底座的夾具課程設計---底座零件的工藝規(guī)程及銑φ40端面的工裝夾具設計

1、<p><b>　　說明書</b></p><p>　　題目：底座零件的工藝規(guī)程及銑Φ40端面的工裝夾具設計</p><p><b>　　學 生：</b></p><p><b>　　學 號：</b></p><p><b>　　專 業(yè)

2、：</b></p><p>　　班 級： </p><p><b>　　指導老師：</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。</p>

3、<p>　　底座零件的工藝規(guī)程及銑Φ40端面的工裝夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設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計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部

4、件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。</p><p>　　關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。</p><p><b>　　ABSTRCT</b></p><p>　　The design of the content relates to the machinery manu

5、facturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.</p><p>　　The base parts of the process procedures and millingΦ40 end

6、fixture design including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the stru

7、cture of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting paramete

8、</p><p>　　Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　序言………………………………………………

9、…………………1</p><p>　　一. 零件分析 ……………………………………………………2</p><p>　　1.1 零件作用 ………………………………………………2</p><p>　　1.2零件的工藝分析 …………………………………………2</p><p>　　二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………3<

10、/p><p>　　2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3</p><p>　　2.2基面的選擇傳 ……………………………………………3</p><p>　　2.3制定工藝路線 ……………………………………………4</p><p>　　2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………6</p><p>

11、;　　2.5確定切削用量及基本工時 ………………………………6</p><p>　　三 夾具設計………………………………………………………7</p><p>　　銑Φ40端面的夾具設計………………………………………7</p><p>　　3.1問題的提出 ………………………………………………7</p><p>　　3.2夾具設計 ……………

12、……………………………………7</p><p>　　3.3切削力及夾緊力計算 ……………………………………7</p><p>　　3.4定位誤差分析 ……………………………………………9</p><p>　　3.5定向鍵與對刀裝置設計…………………………………10</p><p>　　3.6夾具設計及操作簡要說明………………………………13&

13、lt;/p><p>　　總 結………………………………………………………………15</p><p>　　致 謝………………………………………………………………16</p><p>　　參考文獻 …………………………………………………………17</p><p><b>　　序 言</b></p><p&

14、gt;　　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品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。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濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。</p><p>

15、　　底座零件的工藝規(guī)程及銑Φ40端面的工裝夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才

16、能很好的完成本次設計。</p><p>　　本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。</p><p><b>　　零件的分析</b></p><p><b>　　零件的作用</b></p><p><b>　　底座的作用，待查</b></p>&

17、lt;p>　　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　底座有七組加工面他們之間沒有任何要求，七組加工面分別為：</p><p><b>　　1：Φ112端面</b></p><p><b>　　2：12088端面</b></p><p>　　3：Φ112端面上4-Φ11孔</p&g

18、t;<p>　　4：12088端面上4-Φ11孔</p><p><b>　　4：Φ40端面</b></p><p><b>　　5：D向視圖面</b></p><p><b>　　6：Φ20孔</b></p><p>　　7：Φ14孔、2-Φ5.5孔</p

19、><p><b>　　二. 工藝規(guī)程設計</b></p><p><b>　　確定毛坯的制造形式</b></p><p>　　零件材料為HT150，在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產，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

20、提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。</p><p>　　2.2 毛坯的設計</p><p>　　底座零件材料為 HT150，硬度選用200HBS，毛坯重約1.5Kg。生產類型為成批生產，采用砂型鑄造，機械翻砂造型，2級精度組。</p><p>　　根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設計如下： </p>&l

21、t;p><b>　　1. Φ112端面</b></p><p>　　Φ112端面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查《機械工藝手冊》表2-8得：Z=3.0</p><p>　　2：銑12088端面</p><p>　　12088端面, 粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查《機械工藝手冊》表2-8得：Z=3.0

22、</p><p>　　3：Φ112端面上4-Φ11孔，因孔尺寸不大，所以采用實心鑄造。</p><p>　　4：12088端面上4-Φ11孔，因孔尺寸不大，所以采用實心鑄造。</p><p>　　5：銑Φ40端面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查《機械工藝手冊》表2-8得：Z=3.0</p><p>　　6：銑D向視圖面，粗

23、糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查《機械工藝手冊》表2-8得：Z=3.0</p><p>　　7：鉆Φ20孔，因孔的尺寸不大，所以采用實心鑄造。</p><p>　　8：鉆Φ14孔、2-Φ5.5孔，因孔的尺寸不大，所以采用實心鑄造。</p><p>　　2.3 基面的選擇的選擇</p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重

24、要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 </p><p>　　粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關重要。從零件圖上可以看出，底座零件還算比較規(guī)則，所以粗基準容易選擇。選擇底座12088端面及R24孔作為粗基準。</p><p>　　對于精基準

25、而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 </p><p><b>　　制定工藝路線</b></p><p>　　制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集

26、中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來，方案如下：</p><p><b>　　工序00：鑄造</b></p><p><b>　　工序05：時效處理</b></p><p>　　工序10：銑Φ112端面</p><p>　　工序15：銑120X88端面</p&

27、gt;<p>　　工序20：鉆Φ112端面上4-Φ11孔</p><p>　　工序25：鉆120X88端面上4-Φ11孔</p><p>　　工序30：銑Φ40端面</p><p>　　工序35：銑D向視圖面</p><p>　　工序40：鉆Φ20孔</p><p>　　工序45：鉆Φ14孔、2-Φ5.5

28、孔</p><p>　　工序50：檢驗至圖紙要求</p><p><b>　　工序55：入庫</b></p><p>　　2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　底座零件材料為HT150，</p><p>　　生產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。</p&

