课程设计任务书课程名称左臂壳体夹具设计院部名称机电工程学院姓名吴兰学号 1004201004 专业机械设计制造及其自动化班级 10机械（4）班指导教师李晓晖金陵科技学院教务处制目录第一章零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件的作用1.2零件工艺分析1.3零件的生产类型1.4选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图第二章毛坯的选择和设计2.1选择毛坯及毛坯热处理2.2确定机械加工余量、毛坯尺寸2.3确定毛坯尺寸2.4设计毛坯图第三章工艺路线的拟定3.1定位基准的选择3.2零件表面加工方法的选择3.3制订工艺路线第四章工序的设计4.1 选择机床根据不同的工序选择机床4.2 选择刀具根据不同的工序选择刀具4.3 选择量具4.4 确定工序尺寸第五章夹具设计5.1 夹具设计的任务和目的5.2零件的材料与结构分析5.3制定零件的工艺路线5.4 确定夹具的结构方案致谢参考文献第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定1.1 零件的作用左臂壳体：是压缩机等有关机械的一个重要零件，对中间部分加工要求低，对两端的加工精度要求比较高，尤其是左右端面有端面跳动要求，Φ80及Φ72的孔加工精度要求高，径向跳动有要求，右端Φ80和Φ52有同轴度要求，端面及外圆还有粗糙度要求，加工有困难。
1.2 零件工艺分析通过对该零件的重新绘制，知道原图样的视图基本正确，完整尺寸，公差及技术要求齐全。
但左右两端的加工精度较高。
要进行精加工才能达到要求。
该零件属于轴类回转体零件，它的中间部分是直接铸造出来的，无需加工。
精加工可以保证跳动及粗糙度要求，在车床上一次装夹同时车Φ80外圆及镗Φ52内孔可以保证同轴度要求，左右两组4*Φ13的孔在钻床上用钻套加工保证位置度，Φ8F9049.0013.0++和Φ8N8003.0-025.0-的孔，精度要求高，需要钻加工后铰，位置可以采用专用钻套来保证。
1.3零件的生产类型依设计题目知：Q=3000台/年，n=2件/台；结合生产实际，备品率α和废品率β分别取为10%和1%。
带入公式得该零件的生产纲领 N=3000×2×（1+10%）×（1+1%）=6666件/年零件是轻型零件，根据《机械制造技术基础课程设计指南》表2-1可知生产类型为大批生产。
第二章毛坯的选择和设计2.1 选择毛坯及毛坯热处理由于零件的材料为HT200，并且零件结构相对较为复杂，因此采用铸造。
从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。
毛坯的热处理：灰铸铁（HT200）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。
可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工。
2.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸由《铸件尺寸公差与机械加工余量（摘自GB/T 6414-1999）》确定：（1）求最大轮廓尺寸由零件图计算轮廓尺寸，长243mm，宽115mm，高155mm，故最大轮廓尺寸为243mm。
（2）选取公差等级IT查表得，铸造方法按金属型铸造、铸件材料按灰铸铁，得公差IT范围8-10级，取为9级。
（3）求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸及铸件公差等级IT ，查表得，公差相对基本尺寸对称分布。
（4）求机械加工余量等级查表得，铸造方法按机械造型、铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围D-F 级，取为E 级。
（5）求RAM对所有加工表面取同一数值，查表得，最大轮廓尺寸为243mm ，机械加工等级为E 级，得RAM 为1.4mm 。
（6）求毛坯尺寸Φ80外圆及Φ72外圆台阶较小宜不铸出。
两组4*Φ13mm ，Φ8N8mm 孔，Φ8F9mm 孔铰小，铸成实心。
Φ5204.001.0++的孔属内腔加工，得R=F-2RAM-CT/2=52-2.8-2.8/2=47.8mm为了铸造简单，与Φ45的孔铸成一样大小，故取直径为Φ45mm. 长度方向为了铸造方便，不再铸造台阶，故长度方向取为243mm.2.3 确定毛坯尺寸综上所述，确定毛坯尺寸见表2-1表2-1 左臂壳体毛坯（铸件）尺寸2.4 设计毛坯图（附件一）第三章工艺路线的拟定3.1 定位基准的选择本零件是带孔的柱状零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。
具体而言，即选Φ80孔和右端面为精基准。
以左端面作为粗基准。
3.2 零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆，内孔，端面，钻孔等，材料为HT200。
以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下：（1）Φ80mm外圆面，公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra6.3um，径向跳动公差为0.04mm,需要粗车，半精车，精车。
（2）Φ52mm的内孔，公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra6.3um，需要粗镗，半精镗，精镗。
（3）右端面的表面粗糙度为Ra6.3um，端面跳动公差为0.05mm，需要粗车，半精车，精车。
（4）Φ72mm外圆面，公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra6.3um，径向跳动公差为0.04mm，需要粗车，半精车，精车。
（5）左端面的表面粗糙度为Ra6.3um，端面跳动公差为0.05mm，需要粗车，半精车，精车。
（6）左右1mm的台阶，未注尺寸公差，公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra25um，粗车即可。
