机械夹具设计说明书,机械夹具设计说明书最近版

('机械加工工艺规程与机床夹具设计学院机械与汽车工程学院专业材料成型及其控制工程班级材料061学号106012002学生姓名章阿多指导教师叶岳松机械加工工艺规程与机床夹具设计第一部分设计任务1.设计课题：导杆支座机械加工工艺规程设计铣槽5用专用夹具设计2.生产纲领：大批量生产设计要求：（1）零件毛坯图1张（2）机械加工工艺过程卡片1张（3）机械加工工序卡片若干张（4）定位方案图1张（5）夹具装配图1张（6）夹具零件图1张（7）设计说明书1份第二部分设计说明书序言：《机械制造工艺学》课程设计是学完了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削机床与刀具》等主要课程，并进行了生产实习之后进行的一个实践性环节，是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。我希望通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力，为以后进行毕业设计和毕业后从事技术工作打下一个良好的基础。一．零件加工工艺设计1．零件的分析（1）功用：导杆支座主要工作面为40\uf046圆柱孔，通过两个纵向螺栓孔将底面与其他部件联接，实现定位。而上方的横向螺栓孔和槽5用于调节导杆与圆柱孔的配合状态。该加零件可视为简单易加工零件。（2）工艺要求：①40\uf046圆柱孔：尺寸112.005.040\uf02b\uf02b\uf046，中心线与底面A的平行度公差为0.05，位置尺寸为；②加工底面粗糙度，并保证台厚25；③左右端面间距60，左端面粗糙度3.6aR，右端面粗糙度2.3aR；④三个螺栓孔，保证粗糙度为3.6aR；⑤铣槽5，粗糙度为3.6aR；⑥螺孔表面刮平。（2）零件材料零件材料为ZG200-400（旧牌号为ZG15），一般工程用碳素铸钢，是低碳钢，具有良好的塑性、韧性以及焊接性能，用于受力不大，要求高韧性的零件。退火处理后的铸件更有利于切削，便于加工。2．毛坯选择（1）确定毛坯的类型和制造方法由于零件的材料为ZG200-400，零件形状非一般规则，因此应选用铸造毛坯。其中多数为非工作面，无需切削加工，且零件的轮廓尺寸较小，生产类型为大批量，所以选用砂型机器造型。（2）确定毛坯的形状尺寸及公差毛坯的形状和尺寸如附图1所示。根据《切削加工简明实用手册》（以下简称《切削手册》）查知一般砂型铸造最小的圆孔直径为30，故可先铸造出的毛坯孔直径为34，但螺栓孔无法先由铸造预先铸出。槽5也由后续加工得出。根据《切削手册》表8-2，按生产类型，工艺方法及材料得要求机械加工余量等级为MA为H，尺寸公差CT8～10，现选取9级精度。查阅有关书籍，砂型铸造的底、侧面所采用的加工余量等级为选定的尺寸公差等级所对应的全部加工余量等级中最粗级时，顶面的加工余量等级则需选用尺寸公差降一级所对应的与底、侧面相同的加工余量等级，所以顶面为CT10，MA-H级。铸造孔的加工余量选用与顶面相同的等级。（3）确定毛坯的技术要求①砂型铸造，退火处理；②铸件无夹砂、气孔等铸造缺陷；③未注铸造圆角；④螺孔表面刮平。（4）绘制毛坯图根据附图1零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，绘制毛坯图如附图2所示。3．基准选择由于附图1上加工圆柱孔时以底面为基准保证位置及形状要求，因此首先将底面铣削好，并以此为基准，加工圆柱孔。加工完圆柱孔后，就可为后续工序准备基准。根据粗精基准选择的原则，确定各加工表面的基准。4．拟定机械加工工艺路线（1）确定各表面的加工方法该导杆支座需加工的表面有：底面、左右端面、3—螺栓孔、槽5、40\uf046圆柱孔。根据各自尺寸的精度等级与表面粗糙度要求，底面的加工方法为粗铣——半精铣，左端面的加工方法为粗铣，右端面的加工方法为粗铣——半精铣，圆柱孔的加工方法为拉削，3—螺栓孔的加工方法为钻削——铰孔，槽5的加工方法为粗铣(2)拟订工艺路线工艺路线一内容基准1．铣顶面底面2．铣底面顶面3．钻两个的定位孔底面、左端面、前端面4．粗拉40\uf046孔两定位孔、底面5．精拉40\uf046孔两定位孔、底面6．铣槽5两定位孔7．钻9\uf046孔两定位孔、底面8．镗两定位孔至9\uf046孔40\uf046与孔9\uf0469．去毛刺10．