《機械制造技術課程設計上壓蓋零件的機械加工鉆4Φ21孔夾具設計【全套圖紙】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《機械制造技術課程設計上壓蓋零件的機械加工鉆4Φ21孔夾具設計【全套圖紙】（21頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 目錄 序言 0 1、零件分析 1 1.1、檢驗、分析零件圖 1 1.2、零件技術經濟分析 1 1.3、確定端蓋的生產類型 2 2、制定工藝路線 2 2.1、毛坯的選擇及毛坯余量確定 2 2.1.1、毛坯選擇 2 2.1.2、毛坯余量確定 3 2.1.3繪制端蓋毛坯簡圖 3 2.2、基準的選擇 3 2.2.1、精基準的選擇 4 2.2.2、粗基準的選擇 4 2.3．制定工藝路線，填寫工藝過程卡 4 2.3.1.機械加工順序 4 2.3.2.熱處理工序 5 2.3.3.輔助工序 5 2.4．切削用量的計算 6 2.4.1鉆孔工步 6 2.4.2粗鉸工步

2、6 2.4.3精鉸工步 6 2.5 時間定額的計算 7 2.5.1基本時間tj的計算 7 2.5.2輔助時間tf的計算 8 2.5.3其他時間的計算 8 3、夾具的設計 8 3.1．確定加工部位，分析技術要求 8 3.2．確定定位方案 9 3.2.1.選擇定位元件，包括尺寸和公差 9 3.2.2.分析定位的合理性，判斷有無欠定位和過定位 10 3.3．確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結構 10 4、夾具結構設計 11 4.1、 夾具體及其它零件設計，確定夾具詳細結構。 11 4.1.1、導向裝置選擇 11 4.1.2、夾具總體形狀確定 13 4.1.3、機床夾具

3、應滿足的基本要求包括下面幾方面 14 4.2、定位誤差計算 15 5、夾具體繪制 15 6、設計心得體會 16 參考文獻 17 全套圖紙，加153893706 17 序言 本課程設計是在學完了機械制造技術基礎及與機械設計和大部分專業(yè)課的基礎上進行的。 本設計是根據(jù)學生的實際能力以及結合現(xiàn)代技術的發(fā)展趨勢綜合考慮而做的，主要培養(yǎng)學生綜合運用學過的知識，獨立地分析和擬定一個零件的合理工藝路線，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力，能根據(jù)被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法。學會擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計，提高結構設計能力，培養(yǎng)學生

4、熟悉和應用各種手冊、圖片、設計表格等技術資料，以便掌握從事工藝文件的方法和步驟，培養(yǎng)學生解決工藝問題的能力。 由于能力不及，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。

5、

6、 1、零件分析 1.1、檢驗、分析零件圖 所給零件圖為上端蓋，零件圖如下圖。 圖1-1 分析零件可知零件缺少部分尺寸，如沉頭孔空心距、Φ21孔偏離水平角度大小。Φ45孔與M48螺紋孔干涉錯誤。 1.2、零件技術經濟分析 上壓

7、蓋共有兩組加工表面，分析如下： Φ90外圓面為中心的加工表面。 這組加工表面包括：Φ90的外圓面、外圓端面及其倒角，與Φ90垂直的180mmx140mm表面，與Φ90同軸的Φ37、Φ45孔、M48螺紋孔和Φ83的槽。其中外圓端面、與Φ90垂直的180mmx140mm表面、Φ83的槽粗糙度要求都為6.3，故需要一次半精銑；與Φ90同軸的Φ37、Φ45孔粗糙度要求為1.6，故最后要經過精鏜才能達到技術要求。 他們的位置要求為：37、45孔與90外圓同軸度為0.04。 Φ90外圓端面基準的加工表面。 這組加工表面包括140mmx140mm表面，其他表面。由于各表面粗糙度要求也不是很高，為6

