夾具課程設(shè)計

1、機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計題目：杠桿工藝過程設(shè)計及鉆較曾10孔夾具設(shè)計設(shè)計者：吳哈所在班級：10機(jī)制1班指導(dǎo)教師：伊成龍、方梁菲提交日期：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院目錄機(jī)制工藝課程設(shè)計任務(wù)書3頁第1章零件分析4頁1.1 零件的作用4頁1.2 零件的工藝分析4頁1.3 確定零件的生產(chǎn)類型5頁第2章確定毛坯、繪制毛坯簡圖6頁2.1 選擇毛坯6頁2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量6頁2.3 繪制撥叉鍛造毛坯簡圖7頁第3章工藝規(guī)程設(shè)計8頁3.1 定位基準(zhǔn)的選擇8頁3.2 擬訂工藝路線8頁3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用11頁3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定12頁3.5 切削用量的計算

2、14頁3.6 時間定額的計算16頁第4章專用鉆床夾具設(shè)計20頁4.1 夾具設(shè)計任務(wù)20頁4.2 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖20頁4.3 繪制夾具裝配總圖22頁4.4 夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求22頁第5章設(shè)計總結(jié)23頁參考文獻(xiàn)24頁附件25頁機(jī)制工藝課程設(shè)計任務(wù)書、課程設(shè)計任務(wù)書課程編號課程名稱機(jī)制工藝與夾具課程設(shè)計周數(shù)3論文（設(shè)計）進(jìn)度安排指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計任務(wù)。明確設(shè)計任務(wù)，閱讀設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書，收集、借閱有關(guān)資料、手冊。對零件進(jìn)行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖。 制TE機(jī)械加工工藝路線，選擇TE位基準(zhǔn)。 選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余

3、量及工序間尺寸與公差，確定切削用量。 畫出毛坯圖，填寫工藝過土卡及工序卡。針對指定的一道工序，確定該工序夾具設(shè)計方案，選擇定位元件，計算所需夾緊力，選擇夾緊方案。繪制夾具裝配圖。繪制夾具零件圖。整理設(shè)計說明書。答辯、評定成績。具體設(shè)計方法、步驟見機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書和機(jī)械制造工藝學(xué)教材。另外主要參考書目：1 .機(jī)床專用夾具圖冊2 .機(jī)械制造裝備設(shè)計3 .機(jī)械制造工2設(shè)計簡明手冊4 .機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書5 .實(shí)用機(jī)械加工手冊6 .實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊論文（設(shè)計）內(nèi)容一、設(shè)計題目與要求撥叉的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆孔攻螺紋夾具設(shè)計。年產(chǎn)量為5000件（大批生產(chǎn)）。（零件

4、參考圖附后）二、設(shè)計內(nèi)容1 .對零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖；2 .確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖；3 .制定零件的機(jī)械加工工藝路線，填寫機(jī)械加工工藝過程卡；4 .對指定工序，選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫機(jī)械加工工序卡；5 .對指定工序進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計計算和機(jī)構(gòu)設(shè)計，畫夾具裝配圖；6 .對夾具的一個零件設(shè)計零件圖；7 .編寫設(shè)計計算說明書。要求設(shè)計工作要求提交：1 .零件圖1張（A4）2 .毛坯圖1張（附在說明書里）3 .機(jī)械加工工藝過程卡4 .機(jī)械加工工序卡5 .夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖1張（根據(jù)實(shí)際情況選擇A3或者A2圖紙繪制）6 .夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計

5、零件圖1張（根據(jù)實(shí)際情況選擇A4或者A3圖紙繪制）7 .課程設(shè)計說明書1份8 所有資料最終用檔案袋裝好上交。二、設(shè)計題目與要求如下圖所示杠桿零件，材料為HT200,試編制零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及設(shè)計鉆錢10+o0.015孔的鉆床夾具。零件圖第1章零件分析1.1 零件的作用課程設(shè)計的題目是杠桿，它的的主要作用是用來支承、固定的。要求零件的配合時符合要求。1.2 零件的工藝分析由零件1.1可知，其材料為HT200抗拉強(qiáng)度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，主要用來鑄造汽車發(fā)動機(jī)汽缸、汽缸套、車床床身等承受壓力及振動部件。該杠桿的主要加工表面為40mnffif端面，30mml1臺表面，25mmL,10

