page2課程設計設計題目：鉆6×ΦM10螺紋底孔的夾具設計 系別：機械工程系 姓名：學號：專業：機械設計制造及其自動化 班級年級：同組者：指導教師：劉軍日期： 摘要在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理冷加工工藝中，使用著大量的夾具，用于安裝加工對象，使之占有正確位置，以保證加工零件的精度和工作質量。本次設計主要是對填料箱蓋的專用夾具設計，是對我們所學知識的一次考驗，同時也是對我們所學知識的鞏固和總結。本次設計主要從工藝規程和夾具設計兩個方面出發。根據零件的特點，生產類型以及在工作中的作用，進一步來選擇工藝規程和家具的設計。在工藝規程方面：確定生產類型，綜合考慮準確度高，生產效率高，以及生產成本等方面，考慮一個最佳方案，在夾具設計方面，考慮到是蓋類零件需要加工Φ60孔，綜合考慮實際情況機加工經濟度，減少裝夾次數可以在車床上加工Φ60孔，最終完成本次試驗。目錄TOC\o"1-3"\h\u151、填料箱蓋加工工藝過程 426011.1零件分析 4119751.2零件的工藝性分析 4116102工藝過程的制訂 532732.1毛坯類型與鑄造方法 5152842.2毛坯圖 5274512.4毛坯技術要求 6317452.5基準面的選擇 6120472.6粗基準的選擇 6234092.7精基準的選擇原則 6257532.8工藝路線的擬定 7167402.9零件表面加工方法的選擇 763162.10選擇加工設備與工藝裝備 916782.11確定工序尺寸 9275622.12確定切削用量及基本時間 9210542.13.工序一切削用量及基本時間的確定 10138823、夾具設計 1030411鉆Φ13.5孔夾具設計 1052443.1零件加工工序的要求分析 10282733.2確定家夾類型 1150963.4擬定定位方案和選擇定位方案 11256453.4-1.定位方案 11249083.4-2.選擇定位元件 11205653.5導向裝置的類型及結構的確定 13326353.6夾緊定位機構 14120233.7最終設計裝配圖 1452894設計心得 1518000五、參考文獻 161、填料箱蓋加工工藝過程1.1零件分析圖一填料箱蓋為ZW-6/7型空氣壓縮機的密封箱蓋，它通過Φ100f8與Φ65f5與缸座孔配合螺栓固定。長徑為627XΦ30h6的活塞桿通過該零件內孔，Φ60H8孔內裝入填料，防止活塞桿運動時漏油，右端通過螺栓與壓蓋連接，7.5mm槽內裝O型密圈。由于零件用于密封，因此在連接處和裝配處要求精度較高。1.2零件的工藝性分析（1）以Φ65中心線為基準加工的面：Φ100、Φ155、Φ65外圓面，Φ80與Φ65相接端面。（2）以Φ60孔中線為基準加工的面：長度為78與Φ60垂直度為0.012粗糙度為0.4的凸臺。毛坯類型砂型機器鑄造件材料HT200時效處理,硬度為190-241HBS序號基本尺寸公差等級公差值余量等級余量值總余量毛坯尺寸1137103.6G2.25.81432Φ155103.6G2.25.81613Φ100114.4G1.45.81064Φ80114.4G1.45.8865Φ65114.4G1.45.8716Φ60125.6E0.46548Φ32113.6E0.4428（3）以Φ60孔中心為基準加工的十二個孔：6-M13.5,4-M10-6H深20孔深24,2-M10-6H。（4）以左端面和Φ100外圓面為基準加工7.5表面粗糙度為3.2的密封環槽。表一（5）以左端面為基準加工的加工面：零件的右端面。2工藝過程的制訂2.1毛坯類型與鑄造方法根據所給零件材料為HT200，毛坯類型為鑄件。分析零件的特點和質量以及便于加工原則等綜合因素來選擇鑄造。鑄造后對鑄件進行人工時效處理，以免加工后因內應力而產生變形。零件以大批量生產，零件的尺寸輪廓不大而且結構比較簡單，故選用砂型機器鑄造。且生產效率和生產經濟度比較高，適宜大批量生產。2.2毛坯圖圖二2.4毛坯技術要求1.鑄件不能有砂眼、裂痕和局部酥松、氣孔和夾雜等鑄造缺陷。2.正火處理硬度為190-241HBS，消除內應力，降低硬度改善切削加工性能。3.未注圓角為R1-R3。4.起模斜度為0°30'2.5基準面的選擇基準面的選擇是工藝規程的關鍵，正確合理選擇基準面，能保證加工質量，提高生產效率，降低成本等?；鶞拭孢x擇不合理，在加工過程中出現各種問題，不能保證加工質量，增加零件不合格率，甚至造成生產無法進行。2.6粗基準的選擇粗基準的選擇原則：一.保證相位置要求原則。二.余量均勻分配原則。三.便于裝夾原則。四.粗基準在一個定位方向上只準使用一次原則。根據粗基準的選擇原則基準面要盡可能平整光潔，沒有飛邊和毛刺的缺陷。故選取Φ155的外圓面為粗基準加工Φ65、Φ80、Φ75外圓面和右端面。