8、.3，故需一次半精銑去除鑄造表面硬皮就能達到技術要求。 上壓蓋工作時受載荷較少，故不需太高強度，但由于鑄造后留有應力，故需退火去應力。 1.3、確定端蓋的生產類型 依設計題目知：Q=5000件/年，m=1件/年，結合生產實際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。(要求生產類型是中批,(500<=Q=>5000),取Q=5000) 代入公式得： N=5000臺/年X1件/臺X（1+3%）X（1+0.5%）=5175.75 上壓蓋重量在12Kg以下，由表1-3知，上壓蓋屬輕型零件；由表1-4驗證，該上壓蓋的生產類型為中批生產。 2、制定工藝路線 2.1、毛坯的選擇及毛坯

9、余量確定 2.1.1、毛坯選擇 零件材料為45#。考慮到零件結構較簡單，加工工藝性好，在工作過程中受力不大，沒有經常承受交變載荷，所以綜合考慮，選擇鑄件，由于零件達到中大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，重量在12Kg以下，故可采用機械造型中的砂型模鑄造，鑄造后進行人工時效處理（可取要求的加工的機械加工余量等級為J；也可確定該零件的公差等級為CT=12）。這對于提高生產率，保證加工精度、加工質量也是有利的。 2.1.2、毛坯余量確定 根據(jù)上述原始資料，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及其毛坯尺寸如下： 1.外圓表面（90mm） 因其加工長度為15mm，表面粗糙度要求為

10、6.3，查表可取加工余量為1；90mm表面尺寸公差為-0.090—0.036，表面粗糙度為1.6，，要求精加工，此時直徑余量可取2.5。 2.孔37.5因其表面粗糙度要求為1.6，查表可取余量為1。 3.孔45因其他表面粗糙度要求為1.6，查表可取余量為1。 4.孔34與孔18因其表面粗糙度要求為6.3，查表可取余量為1。 2.1.3繪制端蓋毛坯簡圖 圖2-1 2.2、基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分。 通常先確定精基準，后確定粗基準。 2.2.1、精基準的選擇 根據(jù)上壓蓋的技術要求和裝配要求，選擇上壓蓋的90mm的圓端面及其外圓面作為精基準。零件上的很多表面都可以

11、采用它們作為基準來進行加工。即遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。90mm外圓面是設計基準，選用其做精基準定位加工45mm孔和37.5mm孔以及M482mm螺紋孔。這樣就實現(xiàn)了設計基準和定位基準的重合。同時也保證了被加工表面的平行度和同軸度要求。 2.2.2、粗基準的選擇 選擇粗基準，要注意表面是否平整，有沒有飛邊，毛刺或者其他缺陷。我選擇140mm140mm平面做粗基準。 2.3．制定工藝路線，填寫工藝過程卡 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。在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可以采用萬能機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生

12、產率。除此以外，還應考慮經濟效果，以便降低生產成本。 2.3.1.機械加工順序 （1）遵循“先基準后其他”的原則。首先加工精基準——上壓蓋的90mm的圓端面及其外圓面。 （2）遵循“先粗后精”的原則。先安排粗加工工序，然后再安排加工工序。 （3）遵循“先主后次”的原則。先加工主要表面——180mm140mm平面等。 （4）遵循“先面后孔”的原則。首先加工各個端面和表面，后加工各個孔。 2.3.2.熱處理工序 模鍛成型后切邊，進行調質。調制硬度為241~285HBS，并進行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面印脫碳而對機械加工帶來的不利影響。 2.3.3

13、.輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清晰和中檢工序。 綜上所述，該上壓蓋的安排順序為：基準加工——主要加工表面粗加工以及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——熱處理——主要表面精加工。 工序路線： 工序1：鑄造 工序2：退火，去應力 工序3：粗銑180mm140表面、90外圓的端面 工序4：半精銑180mm140表面、90外圓的端面 工序5：粗銑其他平面 工序6：粗車90外圓的外圓面 工序7：精車90外圓的外圓面 工序8：粗車Φ83槽 工序9：半精車Φ83槽 工序10：鉆7.5的孔、锪平底面 工序11：鉆3

14、7.5的孔 工序12：鉆2Φ18孔，锪2Φ34沉頭孔 工序13：粗鏜、精鏜37.5的孔 工序14：粗鏜、精鏜45的孔 工序15：攻螺紋孔M482 工序16：鉆4Φ21孔 工序17：鉗工去銳邊毛刺 工序18：清洗零件 工序19： 終檢 填寫工藝過程卡：另附一頁 2.4．切削用量的計算 2.4.1鉆孔工步 1.背吃刀量的確定 取=20.8mm. 2.進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉進給量f=0.2 mm/r. 3.切削速度的計算 由表5-22，切削速度=24 m/min.,由公式n=1000v/d,得該工序鉆頭轉速n=367.8r/min.,

