1、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目制定底座零件的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆4-28孔的鉆床夾具專業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)班級(jí)：機(jī)電11-2班學(xué)號(hào)：1130320220姓名：孫中利指導(dǎo)教師：張學(xué)偉機(jī)械工程系2013年11月22日目錄引言第一章零件的分析2第二章工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)22.1確定毛坯的制造形式22.2基準(zhǔn)的選擇32.3制訂工藝路線32.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定32.5確定切削用量及基本工時(shí)4第三章專用夾具的設(shè)計(jì)133.1問題提出133.2定位原理說明133.3切削力和夾緊力的計(jì)算14143.4夾具簡(jiǎn)要操作說明16致謝17參考文獻(xiàn)18哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書引言現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品

2、品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個(gè)具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有1300015000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量只有15%左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機(jī)床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求：1. 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期2. 能裝夾一組相似性特征的工件3. 適

3、用于精密加工的高精度的機(jī)床4. 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)5. 采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率11第一章零件的分析宀L_*E17匚|一6口1U-：D2底座共有五組加工表面，現(xiàn)分述如下：1、基準(zhǔn)面A2、4x056端面3、4x028H7孔4、18寬槽、36寬槽5、4x010錐銷孔技術(shù)要求如下：1.4x028H7孔平行度公差為0.01mm。2.4x028H7孔對(duì)A面的垂直度公差為0.03mm。3. 未注倒角R3R5。4. 材料:HT150。第二章工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1、確定毛坯的制造形式零件材料為HT150。由于零件年產(chǎn)量為20000件，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零

4、件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2、基準(zhǔn)的選擇1、粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。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(gè)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(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)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(zhǔn)。例如:機(jī)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(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)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(xì)致的組織，以增加耐磨

5、性。（3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)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。由零件圖及粗基準(zhǔn)選擇原則得出，底座以56凸臺(tái)面及工件兩側(cè)面作為定位粗基準(zhǔn)，具體形式參考工序卡一。（5）精基準(zhǔn)的選擇主要考慮的是基準(zhǔn)的重合問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算，在此都不多做說明。2.3、制訂工藝路線工序01：鑄造工序02：人工時(shí)效工序03：粗銃、半精銃、精銃基準(zhǔn)面A工序04：粗銃、精銃4-056凸臺(tái)面工序05：鉆4-026孑L；擴(kuò)4-026孔至4-027.8；4-027.8孔至4-028

6、H7；倒角C1工序06：銃18寬槽；銃38寬槽深2工序07：鉆4-010錐銷孔（先鉆一頭，裝配時(shí)透鉸）工序08：去毛刺工序09：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫2.4、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“底座”零件材料為HT150,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)1、基準(zhǔn)面A的加工余量基準(zhǔn)面A,精度等級(jí)IT7級(jí)，加工余量等級(jí)CT-E，查機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.3-1知，單邊加工余量Z=3.0mm，基準(zhǔn)面A的表面粗糙度Ra1.6，查機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知，需經(jīng)過三步（即粗銃、半精銃、精銃）方能滿足其精度要求。粗銃單邊加工余量Z=2.0mm半精銃單邊加工余量Z=0.8mm精銃單邊加工余量Z=0.2mm2、056

7、凸臺(tái)面加工余量056凸臺(tái)面，精度等級(jí)IT7級(jí)，加工余量等級(jí)CT-E，查機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.3-1知，單邊加工余量Z=2.0mm，056凸臺(tái)面的表面粗糙度Ra3.2,查機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知，需經(jīng)過二步（即粗銃、精銃）方能滿足其精度要求。粗銃單邊加工余量Z=1.5mm精銃單邊加工余量Z=0.5mm3、028H7孔的加工余量因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，028H7孔，表面粗糙度Ra1.6，由機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-7和表2.2-8知，028H7鉆鉆擴(kuò)錢冬需孔、擴(kuò)、鉸三步方能滿足其精度要求。026mm擴(kuò)026mm至027.8mm鉸027.8mm至028H7mm18寬槽、36寬槽的加工余

8、量因槽的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，18寬槽、36寬槽表面粗糙度Ra12.5、Ra6.3，由機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4-8知，一步銃削即可滿足其精度要求。5、010錐銷孔的加工余量因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，010錐銷孔，技術(shù)要求,先鉆一頭，裝配圖時(shí)透鉸。6、其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。25、確定切削用量及基本工時(shí)工序01：鑄造工序02：人工時(shí)效工序03：粗銃、半精銃、精銃基準(zhǔn)面A工步一：粗銃基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銃刀，刀片采用YG&a=2.0mm，d=50mm，v=150m/min，z二4。p02. 決定銃削用量1）決定銃削深度a=2.0mmp2）決定每次進(jìn)給

