机械制造综合课程设计电机外壳车床夹具系部名称：机械工程系专业班级：G105152学生姓名：沈 杰指导教师：陈本德职 称：高级工程师三江学院高职院二O三年六月机械制造综合课程设计设计任务书设计题目：电机外壳车床夹具设计要求：设计加工 102mm内孔的车床夹具生产类型:中批量生产毛坯类型:铸件设计内容:1、绘制产品零件图2、确定定位及夹紧方案3、绘制夹具总装图4、绘制夹具零件图5、编写设计说明书工序加工要求：车内孔 98mm至102mm,满足零件图要求。目录第 1 章 零件的工艺性分析 5.1.1 零件的作用 5.1.2 零件的技术要求 5.1.3 零件的工艺分析 5.1.4 确定材料及生产类型 6.第 2 章 加工工艺过程设计 7.2.1 定位基准的选择 7.2.2 加工方法及工艺设备的选择 7.2.3 工艺规程卡片 7.2.4 加工阶段的划分及工序的安排 8.2.5 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 9.2.6 确定切削用量及基本工时 1.0第 3 章 车床夹具设计 1.53.1 车床夹具设计 1.5.3.2 加工要求分析 1.6.3.3 安装方案的确定 1.73.4 定位误差分析 1.8.3.5 夹具装配图及零件图 1.9第 4 章 心得体会 2.1.参考文献 2.2.第 1 章 零件的工艺性分析1.1 零件的作用1）内部固定磁钢，轴承套等部件；2）在有的型号上起到电机负极的作用（导线型的不起负极作用） ；3）固定马达端盖、电刷片之用；4）保护内部线圈等功能。1.2 零件的技术要求1）灰铸铁 HT200,硬度 HBS 134200;2）孔 8mm轴线对底面C的位置度允差0.6mm；3）端面对孔 122mm轴线的垂直度允差0.8mm;4）螺纹孔M5轴线对孔 122mm轴线的位置度允差 0.4mm;5）螺纹孔M4轴线的位置度允差 0.4mm。1.3 零件的工艺分析 题目所给的零件是电机壳, 它位于电机外表面。 从零件图上可以看出该零件 的主要加工表面有：1） 122mm,艮=12.5的外圆表面；2） 102mm,艮=3.2 的孔；3）零件的两端面, Ra=12.5；4）底座的上表面、下表面及侧面；5） 8mm , Ra=12.5 的孔及 M5 , Ra=6.3 的螺纹孔；6）10mm , Ra=12.5的孔及 M4, Ra=6.3的螺纹孔；7）其他圆角：图1-1工艺分析图1-2毛胚尺寸1.4确定材料及生产类型灰铸铁HT200的硬度为：布氏硬度HBS 134- 200。因为该零件要进行中 批量生产，且零件在工作过程中受载荷不大，所以选择砂型机器造型。第2章加工工艺过程设计2.1定位基准的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基准面的选择正确与否,可以使加工质量得到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出， 更有甚者，零件的大量报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。本零件以粗加工的表面为粗基准；对精基准而言，本题目以端面为精基准， 基本满足要求。2.2加工方法及工艺设备的选择每个被加工面一般度需要经过由粗加工到精加工等多个加工工序，逐步提高精度，最终达到加工精度要求。本道工序的加工路线为：粗镗-半精镗。1）铣削时采用卧式铣床X60,钻孔采用立式钻床ZH5120型；2）镗孔时采用卧式镗铣床TH6150;3） 采用铣床、钻床和镗床的专用夹具，详细见夹具设计；4）刀具的选择，铣刀主要考虑铣刀的材质、直径和齿数；麻花钻考虑的直 径；镗刀主要考虑材质和加工深度， 选用硬质合金。但具体工序的选取还要考虑 加工精度和表面粗糙度等问题，所以就单个工序再定。2.3工艺规程卡片表2-1工艺卡片三江学院高职院工件名称电机外壳工序号4零件名称零件号零件重量同时加工件数材料毛坯牌号硬度型号重量HT200HBS134200铸件设备夹具辅助工具机械加工工艺卡片名称型号专用夹具车床CA6140安装工步安 装 及 工 步 说 明刀具/、量具/、走 刀 长 度mm走 刀 次 数切削深度mm进给量mm/r主轴 转速 r/mi n切削速 度m/min基 本 工 时 min4专 用 夹 具/、镗刀122230.23001001.9专 用 夹 具/、镗刀122210.153501200.12设计者指导老师共X页第x页2.4 加工阶段的划分及工序的安排工序一：粗铣 122mm的外圆柱表面，以 102mm的一个端面为工艺基准。工序二：车削 122mm的两端面，以底座下表面为工艺基准，以 122mm 的轴线为定位基准。