推动架夹具设计说明书_毕业设计(16页).docx

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1、-推动架夹具设计说明书_毕业设计-第 16 页课程设计说明书推动架课程设计任务书题 目：设计推动架的机械加工工艺规程及钻M8孔工序的夹具 内 容：1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1张4.机械加工工序卡片 11张 5. 夹具配图 1张 6. 夹具零件图 3张 7. 课程设计说明书 1份第1章 零件的分析1.1零件的作用据资料所示，可知该零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即16mm孔装一棘爪，16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕

2、32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。推动架如图所示：1.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知，32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：1. 32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。以32为中心的一组加工表面这一组加工表面包括：45、60、16孔2.以16mm孔为加工表面是16孔为中心的一组加工表面这一组加工表面包括：40、6x1槽、6x9槽孔、M8

3、孔16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹，6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1. 32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10；2. 32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 经过分析，为了保证加工精度和降低加工成本，将32孔和16作为定位基准，以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求，完全可以达到图纸要求。加工时应先加工第一组表面，再以第一组

4、加工后表面为精基准加工另外一组加工面。第2章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。表2.1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0顶面降一级，单侧加工16的孔16H3.0底面，孔降一级，双侧加工50的外圆端面4

5、5G2.5双侧加工（取下行值）32的孔32H3.0孔降一级，双侧加工35的两端面20G2.5双侧加工（取下行值）16的孔16H3.0孔降一级，双侧加工表2.2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圆端面455502.832的孔326.0262.635的两端面205252.416的孔166102.2图2.1所示为本零件的毛坯图图2.1 零件毛坯图第3章 选择加工方法，制定工艺路线 工艺规程设计1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑零件受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯

6、。2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。3 粗基面的选择对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，B6065刨床推动架以外圆作为粗基准。4 精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的

7、原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择32的孔和16的孔作为精基准。5制定机械加工工艺路线5.1工艺路线方案一工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面工序IV 铣深9.5mm宽6mm的槽工序V 车10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45。工序VII 钻、扩、铰32mm，倒角45。工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。工序 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H。工序 钻6

8、mm的孔，锪120的倒角。工序 拉沟槽R35.2工艺路线方案二工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面工序IV 铣深9.5mm宽6mm的槽工序V 车10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻、扩、铰32mm，倒角45。工序VII 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45。工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。工序 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H。工序 钻6mm的孔，锪120的倒角。工序 拉沟槽R36工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加

9、工钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm的孔，然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰32mm,倒角45，而方案二则与此相反，先钻、扩、铰32mm,倒角45，然后以孔的中心线为基准距离12mm钻16mm的孔，这时的垂直度容易保证，并且定位和装夹都很方便，并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的.因此，选择方案二是比较合理的。7确定工艺过程方案表 3.1 拟定工艺过程工序号工序内容简要说明010一箱多件沙型铸造020进行人工时效处理消除内应力030铣32mm孔的端面先加工面040铣16mm孔的端面050铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面060铣深9.5mm宽6mm的槽070车10mm

10、孔和16mm的基准面080钻、扩、铰32mm，倒角45090钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角450100钻半、精铰、精铰16mm,倒角450110钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H0120钻6mm的孔，锪120的倒角后加工孔0130拉沟槽R30140检验0150入库第4章 确定切削用量及基本时间4.1 工序切削用量及基本时间的确定4.1.1 切削用量 本工序为铣32mm孔的端面。已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r=10，a=12，=45已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm故机床选用XA6132卧式铣

11、床。1.确定每齿进给量f根据资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f=0.160.24mm/z、现取f=0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径d=60mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm，耐用度T=180min时查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。

12、则实际切削： Vc =Vc=56.52m/min 实际进给量： f=f=0.16mm/z4.校验机床功率 根据资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:当f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数k=1，则P= 3.5kw，P=0.8 kw。根据XA6132型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率P= PPP=7.50.8=6P= 3.5kw因此机床功率能满足要求。4.1.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=4.6min4.2 工序切削用量及基本时间的确定4.2.1 切削用量 本工序为铣16mm孔的端

13、面。选择高速钢圆柱铣刀直径d=50mm，齿数z=8。已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=35mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知，查得每齿进给量f=0.200.30mm/z、现取f=0.20mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知，依据上述参数，查取Vc73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。则实际切削：Vc =Vc=23.55m

14、/min 实际进给量： f=f=0.23mm/z4.校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据资料所知，切削功率的修正系数k=1，则P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知机床功率能够满足要求。4.2.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=4.3 min4.3工序切削用量及基本时间的确定4.3.1切削用量 本工序为铣32mm孔和16mm孔在同一基准上的两个端面，所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=60mm，齿数z=8。其他与上道工序类似。1.确定每次进给量f 根据资料，查得每齿进给量fz=0.200.30mm/z，现取fz=0.20mm/z。2.选择铣刀

