底板座架課程設(shè)計說明書

1、目 錄一、設(shè)計任務1二、零件分析: .11、 零件的作用：.22、 零件的工藝分析.2三、選擇毛坯尺寸，設(shè)計毛坯 21、選擇毛坯22、確定加工余量、尺寸和公差 33、設(shè)計毛坯圖3四、總體方案的確定 .41、 定位基準的選擇.42、 零件加工方法的選擇 .43、制定工藝路線-.54、選擇機床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間 8五、夾具設(shè)計1、 定位方案 .102、 夾緊方案.113、定位元件和定位裝置的設(shè)計和選擇 .114. 導向方案 11六、繪制夾具裝配總圖 .12七、夾具使用說明.13八、機構(gòu)特點 13九、夾具精度分析 13十、設(shè)計心得. 15十一、參

2、考文獻.16摘要：本設(shè)計對底板座架的各個加工難點、生產(chǎn)類型進行了分 析，針對零件的結(jié)構(gòu)特點進行毛坯設(shè)計、對其工藝過程進行了設(shè) 計。為提高生產(chǎn)效率，設(shè)計了各個加工工序的工裝夾具，對十字孔 加工的夾具進行了詳細的分析，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)計序言機械制造工藝裝備設(shè)計是包括機械制造基礎(chǔ)，互換性基礎(chǔ)、機 械設(shè)計基礎(chǔ)等其他課程綜合結(jié)合而成，是大學里面的比較重要的一 門課程。這次課程設(shè)計使我們能綜合運用各科基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械 制造的工藝問題，設(shè)計了機床夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié) 構(gòu)設(shè)計能力，為今

3、后和畢業(yè)設(shè)計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)驗不足，設(shè)計中還有很多不足之處，希望各 位老師多加指教。一、設(shè)計任務1、設(shè)計題目：底板座架零件，要求加工前后兩個端面，保證尺 寸124,表面粗糙度Ra值為12.5，進行夾具設(shè)計。2.-I ;執(zhí)時|瓦7/2、設(shè)計內(nèi)容：(1) 設(shè)計說明書1份(2) 工藝過程卡1份(3) 機械加工工序卡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) 用以連接機器

4、設(shè)備與地面的基礎(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)復雜不對稱。以軸的中心線為基準，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)過一番尺寸鏈的計算才能獲得。上端幾個臺階平面不好加工，各平 面是以斜面和圓面連接，加工有些費時。根據(jù)設(shè)計任務已知底板座 架零件要求加工©36H7孔，保證尺寸18.5 ±0.2,進行夾具設(shè)計。三、選擇毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖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)運動，因此

5、選用鑄造件，也可以較好的保證零件 的形狀結(jié)構(gòu)。2、確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差參考機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計附錄4,鑄鐵的公差及機械 加工余量按 GB/T 6414-1999標準。確定毛坯的尺寸公差及機械加 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CT11 CT13。(2) 要求的機械加工余量根據(jù)附表4.3查得，鑄件的機械加工余量為35mm。(3) 確定毛坯尺寸由零件圖可知，所有的表面粗糙度都 >Ra3.2 gm,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，

6、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至11mm。3、設(shè)計毛坯圖根據(jù)以上數(shù)據(jù)，繪出該零件的毛坯圖如下：四、總體方案1、定位基準的選擇本零件總體是帶通孔的軸，后加一個半圓帶孔的底座。以軸的中 心線為其設(shè)計基準 （也是裝配基準和測量基準），為避免由于基準 不重合而產(chǎn)生的誤差，應以軸為定位基準，即遵循 基準重合”的原 則。具體而言，選軸及前后一端面為精基準。粗基準也可以用上端 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Ra6.3gm,粗車即可達到要求。 、R52左端面、臺階面和軸上銑的平面

7、的尺寸精度和表面粗糙度要求較低，經(jīng)過粗銑即可達到。 、前后兩個端面尺寸精度要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Ra3.2gm,需進 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)GB1800 79規(guī)定其公 差等級按IT14,表面粗糙度為Ra25gm,只需要進行鉆削即可。 、18mm內(nèi)孔，沒有注公差尺寸，表面粗糙度為Ra25 m,只需 要鉆銷即可。 、22H7mm內(nèi)孔，公差等級為IT7,面粗糙度為Ra3.2呵，需進 行鉆孔和鉸孔。 、36H7mm內(nèi)孔，公差等級為IT7,面粗糙度為Ra3.2呵

8、，需進 行粗鏜和精鏜。 、M10-6H 螺紋孔，粗糙度為Ra6.3gm,加工到小徑尺寸后，考 慮到加工效率選用機加攻絲。3、制定工藝路線按照先加工基準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孑L工序6:鉸22H7mm孑L工序7:半精車45h6mm 外圓工序&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孑L工序13:精銑上臺階面工序14 :精銑外圓上表面工

9、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、選擇機床 、粗車、半精車、精車。中批生產(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

