夹具课程设计.docx

1、夹具课程设计机 械 制 造 工 艺 学 课程设计说明书 题目： 设计液压缸连接座零件的机械加工工艺规划及专用夹具设计设计人： 王耀指导老师： 吴瑞明浙江科技学院机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计液压缸连接座零件的机械加工工艺规划及钻 30孔专用夹具设计内容 ： （1）零件毛坯图 1张 （2）零件图 1张 （3）机械加工工艺规程卡片 1张 （4）机械加工主要工序的工序卡片 1张 （5）零件定位方案图 1张 （6）夹具装配图 1张 （7）夹具体零件图 1张 （8）设计说明书 1份学 院 机械与汽车工程学院 专 业 机械设计制造及自动化班 级 机制072 学 号 106011041 学生姓名 王

2、耀 指导教师 吴瑞明 2010-7-5设 计 说 明 书机械制造工艺学课程设计是学完了机械制造工艺学、机床夹具设计、金属切削机床与刀具等主要课程，并进行了生产实习之后进行的一个实践性环节，是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。通过课程设计，使学生以下方面得到锻炼：1、 能运用机械制造技术基础课程中的基本理论只是，正确解决零件加工中的定位、夹紧及合理安排机加工工艺过程等问题，从而保证加工质量。2、 提高结构设计能力。通过夹具设计，获得根据加工要求设计高效、省力、经济、合理夹具的能力。3、 学会使用手册和各种图表数据资料。掌握与本设计有关的资料的名称和出处。我希

3、望通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能，设计中培养自己理论联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力，为以后进行毕业设计和毕业后从事技术工作打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给与指导。1. 零件的分析（1） 零件的工艺性审查1） 零件的结构特点液压缸连接座零件图如附图所示。零件图上的主要技术要求为：锐边倒钝、未注明倒角1.545 。2） 加工表面及其要求1 液压缸连接座左侧轴的尺寸为 25 -0.041-0.02，表面粗糙度为Ra6.3m，长度为75mm。2 液压缸连接座的槽为3.4 21， 25外端面与操纵槽右面的距离为51mm。3 轴

4、40外端面与轴中心线的垂直度为0.01mm， 40外端面与 25外端面的距离为75mm。4 螺纹M24,到 25外端面的距离为54mm。5 2-30-0+0.033孔中心线到右侧方形端面距离为35mm。6 操纵槽：宽度为37mm，深度为80mm，对称面与方头宽度60mm表面的距离为36.5mm。7 未注明的表面粗糙度为Ra3.2m。3） 零件材料零件材料为45号钢，是中碳钢，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。2

5、、工艺规程的设计（1）毛坯选择1）确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料为45号钢，零件的形状不有圆和方形，如果采用一根圆棒料，在加工时会浪费很多原料，所以采用锻造毛坯。由于产量属于大批生产，零件的轮廓尺寸不大，选用砂型机器造型。2）确定毛坯的形状、尺寸及公差 毛坯的形状及尺寸如附图2所示。选择零件的最高线且平行于两孔的中心面的平面作为分型面。铸件采用带芯的分模造型，多件同时浇注。由于要利用不加工表面进行定位的情况，零件图上列出精铸，所以确定铸件尺寸公差等级为db6414-96的CT9,机械加工余量等级为AM-H。3） 毛坯的技术要求1 铸件无明显的铸造缺陷。2 拔摸斜度为30。3 机加工前正

6、火，消除内应力。4 小圆轴中心线与大圆轴端面的垂直度小于0.01。4） 绘毛坯图根据附图一所示的零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，绘制毛坯图如附图所示。（2） 基准选择根据附图1所示，首先将 25和 40的轴加工好，为后续工序准备基础。根据粗、精基准选择的原则，确定各加工表面的基准如下：序号加工面基准125、 40轴及其端面、3.4 21槽、M24螺纹长方体四面2长方体底平面（精加工）25轴及端面。3长方体另外三个面25轴、长方体底平面42- 30孔长方体底面、 25轴537mm的操纵槽25轴、端面、长方体底面（3）拟定机械加工工艺路线1）确定各加工表面的加工方法及加工路线：该液压缸连接

7、座的加工面为： 25轴外圆、M24螺纹、3.4 21槽、 40轴外圆、各端面、长方体外表面、37mm的操纵槽。根据各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求， 25轴外圆、 40轴外圆、各端面加工路线为粗车精车；长方体五个表面加工路线粗铣精铣。2- 30孔的加工路线为钻扩铰。M24螺纹的加工路线为铣削。37mm的操纵槽的加工路线为粗磨精磨。2）拟定加工路线工艺路线方案一工序1：锻造工序2：正火工序3：粗车1. 打中心孔2. 长方体左侧端面3. 40外圆（外圆余量1-1.5mm）4. 40端面（长度余量0.5mm）5. 25外圆（外圆余量1-1.5mm）6. 25端面（总长留3mm）工序4：粗铣1.