检验思考：①为保证台25与底面厚度均匀，选择非加工面台25为粗基准加工底面更为合理；②定位孔适当放大以便加工，加铰孔工序以保证定位孔的精度；③孔9\uf046应先于槽5被加工，使钻孔时没有断层，更有利于钻刀稳定④镗孔更适用于大孔，故将原镗两定位孔改为扩铰两定位孔；⑤根据零件图，将去毛刺改为螺孔表面刮平，目的更明确；⑥左右两端面有粗糙度要求，应安排铣削工艺；根据以上分析，确定工艺路线二，具体如下表所示：工艺路线二内容基准1．铣底面台252．钻铰两个的定位孔底面、左端面、前端面3．铣左端面右端面4．铣右端面左端面5．拉圆柱孔40\uf046，倒角两定位孔、底面6．钻铰孔9\uf046两定位孔、底面7．扩铰定位孔至孔40\uf046与孔9\uf0468．铣槽5两定位孔9．螺孔表面刮平及清洗10．检验思考：①查《切削手册》可知毛坯要求的机械加工余量较大，一次铣削难以满足表面粗糙度2.3\uf03daR的要求；②根据工艺顺序的安排原则：先加工主要表面，后加工次要表面，螺孔属于次要表面，而40\uf046孔为主要工作面，可直接加工40\uf046孔，省去工艺路线二中的第二道工序；③后续加工以40\uf046孔为定位基准，有利于其他尺寸与主要工作面的配合。④左右端面应以底面为基准，可保证不倾斜。综上所述，最终确定工艺路线如下表所示：工艺路线三内容基准1．粗铣底面台252．半精铣底面台253．粗铣左端面底面4．粗铣右端面底面5．半精铣右端面底面6．拉孔40\uf046，倒角底面7．钻扩两个孔9\uf046孔40\uf046中心线，右端面8．钻扩孔9\uf046顶面，右端面9．铣槽5孔40\uf046中心线10．螺孔表面刮平及清洗11．检验入库5.确定机械加工余量、工序尺寸及公差根据上述分析所得加工工艺，查《切削手册》分别确定各加工表面的加工余量，工序尺寸及公差如下：内容单边余量/mm工序尺寸及公差/mm1．粗铣底面325.52．半精铣底面0.5253．粗铣左端面3634．粗铣右端面2.560.55．半精铣右端面0.5606．拉孔40\uf046，倒角37．钻三个孔488．扩三个孔至199．铣槽52.556.选择机床设备及工艺装备根据一般工厂现有的生产条件，为满足生产需要，现选用各工序所用的设备为：工序ⅠX61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，游标卡尺，钢直尺，粗糙度仪；工序ⅡX61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，游标卡尺，钢直尺，粗糙度仪；工序ⅢX61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，游标卡尺，钢直尺，粗糙度仪；工序ⅣX61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，游标卡尺，钢直尺，粗糙度仪；工序ⅤX61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，游标卡尺，钢直尺，粗糙度仪；工序ⅥL6120卧式拉床、W18Cr4V圆柱钢拉刀、专用夹具、粗糙度仪，孔用塞规；工序ⅦZ3025摇臂钻床、锥柄高速钢麻花钻（直径）、锥柄扩孔钻（直径）、专用夹具，粗糙度仪，孔用塞规；工序ⅧZ3025摇臂钻床、锥柄高速钢麻花钻（直径）、锥柄扩孔钻（直径）、专用夹具，粗糙度仪，孔用塞规；工序ⅨX61卧式铣床、中齿高速钢锯片铣刀（参数），游标卡尺，钢直尺，专用夹具，粗糙度仪。7．确定切削用量及基本工时（1）工序Ⅰ粗铣底面加工条件：X61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，柴油冷却①确定背/侧吃刀量：侧吃刀量（铣削深度），背吃刀量（铣削宽度）；②确定每齿进给量：根据《切削手册》表8-95，由粗糙度查取；③确定切削速度：根据《切削手册》表8-99，由材料硬度选取；④铣刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；⑤实际切削速度：；⑥当时，工作台的每分钟进给量，根据机床参数指导手册4-19选取与之接近的；⑦切削工时：（指导手册表5-43）式中：进给次数;加工长度;,取.（2）工序Ⅱ半精铣底面加工条件：X61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，柴油冷却①确定背/侧吃刀量：侧吃刀量（铣削深度），背吃刀量（铣削宽度）；②确定每转进给量：根据《切削手册》表8-95，由粗糙度查取；③确定切削速度：根据《切削手册》表8-99，由材料选取；④铣刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；⑤实际切削速度：；⑥当时，工作台的每分钟进给量，根据机床参数指导手册4-19选取；⑦切削工时：（指导手册表5-43）式中：进给次数;加工长度;,取.