6、mnfL,8mmi等，主要技術(shù)要求有：1 .40mmt端面的粗糙度Ra10g下端面為Ra2.5口，8(H7)mmfL為Ra2.5m25(H8)mnfL為Ra2.5g10(H7)mnfL為Ra5g2 .2X8(H7)mmfL有平彳亍度為0.2mm(A),25(H8)mmfL有垂直度要求0.03(B);3 .25(H8)mmFL內(nèi)側(cè)倒角1X45,杠桿有過度圓角R1S該零件的主要工作表面是40mmi勺下端面，25(H8)mmFL和2X8(H7)mmfL,在設(shè)計規(guī)程時應(yīng)重點(diǎn)予以保證。HTnt力:|圖1.1(零件圖)1.3確定零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目知為中批量生產(chǎn)。第2章確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1 選

7、擇毛坯零件的材料HT2000考慮到零件在工作中處于潤滑狀態(tài)，采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于年產(chǎn)量為5000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求較高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性，故采取兩件鑄造在一起的方法，便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書相關(guān)表格確定該鑄件的機(jī)械加工余量及鑄造毛坯尺寸公差。由參考資料知，該種鑄件的尺寸公差等級CT為7-9級，加工余量等級MA»F級。故取CT為9級，MAJF級。表2.1機(jī)械加工余量加工表

8、面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值(mm)說明中40mm的542加工上卜底聞F上下平臺2x?30mm的凸臺上或下面30F2.5單側(cè)加工，凸臺向內(nèi)的那面，即有公差要求的面，見零件圖25(H8)25F3孔降1級，單側(cè)加工孔主要尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT中40mm的上下542+2582.0平臺距離2X8(H7)與8225(H8)間的一822.2中心距離10(H7)與48一4825(H8)之間的2.0中心距離左邊30凸臺下532.5-252.52.0端面與B面距離右邊30凸臺上112.5+215.51.6端面與B面距離25(H8)孔尺253.0221.7寸2.3 繪制杠桿鑄件毛坯簡圖由表2.1

9、所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖2.3所示。C-C技術(shù)要求1 .毛坯精度等級C偽9級；2 .鑄件表面不允許有冷隔、裂紋、縮孔和穿透性缺陷及嚴(yán)重的殘缺類缺陷(如欠鑄、機(jī)械損傷等)；3 .鑄件應(yīng)清除澆冒口、飛刺等。非加工面上的澆冒口殘留量要鏟平、磨光，達(dá)到表面質(zhì)量要求；4 .未注圓角半徑R3-R5.5。未注形狀公差應(yīng)符合GB1184-80的要求。第3章工藝規(guī)程設(shè)計3.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。1 .精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用25(H8)的孔作為精基準(zhǔn)。2 .粗基準(zhǔn)的選擇。對于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的加

10、工表面就是寬度為40mm的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對肩臺進(jìn)行加緊，利用一組V形塊支承40mm的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達(dá)到完全定位，就可加工25(H8)的孔。3.2擬訂工藝路線工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的總體布局，包括：確定加工方法，劃分加工階段，決定工序的集中與分散，加工順序的安排，以及安排熱處理、檢驗及其他輔助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人的勞動強(qiáng)度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等。因此，擬訂工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵性一步，必須在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出工藝方案，并加以分析比較

11、，最終確定一個最經(jīng)濟(jì)合理的方案。1 .表面加工方法的確定根據(jù)零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書相關(guān)表格，確定杠桿零件各表面的加工方法，如表3.1所不。表3.1杠桿各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等級表面粗糙度加工方案備注40mm圓柱的上平臺540mm.03IT8IT11Ra10g粗銃-半精銃40mm圓柱的下平臺540mm000.03IT7IT9Ra2.5pm粗銃一精銃?30mm的凸臺上下表面15IT14粗銃?8mm孔8儼5mmIT7Ra2.5m鉆孔一較孔平行度0.2(A)10mm孔10鏟15mmIT7Ra5m鉆孔一較孔25mm孔251

