1、设计说明书题目：底座的工艺规程及攻 4XM8-6H 深 12 孔深 16螺纹的工装夹具设计全套图纸，加 153893706学 生：学 号：专 业：班 级： 指导老师：摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。底座的工艺规程及攻 4XM8-6H 深 12 孔深 16 螺纹的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行
2、专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the
3、 survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on t
4、he analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a compon
5、ents each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp conc
6、rete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cut
7、ting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2 零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计32.1 确定毛坯的制造形式 32.2 基面的选择传 32.3 制定工艺路线 42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 62.5 确定切削用量及基本工时 6三 夹具设计293.1 问题的提出293.2 定位基准的选择293.3 切削力及夹紧力计算293.4 定位误差分析303.5 钻套的设计313.6 夹具设计及操作简要说明35总 结37致 谢38参考文献 39第 1 页 共 39 页
8、序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。底座零件的工艺规程及攻 4XM8-6H 深 12 孔深 16 螺纹的工装夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定
9、位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第 2 页 共 39 页一、 零件的分析1.1 零件的作用底座的作用，待查零件图如图：1.2 零件的工艺分析底座有两组加工面他们之间没有位置度要求。这两组加工面的分别为1，以底面为基准的加工面，这组加工面包括底面，70 的端面，44 的端面，68 的端面，
10、32X68 的平面2：一个是以 32 孔为基准的加工面，这个主要是 32 孔，20 孔，68 端面上 3-M8 的螺纹，68X98 面上 4-M8 的螺纹，70X148 面上 4XM8 的螺纹，32X86 面上 2-M12r 的螺纹及 70 端面上 4-M8 的螺纹第 3 页 共 39 页二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2 毛坯的设计底座零件材料为 HT200，硬度选用200HBS，生产类型为成
11、批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，2级精度组。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 1. 因为各个孔的孔径都比较小，查参考文献上的手册可知，这些孔不铸造，做成实心的。2. 底座上的各个平面该底座的各个平面粗糙度分别是3.2.6.3，12.5需要进行二次铣削：粗铣，半精铣，即可满足加工要求。根据资料可知，选取加工余量等级为G，选取尺寸公差等级为9级。根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见图“底座”零件毛坯简图。第 4 页 共 39 页2.3 基面的选择的选择基面选择是工艺规
12、程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，底座零件比较不规则，依照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。因此我们选择70的端面作为粗基准，精基准的选择应满足以下原则：（1） “基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合
13、引起的误差。（2） “基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3） “自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其第 5 页 共 39 页他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4） “互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以直径 70X148 的面作为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准
14、与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来方案一工序：铸造工序：时效处理工序：粗铣，半精铣直径 70 长 148 的面工序：粗铣、半精铣直径为 70 的端面工序：钻，扩直径 32 的孔工序：粗铣、半精铣直径为 44 的端面工序：粗铣、半精铣直径为 68 的端面工序：粗铣，半精铣 6898 的平面工
15、序：钻、绞直径 20 的孔工序 X：粗铣、半精铣 3286 面工序 XI：攻直径为 68 上面的 3M8 螺纹工序 XII：攻 6898 上面的 4M8 螺纹工序 XIII：攻 70148 上面的 4M8 螺纹第 6 页 共 39 页工序 E：攻 3286 面上的 2M12 螺纹工序 F：攻直径 70 端面的 4M8 螺纹工序 J：检验工序 K：入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定底座零件材料为 HT200，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、底座的各个表面查机械制造工艺与机床夹具设计指导 ，知各个表面，粗加工佘量为 2.0m，半精加工佘量为 0.5m3、底座的孔和螺纹
16、因为最大孔的直径才为 30m 所以我们将工件铸造成实心2.5 确定切削用量及基本工时工序 I：铸造工序 II：时效处理工序：粗铣，半精铣直径 70 长 148 的面工步一：粗铣直径 70 长 148 的面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.2d80min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap0.22）决定每次进给量及切削速度第 7 页 共 39 页根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin6.318510rdvns按机床标准选取 375wn
17、/min/2.941075vw当 375r/min 时nrzfwm /307542.按机床标准选取 mf3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l148l21ml32.in075321xfnltwm工步二：半精铣直径 70 长 148 的面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.0d80min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap5.02）决定每次进给量及切削速度第 8 页 共 39 页根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin6.318