10、以采用機動攻絲， 選用Z5135型普通立式鉆床。5、選擇夾具本零件加工時除工序5、6、7、& 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。切槽選用相應寬硬質(zhì)合金刀。為了提 高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性，應選用可轉(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

11、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，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、測量范圍0300游標卡尺槽3 X1外圓450. 016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游標卡尺深95讀數(shù)值0.05、測量范圍0200深度游標卡尺深55內(nèi)孔13鉆頭保證內(nèi)孔18內(nèi)孔220 . 025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游標卡尺8孔臺階面自由公差讀數(shù)值0.05、測量范圍0300游標卡尺端面53孔0

12、 . 025讀數(shù)值0.01、測量范圍530內(nèi)徑千分尺M10螺紋孔0. 016螺紋通止規(guī)8、確定切削用量及基本時間1、車外圓 53mm至U45H7mm 、確定背吃刀量旳粗車圓時，務=2.0mm半精車時，心=1.5mm精車時，勺=0.5mm 、確定進給量f粗車時，根據(jù)附表4.12,取f=0.7 mm/r 半粗車時，根據(jù)附表4.12,取f=0.2 mm/r 精車時，根據(jù)附表4.12,取f=0.2 mm/r 、確定切削速度Vc粗車時，查附表4.12，取Vc=71m/min 半精車時，查附表4.12，取Vc=101m/min精車時，查附表4.12，取Vc=114m/min、確定機床主軸轉(zhuǎn)速n.1000V

13、cd。1000 71 r/min3.14 53426.6427r / min1000vcdo1000 101 r/min3.14 49656.4656r / min1000vcd。1000 114r/min3.14 46789790r /min 、計算基本時間J 被加工軸的長度l=155mmTj、'l.1154i nf2470.7l.1153.5i nf6560.2 l1152.5_ nfi7900.20.69 min0.9min0.74 minTj' =41.4s54 s44.4s 、確定輔助時間Tf查教材相關(guān)資料有，變換刀架的時間為3s,變速或變換進給量 的時間為1.2S,

14、啟動和調(diào)節(jié)切削液的時間為3s，共計Tf=7.2s。2、車端面查教材相關(guān)資料，約為10s左右。3、倒角C2取n=760r/min,基本時間廣l=1.8s，輔助時間Tf =4.8s。4、確定加工時間Tj=總 + Tf 總= 163.6s啟動機床的時間為1.2s,取量具并測量的時間為30s,共計T=194.8s。五、夾具設(shè)計1、定位方案工件以圓柱孔 13內(nèi)表面作為定位基準，采用定位銷（圓柱銷） 作為定位元件，限制兩個自由度（，），螺紋孔處圓柱銷限制三個自由度（，），22處定位塊與螺栓的組合限制一個自由度（ ）組合定位方案，將工件的六個自由度全部 限制。定位方案如下圖所示2. 夾緊方案由于工件為中等批

15、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構(gòu)，使工件裝 卸迅速、方便。因為該加工中的切削力與軸線方向垂直，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. 導向方案夾具在機床上安裝完畢，在進行加工之前，尚需進行夾

16、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，都涉及到對刀基準和對刀尺寸。通常是以與工件定位基 準重合的定位元件上的定位面作為對刀基準，以減少基準變換帶來 的誤差。為能迅速、準確地確定刀具與夾具的相對位置，本工序應在銑床夾具上應設(shè)置引導刀具的元件一對側(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，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、機構(gòu)特點本夾具結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，采用一般的夾緊定位方式，操作易懂、方便，有利于節(jié)約加工時間

17、。九. 夾具精度分析在機床上使用夾具加工一批工件時，影響工件加工精度的誤差因素有：1）定位誤差D2）安裝誤差A3）夾具誤差z4）加工方法誤差 G= k/3工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述 誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加，因此保證工件加工精度 的條件是：_ 2222= DA ZGK即工件的總加工誤差應不大于工件的加工尺寸公差K。為保證夾具有一定的使用壽命 ，防止夾具因磨損而過早報廢， 在分析計算工件加工精度時需要留出一定的精度儲備量 Jc，因此將上 式改寫為：K - J C或Jc = K -0Jc>0時,夾具能滿足工件的加工要求 Jc值的大小還表示了夾具 使

18、用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值K確定是否合理。由以上就可以計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，加工精度的計算列于下表中。 由表可知，該夾具能滿足工件的各項精度要求 ，且有一定的精度儲 備。表2.1加工“ 0.025360 mmD0A0G(0.025/3)mm=0.008Zzi + z2 = (0.005)mmJ0.0052 0.0082 =0.0094mmJc(0.025-0.0094)mm=0.0156mm>0十.設(shè)計心得這次課程設(shè)計，我學到了很多知識。通過這次課程設(shè)計實訓我對機械裝備課程有了更進一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重 要的作用，當然，我們現(xiàn)在對機械設(shè)