定模型腔板夹具设计说明书.doc

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1、摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。推板零件的加工工艺规程及其钻3-10（+0.04+0.01）孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不

2、足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components techno

3、logical process and its the processing 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the compone

4、nts the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working proced

5、ure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error wh

6、ich calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21

7、.2零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式 32.2基面的选择传 32.3制定工艺路线 32.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 2.5确定切削用量及基本工时三 夹具设计3.1问题的提出3.2切削力及夹紧力计算13.3定位误差分析13.4夹紧误差173.5夹具设计及操作简要说明1总 结2致 谢2参考文献 2序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，

8、是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。推板零件的加工工艺规程及其钻3-10（+0.04+0.01）孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好

9、的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。一、 零件的分析二、1.1 零件的作用推板的作用，待查1.2 零件的工艺分析推板有2组加工面他们有位置度要求。这2组加工面的分别为1.以外圆为基准的加工面，这组加工面包括，128（0-0.018），73（-0.039-0.049）及其两端面。2.以73（-0.039-0.049）孔为基准的加工面，这组加工面包括，3-6（+0.04+0.01），3-10（+0.04+0.01）二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为45，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用在锻压机上锻造。2.2 基面的选择

10、的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择：对定位圈这样的回转体零件来说，选择好粗基准是至关重要。对回转体零件我们通常以外圆作为粗基准。精基准的选择：精基准 的选择要考虑基准重合的原则，设计基准要和工艺基准重合。因此我们采用73（-0.039-0.049）孔及其端面作为精基准2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下工艺方案：工序：准备锻件毛坯工序：刷去工件表面的毛刺工序III：

11、粗车，精车外圆工序IV：粗车，精车内孔工序V：粗铣，精铣基准面A工序VI：粗铣，精铣另一端面工序VII：钻3-6（+0.04+0.01）孔工序VIII：钻3-10（+0.04+0.01）孔工序IX：磨基准面A工序X：磨另一端面工序XI：磨内孔工序XII：磨外圆工序XIII：检验合格后，交付装配2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定推板零件材料为生产类型为大批量生产，采用在锻压机上锻造出的锻件1.以外圆为基准的加工面，这组加工面包括，128（0-0.018），73（-0.039-0.049）及其两端面。这组面的粗糙度为0.8，0.4，精度相当高，需要经过粗加工，精加工，磨削等三步，查机制

12、加工工艺基础知识，表2-10得，Z1.0mm2.以73（-0.039-0.049）孔为基准的加工面，这组加工面包括，3-6（+0.04+0.01），3-10（+0.04+0.01），这组面的粗糙度为6.3，只需要一步即可满足要求，且这些孔相对较小，很难直接锻造成型，所以采用实心锻造。2.5 确定切削用量及基本工时工序I：准备锻件毛坯工序：刷去工件表面的毛刺工序III：粗车，精车外圆工步一：粗车外圆1) 切削深度 单边余量为Z=0.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28

13、,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=18mm; =4mm; =0mm; t=i=0.147(min)工步二：精车外圆1) 切削深度 单边余量为Z=0.mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8

14、, =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速ns= 585r/min与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=18mm; =4mm; =0mm; t=i=0.229(min)工序IV：粗车，精车内孔工步一：粗车内孔1) 切削深度 单边余量为Z=0.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手

15、册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=18mm; =1mm; =0mm; t=i=0.127(min)工步二：精车外圆1) 切削深度 单边余量为Z=0.mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 ,

16、 =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速ns= 585r/min与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=18mm; =mm; =0mm; t=i=0.198(min)工序V：粗铣，精铣基准面A工步一：粗铣基准面A1) 选择刀具 根据机械加工工艺师手册铣削宽度ae5mm时。直径为do=50mm故齿数，由于采用标准端铣刀铣刀几何参数 rn=10ao=16 2) 切削用量 本道工步切削宽

17、度ac30.8，根据机械加工工艺师手册表3013，铣床功率510KW，工艺系统刚度为 中，镶齿铣刀，加工材料为灰铸铁，可选择粗铣时每齿进给量af=0.20.3mm/z3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm，刀具寿命 T=120min4) 确定切削速度VcZ=8, aP=40-70mm, ac=30.8, fz=f/z=0.07501mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,K

