机械制造技术基础课程设计<铣夹具工艺分析及夹具设>姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化班级：成绩：2017年12 月13 日目录一、概述 (1)二、课程设计目的 (1)三、课程设计容 (1)四、零件分析 (1)4.1零件工艺分析 (1)4.2零件加工工艺所遵循的原则 (2)4.3生产纲领，生产类型的确定 (3)五、工艺规程设计 (3)5.1热处理工序安排 (3)5.2制定工艺路线 (3)5.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4)六、夹具的设计 (6)6.1夹具的发展状况 (6)6.2加工零件的夹具选择 (7)6.3定位误差分析 (9)七、加工过程卡与工序卡 (10)八、工艺卡片 (15)九、设计总结 (16)十、参考文献 (16)一、概述机械制造技术基础课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。

机械制造技术基础课程设计，是以机械制造工艺及工艺装备为容进行的设计。

即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程，并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。

二、课程设计的目的机械制造技术基础课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。

通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。

在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。

1、能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2、提高结构设计能力。

学生通过夹具设计的训练，应获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。

3、学会使用手册、图表及数据库资料。

掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。

三、课程设计容零件设计图：四、零件分析4，1零件工艺分析：零件的材料选为45钢。

因为该材料是优质碳素钢，属于中碳钢，综合力学性能好，是机械行业最常用的钢号之一，适用于承受较大扭矩，要求耐磨的零件。

根据工件图可知本设计为钻侧面为φ15的孔，孔为简单孔，要求不高，只须满足其大小及定位要求即可，所设计的一套钻床专用夹具。

主要技术指标能保证工件的加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。

它一共有四组加工表面，而这几组表面之间又有一定的位置要求和精度要求，现将这四组加工表面分述如下：1、零件的毛坯为直径为101mm,总长度为123mm的圆柱。

2、零件的圆柱外壁和端面长度。

要求圆柱直径为96mm，长度为118mm。

3、直径为15mm的定位孔。

要求孔的定位中心距零件右端面35mm，极限偏差为mm,孔壁粗糙度Ra25um。

2.54、零件的圆柱孔。

要求孔的直径为82mm，表面粗糙度Ra1.6um。

（毛坯图）4，2零件加工工艺所遵循的原则：.①基面先行原则：该零件进行加工时要将端面先加工再以左端面、外圆柱面为基准来加工因为左端面和外圆柱面为后续精基准表面加工而设定的。

才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。

.②先粗后精原则：即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间将工件表面上的大部分余量切掉。

一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求。

若粗车后留余量的均匀性满足不了精加工的要求时，则要安排半精车，以此为精车做准备。

.③先面后孔原则：对该零件应该先加工平面，后加工孔。

这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠;另一方面是在加工过的平面上加工孔比较容易,并能提高孔的加工精度由以上分析知，对于这四组加工面，先加工外圆柱面，再加工前后两个端面，借助夹具进行两个孔的加工，以保证他们间位置精度。

4.3生产纲领、生产类型的确定此零件为铸件，材料为45钢，成批大量生产，工艺的安排基本倾向于工序分散原则，设备的选用是通用设备和专用工装，工艺手段以常规工艺为主，新工艺为辅的原则.五、工艺规程设计5.1热处理工序安排热处理的目的是提高材料力学性能消除残余应力和改善金属的加工性能热处理主要分预备热处理最终热处理和应力处理等本零件CA6140车床输出轴材料为45钢在加工过程中预备热是消除零件的应力在毛坯锻造之后。

最终热处理在半精车之后精车之前按规在840℃温度中保持30分钟释放应力5.2制定工艺路线当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。

①粗加工阶段其任务是切除毛坯上大部分余量使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品因此主要目标是提高生产率去除孔端面以及外圆表面的大部分余并为后续工序提供精基准②半精加工阶段其任务是使主要表面达到一定的精加工余量为主要表面的精加工做好准备③精加工阶段其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度留一定的精加工余量为主要表面的精加工做好准备并可完成一些次要表面的加工。