8、长方体下底面（余量2mm）2. 长方体三个面（余量1mm）3. 长方体端面（留总长2.5mm）工序5：粗磨 1. 操纵槽（各边余量1mm）工序6：调质：220-240HBS工序7：精车1. 长方体左侧端面2. 40外圆（余量0.2mm）3. 40端面(余量0.3mm)4. 25外圆（余量0.2mm）5. 25端面（到40端面距离最大为75.5mm）6. 倒角 7. 切槽 8. 车削螺纹 工序8：1. 铣长方体右端面，总长留0.3mm。 2. 钻、扩、铰2- 30孔。 3. 铣长方体另外三个面。 工序9：1. 粗磨操纵槽。 2. 精磨操纵槽。工艺路线方案二工序1：锻造工序2：正火工序3：粗铣1.

9、 长方体右侧端面2. 长方体四个面3. 操纵槽工序4：粗车1. 长方体左侧端面2. 40外圆3. 40外圆端面4. 25外圆5. 25外圆端面工序5：调质220-240HBS工序6：精铣1. 长方体右侧端面2. 长方体四个面3. 铣操纵槽工序7：钻、扩、铰2- 30孔。工序8：精车1. 长方体左侧端面2. 40外圆3. 40外圆端面4. 25外圆5. 25外圆端面 6. 切槽7. 倒角8. 车削螺纹工艺路线一是按照先左侧后右侧来加工的，发现加工时所留的余量不能很好的控制计算。尽量的减少了工件的装夹次数、加工面的相互位置精度不怎么好控制、需要的机床数量数少、减少工件在工序间的运输，减少辅助时间和

10、准备终结时间。工艺路线二是按照从右侧往左侧来加工的，同样尽量在一台机床上把一些工序都加工完，减少工件的装夹次数、易于保证加工面的相互位置精度、需要的机床数量少、减少工件在工序间的运输时间、减少辅助时间和准备终结时间。综上述，我选择第二方案。（5）确定机械加工余量、工序尺寸及公差根据上述原始资料及加工工艺。查实用机械制造工艺设计手册（以下简称工艺手册），分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下：工序 工序内容 单边余量 工序尺寸 表面粗糙度Ra工序3 1. 粗铣长方体右侧端面 1.5mm 35mm 12.5m 2粗铣长方体上下两面 1.5mm 73mm 12.5m 3粗铣长方体前后两面

11、1.5mm 60mm 12.5m 4. 粗铣操纵槽 1mm 37mm 12.5m工序4 1. 粗车上方形左端面 1.5mm 105mm 12.5m 2. 粗车 40外圆 1mm 40mm 12.5m 3. 粗车 40外圆端面 0.6mm 10mm 12.5m 4. 粗车 25外圆 1mm 25mm 12.5m 5. 粗车 25外圆端面 0.7mm 75mm 12.5m工序5 1. 精铣长方体右端侧面 0.7mm 35mm 3.2m 2. 精铣长方体上下两面 0.7mm 73mm 3.2m 3. 精铣长方体前后两面 0.7mm 60mm 3.2m 4. 精铣操纵槽 0.7mm 37mm 3.2m

12、工序6 1 钻2- 30孔 1mm 30mm 12.5m 2. 扩2- 30孔 0.1mm 30mm 6.3m 3. 铰2- 30孔 0.03mm 30mm 3.2m工序7 1. 精车上方形左端面 0.3mm 105mm 3.2m 2. 精车 40外圆 0.1mm 40mm 3.2m 3. 精车 40外圆端面 0.2mm 10mm 3.2m 4. 精车 25外圆 0.1mm 25mm 3.2m 5. 精车 25外圆端面 0.3mm 75mm 3.2m工序8 切3.4 21槽 0mm 3.4mm 3.2m 车M24螺纹 0 24 3.2m (6) 选择机床设备及工艺装备根据一般工厂现有的生产条件

