专业资料 湖南工业业大学学 课课程设计设计任务书务书 20 20 学学年第一学学期 机械工程 学院 系 部 机械设计制造及自动化 专业 机设 班级 课程名称 机械制造装备设计 设计题目 金属切削机床夹具设计 起止日期 自 2011 年 12 月 18 日至 2011 年 12 月 25 日共 1 周 内 容 及 任 务 一 设计任务 填料箱盖零件 如图所示 进行夹具设计 生产批量为大批量生产 专业资料 二 要求 1 加工图中标注为 I 的部位 应保证相关的技术和精度要求 2 加工机床根据需要自己选择 3 如图形不够清晰 请查阅 机械制造装备设计课程设计 陈立德编 高等教育出版社 ISBN978 7 04 022625 6 三 设计工作量 1 设计计算说明书一份 非标准零件图 1 2 张 专用夹具装配总图 1 张 夹具爆炸图 1 张 3D 图 图纸工作量应大于一张 A0 图 2 设计说明书及图纸必须为计算机输出稿 3 上交作业应包括电子稿以及打印稿 设计说明书文件格式为 word2003 版本 平面图 纸文件格式为 autocad2007 或以下版本文件格式 3D 图为 step 文件格式 图纸要求 包括原始零件模型数据 3D 图可根据学生个体情况选择 起止日期工作内容 2011 12 18 1 设计准备工作 熟悉设计任务书 明确设计的内容 与要求 2 熟悉设计指导书 有关资料 图纸等 3 结构方案分析 2011 12 19机构 夹具 草图设计 进度安排 仅供参考 2011 12 20机构 夹具 分析计算 专业资料 2011 12 21装配图绘制 2011 12 22夹具零件图绘制 2011 12 24编写设计计算说明书 2011 12 25答辩 主要 参考 资料 1 机械制造装备设计 冯辛安等著 机械工业出版社 2 机械制造装备设计课程设计 陈立德编 高等教育出版社 3 机械制造装备设计 陈立德编 高等教育出版社 4 金属切削机床夹具设计手册 浦林详等编 机械工业出版社 5 金属切削机床设计 戴曙著 机械工业出版社 指 导 教 师 签字 年 月 日 系 教 研 室 主任 签字 年 月 日 专业资料 目录 一 零件分析 4 1 1 零件的作用 4 1 2 零件的工艺分析 5 二 工艺规艺规程设计设计 6 2 1 确定毛坯的制造形式 6 2 2 基面的选择 6 2 2 1 粗基准的选择 6 2 2 2 精基准的选择 6 2 3 制定工艺路线 7 三 钻钻孔 13 5 的夹夹具设计设计 10 3 1 零件本工序的加工要求分析 10 3 2 确定夹具的类型 10 3 3 拟定定位方案和选择定位元件 10 3 3 1 定位方案 10 专业资料 3 3 2 选择定位元件 10 11 3 3 3 定位误差的计算 11 12 3 4 确定夹紧方案 13 3 5 钻套的类型及结构的确定 13 3 6 绘制夹具装配图 四 三维维建模 14 4 1 夹具总装配后的最后结果 14 4 2 夹具总装配爆炸后的最后结果 15 总结总结 16 参参考文献献 16 专业资料 一 零件分析 1 1 零件的作用 题目所给定的零件是汽车的填料箱盖如图 1 1 所示 其主要作用是保证对 箱体起密封作用 使箱体在工作时不致让油液渗漏 填料箱主要由填料 水封 环 填料筒 填料压盖 水封管组成 填料箱的作用主要是为了封闭泵壳与泵 轴之间的空隙 不使泵内的水流不流到外面来也可阻止外面的空气进入到泵内 始终保持水泵内的真空 当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封 圈内使填料冷却 保持水泵的正常运行 该零件对内表面的加工精度要求比较 高 对配合表面的表面粗糙度要求也比较高 图 1 1 专业资料 1 2 零件的工艺分析 填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求 图 1 2 1 以 65H5 轴为中心的加工表面 0 013 0 包括 尺寸为 65H5 的轴 表面粗糙度为 1 6 尺寸为 80 的与 0 013 0 65H5 相接的肩面 尺寸为 100f8 与 65H5 同轴度为 0 013 0 036 0 090 0 0 013 0 0 025 的面 尺寸为 60h5 与 65H5 