升降梯箱体夹具设计.docx
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升降梯箱体夹具设计
湖南工程学院
升降机箱体工艺过程卡片
产品型号
零件图号
零件名称
共1页
第1页
材料牌号
HT200
毛坯类型
铸件
毛胚尺寸
每件毛坯可制件数
1
每台件数
1
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/min
准终
单件
1
铸造
铸造
铸
2
时效
时效处理
热
3
铣
粗铣A.C.D.E.F面
金工
专用铣夹具
4
铣
铣2×1槽
金工
专用铣夹具
5
铣
半精铣A.C.D.E.F面
金工
专用铣夹具
6
铣
精铣A.C.D.E.F面
金工
专用铣夹具
7
镗
粗镗Ф70H7,Ф95H7,Ф93,Ф100孔
金工
专用镗夹具
8
镗
半精镗Ф70H7,Ф95H7,Ф93,Ф100孔
金工
专用镗夹具
9
镗
精镗Ф70H7,Ф95H7
金工
专用镗夹具
描图
10
镗
粗镗Ф62H7,Ф52J7,两个Ф85的孔
金工
专用镗夹具
11
镗
半精镗Ф62H7,Ф52J7
金工
专用镗夹具
描校
12
镗
精镗Ф62H7,Ф52J7
金工
专用镗夹具
13
钻
钻Ф6孔
金工
专用铣夹具
底图号
14
钻
钻Ф26的阶梯孔
金工
专用铣夹具
15
检验
终捡
装订号
16
入库
设计
（日期）
审核
（日期）
标准化（日期）
会签
（日期）
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
韩斌
湖南工程学院
升降机箱体镗Φ孔工序卡片
产品型号
零件图号
产品名称
升降机
零件名称
升降机箱体
共1页
第1页
车间
工序号
工序名称
材料
金工
13
镗
HT200
毛胚种类
毛胚外形尺寸
每毛胚可制件数
每台件数
铸件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
夹具编号
夹具名称
切削液
专用夹具
工位器具编号
工位器具名称
工序工时
塞规
准终
单件
工步号
工步内容
主轴转速
（r/min）
切削速度
（m/min）
进给
量
/mm
背吃刀量
（mm）
进给
次数
工时/min
机动
单件
描图
1
精镗孔Φ52J7
612
100
0.1
0.1
1
2
精镗孔Φ62H7
612
100
0.1
0.1
1
描校
3
4
底图号
5
设计
（日期）
审核
（日期）
标准化
（日期）
会签
（日期）
装订号
标记
处数
更改文件耗
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
韩斌
目录
一、设计任务书…………………………………………………………………………………………1
二、零件分析
1、零件的作用…………………………………………………………………………………………2
2、零件的工艺分析……………………………………………………………………………………2
三、工艺规程的设计
1、确定毛坯的制造形成………………………………………………………………………………3
2、基准的选择…………………………………………………………………………………………3
3、制定工艺路线………………………………………………………………………………………3
4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定……………………………………………………6
5、确定切削用量及基本工时…………………………………………………………………………8
四、专用夹具的设计
1、问题的提出…………………………………………………………………………………………14
2、夹具的设计…………………………………………………………………………………………14
五、心得体会…………………………………………………………………………………………16
参考文献………………………………………………………………………………………………17
一、设计任务书：
（1）设计“升降器箱体”零件的机械加工工艺规程及其精镗Ф52J7和Ф62H7孔的专用夹具。
要求：
机械加工工艺过程卡一张
机械加工工序卡一张
毛坯零件合图张一张
夹具装配图一张
夹具体零件图一张
设计说明书一份
（2）生产纲领：
中批生产
（3）设计基本要求：
1、零件机加工工艺路线应设计多方案（至少２个），比较后选最佳方案。
2、应保证重要表面的加工质量与精度。
3、机床设备等选用，应考虑其经济性，宜采用通用机床和专用夹具。
4、设计应以独立完成为主，图纸表达要正确清晰，计算正确，能借助各种工具书和技术资料获得所需的正确数据
二、零件分析：
1、零件的作用：
该升降器箱体是利用6根地脚螺栓连接固定。
连接前先配钻定位销，以达到配合的尺寸精度。
其它的如连接螺纹则是用来连接相应的部件，其中配合要求高的地方则是与重要零件的配合。
从而实现升降器零件的整体作用。