（3）工序Ⅲ粗铣左端面加工条件：X61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，柴油冷却①确定背/侧吃刀量：侧吃刀量（铣削深度），背吃刀量（铣削宽度）；②确定每齿进给量：根据《切削手册》表8-95，由粗糙度查取；③确定切削速度：根据《切削手册》表8-99，由材料选取；④铣刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；⑤实际切削速度：；⑥当时，工作台的每分钟进给量，根据机床参数指导手册4-19选取与之接近的；⑦切削工时：（指导手册表5-43）式中：进给次数;加工长度;,取.（4）工序Ⅳ粗铣右端面加工条件：X61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，柴油冷却①确定背/侧吃刀量：侧吃刀量（铣削深度），背吃刀量（铣削宽度）；②确定每齿进给量：根据《切削手册》表8-95，由机床功率及材料性质查取；③确定切削速度：根据《切削手册》表8-99，由材料硬度选取；④铣刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；⑤实际切削速度：；⑥当时，工作台的每分钟进给量，根据机床参数指导手册4-19选取与之接近的；⑦切削工时：（指导手册表5-43）式中：进给次数;加工长度;,取.（5）工序Ⅴ精铣右端面加工条件：X61卧式铣床，圆柱形高速钢铣刀，刀盘直径，齿数（粗齿数）8，专用夹具，柴油冷却①确定背/侧吃刀量：侧吃刀量（铣削深度），背吃刀量（铣削宽度）；②确定每转进给量：根据《切削手册》表8-95，由粗糙度查取；③确定切削速度：根据《切削手册》表8-99，由材料选取；④铣刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；⑤实际切削速度：；⑥当时，工作台的每分钟进给量，根据机床参数指导手册4-19选取；⑦切削工时：（指导手册表5-43）式中：进给次数;加工长度;,取.（6）工序Ⅵ拉圆柱孔加工条件：L6120卧式拉床、W18Cr4V圆柱钢拉刀、专用夹具。①单面齿升：根据《切削手册》表8-160，由材料及其抗拉强度选定拉圆柱孔时的单面齿升；②确定拉削速度：根据《切削手册》表8-161，拉削速度分组中知属于Ⅳ组，再由表8-162确定拉削速度③拉削工时：式中：单面余量（由拉削至）；拉削表面长度，；考虑较准部分的长度系数，取；考虑机床返回行程系数，取；拉削速度（）；拉刀单面齿升；拉刀同时工作齿数，（p拉刀齿距，）（7）工序Ⅶ-1钻两个孔9\uf046加工条件：Z3025摇臂钻床、锥柄高速钢麻花钻（直径）、专用夹具，乳化液冷却①确定进给量：根据《切削手册》表8-69，钢的抗拉强度时，，根据机床参数选取；②确定切削速度：根据《切削手册》表8-71，由加工材料及其硬度值查得切削速度；③钻刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；④实际切削速度：；⑤切削工时：（指导手册表5-43）式中：钻削次数;加工长度;，取；,取.工序Ⅶ-2扩两个孔9\uf046加工条件：Z3025摇臂钻床、锥柄扩孔钻（直径）、专用夹具，乳化液冷却①确定进给量：根据《切削手册》表8-79与表8-81，查得，根据机床参数选取；②确定切削速度：根据《切削手册》表8-81，；取；③钻刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；④切削工时：式中：钻削次数;加工长度;，取；,取.（8）工序Ⅷ-1钻孔9\uf046加工条件：Z3025摇臂钻床、锥柄高速钢麻花钻（直径）、专用夹具，乳化液冷却①确定进给量：根据《切削手册》表8-69，钢的抗拉强度时，，因在钻这个横向孔时，零件处于中等钢性，应乘以修正系数，则，根据机床参数选取；②确定切削速度：根据《切削手册》表8-71，由加工材料及其硬度值查得切削速度；③钻刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；④实际切削速度：；⑤切削工时：式中：加工长度;，取；,取.