同轴度为 0 025 的孔 046 0 0 0 013 0 2 以 60h5 孔为中心的加工表面 046 0 0 尺寸为 78 与 60H8 垂直度为 0 012 的孔底面 表面粗糙度为 0 4 须研 046 0 0 磨 3 以 60H8 孔为中心均匀分布的 12 孔 6 13 5 4 M10 6H 深 20 孔 046 0 0 深 24 及 4 M10 6H 4 其它未注表面的粗糙度要求为 6 3 粗加工可满足要求 专业资料 二 工艺规艺规程设计设计 2 1 毛坯的制造形式 零件材料为 HT200 考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本 保证零件工作 的可靠 采用铸造 由于属于中批生产的水平 而且零件轮廓尺寸不大 故可以采用铸造成 型 这从提高生产率 保证加工精度上考虑 也是应该的 2 2 基准面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一 基面选择的正确与合理 可以使加工质 量得到保证 生产率得以提高 否则 加工工艺过程中会问题百出 更有甚者 还会造成 零件大批报废 使生产无法正常进行 2 21 粗基准的选择选择 对于一般轴类零件而言 以外圆作为粗基准是完全合理的 按照有关的粗基准选择原 则 保证某重要表面的加工余量均匀时 选该表面为粗基准 若工件每个表面都要求加工 为了保证各表面都有足够的余量 应选择加工余量最小的表面为粗基准 2 2 2 精基准的选择选择 选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差 保证加工精度 并使夹具结构简单 工件装夹方便 按照有关的精基准选择原则 基准重合原则 基准统一原则 可靠方便原 则 对于本零件 有中心孔 可以以中心孔作为统一的基准 但是随便着孔的 加工 大端的中心孔消失 必须重新建立外圆的加工基面 一般有如下三种方 法 当中心孔直径较小时 可以直接在孔口倒出宽度不大于 2MM 的锥面来代 替中心孔 若孔径较大 就用小端孔口和大端外圆作为定位基面 来保证定位 精度 采用锥堵或锥套心轴 专业资料 精加工外圆亦可用该外圆本身来定位 即安装工件时 以支承轴颈本身找正 2 3 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点 应当是使零件的几何形状 尺寸精度以及位置精度等技术要 求能得到合理的保证 在生产纲领已经确定为中批生产的条件下 考虑采用普通机床以及 部分高效专用机床 配以专用夹具 多用通用刀具 万能量具 部分采用专用刀具和专一 量具 并尽量使工序集中来提高生产率 除此以外 还应当考虑经济效果 以便使生产成 本尽量下降 工艺线艺线路方案一 工序 铣削左右两端面 工序 粗车 65 85 75 155 100 外圆及倒角 工序 钻 30 孔 扩 32 孔 锪 43 孔 工序 钻 6 13 5 孔 2 M10 6H 4 M10 6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 纹 工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面 工序 粗 精 细镗 60H8 孔 046 0 0 工序 铣 60 孔底面 工序 磨 60 孔底面 工序 镗 60 孔底面沟槽 工序 研磨 60 孔底面 工序 去毛刺 终检 工艺艺路线线方案二 专业资料 工序 车削左右两端面 工序 粗车 65 85 75 155 外圆及倒角 工序 钻 30 孔 扩 32 孔 锪 43 孔 工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面 工序 粗 精 细镗 60H8 孔 046 0 0 工序 铣 60 孔底面 工序 磨 60 孔底面 工序 镗 60 孔底面沟槽 工序 研磨 60 孔底面 工序 钻 6 13 5 孔 2 M10 6H 4 M10 6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 纹 工序 去毛刺 终检 工艺艺方案的比较较与与分析 上述两个方案的特点在于 方案一是采用铣削方式加工端面 