15、磨钝标准及耐用度 根据资料，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.8mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知，依据上述参数，查取Vc85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。则实际切削：Vc =Vc=47.1m/min 实际进给量： f= f=0.2mm/z4.3.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=5.8 min4.4 工序切削用量及基本时间的确定4.4.1切削用量的确定本工序为铣深9.5mm,宽6mm的槽。所选刀具为切槽铣刀，

16、铣刀直径d=6mm，根据资料选择铣刀的基本形状r=10，a=20，已知铣削宽度a=3mm，铣削深度a=9mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量f=0.520.10mm/z、现取f=0.52mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.20mm，耐用度T=60min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知，依据铣刀直径d=6mm，铣削宽度a=3mm，铣削深度a =9mm，耐用度T=60min时查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据XA

17、6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc =Vc=8.49m/min实际进给量： f=f=0.16mm/z4.校验机床功率 据资料可知，切削功率的修正系数k=1，则P= 2.8kw，P=0.8 kw，可知机床功率能满足要求。4.4.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=2.75min4.5工序切削用量及基本时间的确定4.5.1 切削用量本工序为车端面、钻孔10、车孔16、孔口倒角，加工条件为：工件材料为HT200,选用CA6140车床。刀具选择：选择高速钢麻花钻，do=10mm，钻头采用双头刃磨法，后角o1

18、20，45度车刀。 1.钻孔切削用量查切削手册 所以，按钻头强度选择 按机床强度选择，最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 2.钻头磨钝标准及寿命：后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.50.8mm，寿命。 切削速度，查切削手册： 修正系数 故查切削手册机床实际转速为 故实际的切削速度 3.校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。4.5.2 计算工时：4.6 工序的切削用量及基本时间的确定4.6.1 切削用量 本工序为钻32mm孔，刀具选用高速钢复合钻头，直径d=32mm，使用切削液1.确定进给量f 由于孔径和深度都很大，宜采用自动进给，fz=0.20mm/r。2.选择钻头磨钝标

19、准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，耐用度T=50min。3.确定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性为5类，根据表5-127，进给量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得V=17m/min，n=1082r/min。根据Z535立式钻床说明书选择主轴实际转速.4.6.2 基本时间钻32mm深45mm的通孔，基本时间为25s4.7工序的切削用量及基本时间的确定4.1 切削用量 本工序为钻、半精铰，精铰16mm的孔。铰刀选用15.95的标准高速钢铰刀，r0=0,a0=8,kr=5铰孔扩削用量：1. 确定进给量f 根据参考文献三表10.4-

20、7查出f表=0.651.4.按该表注释取较小进给量，按Z525机床说明书，取f=0.72。2. 确定切削速度v和转速n 根据表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系数可按表10.4-10查出，kmv=1。故K=0.87 故V=14.20.871=12.35m/minN= 根据Z525机床说明书选择n=275r/min.这时实际的铰孔速度V为：V= 根据以上计算确定切削用量如下： 钻孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min 半精铰：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 精铰：d0=15

21、.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min4.7.2时间计算：1.钻孔基本工时：T = 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= 3. 半精铰基本工时：l= L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= 3.精铰基本工时：l=取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mmT= 4.8 工序的切削用量及基本时间的确定4.8.1切削用量 本工序为钻螺纹孔6mm、攻丝M8-6H，刀具选用锥柄阶梯麻花钻，直径d=6mm,以及机用丝锥。钻床选用Z525立式钻床，使用切削液。1.确

22、定进给量f 由于孔径和深度都不大，宜采用手动进给。2.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后到面最大磨损量为0.6mm，耐用度T=20min。3.确定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性为5类，根据表5-127进给量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根据Z525立式钻床说明书选择主轴实际转速。4.8.2 基本时间钻6mm螺纹孔，攻丝，基本时间为45s.4.9工序的切削用量及基本时间的确定本工序为钻6mm的孔，锪120倒角，选用Z525立式钻床加工4.9.1 切削用量 刀具采用高速钢复合钻头，直径d=6m

23、m，使用切削液。1.确定进给量f 由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给2.选用钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，耐用度为15min。3.确定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性为5类，据表5-127，暂定进给量f=0.16mm/r。由表5-131，可查v=16m/min。根据Z525立式钻床说明书选择主轴实际转速n=1041r/min。4.9.2 基本时间 钻一个6mm深8mm的通孔，基本时间约为6s第5章 卡具设计1 钻M8底孔6.6，攻M8孔的钻床夹具1.1问题的提出在给定的零件中，对本序加工的主要考虑M8x螺纹孔的位置相关

24、尺寸。1.2卡具设计1.2.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择孔32一端面为定位基准面，以孔32位基准，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。1.2.2切削力和卡紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削轴向力 ：扭矩 卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=24.1N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。1.2.3 定位误差分析由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。1.2.4 卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。