15、取立式鉆床主軸轉速為400r/min.,再代入n=1000v/d，得該工序的實際鉆削速度=26.12 m/min. 2.4.2粗鉸工步 1.背吃刀量的確定 取=0.14mm. 2.進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.4mm/r. 3.切削速度的計算 由表5-31，切削速度=4m/min.,由公式n=1000v/d,得該工序鉸刀轉速n=60.8r/min.,取立式鉆床主軸轉速為68r/min.,再代入n=1000v/d，得該工序的實際切削速度=4.47m/min. 2.4.3精鉸工步 1．背吃刀量的確定 取=0.06mm. 2．進給量的確定由表

16、5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.3mm/r. 3. 切削速度的計算 由表5-31，切削速度=5m/min.,由公式n=1000v/d,得該工序鉸刀轉速n=75.8r/min.,取立式鉆床主軸轉速為100r/min.,再代入n=1000v/d，得該工序的實際切削速度=6.59m/min. 2.5 時間定額的計算 2.5.1基本時間tj的計算 1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn=（l+l1+l2）/fn求得。式中l(wèi)=25mm；l2=1mm；l1=D2cotkr+（1～2）=20.82*cot54+1mm=16.1mm；f=0.2mm/r；n

17、=400r/min。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=（25mm+16.1mm+1mm）/（0.2mm/r*400r/min）=0.53min=31.8s。 2）粗鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時間可由公式tj=L/fn=（l+l1+l2）/fn求得。式中l(wèi)1、l2由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=0.07mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=25mm；f=0.4mm/r；n=68r/min。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=（25mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r*68r/min）=1.48min=88.8s。

18、 3）精鉸工步 根據(jù)表5-41，鉸圓柱孔的基本時間可由公式tj=L/fn=（l+l1+l2）/fn求得。式中l(wèi)1、l2由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=0.03mm的條件查得l1=0.19mm；l2=13mm；而l=25mm；f=0.3mm/r；n=100r/min。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=（25mm+0.19mm+13mm）/（0.3mm/r*100r/min）=1.273min=76.38s。 2.5.2輔助時間tf的計算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間tf與基本時間tj之間的關系為tf=（0.15～0.2）tj，取tf=0.15tj，則各工步的輔

19、助時間分別為： 鉆孔工步的輔助時間：tf=0.15*31.8s=4.77s 粗鉸工步的輔助時間：tf=0.15*88.8s=13.32s 精鉸工步的輔助時間：tf=0.15*76.38s=11.46s 2.5.3其他時間的計算 鉆孔工步的其他時間：tb+tx=6%*（31.8s+4.77s）=2.19s 粗鉸工步的其他時間：tb+tx=6%*（88.8s+13.32s）=6.13s 精鉸工步的其他時間：tb+tx=6%*（76.38s+11.46s）=5.27s 2.5.4單件時間tdj的計算 鉆孔工步tdj鉆=31.8s+4.77s+2.19s=38.76s 粗鉸工步td

20、j粗鉸=88.8s+13.32s+6.13s=108.25s 精鉸工步tdj精鉸=76.38s+11.46s+5.27s=93.11s 3、夾具的設計 3.1．確定加工部位，分析技術要求 加工4Φ21孔，因孔內表面粗糙度要求為6.3，經比較考慮可采用一次加工成型就能達到要求。 3.2．確定定位方案 3.2.1.選擇定位元件，包括尺寸和公差 分析零件圖我做出了如下定位方案： 采用一個定位銷跟一個固定支承釘定位，其中固定支承釘定位側平面，定位銷選用短銷，固定Φ37.5孔，上下平面用壓板夾緊。 按基準重合原則，選擇選Φ90外圓端面為定位基準，用平板定位。側面采用調節(jié)支承定位