（7）两组4*Φ13的孔，未注尺寸公差，公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra25um，钻即可。
（8）Φ8N8003.0-025.0-的孔公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra3.2um，Φ8F8049.0013.0++的孔公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra3.2um，需要钻，铰。
3.3 制订工艺路线（1）铸造。
（2）清沙、检验。
（3）以Φ95的端面和Φ45的孔为定位基准，粗车Φ115的端面和Φ66的孔。
（4）以加工后Φ115的端面和Φ66的孔作为基准，粗车Φ95的端面和Φ80的外圆和Φ45的孔。
（5）以加工后的Φ80的中心轴线和Φ95的端面为定位基准，钻、铰左端Φ8的孔。
（6）以加工后的的Φ8的孔和Φ95的端面作为定位基准，钻左端4*Φ13的孔。
（7）以加工后的Φ8的孔、Φ72的轴线和Φ115的端面为定位基准，钻右端4*Φ13的孔，钻、铰右端Φ8的孔。
（8）以加工后的Φ95的端面和Φ45 的孔为定位基准，精车Φ66的孔。
（9）以加工后的Φ115的端面和Φ66的孔为定位基准，精车Φ80的外圆、Φ45的孔和粗、精车Φ52的孔。
（10）去毛刺、清洗。
（11）检验第四章 工序的设计4.1 选择机床 根据不同的工序选择机床（1）工序 3,4 是粗车，选用卧式车床能满足要求，选用CA6140即可。
（2）工序 8，9中的粗镗，半精镗和精镗，由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。
（3）工序 5,6，7加工孔，可采用专用的钻套和夹具在摇臂钻床上加工，故选Z3025摇臂钻床。
4.2 选择刀具 根据不同的工序选择刀具（1）在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。
加工铸铁零件采用YG 类硬质合金，粗加工用YG8，半精加工用YG3，精加工用YG3X 。
为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀。
（2）4*Φ13的孔选用Φ13麻花钻（GB/T1438.1—1996），一次钻出，Φ8F9049.0013.0++和Φ8N8003.0-025.0-的孔先用Φ7麻花钻（GB/T1438.1—1996）钻出，再用Φ8的锥柄机用铰刀铰孔。
（GB/T1133—1984）4.3 选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。
根据零件表面的精度要求、尺寸和形状的特点，参考本书有关资料，选择如下。
外圆采用测量读数值为0.01mm 的千分尺、槽和凸块的测量采用读书值为0.02的游标卡尺进行测量。
孔径采用50～100mm 的内径千分尺即可（机械制造技术基础课程设计P161表4.46）。
4.4 确定工序尺寸（1） 参照参考文献[3]《机械加工工艺手册》表2.3-59和参考文献[4]《互换性与技术测量》表1-8，可以查得：Φ80003.0-外圆：粗车的精度等级：IT = 12，表面粗糙度Ra = 15um ，尺寸偏差是3.0mm 。
半精车的精度等级：IT = 10，表面粗糙度Ra = 5.2um ，尺寸偏差是0.12mm精车的精度等级：IT = 7，表面粗糙度Ra = 1.6um ，尺寸偏差是0.03mmΦ5204.001.0++内孔：粗镗的精度等级：IT = 12，表面粗糙度Ra = 15um ，尺寸偏差是0.3mm 。
半精镗的精度等级：IT = 10，表面粗糙度Ra = 2.5um ，尺寸偏差是0.12mm 。
精镗的精度等级：IT = 7，表面粗糙度Ra = 1.6um ，尺寸偏差是0.03mm右端面：粗车的精度等级：IT = 12，表面粗糙度Ra = 15um，尺寸偏差是0.46mm。
半精车的精度等级：IT = 10，表面粗糙度Ra = 5.2um，尺寸偏差是0.185mm。
精车的精度等级：IT = 7，表面粗糙度Ra = 1.6um，尺寸偏差是0.046mm。
表4-1左臂毛坯尺寸表4-2左臂Φ8F9的孔工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度加工表面钻铰钻铰钻铰Φ8F98 0.2 Φ7.8 Φ8 Ra12.5 Ra3.2 的孔第五章夹具设计5.1 夹具设计的任务和目的夹具设计是机械制造技术基础课程的一个重要实践环节，它要求学生会全面地综合运用本课程及其有关选修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计。
5.1.1设计任务本次设计是对左臂壳体左面的4*Φ13的孔加工的钻床夹具设计。
5.1.2设计目的（1）让学生能够熟练的运用机械制造工艺学的基本知识理论和夹具设计原理，培养学生分析和解决问题的能力。
（2）通过实践让学生学会理论联系实际，能够独立自主的解决机械加工中遇到的问题。
5.2零件的材料与结构分析零件的材料为HT200，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在外圆加工和孔的加工。
根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：（1）根据零件的总体加工特性，左端Φ115和右端Φ95的端面为整个机械加工过程中主要的基准面，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来。
（2）左端Φ72和右端Φ80的端面没有技术要求，粗加工即可，而左端Φ72和右端Φ80的外圆要求其径向跳动为0.04-0.06之间，为了保证其径向跳动符合技术要求，先粗车左端Φ72的外圆，再粗车右端Φ80的外圆，然后精车左端Φ72外圆，再精车右端Φ80的外圆，为了保证Φ52孔和Φ80的外圆同轴度偏差不超过0.025，精车Φ80外圆后，直接粗、精Φ52孔就可以保证了。