托架零件機(jī)械加工工藝及銑30x50上端面夾具設(shè)計(jì)
托架零件機(jī)械加工工藝及銑30x50上端面夾具設(shè)計(jì),托架零件機(jī)械加工工藝及銑30,x50上端面夾具設(shè)計(jì),托架,零件,機(jī)械,加工,工藝,30,x50,上端,夾具,設(shè)計(jì)
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：制定托架零件的加工工藝及銑30x50上端面的夾具設(shè)計(jì)
班 級(jí)：機(jī)電三班
姓 名：譚智兼
指導(dǎo)教師：徐廣明
完成日期：2013年7月2日
25
機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
一：設(shè)計(jì)題目：制定托架零件的加工工藝，設(shè)計(jì)銑30x50上端面的銑床夾具設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 氣動(dòng)夾緊 通用工藝裝備
設(shè)計(jì)時(shí)間：
本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。
1．第l～2天查資料，熟悉題目階段。
2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類(lèi)型、制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)并編制出零件的機(jī)械加工工藝卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫(huà)出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。
7．第19天，完成圖紙和說(shuō)明書(shū)的輸出打印。
8．第20～21天，答辯
設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖；
2、繪制零件圖（一張）；
3、繪制毛坯圖（一張）；
4、編寫(xiě)工藝過(guò)程卡片和工序卡片（各一張）；
5、繪制夾具總裝圖；
6、繪制夾具零件圖；
7、說(shuō)明書(shū)
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：
成 績(jī)：
指導(dǎo)教師
日 期
摘要
機(jī)械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對(duì)于我們國(guó)家來(lái)說(shuō)，它關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的方方面面。近年來(lái)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動(dòng)化水平日益提高。同時(shí)由于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門(mén)也向著高深度邁進(jìn)，機(jī)械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。
機(jī)械制造過(guò)程及檢測(cè)，檢驗(yàn)中，都要使用大量的夾具。為了達(dá)到提勞動(dòng)效率，提高加工精度，減少?gòu)U品，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動(dòng)條件，如何設(shè)計(jì)好夾具則成了機(jī)械制造的一項(xiàng)重要任務(wù)。
機(jī)床夾具是夾具中的一種，將其固定到機(jī)床上，可以使被加工件對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并克服切削力的影響。使加工順利進(jìn)行。機(jī)床夾具分為通用夾具和專(zhuān)用夾具兩種。
由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。
Abstract
Machinery industry is a basic industry, for our country, it is related to the beneficial to the people's livelihood aspects. In recent years the field of machinery industry towards high precision, high quality, high efficiency, low cost direction, digitization, automation level is increasing day by day. At the same time as the development of machinery industry, other industries are also facing high depth forward, becomes more and more important to the development of machinery industry.
Mechanical manufacturing process and testing, inspection, will use a lot of fixture. In order to achieve the labor efficiency, improve processing accuracy, reduce scrap, expand the scope of technology of machine tools, improve labor condition, how to design the fixture has become an important task of mechanical manufacturing.
Machine tool fixture fixture in a, be fixed to the machine, can be processing tool and the tool to maintain the correct relative position, and overcome the influence of cutting force. Make processing smoothly. Machine tool fixture is divided into general fixture and special fixture two.
Because of the limit of personal ability, the design there are many deficiencies, hope that the teacher for advice.
目 錄
目 錄
一、零件的工藝分析 2
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
(一)確定毛坯的制造形式 3
（二）基面的選擇 3
（三）制定工藝路線(xiàn) 3
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 4
（五）確立切削用量及基本工時(shí) 4
三、夾具設(shè)計(jì)： 5
（一）、設(shè)計(jì)時(shí)注意的問(wèn)題 5
（二）、夾具設(shè)計(jì) 6
參考資料： 8
（一）零件的分析
（一）.零件的作用
題目所給的零件是機(jī)床托架，主要在車(chē)細(xì)長(zhǎng)桿時(shí)起輔助支撐作用.