13、，为了满足生产需要，现选用各工序所用的设备为：工序3： X62w卧式升降台铣床，YT15螺旋齿7：24 A型40号圆锥柄立铣刀、直径为35mm的高速钢圆柱形铣刀、游标卡尺、钢直尺、专用夹具。工序4： CL6134A轻型卧式车床，YT15普通硬质合金钢、游标卡尺、四角卡盘、钢直尺。工序6： X5012立式升降台铣床，YT15螺旋齿7：24 A型40号圆锥柄立铣刀、直径为35mm的高速钢圆柱形铣刀、游标卡尺、钢直尺、专用夹具。工序7： X5012立式升降台铣床, 28mm标准锥柄麻花钻、 29.8YT15扩孔刀及 30YT15锥柄机用铰刀，0-200/0.02mm游标卡尺、钢直尺、 30孔用塞规。

14、工序8： CL6134A轻型卧式车床，YT15普通硬质合金钢车刀和切槽刀及倒角刀、螺纹刀、游标卡尺、四角卡盘、钢直尺。 （ 7 ）确定切屑用量及基本工时1）工序3 x62w卧式升降台铣床，游标卡尺、钢直尺、专用夹具，柴油冷却、一把三面刃直齿铣刀，YT15刀片，刀盘直径125mm，宽度为12mm，齿数为20.另一把直径36mm。长方体右侧端面A 确定被吃刀量 有毛坯已知铣削宽度at=60,深度ap=1.5。B. 确定每齿进给量 根据切削手册表3.5，每齿进给量fz=0.09-0.18mm/z。取0.1。C 选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为1.2mm；耐用度

15、为T=120minD. 确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据切削手册表3.27CV=600，QV=0.21,xv=0 Yv=0.12,uv=0.4,pv=0,m=0.35,kv=1.1 Vv=170m/min nv=360r/min 根据工艺手册表4.2-39，与375r/min差不多，实际切削速度V=165.4m m/min工作台每分钟进给量为0.1 2060=120mm/min，选择实际每齿进给量为fz=0.099mm/z。E. 计算基本时间 tb=1min长方体四个面A 确定被吃刀量 有毛坯已知铣削宽度at=73,深度ap=1.5。B. 确定每齿进给量 根据切削手册表3.5，每齿进给量

16、fz=0.09-0.18mm/z。取0.1。C 选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为1.2mm；耐用度为T=120minD. 确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据切削手册表3.27CV=600，QV=0.21,xv=0 Yv=0.12,uv=0.4,pv=0,m=0.35,kv=1.1 Vv=196m/min nv=286r/min 根据工艺手册表4.2-39，与600 r/min差不多，实际切削速度V=205 m/min工作台每分钟进给量为0.1 2060=120mm/min，选择实际每齿进给量为fz=1.123mm/z。E. 计算基本时间 tb=1.3

17、min操纵槽A. 确定背吃刀量 有毛坯图已知铣削宽度ae=35,铣削深度ap=79mm。B 确定每齿进给量 取fz=0.06mm/zC. 确定切削速度和工作台进给量 根据切削手册表3.27，Cv=270,qv=0.21,Xv=0.1,Yv=0.4,Pv=0,m=0.35,Kv=1.1Vc160.1r/min, N=360r/min根据工艺手册表4.2-39，取与360r/min相近的主轴转速nw=375r/min.实际切削速度v=165.1r/min。工作台每分钟的进给量为Fmz=72mm/min，根据工艺手册表4.2-40，取75mm/min。D 计算基本时间 Tb=1.8min工序4加工条

18、件：CL6134A轻型卧式车床，YT15普通硬质合金钢、游标卡尺、四角卡盘、钢直尺。长方体左侧端面1. 确定背吃刀量 端面的总加工余量为1.5mm，一次走刀加工，Ap=1.5mm。2. 确定进给量 根据切削用量简明手册表1.4，刀杆尺寸为2020，AP3mm以及工件直径为20-50mm时，f=0.3-0.4mm/r,查工艺手册表4.2-3，根据机床的横向进给量取f=0.39mm/r。3. 计算切削速度 根据切削手册表1.27、表1.28，Cv=242,m=0.2,Xv=0.15,Yv=0.35,修正系数Kmv=1.44，Kkv=1.04，Ksv=0.8,Kkrv=0.81,刀具寿命选T=60m

