设 计 说 明(韩孝彬)

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1、 （二二 一一 六六 年年 七七 月月机机械械制制造造技技术术 课课程程设设计计说说明明书书设计课题：设计课题： 箱体机械加工工艺及夹具设计箱体机械加工工艺及夹具设计学学 生：生： 韩孝彬韩孝彬 学学 号：号： 21340225032134022503 专专 业：业： 农业机械化及其自动化农业机械化及其自动化班班 级：级： 20132013 级级 指导教师：指导教师： 赵德金赵德金目录目录课 程 设 计 任 务 书.3 设计条件：.3 设计要求：.3 摘 要.4 设 计 说 明.5 一、 零件的分析.8 1、零件的特点分析.8 2、零件的作用.8 二、零件的工艺分析.9 三、确定毛胚、绘制毛胚

2、简图.11 1、选着毛坯.11 2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 .11 3、绘制零件的毛坯简图.12 四、拟定箱体的工艺路线.13 1、定位基准的选择.13 2、零件表面方法的确定.13 3、加工阶段的安排.15 4、工序的集中与分散.15 5、 工顺序的安排.16 6、确定工艺路线.16 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定.18 1、工序 3 与工序 4-加工底脚面与凸端面的加工余量、工序尺寸和公差的 确定.18 2、工序 5-粗铣和半精铣上端面加工余量、工序尺寸和公差的确定.18 3、工序 6，7 的-粗铣和半精铣前后端面加工余量、工序尺寸和公差的确 定.19 4、工序 8、9、10

3、、11-粗镗-半精镗-精镗各圆的加工余量、工序尺寸和 公差的确定.19 5、工序 12、13、15、16-钻各孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定20 六、切削用量、时间定额的精算.21 1、切削用量的确定.21 2、时间定额的预算.23 七、夹具总体方案设计.26 1、工件装夹方案的确定.26 2、其它元件的选择.26 3、 镗床夹具总图的绘制.31 八、总结与体会.33 九、致 谢.34 十、 参考文献.35 附录：夹具的三维实体图.36课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书机械工程 系 农业机械化及其自动化 专业学生姓名 韩孝彬 班级 2013 级 学号 2134022503课程名称：

4、机械制造技术课程设计 设计题目： 箱体零件机械加工工艺及夹具设计 设计条件：设计条件：箱体设计一套镗孔夹具，便于组合机床床上对工件孔的加工。实现大批量生产。设计要求：设计要求：1 产品零件图（一张，CAD 图，打印）2 产品毛坯图（铸造毛坯） （一张，CAD 图打印）3 机械加工工艺过程卡片（该零件完整的工艺过程，手写或打印）4 机械加工工序卡片（所设计夹具对应的工序，一张，手写或打印）5 夹具设计（装配图一张，主要零件图三张，全部为 CAD 图）6 工艺、夹具设计说明书（6000 字以上，A4 纸打印）摘摘 要要本次课程设计是我们在毕业设计前一次重要的实践设计，对所学的基础课、技术基础课和专

5、业课能很好的进行系统的复习，也是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。在些次设计中我们主要是设计推动架的加工工艺和工艺器具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在设计期间查阅了大量的资料，并且得到了老师的指点和大力帮助，在此表示感谢！ 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。关键词：箱体，夹具，工艺设设 计计 说说 明明本次设计是在我们学

6、完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的课程设计。这是在我们进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此。它在我们的四年大学生活里占有十分重要的地位。就我个人而言，我就希望能够通过此次的课程设计对自己的知识进行梳理，对自己的理论进行实践，对自己将来从事的工作进行一次试探性的适应，从中训练自己、锻炼自己。增强自己的分析问题、解决问题的能力，为今后的就业打下良好的基础。为祖国的现代化建设作出自己的贡献。由于自己能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。需要设计的零件的 cad 图：图一：二维 cad 图图二：箱体的三维立体

7、图一、一、 零件的分析零件的分析1、零件的特点分析、零件的特点分析1）箱体多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，其内部呈腔形，零件的整体刚性较差，难以装夹。2）一般都需要进行多工位孔系及平面加工，形位公差及空间位置度要求较严，要保证其位置精度要求，必须在一次装夹中完成铣面、镗孔、钻、铰孔等多工序。3）精度要求较高，一般箱体类零件都有很高的轴承孔和表面的形位公差要求及轴承孔尺寸公差要求。4）加工内容多，通常要经过铣面、销孔钻镗加工、镗削轴承孔、深孔镗削、深槽铣削、攻螺纹等加工，需频繁更换刀具。2、零件的作用、零件的作用箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个

8、整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。二、零件的工艺分析二、零件的工艺分析由附图1得知，其材料为HT200.该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大的应力、要求耐磨的零件。表2-1下箱体的技术要求表加工表面尺寸及偏差mm公差及精度 等级表面粗糙度Ra /m形位公差mm底脚面131IT1312.5凸台面9IT1425前端面134IT126.3后端面134IT96.3左端面142IT96.3右端面142IT96.3上端面133IT96.32x32mm32-0.0180.007IT

9、71.645mm4500.025IT71.640mm40-0.0180.007IT71.630MM30-0.0150.006IT71.64X88IT14M6H66.3M6H66.3由上表可知，以上为主要的加工工序，且每个圆尺寸的工差，小于同轴度，两个 32mm 的圆可以一次加工出来，最好是能在一次装夹将两个孔加工出来。上下左右前后的六个端面都有加工，保证了箱体的功能。且查参考文献1表 1-7,表 1-8 和表 1-10 中有关面和孔的加工精度和经济精度及机床能达到位置精度，综上可知技术要求是可以达到的，零件的结构性也是可行的。三、确定毛胚、绘制毛胚简图三、确定毛胚、绘制毛胚简图1、选着毛坯、选