且是先加工 12 孔后精加工外圆面和 60H8 孔 方案二是使用车削方式加工两端面 046 0 0 12 孔的加工放在最后 两相比较起来可以看出 由于零件的端面尺寸不大 应 车削端面 在中批生产中 综合考虑 我们选择工艺路线二 但是仔细考虑 在线路二中 工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面 然后工序 钻 6 13 5 孔 2 M10 6H 4 M10 6H 深 20 孔深 24 的孔及攻 螺纹 这样由于钻孔属于粗加工 其精度要求不高 且切削力较大 可能会引起 已加工表面变形 表面粗糙度的值增大 因此 最后的加工工艺路线确定如下 工序 车削左右两端面 专业资料 工序 粗车 65 85 75 155 100 外圆及倒角 工序 钻 30 孔 扩 32 孔 锪 43 孔 工序 钻 6 13 5 孔 2 M10 6H 4 M10 6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 纹 工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面 工序 粗 精 细镗 60H8 孔 046 0 0 工序 铣 60 孔底面 工序 磨 60 孔底面 工序 镗 60 孔底面沟槽 工序 研磨 60 孔底面 工序 去毛刺 终检 以上工艺过程详见 机械加工工艺过程综合卡片 产品型号 零件图 号 单单位 机械加工工艺过艺过程卡 片 产品名称 零件名 称 填料箱 盖 材料牌号HT200毛坯种类铸件 毛坯外形 尺寸 备注 工序 号 工序名称工序内容 车 间 工 段 设备 工艺装备工时 1 粗车右端 端面 外 圆 粗镗 内孔 粗车小端端面 粗车65 外圆 粗镗32 47 内 孔 卧式车 床 CA614 0 YG8 硬质 合金刀具 游标卡尺 专业资料 三 钻钻孔 13 5 的夹夹具设计设计 3 1 零件本工序的加工要求分析 本夹具主要用来钻 6 孔 由于工艺要求不高 因此 在本道工序加工时 主要应考虑如何提高劳动生产率 降低劳动强度 3 2 确定夹夹具的类类型 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 2 粗车左端 端面 外 圆 粗切 环槽 粗 镗内孔 粗车大端端面 粗车 155 100 80 75 外圆 粗切91 环槽 粗镗60 内孔 卧式车 床 CA614 0 YG8 硬质 合金刀具 高速钢刀 具 游标 卡尺 3 半精车右 端端面 外圆 半精车小端端面 半精车 65 外圆面 卧式车 床 CA614 0 YG8 硬质 合金刀具 游标卡尺 4 半精加工 左端端面 外圆 环 槽 内孔 半精车大端端面 半精车 155 100 80 75 外圆 半精切91 环槽 半精镗60 内孔 卧式车 床 CA614 0 YG8 硬质 合金刀具 高速钢刀 具 游标 卡尺 5 精细车 65 外 圆 精车和细车65 外圆面 精密车 床 C616A YG6X 硬 质合金车 刀 游标 卡尺 6 精加工环 槽端面 内孔 精车环槽端面 精镗60 内孔 精密车 床 C616A YG6X 硬 质合金车 刀 游标 卡尺 7钻孔 钻 613 5 孔 M10 螺 纹孔 通孔和深 24mm 的孔 摇臂钻 床 Z3040 高速钢钻 头 8攻丝 攻 M10 螺纹 通孔和深 24mm 的孔 摇臂钻 床 Z3040 丝锥 9 终检 编 制 审 核 批 准 共 页 第 页 专业资料 经过各方面的比较 决定设计第 6 道工序 钻 6 孔的钻床专用夹具 本夹具将 用于 Z3025 摇臂钻床 刀具为麻花钻 3 3 拟拟定定位方案和选择选择定位元件 3 3 1 定位方案 此道工序为加工孔 只要固定相对位置 钻孔时位置不偏差 不旋转就可 以达到要求 将零件固定到底板上 零件的 100 处与底板的内孔配合 再将 底板和零件一起固定在底板 并用圆柱销固定 3 3 2 选择定位元件 定位元件如图所示 专业资料 3 3 3 定位误误差的计计算 定位误差分析 1 根据圆柱销直径确定公差 圆柱销与孔的配合采用基孔制配合 配合选用 76 Hg 查表得 互换性测量表 3 3 IT7 12 IT6 8 对于基孔制 H7 的 EI O 其 ES