12、°33mmIT8Ra2.5m鉆孔-擴(kuò)孔-較孔垂直度0.03(B)2 .確定加工工藝路線(1)工藝路線方案一：鑄造時效涂底漆工序I:粗精銃寬度為40mm的上下平臺工序H:粗銃寬度為30mm的凸臺表面工序田：鉆孔25(H8)使尺寸達(dá)到23mm。工序IV:擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H8)使尺寸達(dá)到24.8mm。工序V:錢孔25(H8)使尺寸達(dá)到25(H8)。工序VI:鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。工序即：粗錢10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。工序Vffl:精錢10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。工序IX:鉆、粗、精較2X8(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7)工序X:檢驗入庫。(

13、2)工藝路線方案二：鑄造時效涂底漆工序I：粗精銃寬度為40mm的上下平臺工序H:粗銃寬度為30mm的凸臺表面工序田：鉆孔25(H8)使尺寸達(dá)到23mm。工序IV:鉆2X8(H7)的小孔使尺寸。工序V:擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H8)使尺寸達(dá)到24.8mm。工序VI:錢孔25(H8)使尺寸達(dá)到25(H8)。工序VH:鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。工序Vffl:粗錢10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。工序IX:精錢10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。工序X:粗錢2X8(H7)小孔使尺寸達(dá)到7.96mm。工序XI：精較2X8(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7)。工序刈：檢驗入庫。(3)工藝

14、方案的比較和分析:上述兩種工藝方案的特點(diǎn)是：方案一是根據(jù)寬度為40mm勺上下肩面作為粗基準(zhǔn)，25(H7)孔作為精基準(zhǔn)，所以就要加工25孔時期尺寸達(dá)到要求的尺寸，那樣就保證了2X8小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔中25,而不進(jìn)一步加工就鉆中8(H7),那樣就很難保證2X8的圓度跳動誤差精度。所以決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。最終工藝路線如表所示表3,2等臂杠桿機(jī)械加工工藝路線工序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)10粗精銃40mm的上下平臺根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準(zhǔn)20粗精銃30mm的上下平臺"0平臺的下端面30鉆孔25(H8)使尺寸達(dá)到23mm。"0平臺的

15、下端面擴(kuò)孔鉆鉆孔中25(H8)使尺寸達(dá)到中24.8mm。"0平臺的下端面?？字?5(H8)使尺寸達(dá)到25(H8)。"0平臺的下端面40鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。"0平臺的下端面,25(H8)孔粗較10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mmo"0平臺的下端面,25(H8)孔精校10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。"0平臺的下端面,25(H8)孔50鉆、粗、精較2X8(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7)。25(H8)孔60終檢3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用機(jī)床和工藝裝備的選擇應(yīng)在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提

16、下，與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)化的工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。各工序加工設(shè)備及工藝裝備的選用如表3.3所示。表3.43加工設(shè)備及工藝裝備工序序號工序內(nèi)容加工設(shè)備工藝裝備10粗精銃40mm的上下平臺X5012立式銃床選D=2mm的削平型立銃刀專用夾具、專用量具和游標(biāo)卡尺。20鉆孔25(H8)使尺寸達(dá)到中23mmoZ535型鉆床莫氏錐柄麻花鉆(莫氏錐柄2號刀)D=23

17、mm,專用鉆夾具，專用檢具。30擴(kuò)孔鉆鉆孔中25(H8)使尺寸達(dá)到中24.8mm。Z535型鉆床刀具選D=24.7mm的錐柄擴(kuò)孔鉆(莫氏錐度3號刀)，專用鉆夾具和專用檢具。40?？字?5(H8)使尺寸達(dá)到中25(H8)。Z535型鉆床選D=25mm的錐柄機(jī)用較刀，并倒1x45。的倒角鉆用較夾具和專用檢量具。50粗銃30mm的上下平臺X5012立式銃床選D=2mm的削平型立銃刀專用夾具、專用量具和游標(biāo)卡尺。50鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。Z515型鉆床選用D=9.8mm的直柄麻花鉆，專用的鉆夾具和量檢具。60粗較10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。Z515型鉆床選用D=10mm