19、in。 Vc=136.9m/min4. 确定机床主轴转速n=871r/min,选900r/min。所以实际切削量为140.5m/min。5. 计算基本时间Tb=0.09min粗车 40外圆1. 确定背吃刀量 端面的总加工余量为1mm，一次走刀加工，Ap=1mm。 2.确定进给量 根据切削用量简明手册表1.4，刀杆尺寸为2020，AP3mm以及工件直径为20-50mm时，f=0.3-0.4mm/r,查工艺手册表4.2-3，根据机床的横向进给量取f=0.39mm/r。 3.计算切削速度 根据切削手册表1.27、表1.28，Cv=242,m=0.2,Xv=0.15,Yv=0.35,修正系数Kmv=1

20、.44，Kkv=1.04，Ksv=0.8,Kkrv=0.81,刀具寿命选T=60min。Vc=145 mm/r。 4. 确定机床主轴转速n=1155r/min,选1200r/min。所以实际切削量为150.5m/min。 5.计算基本时间 Tb=0.08min粗车 40外圆端面1. 确定背吃刀量 端面的总加工余量为1.5mm，三次走刀加工，Ap=0.6mm。2. 确定进给量 根据切削用量简明手册表1.4，刀杆尺寸为2020，AP3mm以及工件直径为20-50mm时，f=0.3-0.4mm/r,查工艺手册表4.2-3，根据机床的横向进给量取f=0.39mm/r。3. 计算切削速度 根据切削手册表

21、1.27、表1.28，Cv=242,m=0.2,Xv=0.15,Yv=0.35,修正系数Kmv=1.44，Kkv=1.04，Ksv=0.8,Kkrv=0.81,刀具寿命选T=60min。 Vc=147.8m/min4. 确定机床主轴转速n=941r/min,选1000r/min。所以实际切削量为158.5m/min。5. 计算基本时间Tb=0.06min5 粗车 25外圆1.确定背吃刀量 端面的总加工余量为1mm，一次走刀加工，Ap=1mm。 2.确定进给量 根据切削用量简明手册表1.4，刀杆尺寸为2020，AP3mm以及工件直径为20-50mm时，f=0.3-0.4mm/r,查工艺手册表4.

22、2-3，根据机床的横向进给量取f=0.39mm/r。 3.计算切削速度 根据切削手册表1.27、表1.28，Cv=242,m=0.2,Xv=0.15,Yv=0.35,修正系数Kmv=1.44，Kkv=1.04，Ksv=0.8,Kkrv=0.81,刀具寿命选T=60min。Vc=208mm/r。 4. 确定机床主轴转速n=1110r/min,选1120r/min。所以实际切削量为175.1m/min。 5.计算基本时间 Tb=0.45min6 粗车 25外圆端面1. 确定背吃刀量 端面的总加工余量为0.7，四次走刀加工，Ap=2.4mm。2. 确定进给量 根据切削用量简明手册表1.4，刀杆尺寸为

23、2020，AP3mm以及工件直径为20-50mm时，f=0.3-0.4mm/r,查工艺手册表4.2-3，根据机床的横向进给量取f=0.39mm/r。3. 计算切削速度 根据切削手册表1.27、表1.28，Cv=242,m=0.2,Xv=0.15,Yv=0.35,修正系数Kmv=1.44，Kkv=1.04，Ksv=0.8,Kkrv=0.81,刀具寿命选T=60min。 Vc=138.98m/min4. 确定机床主轴转速n=948r/min,选1000r/min。所以实际切削量为145.4m/min。5. 计算基本时间 Tb=0.5min工序6 x62w卧式升降台铣床，游标卡尺、钢直尺、专用夹具，

24、柴油冷却、一把三面刃直齿铣刀，YT15刀片，刀盘直径125mm，宽度为12mm，齿数为20.另一把直径36mm、 28mm标准锥柄麻花钻、 29.8YT15扩孔刀及 30YT15锥柄机用铰刀长方体右侧端面A 确定被吃刀量 有毛坯已知铣削宽度at=60,深度ap=0.6。B. 确定每齿进给量 根据切削手册表3.5，每齿进给量fz=0.09-0.18mm/z。取0.1。C 选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为1.2mm；耐用度为T=120minD. 确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据切削手册表3.27CV=600，QV=0.21,xv=0 Yv=0.12,u

