工艺工装夹具课程设计说明书.docx

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工艺工装夹具课程设计说明书

工艺工装课程设计

说明书

题目：

拨叉工艺工装

院：

应用技术学院

专业：

机械设计班级：

0681学号：

41

学生姓名：

熊云

导师姓名：

杨毅

完成日期：

2009年9月18日

目录

第1章设计总体思路与基本原理…………………………………………1

1.1零件的工艺分析…………………………………………………………1

1.1.1确定生产类型……………………………………………………1

1.1.2拔叉的作用………………………………………………………1

1.1.3技术条件分析………………………………………………………1

1.2设计基本原理……………………………………………………………1

1.2.1生产过程与机械加工工艺过程……………………………………1

1.2.2机械加工余量与工序尺寸…………………………………………2

1.3选择毛坯………………………………………………………………2

第2章设计过程…………………………………………………………4

2.1机械加工工艺设计……………………………………………………4

2.1.1基准面的选择………………………………………………………4

2.1.2粗基准面的选择……………………………………………………4

2.2确定工艺过程方案…………………………………………………5

2.3选择加工设备及刀工艺设备具、夹具、量具……………………………5

2.4夹具设计………………………………………………………………6

心得与体会…………………………………………………………………………7

参考文献…………………………………………………………………………8

第1章设计总体思路与基本原理

1.1零件的工艺分析

1.1.1确定生产类型

零件材料为HT200，硬度为170-241HB。

考虑到零件的形状，通过查询资料可知生产类型为中批量生产，故可以采用砂型铸造。

这对提高生产率，保证产品质量有帮助。

此外为消除残余应力还应安排退火处理。

1.1.2拔叉的作用

据资料所示，可知该零件是机床尾座体，Φ17H6的孔与顶尖研配，底面和75°斜面与磨床工作台相连，通过Φ14mm孔用螺栓将“尾座体”紧固在工作台上。

主要作用是固定顶尖。

圆柱体形的部分有一个Φ17H6孔，并且有一个M6的螺纹孔，顶尖穿过Φ17H6孔，将螺钉拧紧，这样就将顶尖固定。

1.1.3技术条件分析

由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。

由零件图可知，需加工5mm横槽时。

加工时需以A面为基准面，粗铣5mm横槽。

1.2设计基本原理

1.2.1生产过程与机械加工工艺过程

生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。

它包括原材料的运输、保管和准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。

工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。

机械加工工艺规程的主要作用如下：

1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。

根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。

有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。

3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。

根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。

1.2.2机械加工余量、工序尺寸：

  “拔叉”零件材料为HT200，生产类型为中批量生产，采用砂模铸造。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸：

  加工5mm横槽。

据《金属机械加工工艺人员手册》（以下简称《人员手册》）表5-6，铸件偏差±1.0mm。

表面粗糙度没有要求,只需粗加工即可。

参照《实用金属切削加工工艺手册》（以下简称《切削手册》）第414页可知，加工余量为：

粗铣：

Z=2.5mm。

1.3选择毛坯

根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。

生产类型为成批生产，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。

由参考文献【1】表2.2-3可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT8～10级，查文献【1】表2.2-5加工余量等级MA为G级，故取CT=8级，MA为G级。

查阅文献【1】表2.2-4。

根据各表面的基本尺寸确定各加工表面的毛坯余量，其值如表一所示。

表一用查表法确定各加工表面的总余量

加工表面

基本尺（mm）

加工余量等级（MA）

加工余量（mm）

备注

基准面A

120

G

3.0

单侧加工

基准面B

120

G

3.0

单侧加工

Φ40孔

Φ40H8

H

2.5

双侧加工

Φ20孔

Φ20H7

H

2.5

双侧加工

Φ18孔

Φ18

H

2.5

双侧加工

M12孔

Φ12H7

H

2.5

双侧加工

参考文献【1】表2.2-1查得铸件的主要尺寸公差，然后计算毛坯尺寸及公差列表如表二所示。

表二铸件主要尺寸的公差

主要加工表面

零件尺寸

总余量

毛坯尺寸

公差CT

基准面A

120

3.0

125

1.8

基准面B

120

3.0

125

1.8

Φ40孔

Φ40H8

5.0

Φ35

1.3

Φ18孔

Φ18

5.0

Φ13

1.2

M12孔

12H7

5.0

Φ7

1.1

Φ20孔

Φ20H7

5.0

Φ15

1.2

第2章设计过程

2.1机械加工工艺设计

2.1.1基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择是否合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