18、510rdvns按机床标准选取 375wn/min/2.941075vw当 375r/min 时nrzfwm /307542.按机床标准选取 mf3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时l148l5.01ml32为.in.2.075321xfnlltwm工序：粗铣、半精铣直径为 70 的端面工步一：粗铣直径为 70 的端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.2d80min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap0.2第 9 页 共 39 页2）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其
19、功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin6.318510rdvns按机床标准选取 375wn/min/2.941075vw当 375r/min 时nrzfwm /307542.按机床标准选取 mf3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l70l21ml32.in5.321xfnltwm工步二：半精铣直径 70 的端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.0d80min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap5.0第 10 页 共 39 页2）决定每次进给量及切削速度
20、根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin6.318510rdvns按机床标准选取 375wn/min/2.941075vw当 375r/min 时nrzfwm /307542.按机床标准选取 mf3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时l70l5.1ml32为.in49.2.075321xfnlltwm工序：钻，扩直径 32 的孔工步一：钻直径 30 的孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。MPab80md30rmf/47.039.由于本零件在加工 30 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 0.75，则
21、rf /35.029.75.04.39.0第 11 页 共 39 页根据 Z525 机床说明书，现取 rmf/25.0切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18vin/1.2653080rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度i/7rn为 min/9.25103dvw切削工时： ， ， ，则机ml6ll32动工时为 in135.2.07521fnlltwm工步二：扩孔 32利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册m032规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.112钻根据机床说明书，选取 mf5. in/461
22、23312vv钻则主轴转速为 ，并按车床说明书in/46.5rn取 ，实际切削速度为mi/68rnw第 12 页 共 39 页min/832.610ndvw切削工时： ， ， ，则机ml6ll2动工时为 in651.7.068321fnlltwm工序：粗铣、半精铣直径为 44 的端面工步：粗铣直径为 44 的端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.2d50min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap0.22）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根
23、据表查出 ，则齿/2.0mfzin6.31510rdvns按机床标准选取 375wn/min/4.1071vw当 375r/min 时n第 13 页 共 39 页rmznfwm /307542.0按机床标准选取 fm3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l4l21l32.in7.075321xfnltwm工步二：半精铣直径 44 的端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.0d0min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap5.02）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为
24、 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin6.31510rdvns按机床标准选取 375wn/min/4.1071vw当 375r/min 时n第 14 页 共 39 页rmznfwm /307542.0按机床标准选取 fm3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时l4l5.01l32为.min6.2.075321xfnlltwm工序：粗铣、半精铣直径为 68 的端面工步一：粗铣直径为 68 的端面工步：粗铣直径为 68 的端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.2d80min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣
25、削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap0.22）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin1.53810rdvns按机床标准选取 275wn/第 15 页 共 39 页min/3.14027581dnvw当 275r/min 时 rznfwm /20754.按机床标准选取 mf3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l68l21ml32.in487.075321xfnltwm工步二：半精铣直径 68 的端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.0d80m
26、in/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap5.02）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin1.53810rdvns按机床标准选取 275wn/第 16 页 共 39 页min/3.14027581dnvw当 275r/min 时 rznfwm /20754.按机床标准选取 mf3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时l68l5.01ml32为.in486.2.075321xfnlltwm工序：粗铣，半精铣 6898 的平面工步一：粗铣 6898 的平面工步：粗
27、铣直径为 68 的端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.2d80min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap0.22）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfz第 17 页 共 39 页min/1.2538010rdvns 按机床标准选取 275wnin/3.14071vw当 275r/min 时nrmzfwm /20754.按机床标准选取 fm3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l98l21l32.in68