25、v=0.4,pv=0,m=0.35,kv=1.1Vv=196.6m/min nv=930r/min 根据工艺手册表4.2-39，与950r/min差不多，实际切削速度V=200.8 m/min工作台每分钟进给量为0.1 2060=120mm/min，选择实际每齿进给量为fz=0.099mm/z。E. 计算基本时间 tb=1.3min长方体四个面A 确定被吃刀量 有毛坯已知铣削宽度at=73,深度ap=0.7。B. 确定每齿进给量 根据切削手册表3.5，每齿进给量fz=0.09-0.18mm/z。取0.1。C 选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为1.2mm；耐

26、用度为T=120minD. 确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据切削手册表3.27CV=600，QV=0.21,xv=0 Yv=0.12,uv=0.4,pv=0,m=0.35,kv=1.1Vv=196.6m/min nv=930r/min 根据工艺手册表4.2-39，与950 r/min差不多，实际切削速度V=210.1 m/min工作台每分钟进给量为0.1 2060=120mm/min，选择实际每齿进给量为fz=1.123mm/z。E. 计算基本时间 tb=1.5min操纵槽A. 确定背吃刀量 有毛坯图已知铣削宽度ae=37,铣削深度ap=80mm。B 确定每齿进给量 取fz=0.06mm

27、/zC. 确定切削速度和工作台进给量 根据切削手册表3.27，Cv=270,qv=0.21,Xv=0.1,Yv=0.4,Pv=0,m=0.35,Kv=1.1Vc=201.51r/min, N=960r/min根据工艺手册表4.2-39，取与960r/min相近的主轴转速nw=950r/min.实际切削速度v=200.3r/min。工作台每分钟的进给量为Fmz=72mm/min，根据工艺手册表4.2-40，取75mm/min。D 计算基本时间 Tb=1.8min 钻2- 30孔至 28mmA. 确定进给量 根据实用机械制造工艺设计手册表8-10取进给量f=0.5mm/r. B. 选择钻头磨钝标准

28、及耐用度 根据切削手册表2.12，取钻头后面的最大磨损量为1mm，耐久度T=45min. C. 计算切削速度 根据切削手册表2.30及表2.31，Cv=6.6，Zc=0.4, Xv=0Yv=0.5，m=0.2，Krv=1， Km=1，Ks=0.95Vc=18.76m/minn=213r/min根据工艺手册表4.2-2，按机床实际转速选取n=245r/min ,实际切削速度V=19.15m/min。 D 计算基本时间 Tb=0.9min 扩2- 30孔至 29.8mm A 确定进给量 根据实用机械制造工艺设计手册表8-13得，f=0.9 B. 确定切削速度 为减少辅助时间，参照钻孔取n=245r

29、/min,v=20m/min C. 计算基本时间 Tb=0.85min7 铰2- 30孔A. 确定进给量和切削速度 根据实用机械制造工艺设计手册表8-14得，f=1.0 n=204r/min v=17.9m/minB. 计算基本时间 Tb=1.07min工序7加工条件：CL6134A轻型卧式车床，YT15普通硬质合金钢、游标卡尺、四角卡盘、钢直尺。长方体左侧端面1. 确定背吃刀量 端面的总加工余量为0.3mm，一次走刀加工，Ap=0.3mm。2. 确定进给量 根据切削用量简明手册表1.4，刀杆尺寸为2020，AP3mm以及工件直径为20-50mm时，f=0.3-0.4mm/r,查工艺手册表4.2-3，根据机床的横向进给量取f=0.39mm/r。3. 计算切削速度 根据切削手册表1.27、表1.28，Cv=242,m=0.2,Xv=0.15,Yv=0.35,修正系数Kmv=1.44，Kkv=1.04，Ksv=0.8,Kkrv=0.81,刀具寿命选T=60min。 Vc=170m/min4. 确定机床主轴转速n=1380r/min,选1400r/min。所以实际切削量为174.5m/min。5. 计算基本时间Tb=0.23min精车 40外圆1. 确定背吃刀量 端面的总加工余量为0.1mm，一次走刀加工，Ap=0.1mm。 2.确定进给量 根据切削用量简明手册表1.