毕业设计_机械制造工艺及其夹具设计实例

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机械制造技术基础课程设计说明书

设计者：06405100319

指导教师：机设064

2009年12月10日

. 目录

机械制造工艺及夹具课程设计任务书 (3)

序言 (4)

零件的分析 (4)

零件的作用 (5)

零件的工艺分析 (5)

工艺规程设计 (6)

确定毛坯的制造形式 (6)

基准面的选择 (6)

制定工艺路线 (6)

机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)

确定切削用量及基本工时 (8)

夹具设计 (9)

问题提出 (9)

夹具设计 (9)

参考文献 (11)

课程设计任务书

2009—2010学年第一学期

机械工程学院（系、部）机械设计制造及自动化专业机设063 班级

课程名称：《机械制造装备设计》

设计题目：金属切削机床夹具设计

起止日期：自2010 年 1 月 3 日至2010 年 1 月9 日共 1 周

内容及任务一、设计任务:

底板座架零件,如图所示,进行夹具设计,生产批量为中等批量生产。

二、要求：

1、加工图中标注为“III”的部位，应保证相关的技术和精度要求；

2、加工机床根据需要自己选择

3、如图形不够清晰，请查阅《机械制造装备设计课程设计》（陈立德编，高等教育出版社，

ISBN978-7-04-022625-6）

三、设计工作量

1、设计计算说明书一份, 非标准零件图1-2张，专用夹具装配总图1张，夹具爆炸图1张

（3D图）；图纸工作量应大于一张A0图；

2、设计说明书及图纸必须为计算机输出稿；

3、上交作业应包括电子稿以及打印稿，设计说明书文件格式为word2003版本，平面图纸

文件格式为autocad2007或以下版本文件格式，3D图为step文件格式（图纸要求包括原始零件模型数据）。

*3D图可根据学生个体情况选择。

进度安排（仅供参考）起止日期工作内容

2010.1.3

1、设计准备工作：熟悉设计任务书，明确设计的内容

与要求；2、熟悉设计指导书、有关资料、图纸等

3、结构方案分析；

2010.1.4 机构（夹具）草图设计；

2010.1.5 机构（夹具）分析计算；

2010.1.6 装配图绘制；

2010.1.7 夹具零件图绘制；

2010.1.8 编写设计计算说明书；

2010.1.9-16 答辩

主要参考资料1.《机械制造装备设计》冯辛安等著机械工业出版社

2.《机械制造装备设计课程设计》陈立德编高等教育出版社

3.《机械制造装备设计》陈立德编高等教育出版社

4.《金属切削机床夹具设计手册》浦林详等编机械工业出版社

5.《金属切削机床设计》戴曙著机械工业出版社

指导教师（签字）：2009 年12月02日

系（教研室）主任（签字）：年月日

序言

机械制造技术基础课程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，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。

由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。

一、零件的分析

一．零件的分析

（一）零件的作用：

题目所给的零件是机械密封装备传动套，主要作用是用于底板座架。

（二）零件的工艺分析：

此零件加工表面，有一定位置要求和表面粗糙度要求。分述如下：

1. 退刀槽的加工

由上面分析可知，此被加工面无位置精度，表面粗糙度为25，故可以

采用车床进行粗车，因为尺寸精度无更高要求，故无须再用精车加工。

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式。

由零件要求可知，零件的材料为HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。

（二）基准面的选择

基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可

以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。

粗基准的选择对于本底座来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以出

φ的孔为基准，加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，本题目我们以13

则可满足要求。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，是应该使两件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善保证，在生产纲领一确定成批生产的情况下，我们尽量集中工序，除此之外我们还应该考虑经济效益，工艺简单工序集中，尽量降低成本。

工艺路线方案：

工序：1/、铸造；

2/、时效处理；

3/、车槽；

4/、检验。

（一）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

零件的材料为HT200，硬度HB170—200，毛坯重量约为1kg,生产类型为成批量生产，采用砂型铸造，13级精度以下。（批量生产）

根据上述原始资料及加工工艺，分别对个加工表面的机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸确定如下：

1．车槽：

毛坯为实心，不冲出孔，孔精度为IT7—IT8之间，根据《机械加工工艺设计实用手册》确定尺寸和余量。

工序Ⅰ:

车槽：3?1mm

.

（二） 确定切削用量及基本工时

1：车槽：

.b/计算切削用量：p a =1mm

由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：

.f=0.18mm/r v=125m/min

确定主轴转速： n=0

1000v d π=306.2r/min . 按机床选取： 140/min w n r =m i n /300n r w =

实际机床选取： s m n v /28.01000==

πα 切削工时： f

n l l l w m 21t ++==6 s

夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

经过和指导教师的协商，我决定设计1道工序——车退刀槽的夹具设计，本夹具将用于CA6140车床。刀具为.硬质合金。.为达到零件工艺要求，对零件进行车槽一步工序进行加工。

1、 问题提出：利用本夹具主要是车槽3?1槽。此槽没有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动的生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。

2、 夹具设计

1） 根据定位基准的选择原则，采用以 13φ孔以及端面来定位。

2）

切削力及夹紧力计算

3） 09.81Zf Yf F F F C d f K =

查表可得F C =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.Z F K =.

0.9 因此Fz=.595N

09.81ZM YM M M M C d f K =

查表可得M C =0.021、 x M =2.0、 y M =0.8、.M K =.

0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm

由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式

P=K ×'F

其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4

K1——基本安全系数 1.3

K2——加工性质系数1.1

K3——刀具钝化系数1.15

K4——断续刀削系数1.2

所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98

考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用

滑动压板夹紧结构 而且不需要进行强度.校核.。

3）定位误差分析

由于所加工的零件对本工序加工的面没有特殊的技术要求，虽然由于定位孔的加工误差以及底面的误差，可能产生所加工的面的平面度、位置度等形位误差，但是在这里是允许的。

4） 夹紧设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹夹具时，应该注意劳动生产率。但是考虑到

本零件结构的特殊性，以及所需的夹紧力较小等原因，螺旋夹紧机构成了首选的方案。这种结构的缺点就是夹紧过程慢，且装卸不太

方便。为了解决这一矛盾，我将其中的一个定位销设计成活动的。

三、参考文献

（1）?机械精度设计基础?科学出版社出版孙玉芹、孟兆新主编（2）机械制造工艺学课程设计指导书哈尔滨工业大学出版社（3）机械加工工艺实用手册

（4）夹具工程师手册黑龙江科学技术出版社刘文剑等编（5）机床夹具设计机械工业出版社李庆寿主编

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