2、零件的工艺分析：
升降器有三组重要加工表面，他们相互有一定尺寸要求。
现分析如下：
（1）以顶面为加工表面，这一组加工表面包括：
一个Ф85、Ф52、Ф62及Ф90的孔，一个与之平行的底面。
（2）以底面为加工表面，这一组加工表面包括：
一个Ф26的阶梯孔，一个Ф6的孔，与之平行的顶面。
（3）以阶梯孔表面为加工表面，这一组加工表面包括：
一个Ф70H7、Ф93、和Ф95H7的孔
由于上述分析可知：
对于这三组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，再以这组加工后表面为基准然后借助专用夹具加工另一组表面，而且保证他们之间的位置精度要求。
三、工艺规程的设计：
1、确定毛坯的制造形成：
零件的材料为HT200，应采用铸件，由于零件为中批生产，其轮廓尺寸也不大。
故可采用铸造成型。
这对提高生产率，保证加工质量也是有利的。
2、基准的选择：
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。
（1）粗基准的选择：
对于一般零件以不加工表面作为粗基准是完全合理的。
而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
根据这个基准选择原则，再结合零件，特选取地脚螺栓孔的上表面为粗基准。
（2）精基准的选择：
精基准的选择主要应该考虑重合的问题在工艺过程中的具体选择。
当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。
3、制定工艺路线：
制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
（1）工艺路线方案一：
工序一：
铣顶面
工序二：
铣底面
工序三：
铣前后端面及阶梯孔表面
工序四：
镗φ70H7、φ93、φ95H7的孔
工序五：
镗φ62H7、φ85、φ52J7的孔
工序六：
钻、扩、铰6xφ26的阶梯孔
工序七：
钻φ6的孔
（工序八：
钻2个φ10x45的孔）
（工序九：
钻3个M8x1.25螺纹孔）
（工序十：
钻3个M6x1螺纹孔）
（2）工艺路线方案二：
工序一：
铣顶面
工序二：
铣底面
工序三：
铣前后端面及阶梯孔表面
工序四：
镗φ62H7、φ85、φ52J7的孔
工序五：
镗φ70H7、φ93、φ95H7的孔
工序六：
钻、扩、铰6xφ26的阶梯孔
工序七：
钻φ6的孔
（工序八：
钻2个φ10x45的孔）
（工序九：
钻3个M8x1.25螺纹孔）
（工序十：
钻3个M6x1螺纹孔）
（3）工艺方案的比较与分析：
上述两个工艺方案的特点在于：
方案一早先加工Ф70H7㎜孔，然后以此为基准加工φ62H7孔。
方案二，在加工φ62H7孔，然后在以阶梯孔表面和前后面为基准加工，然后再以此为基准加工Ф70H7㎜孔。
经比较可见，在先加工Ф70H7㎜孔时更容易保证φ62H7位置精度。
两种方案均是将攻螺纹放在最后，这样有利于工序的集中，节省时间。
综合各方面因素，最后的加工路线确定工艺路线方案一
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
支架零件材料为HT200，硬度190～210HB，生产类型为中批量，铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.外圆表面（R62mm、R45及与之相连的斜面所在表面）
考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。
2.阶梯孔右端面没有粗糙度要求，直接铸造而成。
3.升降器顶面和Ф70H7的内孔表面为Ф62H7㎜孔精基准,并且有粗糙度要求Ra1.6。
查《工艺设计课程设计指导书》（以下称《指导书》），确定加工余量为3.5mm。
其中分配如下：
粗铣2mm
半精铣1mm
精铣0.5mm
4.升降器阶梯孔表面为Ф70H7的精基准,并且有粗糙度要求Ra3.2。
查《工艺设计课程设计指导书》（以下称《指导书》），确定加工余量为3.5mm。
其中分配如下：
粗铣2mm
半精铣1mm
精铣0.5mm
5.升降器φ70H7孔的表面及底面为6xφ26孔的精基准,并且有粗糙度要求Ra3.2。
查《工艺设计课程设计指导书》（以下称《指导书》），确定加工余量为2mm。
其中分配如下：
钻φ17孔至尺寸φ15mm
扩φ17孔至尺寸φ16.5mm
铰孔至φ17mm
锪φ17钻至尺寸φ26，深4mm
5.升降器φ70H7孔的表面及底面为φ6孔的精基准,其孔的尺寸比较小一次可以加工到位，并且有粗糙度要求Ra6.3。
查《工艺设计课程设计指导书》（以下称《指导书》），。
其中分配如下：
钻φ6
6.升降器其他连接螺纹在装配时在钻以保证其位置精度
7.其他尺寸直接铸造得到
由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。
