原則：1.“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則3.“互為基準(zhǔn)”原則2.“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則4.“自為基準(zhǔn)”原則5.“便于夾裝”原則故Φ65外圓自為基準(zhǔn)找正進行精加工，再以Φ65外圓中心線為基準(zhǔn)加工Φ60H8的孔、Φ100f8的外圓面保證同軸度和Φ60與Φ80的結(jié)合面保證垂直度。然后以Φ60H8的孔中心線為基準(zhǔn)精加工Φ36凸臺保證垂直度。2.8工藝路線的擬定制定工藝路線以當(dāng)時零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證為出發(fā)點。準(zhǔn)尋工序安排原則，結(jié)合生產(chǎn)綱領(lǐng)，和現(xiàn)有的機床、量具、夾具等因素的綜合考慮，盡量使工序安排科學(xué)合理性，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)可知6-Φ13.5、4-M10-6H深20孔深24以及2-M10-6H 可以通過一次性裝夾進行加工，Φ65、Φ100、Φ75、Φ80可以采用工序集中進行加工減少夾裝次數(shù)和生產(chǎn)時間提高生產(chǎn)效率。工藝安排原則：先基準(zhǔn)后其他，找正劃線，先加工精基準(zhǔn)Φ65的外圓。先面后孔，先加工左右端面、Φ115、Φ100、Φ75、Φ80、Φ65的外圓面，然后加工Φ60、Φ32、Φ47的孔。2.9零件表面加工方法的選擇表二加工表面尺寸精度等級表面粗糙度加工方法備注左右端面IT96.3粗車、半精車未標(biāo)注公差尺寸Φ65外圓面Φ60孔IT101.6粗、半精、精車Φ65與Φ80相接端面IT71.6粗、半精、精車未標(biāo)注公差尺寸Φ115、Φ80、Φ75外圓面IT96.3粗車、半精車未標(biāo)注公差尺寸Φ32、Φ47的孔IT96.3粗車、半精車未標(biāo)注公差尺寸Φ36的凸臺IT60.4粗精磨未標(biāo)注公差尺寸寬7.5的密封環(huán)槽IT83.2粗車、半精車6×Φ13.5的孔以及攻螺紋前的孔鉆孔未標(biāo)注公差尺寸Φ91外圓槽IT133.2方案1.粗車右端面，粗車Φ65、Φ80、Φ75、Φ100外圓面，粗車寬7.5密封槽，粗車Φ32、Φ47的孔。2.粗車左端面，粗車Φ155外圓面，粗車Φ60孔，粗車Φ36凸臺。3.半精車Φ65的外圓面，半精加工右端面，半精車Φ80、Φ75、Φ100外圓面，半精車寬7.5的密封環(huán)槽，半精車Φ32、Φ47的孔，車倒角。4.半精車左端面，半精車Φ115外圓面，半精車Φ60的孔和Φ36的凸臺，車倒角。5.鉆6-Φ13.5、6-Φ9.2的孔。6.攻4-M10-6H深20孔深24的螺紋，攻2-M10-6HD的螺紋孔。7.精車Φ65外圓面，精車Φ65與Φ80相接端面。8.精車Φ60孔和Φ36凸臺。9.粗磨Φ36凸臺。10.精磨Φ36凸臺。11.去毛刺。12.檢驗入庫。2.10選擇加工設(shè)備與工藝裝備由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設(shè)備宜通用機床為主，根據(jù)零件的外形結(jié)構(gòu)以及制定的加工路線，和相應(yīng)設(shè)備條件來選擇相應(yīng)的設(shè)備。由于大部分工序是在車床上完成加工，加工表面有一定的粗糙度要求，以及根據(jù)毛坯尺寸和零件尺寸等相關(guān)要求查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-18選用車床型號為C6132，刀具為普通焊接車刀車外圓面及端面，切槽刀且密封環(huán)槽上壓式機夾車刀車內(nèi)孔和凸臺表2-19。選用Z3025搖臂鉆床鉆孔，選用麻花鉆。磨Φ36選用磨床型號為MGD2120磨床。129頁2.11確定工序尺寸表三加工表面工序雙邊余量（mm）工序尺寸及公差（mm）表面粗糙度（μm）粗半精精粗半精精粗半精精Φ65h5321Φ68Φ66Φ65Φ8042Φ82Φ8012.56.3Φ7532Φ77Φ7512.56.3Φ10042Φ102Φ10012.56.3Φ11542Φ117Φ11512.56.3右端面3112.56.3左端面1112.56.3Φ3231Φ31Φ3212.56.3Φ47142Φ45Φ4712.56.3Φ60321Φ57Φ59Φ60寬7.5槽92Φ93Φ92確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量ap、進給量f、和切削速度VC。確定順序是先確定ap、f在確定VC。2.13.工序一切削用量及基本時間的確定本道工序為粗車（粗車端面、外圓、和孔）。已知材料為HT200，鑄件；機床為C6132臥式車床，工件裝夾在三爪卡盤中。=1\*GB3①確定被吃刀量。粗車雙邊余量為2mm，則單邊余量為1mm。=2\*GB3②確定進給量。已知材料為HT200，刀桿尺寸為16mmX25mm，ap3，工件直徑為60-100mm時，f=0.8～1.2mm選擇1mm/r。