在加工过程中一定要合理选择基面。

2.1.2粗基面的选择

以A面为基面保证加工5mm槽的精度要求。

2.2确定工艺过程方案

表三拟定工艺过程

工序号

工序内容

简要说明

10

铸造毛坯

20

退火处理

消除内应力

30

粗铣A面

40

粗铣B面

50

钻扩绞Φ40孔，锪出倒角

60

以B面为基准，同时粗铣C，D面

70

以B面为基准，同时半精铣C，D面

80

钻扩绞Φ20孔，锪出倒角

90

钻Φ18孔，锪出2-Φ35沉孔

100

铣5mm竖槽

110

铣5mm横槽

120

钻2-M12-H7孔，锪平E面，攻丝2-M12-H7孔

130

插8mm槽

140

去毛刺

2.3选择加工设备及刀具、夹具、量具

由于生产类型为成批生产，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.

选择加工设备和工艺设备：

（1）选择机床

根据不同的工序选择机床，工序110粗铣5mm横槽，选用X53K立式铣床。

（2）选择夹具

工序110因通用夹具无法保证其定位和要求，故选用专用夹具，设计过程见夹具设计和夹具装配图。

3）选择刀具

刀具选用φD=80，z=20的高速钢圆柱铣刀。

（1）刀具寿命查文献【5】表3.8，铣刀寿命为180min。

查文献【5】表3.16,Vc=86m/min,n=275r/min,Vf=432mm/min。

查修正系数Kv=1.13,Kf=0.45,所以修正后的切削速度和每分钟的进给量为：

Vc=97.18mm/min,Vf=195mm/min,则转速n=386r/min。

参阅文献【3】表4.2-36按X53K立式铣床的技术参数，取n=400r/min,Vf=190mm/min,则实际的切削速度和进给量为：

Vf=125.6mm/min,fz=0.03mm/z

（3）选择量具

本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。

根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，工序110量具选择，可选用读数值0.02mm游标卡尺。

2.4夹具设计

经过与老师协商，决定设计第110道工序的工装卡具。

工序110的夹具为粗铣5mm横槽的夹具。

1.问题的提出

在给定的零件中，对本序加工的主要考虑尺寸120，由于公差要求较低，因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。

2.卡具设计

（1）定位基准的选择

出于定位简单和快速的考虑，选择直径为20的孔为基准定位，做2个定位销，螺母拧紧通过压板把工件夹紧，这时工件就可以很好的定位和夹紧了。

（2）定位误差分析

本工序采用直径为20的孔为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。

（3）卡具设计及操作的简要说明

卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。

为了提高生产力，使用开口垫和螺纹卡紧机构。

心得体会

连续两周的工艺工装课程设计中，通过自己开始看懂图到最后把所有资料整理出来的过程中，学到了很多知识，特别是关于机械设计方面的知识，很多都是书本上学不到的东西。

这次课程设计为以后的毕业设计和以后的工作打下了很好的基础，在以后的设计当中能够更快的设计出所需要的东西来。

虽然时间有点紧，也累。

但是学起知识来却是很踏实，很实在。

在设计夹具的时候和老师一起讨论工件的夹紧装置，能够更好的达到提高产品的生产效率，把夹具设计得更合理。

我当时在设计夹具的时候忘记了夹具和机床的定位，是老师帮我指出来的。

这有助于在以后的设计中能更多的注意整体，不能遗漏每一部。

还有对刀快，也是老师帮我指出的，就这样在老师的指导下把夹具设计的更加完善。

参考文献

[1]李洪.机械加工工艺手册.机械工业出版社，1991

[2]杨黎明.机床夹具设计.机械工业出版社，1993

[3]王绍俊.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，1987

[4]倪小丹.机械制造技术基础.机械工业出版社，1987

[5]艾兴.肖诗纲主编.切削手册.机械工业出版社，2002

[6]李洪.机械加工技术手册.北京出版社，1989.6.

[7]李天元.简明机械工程师手册.云南科技出版社.1988.5

[8]李益民.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社.1994.7