夹具设计讲明书完好版.docx

夹具设计讲明书完好版序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深化的综合性总温习，也是一次理论联络实际的训练，因而，它是我们四年的大学生活中占有重要的地位。对我个人来讲，这次课程设计的意义很大，我希望能通过这次课程设计对本人以后将要从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼本人分析问题、解决问题的能力，提高本人的实践能力。由于能力有限，设计中海存在很多缺乏之处，恳请教师给予指教。一、零件的分析一零件的作用题目所给的是底板座架，它的作用是：一、建立设备基础，用于构架设备的支撑基础，并在此基础上安装轴类零件；二、利用它们的工艺构造起到其他重要零件的定位作用；三、用于连接机器设备与地面的基础零件。二零件的工艺分析底板座架总有三组加工外表，现分析如下：1、以45mm的外圆外表为中心的加工外表这一组加工外表包括45mm的外圆，以及退刀槽。2、加工孔36H7+00.025mm的两个对称端面和三个台阶面。3、加工三个阶梯孔、36mm孔和M10的螺纹孔。由以上分析，对于以上三组加工外表，能够先加工第一组外表，然后利用专用夹具加工另外两个组的外表。二、工艺规程设计一确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，考虑到它是底板座架，要求刚度、强度、耐压性能好，抗震性好，因而，选用铸件。由于该零件的年产量为4000件，属于大批量生产，而且零件的外形尺寸不大，故可采用砂型铸造成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。二基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面的选择正确和合理，能够使加工质量得到保证，生产率得以提高。1粗基准的选择轴类零件，以外圆作为粗基准。根据有关粗基准的选择原则，即当零件有不加工外表时，应以这些不加工的外表作为粗基准；若零件有若干个比加工外表时，则应以与加工外表要求相对位置精度较高的不加工外表作为粗基准；取零件最右端面作为粗基准加工两个对称的端面。2精基准的选择用45mm的外圆母线作为精基准。三制订工艺道路制订工艺道路的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度、及位置精度等技术要求能知足，得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，能够考虑采用万能型机床配合专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应该考虑经济效益，以便使生产成本尽量降低。1、工艺道路方案工序05车45mm的外圆的端面，钻中心孔。工序10精车45mm的外圆外表及倒角2×45°。工序15车退刀槽、粗车45mm的外圆外表、半精车45mm的外圆外表、切断工序20粗刨三个台阶面、半精刨三个台阶面、刨台阶面的倒角。工序25粗铣、半精铣36H7+00.025mm的两个对称端面。工序30铣45mm的外圆外表的台阶面及倒角5×45°。工序35钻13mm的孔、锪18mm孔、铰22mm的孔、钻M10的螺纹、倒角、攻丝、攻螺纹。工序40钻36H7+00.025mm孔、扩36H7+00.025mm孔、铰36H7+00.025mm的孔。工序45检查。2、工艺道路方案二工序05车45mm的外圆的端面，钻中心孔。工序10车退刀槽、粗车45mm的外圆外表、半精车45mm的外圆外表、切断。工序15粗铣、半精铣36H7+00.025mm的两个对称端面。工序20粗刨三个台阶面、半精刨三个台阶面、刨台阶面的倒角。工序25精车45mm的外圆端面及倒角2×45°。工序30铣45mm的外圆外表的台阶面及倒角5×45°。工序35钻36H7+00.025mm孔、扩36H7+00.025mm孔、铰36H7+00.025mm的孔。工序40钻13mm的孔、锪18mm孔、铰22mm的孔、钻M10的螺纹、倒角、攻丝、攻螺纹。工序45检查。3、工艺道路方案二工序05车45mm的外圆的端面，钻中心孔。工序10车退刀槽、粗车45mm的外圆外表、半精车45mm的外圆外表、切断。工序15粗铣、半精铣36H7+00.025mm的两个对称端面。工序20粗刨三个台阶面、半精刨三个台阶面、刨台阶面的倒角。工序25铣45mm的外圆外表的台阶面及倒角5×45°。