9、量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出f=0.5mm/齒，貝Vz1000v1000X150n=q955r/minsnd兀x50按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取n=1000r/minwndnnx50x1000v=w=m/min沁157m/min100010003）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=226mm，l=2.0mm，l=5mm，則機(jī)動(dòng)12工時(shí)為l+l+l.226+2.0+512i=x5q2.330mmnf1000x0.5w工步二：半精銃基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銃刀，刀片采用YG8,a=0.8mm，d=50mm，v=150m/min，z=4。p02. 決定銃削用量1

10、）決定銃削深度a=0.8mmp2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出f=0.5mm/齒，則z1000v1000X150n=q955r/mms兀d兀x50按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取n=1000r/minwKdn兀x50x1000v=w=m/min沁157m/min100010003）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=226mm，l=0.8mm，l=5mm，則機(jī)動(dòng)12工時(shí)為l+1+1.226+0.8+512i=x5q2.318mmnf1000x0.5w工步三：精銃基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銃刀，刀片采用YG8,a=0.2mm，d=50mm，v=150m/

11、min，z=4。p02. 決定銃削用量1）決定銃削深度a=0.2mmp2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出f=0.5mm/齒，則z1000v1000x150n=q955r/mins兀d兀x50按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取n=1000r/minwKdn兀x50x1000v=w=m/min沁157m/min100010003）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=226mm,l=0.2mm,l=5mm，則機(jī)動(dòng)12工時(shí)為l+1+1.226+0.2+5_31_.t=12i=x5沁2.312mmmnf1000x0.5工序04：粗銃、精銃4-056凸臺(tái)面工步一：粗銃4-05

12、6凸臺(tái)面1. 選擇刀具刀具選取端面銃刀，刀片采用YG&a=1.5mm，d=60mm，v=150m/min，z=4。p02. 決定銃削用量1）決定銃削深度a=1.5mmp2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出f=0.5mm/齒，貝Vz1000v1000x150n=q796r/mins兀d兀x60按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取n=800r/minw兀dn兀x60x800v=w=m/min沁150.7m/min100010003）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=56mm，l=1.5mm，l=3mm，則機(jī)動(dòng)工12時(shí)為l+1+1.56+1.5+3.t=i2i=x

13、4沁0.605mmmnf800x0.5w工步二：精銃4-056凸臺(tái)面1. 選擇刀具刀具選取端面銃刀，刀片采用YG8,a=0.5mm，d=60mm，v=150m/min，z二4。p02. 決定銃削用量1）決定銃削深度a=0.5mmp2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出f=0.5mm/齒，貝Vz1000v1000x150n=q796r/mins兀d兀x60按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取n=800r/minw兀dn兀x60x800v=w=m/min沁150.7m/min100010003）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：1=56mm，1=0.5mm，1=3mm，則機(jī)動(dòng)

14、工12時(shí)為1+1+156+0.5+34059512i=x4q0.595minnf800x0.5w工序05：鉆4-026孔;擴(kuò)4-026孔至4-027.8；4-027.8孔至4-028H7；倒角C1工步一：鉆4-026孔機(jī)床：Z3025搖臂鉆床刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼麻花鉆0261）給量查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表28-13，取f=0.13mm/r2）削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-70,及10-66,查得V=50m/min.3）定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000v1000x50ns=沁612r/minndnx26W,與612r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取n=600r

15、/min。w所以實(shí)際切削速度兀dnnx26x600v=s=沁49.0m/mmc100010004）削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。l+1+1.t=12imnfw;其中l(wèi)=25mm;1=13mm;11 =3mm;2_l+1+1.t12imnfw60X4=2.103(min)工步二：擴(kuò)4-026孔至4-027.8機(jī)床：Z3025搖臂鉆床刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼擴(kuò)孔鉆1）給量查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表28-13，取f=0.13mm/r2）削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-70,及10-66,查得V=50m/min.3）定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000X50nx27.8q573r/min10

