微電機殼加工工藝和鉆4-φ8.5孔夾具設計【含CAD圖紙、工序卡、說明書】

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班級 機械03—1班 學號 04 姓名 盧南炎 哈爾濱理工大學 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 說 明 書 設計題目：制定電機殼的加工工藝，設計鉆Φ8.5mm孔的鉆床夾具 設 計 者：盧 南 炎 指導教師：敖 曉 春 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械設計制造及其自動化系 2006年09月29日 哈 爾 濱 理 工 大 學 機械自造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：制定電機殼的加工工藝，設計鉆Φ8.5mm孔的鉆床夾具 設計要求：中批量生產 手動夾緊 通用工藝裝備 設計時間： 2006.9.11~2006.9.29 設計內容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說明書 班 級：機 械 03-1 班 學 生： 盧 南 炎 指導教師： 敖 曉 春 系 主 任： 楊 樹 財 2006年09月29日 目 錄 序 言……………………………………1 零件分析……………………………………1 工藝規(guī)程設計………………………………2 夾具設計……………………………………6 參考文獻……………………………………8 序 言 機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的全部基礎課，專業(yè)基礎課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，他在我們的大學四年生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。 由于能力有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導 零件分析 （一） 零件的作用 題目所給定的零件是電機殼，主要對電機殼內的轉子，定子起保護作用。 （二） 零件的工藝分析 電機殼共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求 2. 以8.5mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：四個8.5mm的孔及其倒角，四個孔的端面。 1. 以106mm內圓柱孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：106mm的內圓，6個在內圓內均布的凸臺，以及凸臺側面的6個M5的螺紋孔。 位置要求：（1）8.5mm孔與其端面同軸度公差為0.4mm (2) M5螺紋孔與106mm圓的中心線同軸度公差為0.3mm 工藝規(guī)程設計 （一） 確定毛坯的制造形式 考慮到電機殼受力較為單一平衡，且需要良好的抗震性，故選用HT200為毛坯材料，機器砂型鑄造。 （二） 基面選擇 1、粗基準：車mm孔及端面時選用外圓柱面為基面，利用V形塊加上一壓板定位。銑外圓柱面、底座的下、前后、側表面及mm內表面時，選用mm端面作為基面，底座的上表面以底面作為基面切削。 2、精基準：設計基準mm與工序基準不重合，專門計算見工序。 （三） 制定工藝路線 Ⅰ：車mm孔及其端面； Ⅱ：銑外圓柱面，底座表面及mm內表面； Ⅲ:鉆螺紋底孔及孔； Ⅳ:攻螺紋3×M5,2×M4。 V：去毛刺。 VI:終檢。 （四）機床加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1、外圓表面：只需粗銑，2Z＝4mm滿足； 2、內圓表面：粗車2Z＝2mm,精車2Z=2mm,所以內圓表面直徑余量為4mm; 3、底座上表面、側表面及前后端面只需粗銑，Z=2mm; 4、底座下平面需半精銑，總加工余量Z=3mm; 5、圓柱端面需半精加工余量Z=4mm。 （五）確定切削用量及基本工時 Ⅰ:車mm孔及兩端面，機床選用C620-1臥式車床 1、粗車孔Φ108 （1）切削深度：單邊余量Z=1mm,一次切除 （2）進給量：選用f=0.5mm/r （3）計算切削速度： 公式① = =123mm/min (4)確定主軸轉速 ns==362r/min 按機床選取n=400r/min 實際轉速V=136m/min （5）切削工時 t=0.62min 2、精車孔mm （1）切削深度 單邊余量Z=1mm，一次切除 （2）進給量 選擇f=0.5mm/r (3)計算切削速度 由公式① Vc= =123m/min (4)確定主軸轉速 ns==362r/min 按機床選取n=400r/min 實際轉速V=136m/min （5）切削工時 t=0.62min 3、粗車端面 切削深度：2mm 一次切除 進給量f=0.5mm/r 選取轉速n=400r/min 切削工時t= =0.05min 4、半精車端面 切削深度：2mm 一次切除 進給量f=0.2mm/r 選取轉速n=400r/min 切削工時t= =0.125min Ⅱ：銑削外圓柱面，底座表面，mm內表面，機床選用X6040立式銑床 