工序30精车45mm的外圆端面及倒角2×45°。工序35钻36H7+00.025mm孔、扩36H7+00.025mm孔、铰36H7+00.025mm孔。工序40钻13mm的孔、锪18mm孔、铰22mm的孔、钻M10的螺纹倒角、攻丝、攻螺纹。工序45检查。1、工艺方案的比拟与分析上述三个方案的特点在于：方案一是先加工三个台阶面，然后再铣两个对称的端面，而方案二、三与此相反，是先铣两对称端面，在刨三个台阶面。两种不同的工艺方案相比拟，先加工三个台阶面，定位装夹都比拟方便。工艺方案一先精车45mm的外圆外表，但左端面与45mm的外圆外表有垂直度要求，基准是45mm的外圆外表的下母线，因而，必须先加工45mm的外圆外表，综合考虑，确定最终方案为：工序05车45mm的外圆的端面，钻中心孔。以45mm的外圆外表作为粗基准，选用CA6140普通车床，高速钢车刀。工序10车退刀槽、粗车45mm的外圆外表、半精车45mm的外圆外表、切断。以中心轴线作为基准，选用CA6140普通车床，高速钢车刀。工序15粗刨三个台阶面、半精刨三个台阶面、刨台阶面的倒角。以中心轴线作为基准，选用牛头刨床B650，YG8直头通切刨刀。工序20粗铣、半精铣36H7+00.025mm的两个对称端面。以45mm的外圆外表作为基准，选用X63型卧式铣床，高速钢端铣刀。工序25铣45mm的外圆外表的台阶面及倒角5×45°。以车45mm的外圆外表作为基准，选用63型卧式铣床，高速钢端铣刀。工序30精车45mm的外圆端面及倒角2×45°。45mm的外圆外表作为粗基准，选用CA6140普通车床，高速钢车刀。工序35钻13mm的孔、锪18mm孔、铰22mm的孔、钻M10的螺纹倒角、攻丝、攻螺纹。中心轴线作为基准，选用机床：转塔车床Z3025。工序40钻36H7+00.025mm孔、扩36H7+00.025mm孔、铰36H7+00.025mm的孔。工序45检查。四机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定底板座架零件的材料为HY200，硬度为160180HBS，生产类型为大批量生产，采用砂型铸造毛坯。、毛坯尺寸1、45mm的外圆外表为了简化铸造毛坯外形，现直接取毛坯外圆外表为51mm，此时，直径余量2Z=6mm，能够知足加工要求。2、36H7+00.025mm的两个对称端面保证尺寸124mm选取加工余量Z=4mm，此时，毛坯尺寸=124+2×4=132mm。Z=4mm能够知足加工要求。3、45mm的圆柱长度保证尺寸152mm选取加工余量Z=5mm，能够知足加工要求。毛坯尺寸=152+5=157mm。4、右端面铸造出一定的长度方便零件的装夹。取铸造出长度L=10mm。5、三个台阶面的毛坯余量取为3mm，以阶梯孔中心线为基准，毛坯尺寸为25.5mm。毛坯的总长度=157+48+25+10=240mm.、分配加工余量加工内容余量mm工序尺寸mm粗车45mm的外圆的端面Z=4153粗车45mm的外圆外表2Z=447半精车45mm的外圆外表2Z=245刨外表粗糙度Ra12.5的台阶面Z=322.5刨第二个台阶面Z=418.5刨外表粗糙度Ra6.3的台阶面Z=315.5粗铣36H7+00.025mm的两个对称端面Z=3126半精铣36H7+00.025mm的两个对称端面Z=1124精车45mm的外圆的端面Z=1152铣左台阶面及倒角5×45。Z=540钻13mm的孔2Z=1313锪18mm的孔2Z=518铰22mm的孔2Z=422钻M10的螺纹孔2Z=8.58.5钻36H7+00.025mm孔2Z=3232扩36H7+00.025mm孔2Z=335铰36H7+00.025mm的孔2Z=136五确定切削用量及基本工时工序05：车45mm的外圆的端面，钻中心孔。1、加工条件工件材料：HT200，HBS=160MPa,铸件。加工要求：粗车45mm的外圆的端面。机床：普通机床CA6140刀具：高速钢车刀，刀杆尺寸25×25查（机械加工工艺手册）表3.1-7，Kr=90°，0=12°，=8°，r=1.5mm。查（机械加工工艺手册）表4.2-12、计算切削用量粗车45mm的外圆的端面1切削深度加工余量Z=4mm，分两次加工，ap=2mm2进给量根据（机械加工工艺手册）表2.4-3，当刀杆尺寸25×25时，ap3mm，以及工件为60mm是f=0.60.9mm/r。根据CA6140车床刀架进给量查（机械加工工艺手册）表4.2-1，取f=0.66mm/r。3计算切削速度按（切削用量简明手册）表1.27，切削速度计算公式为取寿命T=60minvvyxpmvcfaTC=V其中，7.22=Vc，15.0=vx，40.0=vy，m=0.1。