（二）零件的工藝分析：
機(jī)床主軸箱齒輪共有三組加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 以直徑為35為中心的加工表面
這一組加工表面包括：直徑為35的孔。
2 以直徑為中心加工端面和右側(cè)面
3 托架上面
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一） 確定毛坯的制造形式。
零件的材料為為HT200，考慮到零件的幾何形狀比較簡(jiǎn)單。所以用鑄造的方法來(lái)做毛坯。
（二） 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取托架上面的面作為粗基準(zhǔn)。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)。因?yàn)楣ぜ亩嗣婧屯鈭A都與內(nèi)孔的中心線(xiàn)，有嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此因此要以?xún)?nèi)院為精基準(zhǔn)，來(lái)加工上面，側(cè)面和端面，
制定工藝路線(xiàn)
方案一
工序一： 鑄造
工序2： 時(shí)效處理
工序3：以上面為基準(zhǔn)粗加工直徑為55的下端面
工序4：以直徑為55的下端面為基準(zhǔn)加銑上端面，
工序5： 以直徑為55的下斷面為基準(zhǔn)鉆直徑為35的孔，絞孔
工序6： 以孔和下端面為基準(zhǔn)銑30x50的面
工序7： 以直徑為35的孔和30x50的面定位系直徑為55的外圓的側(cè)面。
工序8： 銑R6x3的槽兩個(gè)
工序9： 鉆2-M8的兩個(gè)底孔，攻絲
工序10： 質(zhì)檢，入庫(kù)
方案二：方案一
工序一： 鑄造
工序2： 時(shí)效處理
工序3：以上面為基準(zhǔn)粗加工直徑為55的下端面
工序4：以直徑為55的下端面為基準(zhǔn)加銑上端面，
工序5： 以直徑為55的下斷面為基準(zhǔn)鉆直徑為35的孔，絞孔
工序6： 以孔和下端面為基準(zhǔn)銑30x50的面
工序7：。銑R6x3的槽兩個(gè)
工序8：以直徑為35的孔和30x50的面定位系直徑為55的外圓的側(cè)面
工序9： 鉆2-M8的兩個(gè)底孔，攻絲
工序10： 質(zhì)檢，入庫(kù)
工藝路線(xiàn)方案的比較
工藝方案二與方案一的不同在于方案一，在銑了30x50的面之后直接銑R6x3的兩個(gè)槽，節(jié)省了時(shí)間，提高了效率，而方案二的方法則是工序過(guò)于分散，因此選擇方案二。
（四） 機(jī)械加工量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
根據(jù)加工工藝，分別對(duì)各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下：
（五）、 確定切削用量及基本工時(shí)
切削用量及基本工時(shí)的確定：銑直徑為55的下端面，選用機(jī)床：X51立式銑床，選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6
⑴第一次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
⑵第二次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
(m/min)
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)
4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 504r/min
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表4.2-8),與504r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min。現(xiàn)選取=480r/min。
所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
L==40mm , =2mm, =0, =0
tm===0.098(mi
1） 加工工時(shí) 其中
由表22
所以
擴(kuò)孔： 21.7
按機(jī)床取
所以實(shí)際切削速度
工時(shí)： 切入
所以
銑直徑為55的上端面，選用機(jī)床：X51立式銑，選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6
⑴第一次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
⑵第二次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
鉆鉆直徑為35的孔
3、工序2鉆直徑為33的孔，擴(kuò)直徑為35
(1) 鉆φ33孔
a/加工條件：機(jī)床：Z525鉆床..
刀具：麻花鉆 其中d=33
.b/計(jì)算切削用量：=20mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=0.36mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.334r/min
. 按機(jī)床選取：
實(shí)際機(jī)床選?。?v=
切入 切出 l=80mm
切削工時(shí)： .
（2）擴(kuò)φ35
a/加工條件：機(jī)床：CA6140車(chē)床..
刀具：擴(kuò)孔鉆 其中d=32mm
.b/計(jì)算切削用量：=2mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=0..81mm/r v=0.14m/s
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.121.5r/min
. 按機(jī)床選?。?
