机械制造工艺学夹具设计

《机械制造工艺学夹具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造工艺学夹具设计（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、序言 11零件分析21.1零件的作用21.2零件的工艺分析32工艺规程设计 42.1 确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择42.3制订工艺路线 42.3.1 工艺路线142.3.2 工艺路线2 52.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 62.5确定切削用量82.5.1 工序1 ：粗、精铳 25孔下平面 82.5.2 工序2:加工孔25到要求尺寸 102.5.3 工序3:粗精铳宽度为30mm勺下平台 142.5.4 工序4 :钻 12.7的锥孔 162.5.5 工序5 :钻M8螺纹孔，锪钻14阶梯孔 192.5.6 工序6:粗精铳 M6上端面 222.5.7 工序7 :钻2-M6,钻螺纹

2、，鍃沉头孔 252.6确定基本工时 272.6.1 工序1:粗、精铳 25孔下平面 272.6.2 工序2:加工孔 25到要求尺寸 282.6.3 工序3:粗精铳宽度为30mm勺下平台 292.6.4 工序4 :钻 12.7的锥孔 302.6.5 工序5 :钻M8螺纹孔，锪钻14阶梯孔 312.6.6 工序6:粗精铳 M6上端面 332.6.7 工序7 :钻2-M6,钻螺纹，鍃沉头孔 342.3小结363 专用夹具设计 373.1定位基准的选择 373.2定位元件的设计 373.3定位误差分析 383.4钻削力与夹紧力的计算 393.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 403.6夹紧装置的设计

3、433.7夹具设计及操作的简要说明 433.8小结444 总结45参考文献 46致谢47机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械设计制造及其自动化的全部 大学基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的一门比较重要的课程。本 课程设计使一次毕业设计前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，同样也是一次理论联系实际的训练，因此，其占有举足轻重的地位。本课程设计主要是关于 CA6140杠杆加工工艺及规程及工艺装备设计， 其中, 对加工M16孔进行夹具设计。从自身角度出发，我希望能够通过这次课程设计可以对自己所学的知识进行 一次大检阅，做到查漏补缺，同时更希望能够锻炼自身的分析问题、解决问题的 能力

4、，希望能为机械行业有所作为。由于本人能力和经验有限，本设计尚有许多不足之处，恳请各位老师不吝指 教。1零件的分析1.1零件的作用题目给出的零件是CA6140的杠杆。附图:04位于车床制动机构中，主要起制动作用，杠杆一端与制动带连接，另一端通过 刚球与齿条轴的凸起（或凹槽）相接触，当离合器脱开时，齿条轴与杠杆下端接 触，是起逆时针方向摆动，将制动带拉紧；当左右离合器中任一个接合时，杠杆 都顺时针方向摆动，使制动带放松，从而达到制动的目的。它的主要的作用是用 来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。1.2零件的工艺分析如实体图所示，以下是 CA6140杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。 现

5、分析如下：（1）主要加工面：1）25孔下表面；2）钻 25o0023 ；3）钻14阶梯孔、M8螺纹孔；4） 铣12.7oO.1锥孔平台，钻12.7oO.1锥孔；5）铣杠杆底面及2M6螺纹孔端面；6）钻2M6螺纹孔。（2）主要基准面：1） 以45外圆面为基准的加工25oO.O23的孔、杠杆下表面2） 以25oO.O23的孔为中心的加工14阶梯孔、M8螺纹孔、12.7oO.1锥孔及12.7oo.1锥孔平台、2 M6螺纹孔及其倒角。主要加工面是M8螺纹孔和12.7oO.1锥孔平台。3）位置精度：CA614O杠杆有两处垂直度要求。如下： 工件以25孔下表面及 45孔外圆面为定位基准，在立式铣床加工25

6、时，要保证其垂直度 以25oO.O23孔及端面和水平面底为定位基准，在立式铣床加工12.7锥孔时，要保证其垂直度。2工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件的材料为HT20Q灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良。由于采用大批 生产，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳 定的，适合大批生产的金属模铸造。这是从便于铸造和加工工艺过程，而且保证 精度还可以提高生产率考虑。2.2基面的选择（1）粗基准的选择。本零件按照粗基准的选择原则，选择本零件加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个V形块 支承45圆的外轮廓作主要定位，以限制 Z Z、. y四

7、个自由度。再以一面定 位消除X、X两个自由度，达到完全定位，就可加工 25的孔。（2） 精基准的选择。由于基准重合的问题，为了便于装夹，采用25的孔 作为精基准。2.3制订工艺路线工艺路线方案1：表2.1工艺路线方案一工序1粗精铣 25孔下表面工序2钻、扩、铰孔使尺寸到达250.23 mm工序3粗精铣宽度为30mm勺下平台工序4钻12.7的锥孔工序5加工M8螺纹孔，锪钻14阶梯孔工序6粗精铣2-M6上端面工序7钻2-M6螺纹底孔孔，鍃沉头孔，攻螺纹孔 2-M6工序8检杳232工艺路线方案2:表2.2工艺路线方案二工序1粗精铣 25孔下表面工序2钻、扩、铰孔使尺寸到达25o0.023 mm工序3