18、的直柄機(jī)用較刀，專用夾具和專用量檢具。70精校10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。Z515型鉆床選擇刀具D=10mm的精較刀，使用專用夾具和量檢具。80鉆8(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到7.8mmZ515型鉆床選用D=7.8mm的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。90粗較8(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到7.96mm。Z515型鉆床選擇刀具為D=8mm直柄機(jī)用較刀，使用專用夾具和專用量檢具。100精校8(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到8(H7)mm。Z515型鉆床選擇刀具為D=8mm直柄機(jī)用較刀，使用專用夾具和專用量檢具。110終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定對10(H7)內(nèi)孔的

19、加工設(shè)計各工步余量和工序尺寸及公差(mm)加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸10(H7)鉆孔0.215一9.810(H7)擴(kuò)孔0.055一9.9610(H7)錢孔一G710(H7)1、鉆中10(H7)的小孔使尺寸達(dá)到9.8mm2、粗錢10(H7)小孔使尺寸達(dá)到9.96mm03、精錢10(H7)、孔使尺寸達(dá)到10(H7)。這三部工序全都采用Z518機(jī)床來進(jìn)行加工的，故：(1)取鉆10(H7)孔的進(jìn)給量f=0.3mm/r,用插入法求得鉆中10(H7)孔的切削速n=1=1000X26.1/(3.14度為v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為：x10)r/min=831r/min按

20、機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=835r/min,則實(shí)際切削速度為v=3.14X10X835/1000m/min=26.2m/min.1(2)取擴(kuò)孔10(H7)的進(jìn)給量f=0.3mm/r,參考文獻(xiàn)得：擴(kuò)孔的切削速度為(-21_)V鉆，故取v擴(kuò)=1/2v鉆=1/2x26.2m/min=13.1m/min,3由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/(|p)=1000X13.1/(3.14X10)r/min=417r/min,取機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速n=430r/min。(3)取錢孔的進(jìn)給量f=0.3mm/r,參考文獻(xiàn)得：錢孔的切削速度為v=0.3m/s=18m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n=1000v/(d)=1000X18/(3.14

21、X10)r/min=573r/min按照機(jī)床的實(shí)際轉(zhuǎn)速n=600r/min。則實(shí)際切削速度為：V=Idn/1000=3.14乂10X600/1000m/min=18.8m/min。3.6時間定額的計算1)鉆中10(H7)孔工步1.基本時間tj的計算5.39可知該工步查機(jī)械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表11=DcotMr+(12)=10xcot45一+1之6mm;l2=1mm;l=25mm;則該工序的基本22時間111T22561tj1=0.128min=7.7sjfn0.3*8352)擴(kuò)10(H7)孔工步l2=1mm;l=25mm;則10*9.812=-cot451:50該工序的基本時間tj2ll1l

22、2fn255010.3*835<-0.30min=18.2s3)餃10(H7)孔工步D*d110*9.96l1cot'r12cot451:5122l2=1mm;l=25mm;則該工序的基本時間tj3ll1l2fn255110.307min=18.4s0.3*8352.輔助時間tf的計算輔助時間tf與基本時間tj之間的關(guān)系為ta=(0.150.2)tj,<ta=0.15tj則各工序的輔助時間分別為：鉆孔的輔助時間：tf1=0.15漢.7s=1.155s；擴(kuò)孔的輔助時間：tf2=0.1518.2s=2.73s；錢孔的輔助時間：tf3=0.1518.4s=2.76s；因此該工序的單間時間tdj=tj1+tj2+tj3+tf1+tf2+tf3=7.7+18.2+18.4+1.155+2.73+2.76=50.94