粗铣底座的上、左、右、前、后各个表面，以 102mm的一个端面为工艺基准，加工后底座厚8mm以 122mm的端面为定 位基准。工序三：钻 8mm的孔，以 122mm的端面为定位基准，底座下表面 为工艺基准。工序四：粗镗 102mm的孔，以底座下表面为定位基准；半精镗 102mm以底座下表面为定位基准工序五：拉削6个均匀分布的、宽12mm的凸台，以 102mm的一个端 面为工艺基准。工序六：攻M5的螺纹孔，以 102mm的轴线为定位基准。工序七：攻M4的螺纹孔，钻 10mm的孔，都以孔 122mm的一个端面及 底座下表面为定位基准。工序八：加工各个圆角。工序九：清洗。工序十：终检。2.5 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1）电机壳圆柱外表面加工余量参照手册，可选择：t(mm)偏差粗铣2.0-0.3 +0.3毛坯尺寸L=122+2*2.0=1262） 106mm孔的两端面，与 122mm的轴线垂直度公差为0.03mmt(mm)偏差粗车3-0.2 +0.2半精车1毛坯尺寸L=114+2* (1+3) =122mm3）底座上下表面卜表面t(mm)偏差粗铣3-0.15 +0.15毛坯尺寸L=8+3=11mm上表面t(mm)粗铣2毛坯尺寸L=L+2=13mm4）底座的左右、前后表面t(mm)粗铣2毛坯尺寸L 左右=120+2*2=124mmL 前后=100+2*2=104mm5) 在底座上钻 8mm的通孔，位置度公差为0.6mm6) 102mm孑L。毛坯为通孔，孔表面粗糙度要求为 3.2卩m，并保证直径 偏差为00.007mm,直线度公差为 0.3mm,参照金属切削速查速算手册, 过程如下毛坯 98mm粗镗 101mm2Z=3半精镗 102mm2Z=17) 6个均匀分布的宽12mm的凸台，直径偏差为-0.40.4毛坯 102mm拉削 114mm3Z=128)其他孔和加工表面的选择如下:M5的螺纹孔钻孔4mm位置度公差为0.3mmM4的螺纹孔钻孔3mm位置度公差为0.4mm10mm的孔钻孔 10mm圆角连接铣2.6 确定切削用量及基本工时工序一：粗铣 122mm勺外圆柱表面，以 102mm的个端面为工艺基准。粗铣：t=2mm参照金属切削与刀具实用技术表 4-4和表4-10，选择高速钢圆柱形铣刀，L=125mm Z=8, D=80mm参照金属切削与刀具实用技术表 4-22,和表4-23选择如下:fz =0.25mm/z, v=18m/minns 二1000vD1000*18二 *80=71.6r /min取 n = 80r/minDnw1000二 * 80* 801000=20.1m/minf= fz z nw = 0.25* 8*80 = 160mm/minm zw机动时间为：t1二 d(1 -1/8)7： * (1222* 40) * 7/8=3.47 min1601000工序二：车削 122mm勺两端面，以底座下表面为工艺基准，以 122mm勺轴线为定位基准。粗铣底座各个表面，以 106mm勺一个端面为工艺基 准，使底座厚8mm(1) 122mm的两端面粗车：t=3mm参照金属切削与刀具实用技术表245,选择高速车刀ap=3mm， f=1.2mm/r,v=8m/min。t261-511.2= 8.33 (转)1000vn (d d2)/21000*8-：* 112=22.74 r/min机动时为：t21 J2 二 8.33 =0.37 min ns22.74(2) 底座上表面与左、右、前、后侧面粗铣：t=2mm参照参照金属切削与刀具实用技术表410， 422， 433，选择咼速钢镶齿面刃铣刀，D=80mm，Z=10, L=36mm, f2 =0.25mm/齿,v=20m/min。ns1000v1000 X20100 n=63.66r/min取 nw =68r/mi n，则nDnwv 二fm 二 fzZnw =0.25 X10 X68 = 170mm/min机动时间为“(21。2IJ X2(32 X2+ 104 X2) X2 =3.06min170(3) 底座下表面粗细：t=3m所有数据同(2)机动时间为：t22Io X2104 X2 =1.22min170工序三:钻、扩 8mm的孔，以 122mm的端面为定位基准，以底座下表面为工艺基准。选用硬质合金麻花钻，参照参照金属切削与刀具实用技术表38，选择如下:fz=0.12mm/r,v=35m/m inns1000v1000 X35 =1310.7r/mindD8.5 n取 nw =1300r/min，则nDnw *8.5*1300v 二10001000二 34.7m/min机动时间：t34Inw4X8=0.21minz 1300 X0.12工序四：粗镗 102mm勺孔，以底座下表面为地为基准；半精镗 102mm以底座下表面为定位基准。粗镗：t=3mm