實(shí)際機(jī)床選取： v=
切削工時(shí)： .
以?xún)?nèi)孔和端面為基準(zhǔn)銑托架的上端面，選用機(jī)床：X51立式銑床，選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6
⑴第一次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
⑵第二次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
(m/min)
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)
4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 504r/min
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表4.2-8),與504r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min。現(xiàn)選取=480r/min。
所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
L==40mm , =2mm, =0, =0
tm===0.098(mi
2） 加工工時(shí) 其中
由表22
所以
擴(kuò)孔： 21.7
按機(jī)床取
所以實(shí)際切削速度
工時(shí)： 切入
以?xún)?nèi)圓和上端面為基準(zhǔn)銑直徑為35的右側(cè)面，選用機(jī)床：X51立式銑床，選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6
⑴第一次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
⑵第二次走刀：
按機(jī)床選取
工作臺(tái)進(jìn)給量：
基本工時(shí)：
(m/min)
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)
4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 504r/min
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表4.2-8),與504r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。
所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
L==40mm , =2mm, =0, =0
tm===0.098(mi
3） 加工工時(shí) 其中
由表22
所以
擴(kuò)孔： 21.7
按機(jī)床取
所以實(shí)際切削速度
工時(shí)： 切入
鉆M8的底孔6.8
3、鉆直徑為6.8的孔，
(1) 鉆φ33孔
a/加工條件：機(jī)床：Z525鉆床..
刀具：麻花鉆 其中d=6
.b/計(jì)算切削用量：=20mm
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-53，表15-37可知：
.f=0.36mm/r v=0.35m/s
.
確定主軸轉(zhuǎn)速： n==.334r/min
. 按機(jī)床選?。?
實(shí)際機(jī)床選?。?v=
切入 切出 l=80mm
切削工時(shí)： .
（2）手動(dòng)攻絲。.
三、 夾具設(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(zhuān)用的夾具。
有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)—銑30x50的上端面這道工序，本夾具采用內(nèi)孔定位，壓板手動(dòng)壓緊結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)操作簡(jiǎn)單，裝卸方便，非常適合大批量生產(chǎn)。
1、問(wèn)題提出
本夾具主要用來(lái)銑30x50面，因?yàn)楸久媸怯涂讻](méi)有什么特殊的要求，因此主要考慮提高生產(chǎn)率上，
（二）夾具設(shè)計(jì)
1． 切削力和夾緊力計(jì)算
(1)刀具： 采用高速鋼端面銑刀
機(jī)床： X51
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時(shí)，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(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 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： 公稱(chēng)直徑d=8mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿(mǎn)足要求
經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
使用快速螺旋定位機(jī)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
2.定位誤差分析
由于用定位銷(xiāo)和端面定位的，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，定位誤差極小，又因?yàn)榭鬃陨頉](méi)有什么定位精度，因此定位可以不予考慮，主要考慮提高生產(chǎn)效率上。
不必考慮定位誤差，只需保證夾具的心 軸的制造精度和安裝精度。
3．夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明
如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.此夾具手動(dòng)壓板夾緊，操作簡(jiǎn)單快速。本夾具總體的感覺(jué)是操作比較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)比較緊湊，效率大大提高。
鉆孔夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見(jiàn)附圖中。
總 結(jié)
為期三周的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，三周是時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這兩周的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料，為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
最后，衷心的感謝老師的精心指導(dǎo)和悉心幫助，使我順利的完成此次設(shè)計(jì)。
第6章 參 考 文 獻(xiàn)
【1】趙家齊主編．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)．機(jī)械工業(yè)出版社，1997
【2】王紹俊主編．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社，1985
【3】《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組編．金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1983
【4】上海柴油機(jī)廠(chǎng)工藝設(shè)備研究所編．金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社．1984
【5】南京市機(jī)械研究所主．金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社
【6】呂周堂、陳曉光主編．互換性與技術(shù)基礎(chǔ)．中國(guó)科學(xué)技術(shù)
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