如精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。

毛坯的材料——零件毛坯的材料是45钢。

制定工艺路线的出发点，适应当时零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善的保证。

在生产纲领以确定的成批成生产条件下，可以考虑万能性机床并配以专用夹具，并尽量使工序集中以提高生产率。

除此以外，还要考虑经济因素，以便使生产成本降低。

工艺路线方案：工序Ⅰ车削外圆柱面工序Ⅱ车削前后端面工序Ⅲ钻直径为82mm的孔。

工序Ⅳ钻直径为15mm的孔。

5.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下：工序工序容单边余量工序尺寸表面粗糙度工序Ⅰ1车削外圆柱面 2.5㎜Ø96㎜ 3.2um2 车削前后端面 2.5mm 118mm 3.2um工序Ⅱ1钻孔(1) 2.5㎜Ø75mm 12.5um2钻孔(2) 2.5㎜Ø80mm 12.5um3扩孔钻0.7㎜Ø81.4㎜12.5um4粗铰0.27㎜Ø81.94㎜ 6.3um5精铰0.03㎜Ø82㎜ 1.6um工序Ⅲ1钻Ø15mm的孔0.5㎜Ø14mm 12.5um 2扩孔钻0.4㎜Ø14.8㎜12．5um3粗铰0.07㎜Ø14.94㎜ 6.3um4精铰0.03㎜Ø15㎜ 2.5um（一）选择机床设备及工艺装备工序ⅠCA6140普通车床硬质合金车刀Ø80Z10 0-200/0.02㎜油标尺（下同）工序ⅡZ525立式钻床专用钻模，加长麻花扩孔钻，直柄麻花钻Ø60GB1436-78工序ⅢZ525立式钻床专用钻模，加长麻花扩孔钻，直柄麻花钻Ø9GB1436-78外圆尺寸分析具体如下：平面尺寸分析具体如下：1. 吃刀深度p每次进给量0.140.24m /z z f =- 108m /min 1.80m /s c v ==490m /min,322f v n ==采用YG680,10w d mm z == 10001000 1.807.2/min 427.5/min 3.1480a v n r r d π⨯====⨯ 按机床选取450/min 7.5/n r r s ω== 孔尺寸分析具体如下：1.钻孔50mm Φ=（孔径大于30mm 以上,通常采用两次钻削 ）0.36mm /r f = 14m /min v =10000.233150r /min 2.5r /s 3.1430s n ⨯===⨯按机床选取 180r/min 3r /s w n == 5030.47/10001000a w d n v m s ππ••===切削工时 切入1(12)32z Dl ctgk =+=～ 切出2l =3mm ，l =80mm12989130.36m w l l l t s n f ++===⋅⨯2粗镗孔，孔至, Φ=80mm0.36mm /r f =14m /min v =100010000.23367.4r /min 3.1465s w v n d π⨯===⨯按机床选取90r /min 1.5r /s w n ==实际切削速度6530.600.60m /s 10001000a w d n v ππ••===切削工时切入1(12)32z Dl ctgk =+=～切出23,80l mm l mm ==12981821.50.36m w l l l t s n f ++===•⨯3.精镗孔，孔至82mm Φ= 0.05mm /r?50m /min 0.83m /sf v ===100010000.83=3.9r /s =233r /min 3.1468s w v n d π⨯==⨯ 按机床选取n 500r /min 8.3r /s w == 实际切削速度 1.8m /s 1000a w d nv π==钻孔 1钻孔=9mm Φ0.36mm /r? 14m /min f v ==100010000.2338.2r /min 493r /s 3.149s w v n d π⨯====⨯ 按机床选取n 500r /min 8.3r /s w ==实际切削速度9830.23m /s 10001000a w d n v ππ•••=== 切削工时切入1(132z Dl ctgk ==+～2)= 切出l 2=3mm l=80mm125 1.88.30.36m w l l l t s n f ++===•⨯2扩孔至15mm Φ=0.05mm /r f = 50m /min 0.83m /s v ==100010000.8326.4r /s 1584r /min 3.1410s w v n d π⨯====⨯ 按机床选取n 1600r /min 26.7r /s w ==实际切削速度 1026.70.82m /s 10001000a w d n v ππ⋅⋅===切削工时1253.726.70.05m w l l l t s n f =++==⋅⨯ 六、夹具的设计6.1夹具发展概况夹具最早出现在18世纪后期。

随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。

1．机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。