工艺与装备课程设计钢套钻模设计工艺及夹具设计.doc

《工艺与装备课程设计钢套钻模设计工艺及夹具设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工艺与装备课程设计钢套钻模设计工艺及夹具设计.doc（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、常 州 机 电 职 业 技 术 学 院课 程 设 计 课 程 系 部 机械工程系 班 级 机制1332 姓 名 学 号 11310211 11310208 11310244 11310240 指导教师 设计时间 15.7.1315.7.24 目 录前言3一、 零件的分析4（一）零件的作用.4（二）零件的工艺分析.4二、 工艺规程的设计.4（一） 确定毛坯的制造形式4（二） 基准的选择4（三） 工艺路线的拟定及工艺方案的分析5（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定6三、 夹具设计.7（一） 工件的定位方案：选择定位方法和定位元件.7（二） 工件的夹紧方案：确定夹紧方法和夹紧装置.8（三）

2、 夹具体的设计.9四、 总结.10五、 致谢.11六、 主要参考文献.12前 言机械制造与自动化专业的课程设计是在学完了机械制造工艺和机床夹具设计等专业课程，并进行了生产实习和机械各种加工实训的基础上的一个教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件的工作能力和确定尺寸及掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护

3、要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件。学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅 设计资料和手册、运用标准和规范等。这次设计不足之处希望老师指出。 一、 零件的分析（一）零件的作用钢套是电动机中的一个重要的零件，其加工精度并不高，表面粗糙度要求也不是很高，但也有其特殊的要求。（二）零件的工艺分析这是一个钢套钻模的设计,为了保证加工精度和提高生产效率,特设计此固定钻模,在立钻上使用以满足本工件的加工要求.首先对夹具方案进行了论证,由于钢套是小批量生产，夹具应简单高效,易于制造,操作方便。本说明书对夹具的结构及特点，夹具的定位 和夹紧等等问题进行了深入的分析和确定,以满足本次

4、设计的根本要求,对于夹具体的设计和制造方法等问题,也都进行了分析和确定。而主要尺寸则由所加工工件的具体尺寸要求进行了分析确定。还对本夹具的定位误差进行计算,以证明能否保证零件的加工精度。.最后是夹具的使用说明.本设计还附有一张工件零件图，和一张钢套钻模（装配钻模体）的装配图.（1）铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及刚度，在外力的作用下，不致于发生意外事故。（2）20H7的孔要保证其尺寸要求，还有5F7的孔位置必须保证要求。（3）由于孔的精度较高，因此加工孔的工序比较重要的。要在夹具设计中考虑保证达到孔的精度的要求。二、工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式零件所采用的是铸

5、造，工件材料为HT150，毛坯的尺寸精度要求为IT1112级。（二）基准的选择根据零件图纸及零件的使用情况分析，知零件上的几个孔均应通过正确的定位才能保证，故对基准的选择应予以分析。（1）粗基准的选择 按照粗基准的选择原则，为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故选择电机座底面的侧边为粗基准。（2）精基准的选择 在精基准的选择时应满足基准重合的原则和互为基准的原则，故加工上下平面及中心孔时选用上下平面为基准，钻小孔时以中心孔轴线为基准。在加工时如可能会出现基准不重合，这时需要进行尺寸链的换算。（三）工艺路线的拟定（1）工艺路线的拟定 为保证达到零件的几何形状、尺寸精度

6、、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为中批生产，所以采用通用机床配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。工艺路线方案: 1. 车 2. 钻 铰 3. 钳 4. 检验 （2）工艺方案的分析： 选择方案时还应考虑工厂的具体条件等因素，如设备，能否借用工、夹、量具等。根据工序方案制定出详细的工序划分如下所示：毛坯为铸造件，清理后，退火处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛坯车间调整，铣去浇冒口，达到毛坯的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。工序：（1） 车左右端面至尺寸。（2） 钻孔，并粗精铰20的孔至尺寸。（3） 以

7、左端面为基准，钻5的孔。 （4） 去毛刺。 （5） 检验。根据以上工序安排，编出机械加工工艺过程卡及工序卡片。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1. 毛坯尺寸的确定，画出毛坯图。 其材料为HT150。由于生产纲领是成批生产，所以毛坯选用金属棒料。毛坯铸出后应进行退火处理，以消除铸件在铸造过程中产生的内应力。由文献1表1-17该铸件的的尺寸公差等级为7级精度其余量可在0.10.2之间。由文献1表1-19可确定各表面的总余量，但由于用查表所确定的总余量与生产实际情况有些差距，故还应根据工厂具体情况进行适当的调整。由此，既可绘制出零件的毛坯图（见零件的铸造图）。2.孔加工余量的确定由文献1

8、表1-21可查得20的孔可留0.1mm的余量精加工。故此孔的余量为0.1mm。三、钻夹具设计（一）定位基准方案的确定在机械加工中，必须使工件、夹具、刀具和机床之间保持正确的相互位置，才能加工出合格的零件。这种正确的相互位置关系，是通过工件在夹具中的定位，夹具在机床上的安装，刀具相对于夹具的调整来实现的。在研究和分析工件定位问题时，定位基准的选择是一个关键问题。一般地说，工件的定位基准一旦被选定，则工件的定位方案也基本上被确定。定位方案是否合理，直接关系到工件的加工精度能否保证。此工件加工时定位基准的选择具体如下：工件的定位方案：选择定位方法和定位元件本钻模定位属于组合定位：圆柱孔用于长销定位，