18、m=1.12Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据X62W型铣床说明书选n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选Vf=80mm/min 实际fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 机床功率： 当Vc=71m/min ae=

19、3mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数：故Pct0.8,根据X51型铣床说明书，机床主轴允许的功率为Pcm=7.50.75=5.63kw 故PccPcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae=3mm Vf=80m/min=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mm/z6) 基本工时Tm=(L+L1+)/Vf=(128+0.5)/80=1.606（min） L1+=0.5mm工步二： 精铣基准A1）选择刀具 刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量 留半精铣的加工余量为0.4，所以本道工步切削宽度ae1mm，由于加工表面精度要求R

20、a=3.2 um.根据机械加工工艺师手册表3013得每转进给量0.51.2mm/r就能满足要求，但考虑到X51功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和X51铣床说明书 所以每转进给量0.6mm/r3）决定切削速度Vc、可根据切削用量简明手册表3.9确定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根据X62W型铣床说明书选n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.07

21、4mm/Z4）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(128+0.4)/125=1.027（min） L1+=0.4mm工序VI：粗铣，精铣另一端面与工序V相似，在此就不多做说明工步一：粗铣另一端面Tm=(L+L1+)/Vf=(128+0.5)/80=1.606（min） L1+=0.5mm工步二：精铣另一端面Tm=(L+L1+)/Vf=(128+0.4)/125=1.027（min） L1+=0.4mm工序VII：钻3-6（+0.04+0.01）孔1、加工条件加工材料:工艺要求：孔径d=mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用Z3080摇臂钻

22、床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图3所示），其直径d=mm 钻头几何形状为（根据切削用量手册表2.1及表2.2）：标准钻头，后角，横刃长度，弧面长度。3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15， , 时，。 切削速度的修正系数为：，故 =477.7r/mm 根据Z3080型摇臂钻床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择n=500r/mm， 。4计算基本工时根据公式式中，l=16.4mm，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， L=（16.4+6）mm=22.4mm 故有： t=

23、0.112min总的时间：T=3t=0.336min工序VIII：钻3-10（+0.04+0.01）孔与工序VII相似，在此就不多做说明故有： t=0.150min总的时间：T=3t=0.450min工序IX：磨基准面A1. 前后端面机床平面磨床XD-306H1) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0157mm/st 3)

24、 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.062(min)工序X：磨另一端面与工序IX相似，在此就不多做说明2.062(min)工序XI：磨内孔机床MQ1350A轻型内圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0

25、157mm/st 3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量1.553(min)工序XII：磨外圆与工序XI相似，在此就不多做说明1.681(min)工序XIII：检验合格后，交付装配三、 夹具设计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。由指导老师的分配工序VIII：钻3-10（+0.04+0.01）孔的钻床夹具。3.1问题的提出 本夹具主要用于工序VIII：钻3-10（+0.04+0.01）孔，精度要求不高，和其他面没有任何位置度要求，因此我们选用73（+0.04

26、+0.01）的孔及其端面定位，一个削边销做为辅助基准，也就一个心轴，一个削边销，相当于一面两销3.2切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.3定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此

27、时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向下，见下图。式中 定位副间的最小配合间隙（mm）； 工件圆孔直径公差（mm）； 定位销外圆直径公差（mm）。图3.2 定位销水平放置时定位分析图3.4钻套设计3-10（+0.0+0.01）孔的加工只需一步钻即可满足要求，因为是大批量生产，为了钻套磨损后能及时的更换，故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：即用10的麻花钻钻孔，根据GB114184的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为10图 5.3 快换钻套图钻套结构参数如下表：表 5.1 钻套数据表dHD公称尺寸允差101615-0.006-0.018621553.5夹具设

28、计及操作的简要说明用一心轴，一削边销定位也就相当于一面两销定位，采用螺母快速夹紧，即可指定可靠的卡紧力。同时我们采用快换钻套，当导向的钻套磨损后，我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度，这样就大大的提高了生产效率，适合于大批量生产总 结设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。设计使我们认识

29、到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。致 谢这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下

30、她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年本文来自网络，版权归原作者所有，请下载后，尽快删除。 .第 22 页 共 2 页