29、gt;<p><b>　　1. Φ112端面</b></p><p>　　Φ112端面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查《機械工藝手冊》表2-8得：Z=3.0</p><p>　　2：銑12088端面</p><p>　　12088端面, 粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查《機械工藝手冊》表2-8

30、得：Z=3.0</p><p>　　3：Φ112端面上4-Φ11孔，因孔尺寸不大，所以采用實心鑄造。</p><p>　　4：12088端面上4-Φ11孔，因孔尺寸不大，所以采用實心鑄造。</p><p>　　5：銑Φ40端面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查《機械工藝手冊》表2-8得：Z=3.0</p><p>　　6：銑

31、D向視圖面，粗糙度為Ra6.3,只需要一步加工即可滿足要求，查《機械工藝手冊》表2-8得：Z=3.0</p><p>　　7：鉆Φ20孔，因孔的尺寸不大，所以采用實心鑄造。</p><p>　　8：鉆Φ14孔、2-Φ5.5孔，因孔的尺寸不大，所以采用實心鑄造。</p><p>　　2.5 確定切削用量及基本工時</p><p>　　工序3

32、0：銑Φ40端面</p><p><b>　　1. 選擇刀具</b></p><p>　　刀具選取高速鋼端銑刀</p><p><b>　　，，，。</b></p><p><b>　　2. 決定銑削用量</b></p><p><b>　　決

33、定銑削深度</b></p><p>　　因為加工余量不大，一次加工完成</p><p>　　決定每次進給量及切削速度</p><p>　　根據X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。</p><p>　　根據表查出 ，則</p><p>　　按機床標準選取＝750</p>

34、<p>　　當＝750r/min時</p><p><b>　　按機床標準選取</b></p><p><b>　　計算工時</b></p><p>　　切削工時：，，，則機動工時為</p><p><b>　　.</b></p><p>&l

35、t;b>　　三、 夾具設計</b></p><p>　　為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。</p><p>　　由指導老師的分配，決定設計工序30：銑Φ30端面的夾具設計</p><p>　　3.1 問題的提出 </p><p>　　本夾具主要用于銑Φ30端面，本道工序加工精度要求不高，沒有位

36、置度要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。</p><p>　　3.2 定位基準的選擇</p><p>　　擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要

37、求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。我們采用已加工的兩個Φ11孔為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。</p><p>　　3.3 切削力及夾緊力計算 </p><p>　　（1）刀具： 采用

38、高速鋼端銑刀 φ60mm </p><p>　　機床： X62臥式銑床</p><p>　　由[3] 所列公式 得</p><p>　　查表 9.4—8 得其中： 修正系數</p><p><b>　　z=24 </b></p><p>　　代入上式，可得 F=889.4N

39、 </p><p>　　因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。</p><p><b>　　安全系數 K=</b></p><p>　　其中：為基本安全系數1.5</p><p>　　為加工性質系數1.1</p><p>　　為刀具鈍化系數1.1</p><p>　　

40、為斷續(xù)切削系數1.1</p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　?。?）夾緊力的計算</b></p><p>　　選用夾緊螺釘夾緊機 由</p><p>　　其中f為夾緊面上的摩擦系數，取</p><p>　　F=+G G為工件自重&l

41、t;/p><p>　　夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數為6.8級</p><p><b>　　螺釘疲勞極限： </b></p><p><b>　　極限應力幅：</b></p><p><b>　　許用應力幅：</b></p><p>

42、;　　螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為 </p><p>　　[s]=3.5~4 取[s]=4</p><p>　　得 </p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，</p><p>　　使用快速螺旋定位機構快速

43、人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力</p><p>　　3.4 定位誤差分析</p><p>　　(1)移動時基準位移誤差</p><p><b>　　（式5-5）</b></p><p>　　式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差</p><p>　　———— 圓柱銷孔的最

44、小偏差</p><p>　　————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙</p><p>　　代入（式5-5）得： =</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　(2) 轉角誤差</b></p><p><b>　?。ㄊ?-6）</b&g

45、t;</p><p>　　式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差</p><p>　　———— 圓柱銷孔的最小偏差</p><p>　　———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙</p><p>　　———— 削邊銷孔的最大偏差</p><p>　　———— 削邊銷孔的最小偏差</p><p&g

46、t;　　———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　則代入（式5-6）得：</p><p><b>　　則： </b></p><p>　　3.5定向鍵與對刀裝置設計</p><p>　　定向鍵安裝在夾具底面的縱

47、向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。</p><p>　　根據GB2207—80定向鍵結構如圖所示：</p><p>　　圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖</p><p>　　根據T形槽的寬度 a=16mm 定向鍵的結構尺寸如下：</p><

48、;p>　　表 3.1 定向鍵數據表</p><p>　　對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。</p><p>　　由于本道工序是完成后底座Φ40端面的銑加工，所以選用圓形對刀塊。圓形對刀塊的結構和尺寸如圖所示：</p><p>　　圖 3.4 對刀塊圖</p><p><b>　　對刀塊尺寸如下<

49、;/b></p><p>　　塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示： </p><p>　　圖 3.5 平塞尺圖</p><p><b>　　塞尺尺寸為：</b></p><p>　　表 3.2 平塞尺尺寸表</p><p>　　3.6 夾具設計及操作簡要說明</p><

50、;p>　　如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了螺旋夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。</p><p>　　本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。</p><p>　　夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。<

51、;/p><p><b>　　銑夾具裝配圖如下</b></p><p><b>　　總 結</b></p><p>　　設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步

52、驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。</p><p>　　設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。</p><

53、p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。</p><p>　　

54、這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是

55、我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年</p><p>　　2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年</p

56、><p>　　3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年</p><p>　　4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990年</p><p>　　5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月</p><p>　　6.機械