9、限制四个自由度，端平面（30-大环形面）定位，限制三个自由度，形成了长销大平面组合，有过定位现象（要保证不干涉）。但另一个自由度（绕轴线转）可以不限制，能满足加工要求。定位方式为一面一长销定位所以本钻模属于有过定位现象的不完全定位，用适当分布的五个约束点限制工件的五个自由度。定位心轴的结构分三段：安装部分：30左端面往左14H7 安装颈， 安装螺纹M10(加垫圈、锁紧螺母)是用来定位心轴安装在钻模体上的。定位部分：30右端面及其往右20H7定位颈。（长度较短，与20长30通孔是间隙配合，作定位时属短销定位。）夹紧部分：定位颈再往右的一段夹紧螺纹M10、（加外六角夹紧螺母M10和开口垫圈10）定

10、位柱还有一个特点：20H7定位颈在钻套下方局部铣平，用来让刀和容屑为此心轴安装时为了保证局部铣平部分能够朝上，需在30正下方采用防转销防转。（二）夹紧方案的确定加工前，工件在夹具的定位元件上获得正确位置后，还必须在夹具上设置夹紧机构将工件夹紧，以保证工件在加工过程中不致因受到切削力、惯性力、离心力或重力等外力作用而产生位置偏移和振动，并保持已由定位元件所确定的加工位置。在设计夹具时，选择工件的夹紧方法一般与选择定位方法同时考虑，有时工件的定位也是在夹紧过程中实现的。或在夹具设计中，如因定位基准的选择使夹具设计有困难，也可适当的改选定位基准，使夹具结构更加简单和经济。工件在夹具里定位正确、准确与

11、否，是关系到能否保证加工质量的重要问题。但只解决定位问题还不能够保证加工的正常进行，如果工件不夹紧、或夹而不紧、或夹而过紧，以及夹紧机构不合理等，均影响工件加工多、快、好、省的进行。 本钢套钻模具有结构简单，夹紧方便，自锁性好，安全省力的特点。其夹紧装置由定位柱上端的外螺纹M10、外六角螺母M10和开口垫圈10组成。（开口垫圈方案装夹时只需松开螺母，抽出开口垫圈即可装卸零件。符合快速装卸的基本要求，也符合夹紧力三要素的选择原则。适合手动夹紧。）（三）夹具体的设计夹具体是整个夹具的基体和骨架，要服从所有元件、机构和装置的安装要求来精心设计，夹具体需要正确的安装在机床上，故夹具体的形状和尺寸，主要

12、取决于夹具上各组成体的分布、工件形状、尺寸、加工性质等。设计夹具体的基本要求 1要有足够的强度和刚性。 夹具体在夹紧力、切削力的作用下,应不变形、不震动,保证加工质量. 2结构应简单，工件装卸方便。 在保证夹具体强度和刚度的前提下,尽可能的体积小,重量轻,以便操作. 3要有良好的机械加工工艺性和使用性。 夹具体上有三个主要部分:即夹具体与机床表面的安装基面;安装导向装置的表面;安装定位元件的表面.4尺寸要稳定。 铸造件夹具体要进行时效处理,壁厚变化要缓和、均匀,以免产生过大的内应力. 5排除切屑要方便。 为了防止加工中切削积留在定位元件工作表面或其他装置而影响工件的正常定位和夹具的正常工作,在

13、设计夹具时要考虑切屑的排泄问题. 6夹具体在机床上的安装要稳定、可靠、安全。夹具体毛坯的类型夹具体毛坯的类型有：铸造夹具体 焊接夹具体 锻造夹具体 型材夹具体 装配夹具体本夹具属于型材夹具体，由型材加工装配而成。这样设计的优点是制造成本低、周期短取材方便、质量小等优点。本型材夹具体的结构由盘、和套组成，套的上、下铣出两个平行平面，它的下部是安装基准，上部兼作钻模板。夹具体为框式结构本夹具的夹具体具体结构见图。四、 总结课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真

14、的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础通过这次课程设计，使我们进一步地理解了所学过的理论知识及具体运用了这些知识。总之，通过这次课程设计使我们受益匪浅，为我们今后的学习与工作打下一个坚实而良好的基础。五、致谢在这次课程设计的撰写过程中，我得到了许多人的帮助。首先我要感谢我的老师孙艳芬、张玉玲在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助，这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题，让我能把夹具做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。其次，我要感谢帮助过我的同学，

15、他们也为我解决了不少我不太明白的设计上的难题。同时也感谢学院为我提供良好的做课程设计的环境。 最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学六、 主要参考文献1 艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册M.机械工业出版社， 2001.2 洪钟德，简明机械设计手册M . 同济大学出版社， 2002 .3 濮良贵，机械设计（第七版）M .高等教育出版社， 2001.4 李益民，机械制造工艺设计简明手册）M .机械工业出版社， 1994. 6 上海工业大学汇编编，机床夹具设计M .上海科学技术出版社， 2003.7 王绍俊，机械制造工艺设计手册M .机械工业出版社， 2000 .8 李洪，机械加工工艺手册北京出版社M .机械工业出版社， 1998.机械制造工艺与装备课程设计任务书设计题目： 制订 电动机座 零件的机械加工工艺规程及工装设计。生产纲领： 中批生产。设计内容：1产品零件图 一套2机械加工工艺过程卡 一套3夹具装配总图及零件图 一套4课程设计说明书 一份 班级：机制1332 姓名： 夏凡 臧国栋 李立成 封胜群 学号： 11 40 8 44 指导老师： 孙艳芬、张玉玲 2015年6月25日