底座的夾具課程設(shè)計底座零件的工藝規(guī)程及銑Φ40端面的工裝夾具設(shè)計

1、說明書題目：底座零件的工藝規(guī)程及銑40端面的工裝夾具設(shè)計學(xué) 生： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師：摘 要本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。底座零件的工藝規(guī)程及銑40端面的工裝夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的

2、連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(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)計中注意改進。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.The base parts of the

3、process procedures and milling40 end fixture design including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts p

4、rocessing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, cla

5、mping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved.Keywords:The craft, the working procedure, the cutting s

6、pecifications, clamp, the localization, 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32.1確定毛坯的制造形式 32.2基面的選擇傳 32.3制定工藝路線 42.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 62.5確定切削用量及基本工時 6三 夾具設(shè)計7銑40端面的夾具設(shè)計73.1問題的提出 73.2夾具設(shè)計 73.3切削力及夾緊力計算 73.4定位誤差分析 93.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計103.6夾具設(shè)計及操作簡要說明13總 結(jié)15致 謝16參考文獻 17序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位

7、置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(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)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。底座零件的工藝規(guī)程及銑40端面的工裝夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。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，并設(shè)計出專用夾具，保證零件

8、的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一、 零件的分析1.1 零件的作用底座的作用，待查1.2 零件的工藝分析底座有七組加工面他們之間沒有任何要求，七組加工面分別為：1：112端面2：12088端面3：112端面上4-11孔4：12088端面上4-11孔4：40端面5：D向視圖面6：20孔7：14孔、2-5.5孔二. 工藝規(guī)程設(shè)計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料

9、為HT150，在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 毛坯的設(shè)計底座零件材料為HT150，硬度選用200HBS，毛坯重約1.5Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機械翻砂造型，2級精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設(shè)計如下：1. 112端面112端面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查機械工藝手冊表2-8得：Z=3.02：銑12088端面 120

10、88端面, 粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查機械工藝手冊表2-8得：Z=3.03：112端面上4-11孔，因孔尺寸不大，所以采用實心鑄造。4：12088端面上4-11孔，因孔尺寸不大，所以采用實心鑄造。5：銑40端面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查機械工藝手冊表2-8得：Z=3.06：銑D向視圖面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查機械工藝手冊表2-8得：Z=3.07：鉆20孔，因孔的尺寸不大，所以采用實心鑄造。8：鉆14孔、2-5.5孔，因孔的尺寸不大，所以采用實心鑄造。2.3 基面的選擇的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面

11、選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，底座零件還算比較規(guī)則，所以粗基準容易選擇。選擇底座12088端面及R24孔作為粗基準。對于精基準而言，主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采

12、用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來，方案如下：工序00：鑄造工序05：時效處理工序10：銑112端面工序15：銑120X88端面工序20：鉆112端面上4-11孔工序25：鉆120X88端面上4-11孔工序30：銑40端面工序35：銑D向視圖面工序40：鉆20孔工序45：鉆14孔、2-5.5孔工序50：檢驗至圖紙要求工序55：入庫2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定底座零件材料為HT150，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。1. 112端面112端面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查

13、機械工藝手冊表2-8得：Z=3.02：銑12088端面 12088端面, 粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查機械工藝手冊表2-8得：Z=3.03：112端面上4-11孔，因孔尺寸不大，所以采用實心鑄造。4：12088端面上4-11孔，因孔尺寸不大，所以采用實心鑄造。5：銑40端面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查機械工藝手冊表2-8得：Z=3.06：銑D向視圖面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查機械工藝手冊表2-8得：Z=3.07：鉆20孔，因孔的尺寸不大，所以采用實心鑄造。8：鉆14孔、2-5.5孔，因孔的尺寸不大，所以采用實心鑄造。2.5

14、 確定切削用量及基本工時工序30：銑40端面1. 選擇刀具刀具選取高速鋼端銑刀，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取750當(dāng)750r/min時按機床標準選取3） 計算工時切削工時：，則機動工時為.三、 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計工序30：銑30端面的夾具設(shè)計3.1 問題的提出 本夾具主要用于銑30端面，本道工序加工精度要求不高，沒有位置度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)

15、效率上，精度則不予考慮。3.2 定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。我們采用已加工的兩個11孔為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作

16、為夾緊機構(gòu)。3.3 切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用高速鋼端銑刀 60mm 機床： X62臥式銑床 由3 所列公式 得查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5為加工性質(zhì)系數(shù)1.1為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級螺釘疲勞極限：極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.5

17、4 取s=4 得 滿足要求經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.4 定位誤差分析(1)移動時基準位移誤差 （式5-5）式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙代入（式5-5）得： = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式5-6）式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 削邊銷孔的最大偏差 削邊銷孔的最小偏差 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙其中： 則代入（式5-6）得：則： 3.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離

18、盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度 a=16mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D16-0.014-0.045251046.66.815+0.0235對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成后底座40端面的銑加工，所以選用圓形對刀塊。圓形對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：圖 3.4 對刀塊圖對刀塊尺寸如下塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如

19、下圖所示：圖 3.5 平塞尺圖塞尺尺寸為：表 3.2 平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC1-0.0060.253.6 夾具設(shè)計及操作簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了螺旋夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。銑夾具裝配圖如下總 結(jié)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(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)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。致