因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
5、确定切削用量及基本工时：
湖南工程学院
升降机箱体镗Φ孔工序卡片
产品型号
零件图号
产品名称
升降机
零件名称
升降机箱体
共1页
第1页
车间
工序号
工序名称
材料
金工
13
镗
HT200
毛胚种类
毛胚外形尺寸
每毛胚可制件数
每台件数
铸件
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
夹具编号
夹具名称
切削液
专用夹具
工位器具编号
工位器具名称
工序工时
塞规
准终
单件
工步号
工步内容
主轴转速
（r/min）
切削速度
（m/min）
进给
量
/mm
背吃刀量
（mm）
进给
次数
工时/min
机动
单件
描图
1
精镗孔Φ52J7
612
100
0.1
0.1
1
2
精镗孔Φ62H7
612
100
0.1
0.1
1
描校
3
4
底图号
5
设计
（日期）
审核
（日期）
标准化
（日期）
会签
（日期）
装订号
标记
处数
更改文件耗
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
四、专用夹具设计
设计工序——镗φ62H7及φ52J7孔的夹具。
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。
由于本零件在机床上经过多数工序操作，为其设计专用夹具可大大缩短加工各工序间的时间间隔，提高劳动生产率。
（一）问题的提出
本夹具要用于镗φ62H7及φ52J7孔,对孔要求有：
精度等级要达到7级精度且和φ70H7的孔有垂直度要求，只有以φ70H7的孔为基准才能达到要求。
因此，在本道工序加工时，我们应考虑保证孔的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。
（二）夹具设计
1．定位基准的选择
拟定加工路线的第一步是选择定位基准。
定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。
基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。
因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。
此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的位置要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。
支架的φ70H7和顶面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的φ70H7孔和顶面作为定位精基准，用一面和心轴定位来设计本道工序的夹具。
为了提高加工效率，缩短辅助时间，采用U形压板夹紧在工件上端面。
2.夹紧力的计算：
由于升降器采用一面和心轴定位方式，限制了5个自由度。
但镗孔时为防止夹具转动，因此设计了短轴来防止其转动。
镗孔时孔的深度不大，镗孔的力不是很大，因此用压板压紧完全可以。
3.定位误差分析
夹具的主要定位元件为一平面和心轴，孔与轴间隙配合。
因为本工序夹具设计时设计基准和工序基准重合所以没有定位误差。
六、心得体会
经过三周的机械制造工艺与装配设计，从工艺工装设计中我了解了我所设计的机械加工工艺流程，学习了和了解了机械加工的基本过程。
其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力；体验企业工作的内容和方法。
这些实际知识，对我们学习乃至以后的工作，都是十分必要的基础。
机械制造装备设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。
因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。
就我个人而言，这次课程设计我学习各种的基本工艺知识，初步分析解决简单工艺问题的能力。
我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。
七、参考文献
1、倪小丹、杨继荣、熊运昌主编《机械制造技术基础》北京，清华大学出版社，2007
2、倪森寿主编《机械制造工艺与装配习题集与课程设计指导书》北京，化学工业出版社，2003
3、吴拓、方琼珊主编《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导书》北京，机械工艺出版社，2005
4、王启平主编《机械制造工艺学》哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，1999
5、《机床夹具设计手册》上海，上海科学技术出版社，第二版，1987
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