1、 粗銑Φ122±外圓柱面及底座上下表面和側表面，采用直徑d=10mm高速鋼立銑刀，齒數(shù)Z=3 fz=0.08mm/ 齒 切削速度：參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27/min 取nw=500r/min,故實際切削速度為 V===15.7m/min 工作臺每分鐘進給量fm: fm=fzZnw=0.08×3×500=120mm/min tm===4.59min 2、 半精銑底座底面，保證尺寸63±0.15mm fz=0.08mm/齒 V取V=0.45m/s,即27m/min ns===500r/min V=26.5m/min fm=120mm/min tm==0.5min 3、 粗銑mm內表面 選用高速鋼立銑刀，齒數(shù)Z=30，dw=4mm V 取0.13m/s,即7.5m/min ns===600r/min 機床有600r/min轉速，所以 V=7.5m/min,ns=600r/min fm=fzZnw=0.08×3×600=144mm/min tm= =2min 4、 粗銑底座兩端面 選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=200mm 齒數(shù)Z=3，V取27m/min ns===42r/min 取nw=37.5r/min, 故實際切削速度V V==23.6m/min 工作臺進給量fm為 fm= fm=fzZnw=0.08×20×37.5=60mm/min 工時 tm==2min Ⅲ:鉆螺紋底孔及孔 選用Z540A立式鉆床 1、 鉆螺紋底孔,選用硬質合金鋼YG8鉆頭 （1） 進給量f f=(0.18～0.22)×0.75=0.135～0.165mm/r 取f=0.15mm/r （2） 切削速度 取V=0.45m/s，即27m/min，所以 ns===2262r/min 取機床最高轉速1400r/min V==16.7m/min (3)切削工時 tm= 3×=0.17min 2、 鉆孔,選用硬質合金鋼YG8鉆頭 （1）進給量f f取0.15mm/r (2)切削速度 取機床最大轉速1400r/min，所以實際切削速度 V==37.4m/min (3) 切削工時 tm= =0.15min 3、 鉆通孔 （1） F=0.15mm/r （2） V==43.9m/min (3)切削工時 tm= =0.038min 4、 鉆螺紋底孔 （1）進給量f f取0.15mm/r （2）V==13.2m/min (3)切削工時 tm= =0.038min Ⅳ:攻螺紋3×M5,2×M4。 1、3×M5螺紋底孔倒角 按機床選取n=710r/min 2、攻螺紋3×M5 V取0.1m/s，即6m/min ns=382r/min 按機床選取n=355r/min 工時tm= =0.09min 3、2×M4螺紋底孔倒角 n=710r/min 4、攻螺紋2×M4 V=6m/min N=355r/min 工時tm= =0.02min 最后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片。 夾具設計 （一） 問題提出 本夾具用來鉆4-Φ8.5mm孔，由于對此孔無嚴格的精度要求，故設計夾具時主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，而精度不是主要問題。 （二） 夾具設計 1、 定位基準的選擇： 考慮到工件的形狀，此工序選擇外圓柱面為定位基準，用V形3塊定位。 2、 切削力及夾緊力計算： 切向力 = = =561N 背向力 = = =378N 進給力 = = =558N 夾緊力N 選用壓板壓緊，實際加緊力N應為 式中，和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，＝＝0.5。 壓板用螺母擰緊，由《機床夾具設計手冊》表1-2-23得螺母擰緊力 根據(jù)杠桿原理壓板實際加緊力為 此時已大于所需的1460N的夾緊力，故本夾具可安全工作 （三）定位誤差分析 定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和兩定位銷，孔與銷間隙配合。 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。 （四）夾具操作簡要說明： 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本夾具操作簡單，省時省力，裝卸工件時只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實現(xiàn)。 參考文獻 1. 艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1994 2. 趙家齊主編 機械制造工藝學課程設計指導書。北京：機械工業(yè)出版社 1994 3. 李益民主編. 機械制造工藝設計簡明手冊 北京：機械工業(yè)出版社，1994 4. 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院編。機床夾具設計手冊 上海：上海科學技術出版社，1979