確定進給量是否滿足機床進給要求查表5-13的滿足要求。=3\*GB3③確定切削速度。查表5-74可得VC=0.667～1.000M/S取1m/s。=4\*GB3④主軸轉(zhuǎn)速查表得符合要求。確定粗車Φ68mm外圓面所需的時間，粗車Φ68外圓面的長度為l=16mm，因此所需要時間其中i為進給次數(shù)i=1，刀具切入長度l1，l2為刀具切出長度，l3為附加長度。同理確定加工右端面，Φ80，75，Φ100外圓面所需要的時間確定工序一所需要的時間T=2.14其余工序時間的確定方法與上面方法一樣。3、夾具設(shè)計鉆Φ13.5孔夾具設(shè)計3.1零件加工工序的要求分析本夾具主要用來鉆六個孔，由于工藝要求不高，因此主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，提高經(jīng)濟效益。3.2確定家夾類型為了提高勞動生產(chǎn)率，保證生產(chǎn)質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。用來鉆Φ8.5的孔的鉆床專用夾具，本設(shè)計為Z3025搖臂鉆床的專用夾具，刀具為麻花鉆。 3.4擬定定位方案和選擇定位方案3.4-1.定位方案此定位為加工孔，只要固定相對位置，鉆孔時位置不偏差，不旋轉(zhuǎn)就可以達到要求。將零件固定到底板上，零件的Φ60處與底板的內(nèi)孔配合，零件的Φ100與Φ75軸肩處用夾具體的內(nèi)環(huán)面頂住。再將零件和底板一起固定到夾具體上。圖三3.4-2.選擇定位元件可卸轉(zhuǎn)模板：該夾具鉆孔較多，所以采用固定鉆套中的A型?？尚掇D(zhuǎn)模板底板用4個螺釘固定在夾具上端面上。圖四(2)夾具體圖五3.5導(dǎo)向裝置的類型及結(jié)構(gòu)的確定因為是大批量，并且加工孔的直徑不變，故采用A型固定鉆套，固定鉆是直接壓入鉆模板或夾具體中心孔，過盈配合，位置精度高，記過簡單。鉆套高度H是指鉆套與鉆頭接觸部分的長度，太短不能起到導(dǎo)向作用，從而使位置精度降低，太長則增加了鉆套與鉆頭的磨損。一般H為（1-2d），此處鉆孔直徑為13.5，故H選長度為H=203.6夾緊定位機構(gòu)圖六說明：通過螺柱將定位底板和工件夾緊，并用平壓板將定位底板壓緊夾具體上端面，定位底板限制x，y方向的自由度及繞x，y兩個自由度，共四個自由度。夾具體在Φ100處限制z方向1個自由度，共五個自由度就可以達到加工要求。3.7最終設(shè)計裝配圖螺柱將定位底板預(yù)緊，并用螺釘將定位底板固定在夾具體上端端上。圖七4設(shè)計心得機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是機械類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容覆蓋金屬切削原理和刀具、機械加工方法及設(shè)備、互換性與技術(shù)測量技術(shù)、機械制造工藝學(xué)及工藝裝備等，因而也是一門實踐性和綜合性很強的課程，通過實踐對課程基礎(chǔ)有了更深的理解，通過實踐培養(yǎng)了理論聯(lián)系實際的能力和獨立工作能力，以及團隊合作能力。通過本次課程設(shè)計，讓我們學(xué)到的知識得到了進一步的學(xué)習(xí)和鞏固，培養(yǎng)了我們?nèi)婢C合的運用我們所學(xué)到的知識去分析和解決機械制造中問題的能力。通過此次設(shè)計提高了我們的自學(xué)能力，使我們熟悉機械制造中相關(guān)的手冊、圖表和技術(shù)資料，特別是熟悉機械加工工藝規(guī)程制定和夾具設(shè)計方面的知識，并學(xué)會結(jié)合實際生產(chǎn)正確使用這些資料。通過設(shè)計使我們樹立正確的設(shè)計理念，懂得合理的設(shè)計在技術(shù)上應(yīng)該是先進的，在經(jīng)濟上是合理的，并且在實際生產(chǎn)中是可行的。同時通過編寫設(shè)計說明書，提高了我們技術(shù)文件整理、寫作及組織編排能力，為以撰寫業(yè)技術(shù)及科研論文打下基礎(chǔ)。五、參考文獻[1]王先逵.機械加工工藝手冊.2版.北京：機械工業(yè)出版社出版社，2007.[2]趙雪松，任小中，于華.機械制造裝備設(shè)計.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009.[3]朱冬梅，胥北瀾，何建英.畫法幾何及機械制圖.6版.北京：高等教育出版社，2008.[4]柯建宏.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計.2版.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2012.[5]張世昌，李旦，高航.機械制造技術(shù).2版.北京：高等教育出版社，2007.基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應(yīng)用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的