10、着毛坯根据零件的材料和功能和已知的同种的零件可知，带入公式 N=n 台/年 xM 件/台 x（1+3%）x（1+0.5%）=X 可知。在查参考文献1表 1-4 可知该零件为大批量生产。由于是大批量生产，所以选用的毛坯铸造方法为：砂型机器铸造，零件的大小,形状复杂程度和生产批量有一定的限制,常用的是HT200。箱体与集体毛坯的铸造内应力较大，一般要进行自然时效或人工时效处理。且有较多的孔需要型心。2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由参考文献1查表2-1，表2-3，2-4，2-5可知下列各项因素：（1）工差等级由箱体的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT1

11、0.MA为F级。(2)铸件重量已知箱体机械加工完后，质量为5kg，所以初步估计为8kg。最终确定一下表面总余量为下表：表3-1 各加工表面的总余量加工表面基本尺寸（mm）加工余量等级加工余量数值mm说明底脚面133F1.5单侧加工凸台面11FO.5单侧加工前端面134F1.5双侧加工后端面134F1.5双侧加工左端面142F1.5双侧加工右端面142F1.5双侧加工上端面133F1.5单侧加工2x32mm32-F0.5孔，双侧加工0.0180.00745mm4500.025F0.5孔，双侧加工40mm40-0.0180.007F0.5孔，双侧加工30MM30-0.0150.006F0.5孔，双

12、侧加工确定铸件的尺寸的公差，如下表：表 3-2 主要毛胚尺寸及公差 主要表面零件尺寸总余量毛胚尺寸公差底脚面13301224凸台面110.511.56前后端面125312810左右端面142314510上端面1331.5123.582x32mm32-0.0180.007133mm745mm4500.025146mm740mm40-0.0180.007141mm730MM30-0.0150.006131MM73、绘制零件的毛坯简图、绘制零件的毛坯简图四、拟定箱体的工艺路线四、拟定箱体的工艺路线1、定位基准的选择、定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分。加工中首先使用的是粗基准，但是在选择定位

13、基准时，为保证零件的加工精度，首先考虑的是精基准，然后才是粗基准。(1)精基准的选择 由于箱体上孔与孔、孔与平面及平面与平面之间都有较高的相互位置精度要求，应优先考虑基准统一原则，以避免因基准转换而产生的误差，有利于保证箱体各主要表面的相互位置精度。大批量生产应选用一面两孔定位。从零件图可以看出蜗杆穿过的面，即零件图底脚面经过粗铣精基准面，及其平面对角上通过钻、粗绞2-8达到IT8的定位精度要求两个孔一起作为精基准组合一面两销定位。平面作为第一定位基准，两孔作为二、三定位基准。(2)粗基准的选择 主要应满足两点要求：一是在保证各个加工表面都有余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀；二是保证加工

14、表面与不加工表面之间正确的相对位置。为此，一般应选箱体的重要孔作为主要的粗基准。应次可以选用零件图上的后端面及 G 面上的两孔作为粗基准。2、零件表面方法的确定、零件表面方法的确定零件表面加工方法，首先取决于加工表面的技术要求。在选择加工方法时，应该选择相应的能获得经济加工精度的加工方法，零件上主要的孔如蜗杆盖孔、大、小齿轮盖孔、蜗轮盖孔等都是在铸件的基础上加工，又因为零件是大批量，并考虑零件结构的形状，孔要求达到的精度等级为IT7级，一般不采用车削、磨削，而采用铰削，镗削。孔径较小时用铰削，孔径较大或长度较短时采用镗削。查机械加工工艺设计手册可得孔镗削的加工方案为粗镗半精镗精镗等级精度可达T

15、I7级。零件主要平面的加工要达到的技术要求为IT12级，由于零件外形不是规则的圆柱形，故不宜车削加工，因此采用铣削加工。查手册可知零件平面的铣削加工方案为粗铣精铣。另外主要表面的次要孔的加工如螺纹孔由于直径d20 mm，故不是预先铸造出来的，故在箱体上可行的加工方案为钻铰倒角攻丝。最终确定如表：4-1：表4-1 箱体零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra（m）加工方案备注底脚面IT1312.5粗铣参考文献1表1-8凸台面IT1425粗铣参考文献1表1-8前端面IT96.3粗铣-半精铣参考文献1表1-8后端面IT96.3粗铣-半精铣参考文献1表1-8左端面IT96.3粗铣-半精铣参考文献1表1-8右端面IT96.3粗铣-半精铣参考文献1表1-8上端面IT96.3粗铣-半精铣参考文献1表1-82x32mmIT71.6粗镗半精镗精镗参考文献1表1-745mmIT71.6粗镗半精镗精镗参考文献1表1-740mmIT71.6粗镗半精镗精镗参考文献1表1-730MMIT71.6粗镗半精镗精镗参考文献1表1-74X8IT14钻参考文献1表1-7H66.3钻铰倒角攻丝参考文献1表1-10H66.3钻铰倒角攻丝参考文献1表1-103、加工阶段的安排加工阶段的安排零件表面的加工方法确定之后，就