設計說明書 課 題 出線盒蓋座 加工工藝及夾具設計 專 業(yè) 機電一體化 班 級 姓 名 指導教師 設計日期 2009 年 1 月 4 日 至 1 月 26 日 目錄 設計任務書 . 一、 零件的分析 . 二、 工藝規(guī)程設計 . 1、 確定毛坯的制造形式 2、 基面的選擇 3、 制定工藝路線 4、 確定切削用量及基本工時 三、 專用夾具設計 1、 設計主旨 . 2、 夾具設計 . 3、 夾具加工精度分析 四、 畢業(yè)設計心得體會 . 參考文獻 . 設 計 任 務 書 一、班級 姓名 題：出線盒蓋座加工工藝及夾具設計 二、 設計任務 : 1、根據(jù)零件圖的要求，編寫該零件的機械加工工藝規(guī)程卡片及機械加工工序卡片。 2、設計出線盒蓋座上與蓋 座 接合的 斜 面的銑削加工專用夾具，含夾具裝配圖和所有非標準零件圖。 3、編寫該專用夾具的設計說明書一份 三、 設計要求： 1、編寫的加工工藝規(guī)程要求合理、有實用性。 2、夾具設計結構簡單，定位夾緊方法合理。 3、說明書編寫內容包含設計思路、夾具的定位方案、夾緊方案以及定位誤差的主要計算過程。 4、圖紙清晰，符合相關標準規(guī)定。 四、 設計期限 ：自 2010年 01月 4日至 2010年 01 月 26日 備注 1、一律用鋼筆書寫 2、若填寫內容較多，可增加同樣大小的附頁 序言 畢業(yè)設計是為了進一步提高我 們崗位能力的有效措施，也是對學過知識得綜合運用。他不僅提高了我們本身的基礎知識的水平，并且把知識得到鞏固升華。從而也有效得提高了其設計能力。為我們以后的工作奠定了一定的基礎。 本次畢業(yè)設計是針對銑夾具進行的，涵蓋了機械制圖、機械制 造工藝、以及機床夾具設計、互換性測量技術以及簡單的力學計算等， 使這些課程在學后等以應用和鞏固。更是對綜合設計能力的鍛煉，加 深了理解。 在設計過程中，由于對零件加工所用到的設備的基本性能和加工 范圍缺乏全面的了解，缺乏實際的生產經(jīng)驗，導致在設計中碰到了許 多的問 題。通過請教老師和咨詢同學，翻閱資料、查工具書，解決設 計過程中的一個又一個的問題。在這個過程中，使我對所學的知識有 了進一步的了解，也了解了一些設計工具書的用途。在此，十分感謝 王宏輝老師的細心指導，感謝同學們的互相幫助。在以后的學習生活 中，我將繼續(xù)刻苦努力，不段提高自己 本說明書主要是 床上銑削平面有關的工藝規(guī)程說明， 由于能力有限，設計存在許多錯誤和不足之處，懇請老師給予指正， 謝謝。 計算項 目 計算及說明 結果 一 題目所給的零件是 一個出線盒蓋座，毛坯 為鑄件，材料 身精度要求不高，考慮到毛 坯 件先加工大面 ,所以我 設計的是利用兩面一銷定位的銑夾具。 由以上分析可知，對于兩個孔應嚴格要求設計精度，用專用夾具來加工孔的位置精度要求。 二工藝規(guī)程設計 (一） 零件 材料為 鑄鐵，故該零件的毛胚為鑄件，制造方法為砂型鑄造。又因為是大批量生產，為了滿足少切削或無切削原則，故毛胚的加工余量盡可能少。 （二）基準面的選擇 基準面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得 正確合理，可以保證加工質量，提高生產效率否則就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批 報廢 ,使生產無法進行。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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 確 定 為 大 批 量 生 產 的 條 件 下 ， 為 了盡 量 讓 工 序 集 中 提 高 生 產 效 率 ， 除 此 以外考慮經(jīng)濟效果，以降低生產成本。 1 工 藝 路 線方 案 工序 1：粗精銑底面 工序 2：鉆孔 34粗鉸 鉆孔 4孔 44 深 20 工序 3：粗精銑 A 面 工序 4：鉆底孔 螺紋 底孔 螺紋 4序 5:鏜孔 45序 6:鏜孔 車端面和倒角 3 工序 7:鉆底孔 螺紋 2工序 1：粗精銑底面 工序 2：鉆孔 34粗鉸 工序 3：粗精銑 A 面 工序 4：鉆底孔 螺紋 底孔 螺紋 4孔 4孔 44 深 20工序 5:鏜孔 45序 6:鏜孔 車端面和倒角 3 工序 7:鉆底孔 螺紋 2上述兩個工藝有所不同 :方案一是把 鉆孔 44深 20放在前面加工 ,方案二是放在后面。而方案一把這道工序放在前面方便加工，比較起來更為完好 ,故決定用 方案一。 工序 1:粗精銑底面 計算切削用量 (1): 粗 銑底面 1）確定加工表面余量 案一看起來大至合理，以上的工藝過 程祥見工藝卡片和工序卡片。 工序 1:粗精銑底面 1：加工條件 工件材料： 工要求：粗精銑底面表面粗糙度 床 :刀具 :硬質合金面銑刀 已知加工余量 據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊陳家芳主編 . 