8、粗精铣宽度为30mm勺下平台工序4钻12.7的锥孔工序5粗精铣2-M6上端面工序6钻2-5孔，加工螺纹孔2-M6,鍃沉头孔工序7加工M8螺纹孔，锪钻14阶梯孔工序8检杳233工艺方案的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将工序 7 “粗精铣2-M6上端面”调到工序5 其它的先后顺序均没变化。但是，这样的调动虽然能影响生产效率却对零的尺寸 精度和位置精度都没有太大程度的帮助。以25mm勺孔子外轮廓为精基准，先铣下端面，再钻锥孔，保证了两孔中心 线的尺寸与右端面的垂直度，符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线 而先上端面， 再“钻14孔，加工螺纹孔M8不便于装夹，并且毛坯的端面与 轴的轴

9、线的垂直情况决定钻出来的孔的轴线与轴的轴线是否重合。显然第二条工艺路线相比第一条造成的误差影响更大。从提高效率和保证精度这两个前提下， 采用第一个方案也比较合理想。因此，决定采用第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表2.3所示表2.3最终工艺过程工序1粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是 3.2选用立式升降台铣床X52K工序2加工孔 25。钻孔 25的毛坯到 22mm扩孔 22mn到 24.7mm铰孔 24.7mm到 250.023 mm保证粗糙度是1.6米用立式钻床Z535。采用专用夹具。工序3粗精铣宽度为30mm的下平台，仍然米用立式铣床 X52K用组合夹具。工序4钻12.7的锥孔。米用立式钻床

10、Z535,为保证加工的孔的位置度，米 用专用夹具。工序5加工螺纹孔M8锪钻 14阶梯孔。用组合夹具，保证与垂直方向成10。工序6粗精铣M6上端面。用回转分度仪加工，粗精铣与水平成 36。的台肩。 用卧式铣床X52K使用组合夹具。工序7钻2-M6螺纹底孔，攻2-M6螺纹用立式钻床Z535,鍃沉头孔，为保证 加工的孔的位置度，采用专用夹具工序8检杳2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的材料是 HT200，硬度：129222HBS,毛坯的重量约为 0.8kg，生产 类型为大批生产。采用金属模铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分贝确定各加工表面的机械加工余量、工 序尺寸及毛皮尺寸如下：1）

11、 粗精铣杠杆下表面：保证粗糙度是Ra 3.2 m，参照机械制造工艺设计简明手册 （以下 简称工艺手册），选用立式升降台铣床 X52K查表4.2-35确定工 序尺寸及余量为：铸件厚度：32mm粗铣：30.2mm2Z=1.8mm精铣：30mm2Z=0.2mm2)钻孔 25oO.O23 :毛坯为实心，不铸出孔。查表 2.2-3，孔的精度要求介于IT8IT9之 间，查表2.3-9确定孔的加工余量分配：钻孔： 22mm扩孔：24.8mm2Z=2.8mm铰孔：2 5 0 0.023mm2Z=0.2mm3)加工宽度为30mm的下表面：用铣削的方法加工台 肩。由于台肩的 加工表面有粗糙 度的要 求Ra 6.3

12、 m ,而铣削的精度可以满足，查工艺手册4.2-35对应X52K 可采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是1.5mm。4)钻锥孔 12.7：要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，仍然采用12的钻头，切削深度是2.5mm。5)钻14阶梯孔：粗糙度要求Ra 3.2 m，查工艺手册表2.3-9确定米用加工余量2mm。采用一次粗加工1.8mm, 一次精加工0.2即可达到要求。6)加工M8底孔：加工余量1.2mm。查工艺手册表2.3-9和3.1-8确定采用一次钻削加工余量1.1mm, 一次攻螺纹0.1即可达到要求。7) 加工2-M6端面：查工艺手册4.2-35对应X52K，粗加工2mm到金属模铸造的质量

13、 和表面粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。8) 加工2-M6螺纹：查工艺手册2.3-8、2.3-20、3.1-12确定加工余量分配：钻孑L:5mm攻螺纹：M62Z=1鍃沉头孔说明：由于毛坯及各道工序或工步的加工存在加工公差，因此所规定的加工 余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余 量之分。由于本设计规定零件为大批量生产，所以采用调整法加工，计算最大与最小 余量时按调整法加工方式予以确定。2.5确定切削用量工序1:粗、精铣 25孔下平面(1) 粗铣 25孔下平面1加工条件：工件材料：HT200，硬度：129222HBS,铸造。机床：X52K立式铣床，查机械加工

14、工艺师手册(以下简称工艺师 手册)刀具：硬质合金端铣刀，材料： YG8 , D 160mm，齿数Z 8，此为 粗齿铣刀，工艺师手册表30-25单边余量：0.9mm 铣削深度ap : ap 0.9mm每齿进给量af : af 0.20mm/Z ,工艺师手册表30-15铣削速度V :取V 1.2m/s，工艺师手册表30-25机床主轴转速n : n 1000Vd式中V 铣削速度；d刀具直径。由式2.1机床主轴转速n :1000Vnd10002 60 229r/min3.14 100n 235r/min，工艺手册表 4.2-36实际铣削速度v : v3.14 100 235 1.22m/s 1000 1000 60进给量 Vf : Vf afZn 0.20 8 300/60 8mm/s工作台每分钟进给量 fm: fm Vf 8mm/s 480mm/min(2) 精铣25孔下平面加工条件：工件材料：HT200，硬度：129222HBS,铸造。机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金端铣刀，材料：YG8，D 100mm，齿数Z 5 ,此为细齿铣刀，工艺师手册)表30-25精铣该平面的单边余量：Z=0.1mm铣削深度ap : ap 0.1mm每齿进给量af : af