28、7.075321xfnltwm工步二：半精铣直径 68X98 的面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.0d80min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap5.02）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfz第 18 页 共 39 页min/1.2538010rdvns 按机床标准选取 275wnin/3.14071vw当 275r/min 时nrmzfwm /20754.按机床标准选取 fm3）计算工时切削工时： ， ，
29、 ，则机动工时l98l5.01l32为.min68.2.075321xfnlltwm工序：钻、绞直径 20 的孔工步一：钻直径 18 的孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。MPab80md180rmf/47.039.由于本零件在加工 18 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 0.75，则rf /35.029.75.04.39.0根据 Z525 机床说明书，现取 rmf/.切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18v第 19 页 共 39 页min/31801rdvnws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度i/75r为 min
30、/2.10381ndvw切削工时： ， ， ，则机ml4l91l2动工时为 in56.02.3721fnlltwm工步二：扩孔 20利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册m1820规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.12钻根据机床说明书，选取 mf5. in/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按车床说明书in/46.5rn取 ，实际切削速度为mi/68rnwmi/27.108dvw第 20 页 共 39 页切削工时： ， ， ，则机动ml41l1ml32工时为 in16.57.06821fnlltwm工序 X：粗铣、半精铣 3286 面工步一：粗
31、铣 3286 面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.2d40min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap0.22）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin.174510rdvns按机床标准选取 175wn/min/3.61051vw当 175r/min 时nrzfwm /140752.按机床标准选取 mf第 21 页 共 39 页3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为ml86l21ml32.in0.3.52
32、1xfnltwm工步二：半精铣直径 32X86 的面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.0d40min/125v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap5.02）决定每次进给量及切削速度根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin.174510rdvns按机床标准选取 175wn/min/3.61051vw当 175r/min 时nrzfwm /140275.按机床标准选取 mf第 22 页 共 39 页3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时ml8
33、6l5.01ml32为.in.32.0521xfnlltwm工序 XI：攻直径为 68 上面的 3M8 螺纹工步一：钻直径 68 上面的 3XM8 的螺纹底孔 6.7钻 M8 螺纹底孔 7.6确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当f钢的 ， 时， 。MPab80md7.60rmf/47.039.由于本零件在加工 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘.以系数 0.75，则 rf /35.029.75.04.39.0根据 Z525 机床说明书，现取 rmf/.切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18vin/6.107.80rdvws 根据机床说明书，取 ，故
34、实际切削速度in/965rn为 min/3.1607.1dvw切削工时： ， ， ，则ml6l7.1l2第 23 页 共 39 页机动工时为 min162.05.9637121fnlltwm总的工时：T=3t=0.486min工步二：攻螺纹 M8mm 。v/15in27rns按机床选取 ，则m/9wmrv/4.13机动时 ， ，ll650ml32 min769.01.95)32()(1 nfllt总的工时：T=3t=2.307min工序 XII：攻 6898 上面的 4M8 螺纹工步一：钻 68X98 上面的 4XM8 的螺纹底孔 6.7钻 M8 螺纹底孔 7.6确定进给量 ：根据参考文献表
35、2-7，当f钢的 ， 时， 。MPab80md7.60rmf/47.039.由于本零件在加工 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘.以系数 0.75，则 rf /35.029.75.04.39.0根据 Z525 机床说明书，现取 rmf/.切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得第 24 页 共 39 页切削速度 所以min/18vmin/6.107.80rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度in/965rn为 min/3.1607.1dvw切削工时： ， ， ，则ml6l7.1l2机动工时为 in2.05.9637121fnlltwm总的工时：T=4t=0.648min
36、工步二：攻丝 M8攻螺纹 M8mm 。mv/15in27rns按机床选取 ，则/9wmrv/4.13机动时 ， ，ll650ml32 min769.01.95)32()(1 nflt总的工时：T=4t=3.076min工序 XIII：攻 70148 上面的 4M8 螺纹第 25 页 共 39 页工步一：钻 70X148 上面的 4XM8 的螺纹底孔 6.7钻 M8 螺纹底孔 7.6确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当f钢的 ， 时， 。MPab80md7.60rmf/47.039.由于本零件在加工 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘.以系数 0.75，则 rf /35.029.75.04.39.0根据 Z525 机床说明书，现取 rmf/.切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18vin/6.107.80rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度in/965rn为 min/3.1607.1dvw切削工时： ， ， ，则ml6l7.1l2机动工时为 in2.05.9637121fnlltwm总的工时：T=4t=0.648min工步二：攻丝 M8攻螺纹 M8mm 。