工序Ⅷ-2扩孔9\uf046加工条件：Z3025摇臂钻床、锥柄扩孔钻（直径）、专用夹具，乳化液冷却①确定进给量：根据《切削手册》表8-79与表8-81，查得，根据机床参数选取；②确定切削速度：根据《切削手册》表8-81，；取；③钻刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；④切削工时：式中：钻削深度;，取；,取.工序Ⅷ-3圆柱孔倒角双面采用锪钻，为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与扩孔时相同：，手动进给。（9）工序Ⅸ铣槽5加工条件：X61卧式铣床，中齿高速钢据片铣刀（参数）专用夹具，柴油冷却①确定背/侧吃刀量：侧吃刀量（铣削深度），背吃刀量（铣削宽度）；②确定每齿进给量：根据《切削手册》表8-9和《指导手册》5-18，查取；③确定切削速度：根据《切削手册》表8-99，由材料选取；④铣刀转速：，根据机床参数（指导手册4-18），取；⑤实际切削速度：；⑥当时，工作台的每分钟进给量，根据机床参数指导手册4-19选取与之接近的；⑦切削工时：式中：加工长度;,取.8填写工艺文件按上述确定的工艺过程填写机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片二．夹具设计1问题的提出为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具，本次设计第九道工序——铣槽5的铣床夹具。本工序的加工要求为：槽宽5，槽深20（与圆柱孔相通），槽关于工作面圆柱孔纵向中心面对称，无形位公差。查《精度设计手册》表1-8与表1-12.取中等公差等级，确定槽5未注尺寸公差值为，对称度未注公差值为0.6。本工序的加工条件为：X61卧式铣床、中齿告诉锯铣刀、圆柱孔、底面左右端面均已加工，达到设计图样要求。退火铸钢毛坯上铣槽的经济精度为IT11~13，表面粗糙度为~，所以加工时适当控制切削用量，便可以保证槽5的未注尺寸公差值处于中等水平。本工序主要考虑如何保证槽的对称度要求。2夹具设计（1）定位方案因槽未注形位公差，先选择主要工作面孔40为定位基准，通过一个长削边心轴限制2个自由度：;在以右端面为止推基准，限制1个自由度:;以底面为防转与止推基准，限制了3个自由度：.(2)定位元件设计①长削边心轴根据《机床夹具设计手册》表2-4ⅰ确定平面至销中心尺寸，偏差ⅱ削边销的宽度b=6mm,B=40-5=35mm。考虑到铣床上夹具的重心要尽量的低，将宽B减少2mm,也为铣槽时留足够的退削空间。ⅲ削边销与基准孔的最小配合间隙②夹紧机构查阅大量书籍，因铣削加工为断续切削，震动较大，因此采用螺旋压板夹紧机构，借助钩形压板将力作用于两个台上，方向向下，可有效夹紧并减少震动。如图所示：（3）设计夹具体、绘制夹具草图在述定位、引导、夹紧方案的基础上，设计夹具体，将各个部分连接整体，并绘出夹具草图。绘制夹具装配图（4）夹具装配图如附图所示绘制夹具体零件图(5)按照夹具装配图，绘制零件图。小结为期两周的工艺、夹具课程设计基本结束，回顾整个过程，我觉得收益匪浅。课程设计作为《机械制造工艺学》课程的重要教学环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化生产实践中的感性认识。课程设计主要经过两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。在搞工艺设计时，学会了如何查手册，选择加工余量、确定毛坯类型、形状等，绘制出了买坯图。又根据毛坯图和零件图构想出了两种工艺方案，比较确定合理的方案来编制工艺。还结合生产实践填写了工艺文件。就爱据设计阶段运用了定位、夹紧及零件结构设计等方面的知识。总的来说，这次设计，使我在理论的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次很好的锻炼。提高了个人思考能力，为下学期实习打下了结实的基础。由于个人能力有限，设计中还存在很多的问题，恳请老师批评改正。、参考文献1东北重型机械学院主编.机床夹具设计手册.上海：上海科学技术出版社，19792黄如林主编.切削加工简明实用手册.北京：化学工业出版社，2004.43邹青主编.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京：机械工业出版社，2004.84孙丽媛主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导.北京：冶金工业出版社，2002.125沈其文主编.机械制造工艺禁忌手册.北京：机械工业出版社，2000.106陈宏钧主编.机械加工工艺装备设计员手册.北京：机械工业出版社，2008.5',)