斜頭接耳夾具課程設(shè)計說明書

1、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。斜頭接耳加工工藝規(guī)程及銑槽的夾具設(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

2、詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process an

3、d its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesign

4、s the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipmen

5、t and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig

6、 locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目錄序 言1一 零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析2二. 工藝規(guī)程設(shè)計32.1確

7、定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線52.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5 確定切削用量及基本工時7三 夾具設(shè)計153.1問題的提出153.2定位基準的選擇153.3切削力和夾緊力的計算153.4定位誤差分析153.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明18總 結(jié)20致 謝22參 考 文 獻23序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位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

8、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。斜頭接耳的加工工藝規(guī)程及其銑槽的夾具設(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

9、，敬請老師們批評指正。一 零件的分析1.1零件的作用斜頭接耳的作用，待查1.2零件的工藝分析斜頭接耳有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1：以42端面為基準的加工面，這組加工面主要是鉆4-8孔。2：以2-8孔為基準的加工面，這組加工面主要是車56端面，外圓，35內(nèi)孔，鉆4-10孔，銑寬51mm的2側(cè)面，銑寬15mm的槽，鉆15孔。二. 工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式ZL102是一種鑄鋁，適合鑄造件。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基面的選擇粗基準選擇

10、應(yīng)當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光

11、潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取端面和外圓作為定位基準，。精基準的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。（2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。（3）“自為基準”原則

12、某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準 應(yīng)能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以已經(jīng)加工好的2-8孔和一端面為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。2.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當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

13、產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采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)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案：方案一1鑄造鑄造2時效處理時效處理3車車42端面外圓,鉆24孔車孔324鉆鉆4-8孔5車車56端面，外圓，35內(nèi)孔6鉆鉆4-10孔7銑銑寬51mm的2側(cè)面8銑銑寬15mm的槽9鉆鉆15孔10鉗去毛刺11檢驗檢驗12入庫入庫方案二1鑄造鑄造2時效處理時效處理3鉆鉆4-8孔4鉆鉆4-10孔5車車42端面外圓,鉆24孔車孔326車車56端面，外圓，35內(nèi)孔7銑銑寬51mm的2側(cè)面8銑銑寬15mm的槽9鉆鉆15孔10鉗去毛刺1

14、1檢驗檢驗12入庫入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工端面和外圓，再加工鉆4-8孔，然后利用加工好的2-8孔作為定位基準，加工其他各個端面和孔，工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。而方案二先加工孔，再加工端面和外圓，違背了先面后孔的基本原則，不能保證加工精度要求，綜合考慮我們選擇方案一。具體的加工路線如下1鑄造鑄造2時效處理時效處理3車車42端面外圓,鉆24孔車孔324鉆鉆4-8孔5車車56端面，外圓，35內(nèi)孔6鉆鉆4-10孔7銑銑寬51mm的2側(cè)面8銑銑寬15mm的槽9鉆鉆15孔10鉗去毛刺11檢驗檢驗12入庫入庫2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定生產(chǎn)

15、類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、 斜頭接耳的端面由于斜頭接耳端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。3、斜頭接耳的孔毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為2mm2.5 確定切削用量及基本工時工序：車42端面外圓,鉆24孔車孔321) 切削深度 單邊余量為Z=2mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44

16、 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min)工序：鉆4-8孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆81)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1364

17、r/min與1364r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.0234(min)工序：車56端面，外圓，35內(nèi)孔1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=92m/min4)

18、 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 545r/min與545r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為575r/min。現(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=5)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=0.4833(min)工序：鉆4-10孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆101)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 955r/min與955r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1000r/min。現(xiàn)選取=1000r/min。所以實際切削速度=5

19、) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.13(min)工序：銑寬51mm的2側(cè)面 1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，。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 工序：銑寬15mm的槽1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑

20、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.工序：鉆15孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆151)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 636r/min與636r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為700r/min。現(xiàn)選取=700r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時

21、，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.186(min)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)老師的分配第8道工序的銑寬15mm的槽的銑床夾具。3.1問題的提出 本夾具主要用于銑寬15mm的槽，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。3.2定位基準的選擇本道工序加工銑寬15mm的槽，精度不高，因此我們采用已加工好的10孔和36孔及端面作為定位基準，端面限制3個自由度，36孔處采用半軸定位，限制2個自由度，10孔處采用削邊銷定位，限

22、制1個自由度，這樣空間的六個自由度就限制完全了，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，開口墊圈的壓緊力即可以滿足要求。3.3切削力和夾緊力的計算（1）刀具： 采用端銑刀 15mm z=24機床： x51立式銑床 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

23、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=3.54 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定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在半軸上定位，半軸為垂直放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與半軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。式中 定位副間的最小配合間隙（mm）； 工件圓孔直徑公差（mm）； 半

24、軸外圓直徑公差（mm）。圖 半軸水平放置時定位分析圖3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，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。使用半軸和削邊銷定位，開口墊圈的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。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)?？?結(jié)這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)

25、了自己的自學(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)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。這次設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次課程設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設(shè)計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從理論到實踐，在三周的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相