修正系数KV见（切削用量简明手册）表1.28，即0.1,0.1,81.0,8.0,21.1K=KVBvvkrsmKKKKvv所以，min)/(6.120.10.181.08.021.166.02607.22V4.015.01.0mc=?=4确定机床主轴转速nmin)/(77516.1210001000rdvnwcs=?=按机床讲明书见（机械加工工艺手册）表3.1-8，与77r/min相近的机床主轴转速有60r/min和80r/min，现选取n=80r/min。所以，实际的切削速度min/8.12100051801000mndvw=?=5切削工时按（机械加工工艺手册）表2.5-3)(5.252512mmdlw=，mmKalrp2290tan22tan1=+=+=，0032=ll，(min)04.1266.08025.25321=?+=+=inflllltm6)检验机床功率主切削力Fc按（切削用量简明手册）表1.29所示公式计算CcFcFccFnFcyxpKvfaFCCF=其中，08.11)190160()190(K00.10.11550C0MF=RvccKnFcFFcKHBSnFyx，所以，)(7.220908.118.1266.02155000.10.1nFc=?=切削时消耗的功率Pc为)w(47.01068.127.220910644kVFPccc=?=?=由（切削用量简明手册）表1.30，CA6140机床讲明书可知，CA6140机床主电机的功率为7.5KW，取总效率=0.75，所以，机床的有效功率P=0.75×7.5=5.6KW，P>PC，机床功率足够，能够正常加工。7校验机床进给系统的强度已知主切削力Fc=2209.7N，径向切削力按按（切削用量简明手册）表1.29所示公式计算pFFpCFFnFcyxpKvfappFpp=其中，44.0K1K075.09.0x2265mpFp=krpFFnFyNCpP，所以，)(4.70044.01166.02116575.09.0NFP=?=而纵向切削力FfnFcyxpKvfafFffFfFfCF=，其中，82.1K1K065.02.1x500ffmF=krfFFfnFyNCf，所以，)(8.159582.11166.0250065.021NFP=?=，取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力)(8.1886)4.7004.2209(1.08.1595)(FFNFFPCf=+=+=而机床的纵向进给机构可承受的最大纵向力伟3530N见（切削用量简明手册）表1.30，故机床进给系统可正常工作。工序10车退刀槽、粗车45mm的外圆外表、半精车45mm的外圆外表、切断。1、加工条件机床：CA6140车床，刀具：高速钢车刀。2、计算切削用量1车退刀槽1切削深度取单边余量Z=4mm，分两次加工，mmap2=2进给量根据（切削用量简明手册）表1.-7，选用rmmf/24.0=3计算切削速度cvmin)/(9.181181.08.021.124.02607.22V4.015.01.0mfaTCvvyxpmvc=?=4确定主轴转速min)/(118519.1810001000rdvnwcs=?=按机床讲明书，选min/125rn=所以实际切削速度min/202000511251000mndvw=?=5切削工时按（机械加工工艺手册）表2.5-3)(5.252512mmdlw=，mmKalrp2290tan22tan1=+=+=，0032=ll，(min)62.1224.012525.25321=?+=+=inflllltm2粗车45mm的外圆外表1切削深度取单边余量Z=2mm，分两次加工，mmap1=2进给量根据（切削用量简明手册）表1.-7，选用rmmf/66.0=3计算切削速度cvmin)/(8.171181.08.021.166.01607.22V4.015.01.0mfaTCvvyxpmvc=?=4确定主轴转速min)/(2.111518.1710001000rdvnwcs=?=按机床讲明书，选min/125rn=所以实际切削速度min/202000511251000mndvw=?=5切削工时按（机械加工工艺手册）表2.5-3mm152=l，mmKalrp2290tan22tan1=+=+=，mmlmml5432=，(min)4266.0125542152321=?