21、。定位銷的公差都是自由公差。查《金屬切削機床夾具設計手冊》知，選擇A型的定位銷，如下圖3-1所示尺寸；固定支承釘如下圖4-1： 圖3-1 圖4-1 3.2.2.分析定位的合理性，判斷有無欠定位和過定位 短定位銷限制了2個自由度，即限制了沿x、y軸的移動，固定支承釘限制了一個自由度，即限制了繞z軸的轉動，平板限制了3個自由度，即限制了繞x、y軸的轉動和沿z軸移動，故定位合理，符合六點定位原理。 3.3．確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結構 選用直壓板（圖5-1）進行壓緊 圖5-1 壓板用螺釘與鉆模板擰緊，利用鉆模板的升降將零件夾緊 4、夾具結構設計 4.1、 夾具

22、體及其它零件設計，確定夾具詳細結構。 4.1.1、導向裝置選擇 導向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，鉆床夾具中鉆頭的導向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。這些裝置均已標準化，可按標準選擇。綜上分析，本次設計采用固定導向套加工工件，來提高其工作的連續(xù)性和其工作效率。 選擇導向裝置：導向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，這些裝置均已標準化，可按標準選擇。由于零件是大批量生產，鉆套容易磨損，為了提高生產效率與工件利用率，同時為了工件更換方便，故查《金屬切削機床夾具設計手冊》選擇導向件

23、：可換鉆套（GB/T2262-91),結構如下圖6-1所示；因選用了可換鉆套，故按標準其相應的鉆套用襯套（A型）和鉆套螺釘如圖7-1、圖8-1； 圖6-1 圖7-1 圖8-1 4.1.2、夾具總體形狀確定 機床夾具的總體形式一般應根據(jù)工件的形狀、大小、加工內容及選用機床等因素來確定。 1、夾具的組成歸納為： 1）、定位元件及定位裝置：用于確定工件正確位置。 2）、夾緊元件及夾緊裝置：用于固定元件已獲得的正確位置，防止工件在加工過程中走位或變形。 3）導向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置，可以減少定位時間，適用于成批生產中，可提高生產效率。 4） 動力裝

24、置在成批生產中，為了減輕工人勞動強度，提高生產率，常采用氣動、液動等動力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。 6）其他元件及裝置 根據(jù)加工具體需要來選擇，如螺釘、螺栓、螺母等。 2.確定夾具體 夾具體上一般不設定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具體底板上一般都設有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機床工作臺上固定。夾具體一般是設計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、夾緊機構和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。 夾具的詳細結構如下圖9-1所示： （圖9-1） 4.1.3、機床夾具應滿足的

25、基本要求包括下面幾方面 1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關鍵是正確的定位、夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差的分析和驗算。 2)夾具的總體方案應與年生產綱領相適應 在中批量生產時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構和動力裝置，提高自動化程度，符合生產節(jié)拍要求。在中、小批量生產時，夾具應有一定的可調性，以適應多品種工件的加工。 3)安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。 4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到

26、工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產率。因此夾具設計中要給予排屑問題充分的重視。 5)機床夾具應有良好的強度、剛度和結構工藝性 機床夾具設計時，要方便制造、檢測、調整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。夾具的詳細結構如下圖10-1所示： 圖10-1 4.2、定位誤差計算 豎直方向：設計基準、定位基準，調刀基準都是下面90的端面，即，故豎直方向的定位誤差是。 水平方向：設計基準、定位基準是上壓蓋側面，故基準不重合度誤差，調刀基準是鉆套的軸線，基準位移誤差故水平方向的定位誤差是。 5、夾具體繪制 總裝圖繪制，零件圖繪制

27、（圖紙另附） 6、設計心得體會 三周的課程設計結束了。在老師的細心指導下，我學到許多東西。本次設計通過理論與實踐的結合，加深了我們對理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。 這次課程設計主要經歷了兩個階段，第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我運用了基準選擇、機床選用等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。 回顧起此次上壓蓋的課程設計，至今我仍感慨頗多、收獲頗豐，的確，從理論到實踐，在整整三個星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒

28、有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固等。對此，以后更加努力的去學習專業(yè)知識，彌補自己的不足。 參考文獻 [1] 遼寧工程技術大學，《機械制造技術基礎課程設計指導書》。 [2] 何雪明等主編.數(shù)控技術[M].武漢

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