選取硬質合金端面銑刀 80,齒數(shù)Z=8,每齒數(shù) .1 )f 3). 計算切削速度 )(2): 精 銑底面 1)確定加工表面余量 )f 進給量 f= Z=8=r 切削速度 0m/n=1000 d=1000 30/20=120r/知加工余量 取硬質合金端面銑刀 80,齒數(shù) Z=8, 每齒數(shù) 給量 f= Z=r f=r 0m/n=120r/mm f=r 3)c 4)工序 2:鉆孔3- 24粗鉸； 鉆孔 4- 孔44深 20 （ 1） :鉆孔3- 24粗鉸 切削速度 0m/n=1000 d=1000 60/20=235 r/ 序 2:鉆孔 34粗鉸 鉆孔 4孔 44 深 20 工步 1：鉆 34底孔 件材料： 工要求：鉆孔 3鉸孔表面粗糙度 機床 :0m/n=235r/ 工步 1：鉆34底孔 步 2:粗鉸孔 34 2） ：鉆孔4孔 44跟據(jù)金屬切削與刀具實用技術劉杰華、任召蓉編著 . 選取 查表 f=r 鉗工工藝與技能訓練勞動和社會保障部教材辦公室編寫 查表得 2m/n=1000 d=300r/據(jù)金屬 切削與刀具實用技術劉杰華、任召蓉編著 . 選取 24 圓柱鉸刀 ,查表 f=r 鉗工工藝與技能訓練勞動和社會保障部教材辦公室編寫 查表得 2m/n=1000 d=300r/步 3:鉆孔 4件材料： 工要求：鉆孔 4 锪 孔 44 深 20， 表面粗糙度 25。 f=r 2m/n=300r/f=r 2m/n=300r/ 20 工步 3:鉆孔4步 4：锪孔44深 20 機床 :跟據(jù)金屬切削與刀具實用技術劉杰華、任召蓉編著 . 選取 查表 f=r 鉗工工藝與技能訓 練勞動和社會保障部教材辦公室編寫 查表得 6m/n=1000 d=300r/步 4：锪孔 44 深 20 跟據(jù)金屬切削與刀具實用技術劉杰華、任召蓉編著 . 選取 34 锪孔鉆 ,查表 f=r 鉗工工藝與技能訓練勞動和社會保障部教材辦公室編寫 查表得 2m/n=1000 d=300r/序 3：粗精銑 f=r 6m/n=300r/f=r 2m/n=300r/序 3：粗精銑 A 面 計算切削用量 (1)：粗銑 1)f: 3) c: 1 加工條件 工件材料： 加工要求：粗精銑 面粗糙度為 床： 刀具：硬質合金面銑刀 已知加工余量 據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊陳家芳主編 . 選取硬質合金面銑刀 80,齒數(shù) Z=8,每齒數(shù) 給量 f= Z=r 切削速度 0m/mm f=r 0m/) （ 2）：精銑 1）確定加工表面余量 )f 3). 計 算切削速度 Vc n=1000 d=1000 30/20=120r/. 加工條件 工件材料： 加工要求：精銑 A 面，床： 刀具：硬質合金面銑刀 已知加工余量 給量 f= Z=r 切削速度 0m/n=120r/mm f=r 0m/4) 確定銑床主軸轉速 : 工序 4：鉆底孔 螺紋 底孔 螺紋4 1）： 鉆底孔 螺紋 n=1000 d=1000 60/80=235r/序 4：鉆底孔 螺紋 底孔 螺紋 4件材料： 工要求：鉆 攻螺紋 面粗糙度 面粗糙度為 25。 機床 :跟據(jù)金屬切削與刀具實用技術劉杰華、任召蓉編著 . 選取 花鉆 ,查表 f=2mm/r 鉗工工藝與技能訓練勞動和社會保障部教材辦公室編寫 查表得 6m/n=235r/f=2mm/r 6m/n=300r/（ 2）： 鉆底孔 螺紋 4序 5:鏜孔 45）確定加工n=1000 d=750r/件材料： 工要求：鉆 攻螺紋 4 表面粗糙度 25。 機床 :跟據(jù)金屬切削與刀具實用技術劉杰華、任 召蓉編著 . 選取 花鉆 ,查表 f=2mm/r 鉗工工藝與技能訓練勞動和社會保障部教材辦公室編寫 查表得 0m/n=1000 d=750r/序 5:鏜孔 45知加工余量 mm f=2mm/r 0m/n=750r/面余量 )f: 3) 計算切削速度 )確定車床主軸轉速 : 工序 6:鏜孔 車端面和倒角3 （ 1）： 鏜孔根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊陳家芳主編查得選取內孔鏜刀刀桿 20。 進給量 f= Z=r 切削速度 3m/n=1000 d=1000 73/20=520r/序 6:鏜孔 車端面和倒 角 3 已知加工余量 mm f=r 3m/ n=520r/）確定加工表面余量 )f: 3)c 4) （ 2）：車端面和倒角3 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊陳家芳主編查得選取內孔鏜刀刀桿 20。 進給量 f= Z=r 切削速度 3m/n=1000 d=1000 73/20=520r/知加工余量 mm mm f=r 3m/ n=520r/1)確定加工表面余量 )f: 3)c 4) 工序 7:鉆底孔 螺紋根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊陳家芳主編查得選取內孔鏜刀刀桿 20。 