16、00vns=cndW,與573r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取n=600r/min。w所以實(shí)際切削速度兀dnnx27.8x600v=s=沁52.4m/minc100010004）削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。l+1+1.t=12imnfw;其中l(wèi)=25mm;1=0.9mm;11 =3mm;2l+1+1.25+0.9+3彳1AOr）/-t二12i=x4=1.482（min）mnf600x0.13w工步三：鉸4-027.8孔至4-028H7機(jī)床：Z3025搖臂鉆床刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼鉸刀1）給量查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表28-13，取f=0.13mm/r

17、2）削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-70,及10-66,查得V=50m/min.3）定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速1000V1000x50ns=c=q569r/minndnx28W,與569r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取n=600r/min。w所以實(shí)際切削速度兀dnnx28x600v=s-q52.8m/minc100010004）削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書l+1+1.t=12imnfw十1+1+1t12imnfw25+0.1+3600x0.13x41.441(min);其中l(wèi)=25mm;1=O.lmm;1=3mm;1215工步四：倒角Cl工序06：銃18

18、寬槽；銃38寬槽深2工步一：銃18寬槽1. 選擇刀具刀具選取立銃刀，刀片采用YG8,a=9.0mm，d=18mm，v=30m/min，z二4。p02. 決定銃削用量3. 決定銃削深度a=9.0mmp4. 決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出f=0.2mm/齒，則z1000v1000x30.n=q531r/mins兀d兀x18按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取n500r/minw兀dn兀x18x500v=w=m/min沁28.3m/min100010005. 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：1=39mm，1=9mm，1=3mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)12為碌02x2q1.02min1

19、+1+1.12i=nfw工步二：銃38寬槽深21. 選擇刀具刀具選取立銃刀，刀片采用YG&a=2°mm，do二36mm，v=50m/min，z二4。2. 決定銃削用量3. 決定銃削深度a=2.0mmp4. 決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X52型銃床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出f二0.2mm/齒，則z1000v1000X50n=q442r/minsnd兀x36按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取n=500r/minwndnnx36x500v=w=m/min沁56.5m/min100010005. 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=48mm，l=2mm，l=3mm，則機(jī)動(dòng)工12時(shí)為l+1+

20、1.48+2+3,i2i=x2q1.06minnf500x0.2w工序07：鉆4-010錐銷孔（先鉆一頭，裝配時(shí)透鉸）機(jī)床：Z3025搖臂鉆床刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼麻花鉆0101）給量查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表28-13，取f=0.13mm/r2）削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-70,及10-66,查得V=20m/min.lOOOv1000X20ns=c=u636r/minndnx10W,與636r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取n=600r/min。w所以實(shí)際切削速度兀dnnx10x600v=s=u18.8m/minc100010004）削工時(shí)，按工藝

21、手冊(cè)表6.2-1。l+1+1.t=12imnfw;其中l(wèi)=14mm;=5mm;1 =3mm;260X4=1.128(min)工序08：去毛刺工序09：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫第三章專用夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序5：鉆、擴(kuò)、鉸4-028H7孔的鉆床夾具，機(jī)床選用：Z3025搖臂鉆床。3.1問題提出本夾具主要用來：鉆、擴(kuò)、鉸4-028H7孑L,4-028H7孔平行度公差0.01mm，4-028H7孔對(duì)A面的垂直度公差0.03mm,這些要求，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)要考慮在內(nèi)。3.2定位原理說明哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書基準(zhǔn)面A作

22、為第一定位基準(zhǔn)，與支承板相配合限制三個(gè)自由度，工件后端面作為第二定位基準(zhǔn)，與兩個(gè)定位銷相配合限制兩個(gè)自由度，工件左端面作為第三定位基準(zhǔn)，與定位塊相配合限制一個(gè)自由度，工件六個(gè)自由度被完全控制，屬于完全定位。33切削力和夾緊力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊(cè)得：鉆削力F二26Df0.8HB0.6式（5-2）鉆削力矩T=10D1.9f0.8HB式（5-3）0.6式中：D=28mmHB二HB-（HB-HB）=187-（187-149）=174max3maxmin3f=0.20mm-r-1代入公式（5-2）和（5-3）得F=26x28x0.20.8x1740.6=1942

23、NT=10x181.9x0.20.8x1740.6=47268m.N本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。34夾具簡(jiǎn)要操作說明本工件采用基準(zhǔn)面A、后端面及左端面定位，對(duì)應(yīng)的定位元件為：支承板、兩定位銷和定位塊，夾緊則是由移動(dòng)壓板、螺母、螺桿等組成的夾緊機(jī)構(gòu)來完成，本套夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，夾具如下圖所示：19本設(shè)計(jì)中是對(duì)底座零件加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率,為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提