+=+=inflllltm3半精车45mm的外圆外表1切削深度取单边余量Z=1mm，分两次加工，mmap5.0=2进给量根据（切削用量简明手册）表1.-7，选用rmmf/66.0=3计算切削速度cvmin)/(5.151181.08.021.166.05.0607.22V4.015.01.0mfaTCvvyxpmvc=?=4确定主轴转速min)/(105475.1510001000rdvnwcs=?=按机床讲明书，选min/125rn=所以实际切削速度min/4.181000471251000mndvw=?=5切削工时按（机械加工工艺手册）表2.5-3mm152=l，mmKalrp2290tan22tan1=+=+=，mmlmml5432=，(min)4266.0125542152321=?+=+=inflllltm工序15粗刨三个台阶面、半精刨三个台阶面、刨台阶面的倒角。1、加工条件机床：牛头刨床B650，主轴电机功率kww4P=，转速min/1450nr=见（机械加工工艺手册）表3.1-83刀具：YG8直头通切刨刀，B=15mmH=20mm，L=250mm。2、确定切削用量1刨外表粗糙度Ra12.5的台阶面1切削深度加工余量Z=3mm，一次加工，mmap3=2进给量根据（机械加工工艺手册）表2.4-29，选用rmmf/4.1=3切削速度、切削力及功率根据（机械加工工艺手册）表2.4-31，选取kwPNFmvm7.24708min/56.0=，4校验功率机床的主电机功率为4kw，有效功率kw3475.0Pc=?=，wcPP>，所以机床可用。5切削工时由（机械加工工艺手册）表2.5-5计算公式ifnllltmd321B+=其中)1(1000KLvnd+=取K=0.8，由（机械加工工艺手册）表2.5-6，有005.321083573L32154=+=+=+=llmmalmmlllp，9.2)08.11(10856.01000)1(1000=+?=+=KLvndmin6.49.24.15.315321=?+=+=dmfnlllBt2刨第二个台阶面这个台阶面没有粗糙度要求，将来减少铺助时间，选择切削用量与上个工步一样。切削深度加工余量Z=4mm.，ap=4mm，切削工时为：min6.49.24.15.315321=?+=+=dmfnlllBt3刨外表粗糙度Ra6.3的台阶面一、粗刨1切削深度加工余量Z=2mm，一次加工，mmap2=2进给量根据（机械加工工艺手册）表2.4-29，选用rmmf/4.1=3切削速度、切削力及功率根据（机械加工工艺手册）表2.4-31，选取kwPNFmvm7.24708min/56.0=，4校验功率机床的主电机功率为4kw，有效功率kw3475.0Pc=?=，wcPP>，所以机床可用。5切削工时由（机械加工工艺手册）表2.5-5计算公式ifnllltmd321B+=其中)1(1000KLvnd+=取K=0.8，由（机械加工工艺手册）表2.5-6，有005.321083573L32154=+=+=+=llmmalmmlllp，9.2)08.11(10856.01000)1(1000=+?=+=KLvndmin6.49.24.15.315321=?+=+=dmfnlllBt二、半精刨1切削深度加工余量Z=1mm，一次加工，mmap1=2进给量根据（机械加工工艺手册）表2.4-29，选用rmmf/2.1=3切削速度、切削力及功率根据（机械加工工艺手册）表2.4-31，选取。min/66.0mv=4校验功率机床的主电机功率为4kw，有效功率kw3475.0Pc=?=，wcPP>，所以机床可用。5切削工时由（机械加工工艺手册）表2.5-5计算公式ifnllltmd321B+=其中)1(1000KLvnd+=取K=0.8，由（机械加工工艺手册）表2.5-6，有005.321083573L32154=+=+=+=llmmalmmlllp，4.3)08.11(10866.01000)1(1000=+?=+=KLvndmin5.44.32.15.315321=?+=+=dmfnlllBt4倒角倒角的各切削用量与刨外表粗糙度Ra12.5的台阶面一样，用手动进给。工序20粗铣、半精铣36H7+00.025mm的两个对称端面。一、粗铣1、加工条件工件尺寸：铣削宽度mmLmmae10073=，长度的平面。加工要求：用端铣刀铣削，加工余量Z=3mm，加工余量不多，采用一次加工，mmap3=机床：X63型卧式铣床。2、选择刀具1根据（切削用量简明手册）表1.2，选用高速钢端铣刀，根据铣削深度mmap4时，端铣刀直径为80mm，ea为60mm，但已知铣削宽度,73mmae=故应根据,90mmae选