進給量 f= Z=r 切削速度 3m/n=1000 d=1000 73/20=520r/序 7:鉆底孔 螺紋 2mm f=r 3m/ n=520r/件材料： 工要求：鉆 攻螺紋 2 機床 :跟據(jù)金屬切削與刀具實用技術劉杰華、任召蓉編著 . 選取 查表 f=1mm/r 鉗工工藝與技能訓練勞動和社會保障部教材辦公室編寫 查表得 6m/n=1000 d=750r/f=1mm/r 6m/n=300r/、專用夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低 勞動強度，通常要用專用夾具，經(jīng)過老師的考慮提高難度，決定設計第 三道工序中銑 A 面與蓋接合的銑夾具 。 （一）、設計宗旨 本夾具主要來銑 A 面與蓋接合 ,主要考慮提高生產率 ,降低勞動強度 ,降低工人生產勞動強度，加工精度要求不是很高。 （二）、夾具設計 一、 定位基面的選擇 有零件圖可知， 本夾具的設計采用底面為基準，并以 24兩個孔作為輔助定位 夾緊方案 。 根據(jù)夾緊力的方向應朝向主要限位面以及作用點應落在定位元件的支承范圍內的原則，本夾具 應采用壓板配合支撐釘、螺栓、螺母進行固定夾緊 ，夾緊力與直方向的夾角盡量小，以保證夾緊穩(wěn)定可靠。 由于我選擇工件夾緊處的面是平的，而工件則是大批量生產，所以考慮到工件的裝夾方便，因此選擇了以一個螺栓進行夾緊，操作較為方便。 三、夾具體與定位鍵 為保證夾具在工作臺上安裝穩(wěn)定應按照夾具體的高寬比不大于 以便固定。 四、切削力及夾緊力的計算 80 硬質合金端銑刀 機床夾具設計手冊查得 20f=90)=419 20 1=2849( N )是軸向力 軸向力有定位銷保證 ,所以現(xiàn)在要算的是圓周切削力 f=90)=2849( N ) M=400 1= F 圓 =M/L=08N 螺栓夾緊力等于圓周切削力 F=408N 2F=816N (三 )、夾具加工精度分析 (1)定位元件尺寸公差的確定 ,本夾具的主要定位元件為銷軸 ,該銷軸尺寸應按照工件的長度再加以修改 ,公差規(guī)定比零件的要求高一級。 （ 2）計算最大垂直誤差 1）工序基準與設計基準重合 B=0 2）定位基準相對限位基準任意方向上的最大變動范圍。既孔軸配合的最大間隙 刀在刀架上的安裝誤差有可能會產生位移或傾斜造成加工誤差 ,故 : T=具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差， M= F 圓 =408N F=408N 2F=816N B=0 A=0 定位面到導向元件的尺寸公差： 工面與定位孔的垂直度： 位孔對安裝基面的平行度： 上述得出最大的誤差 機床精度刀具、精度、夾具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受熱和受力變形等因 素造成的。 加工誤差稱為加工方法誤差。因該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出公差 k 的 1/3。本道工序車 60 孔及 18 孔所以只有一個同軸度的誤差 0。 05，即： G= k/3=件在夾具中加工時，總加工誤差2 為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加。因此保證工件加工精度條件是： = + k A=0 G= = k 即工件總加工誤差應 不大于工件加工尺寸公差 k。 為保證夾具具有一定的使用壽命，防止夾具磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留一定的精度儲備量 此將上試改寫為： c= 0 則該夾具能滿足工件的加工要求。 0 四、畢業(yè)設計心得體會 為期四周的畢業(yè)設計結束了，當我快要完成老師給我下達任務的時候，我仿佛進過了一次銳變，因為設計給我?guī)砹撕芏嗪芏嗟臇|西，心情也很舒暢，眼前豁然開朗。 在沒有做畢業(yè)設計以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年所學知識的單純總結，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現(xiàn)自己的看法有 點太片面。畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力鋒一種提高。 通過這次畢業(yè)設計使我明確了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己還行，但是通過這次畢業(yè)設計，我才明確學習是一個長期積累的過程，在今后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力地提高自己知識和