2.7精基準的選擇原則精基準的選擇首先考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結構簡單，便于裝夾原則。根據精基準選擇原則：1.“基準統一”原則3.“互為基準”原則2.“基準統一”原則4.“自為基準”原則5.“便于夾裝”原則故Φ65外圓自為基準找正進行精加工，再以Φ65外圓中心線為基準加工Φ60H8的孔、Φ100f8的外圓面保證同軸度和Φ60與Φ80的結合面保證垂直度。然后以Φ60H8的孔中心線為基準精加工Φ36凸臺保證垂直度。2.8工藝路線的擬定制定工藝路線以當時零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證為出發點。準尋工序安排原則，結合生產綱領，和現有的機床、量具、夾具等因素的綜合考慮，盡量使工序安排科學合理性，提高生產率和產品質量。根據零件的結構可知6-Φ13.5、4-M10-6H深20孔深24以及2-M10-6H 可以通過一次性裝夾進行加工，Φ65、Φ100、Φ75、Φ80可以采用工序集中進行加工減少夾裝次數和生產時間提高生產效率。工藝安排原則：先基準后其他，找正劃線，先加工精基準Φ65的外圓。先面后孔，先加工左右端面、Φ115、Φ100、Φ75、Φ80、Φ65的外圓面，然后加工Φ60、Φ32、Φ47的孔。2.9零件表面加工方法的選擇表二加工表面尺寸精度等級表面粗糙度加工方法備注左右端面IT96.3粗車、半精車未標注公差尺寸Φ65外圓面Φ60孔IT101.6粗、半精、精車Φ65與Φ80相接端面IT71.6粗、半精、精車未標注公差尺寸Φ115、Φ80、Φ75外圓面IT96.3粗車、半精車未標注公差尺寸Φ32、Φ47的孔IT96.3粗車、半精車未標注公差尺寸Φ36的凸臺IT60.4粗精磨未標注公差尺寸寬7.5的密封環槽IT83.2粗車、半精車6×Φ13.5的孔以及攻螺紋前的孔鉆孔未標注公差尺寸Φ91外圓槽IT133.2方案1.粗車右端面，粗車Φ65、Φ80、Φ75、Φ100外圓面，粗車寬7.5密封槽，粗車Φ32、Φ47的孔。2.粗車左端面，粗車Φ155外圓面，粗車Φ60孔，粗車Φ36凸臺。3.半精車Φ65的外圓面，半精加工右端面，半精車Φ80、Φ75、Φ100外圓面，半精車寬7.5的密封環槽，半精車Φ32、Φ47的孔，車倒角。4.半精車左端面，半精車Φ115外圓面，半精車Φ60的孔和Φ36的凸臺，車倒角。5.鉆6-Φ13.5、6-Φ9.2的孔。6.攻4-M10-6H深20孔深24的螺紋，攻2-M10-6HD的螺紋孔。7.精車Φ65外圓面，精車Φ65與Φ80相接端面。8.精車Φ60孔和Φ36凸臺。9.粗磨Φ36凸臺。10.精磨Φ36凸臺。11.去毛刺。12.檢驗入庫。2.10選擇加工設備與工藝裝備由于生產類型為大批量，故加工設備宜通用機床為主，根據零件的外形結構以及制定的加工路線，和相應設備條件來選擇相應的設備。由于大部分工序是在車床上完成加工，加工表面有一定的粗糙度要求，以及根據毛坯尺寸和零件尺寸等相關要求查《機械制造技術基礎課程設計》表5-18選用車床型號為C6132，刀具為普通焊接車刀車外圓面及端面，切槽刀且密封環槽上壓式機夾車刀車內孔和凸臺表2-19。選用Z3025搖臂鉆床鉆孔，選用麻花鉆。磨Φ36選用磨床型號為MGD2120磨床。129頁2.11確定工序尺寸表三加工表面工序雙邊余量（mm）工序尺寸及公差（mm）表面粗糙度（μm）粗半精精粗半精精粗半精精Φ65h5321Φ68Φ66Φ65Φ8042Φ82Φ8012.56.3Φ7532Φ77Φ7512.56.3Φ10042Φ102Φ10012.56.3Φ11542Φ117Φ11512.56.3右端面3112.56.3左端面1112.56.3Φ3231Φ31Φ3212.56.3Φ47142Φ45Φ4712.56.3Φ60321Φ57Φ59Φ60寬7.5槽92Φ93Φ92確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量ap、進給量f、和切削速度VC。確定順序是先確定ap、f在確定VC。2.13.工序一切削用量及基本時間的確定本道工序為粗車（粗車端面、外圓、和孔）。已知材料為HT200，鑄件；機床為C6132臥式車床，工件裝夾在三爪卡盤中。=1\*GB3①確定被吃刀量。粗車雙邊余量為2mm，則單邊余量為1mm。=2\*GB3②確定進給量。已知材料為HT200，刀桿尺寸為16mmX25mm，ap3，工件直徑為60-100mm時，f=0.8～1.2mm選擇1mm/r。確定進給量是否滿足機床進給要求查表5-13的滿足要求。=3\*GB3③確定切削速度。查表5-74可得VC=0.667～1.000M/S取1m/s。=4\*GB3④主軸轉速查表得符合要求。確定粗車Φ68mm外圓面所需的時間，粗車Φ68外圓面的長度為l=16mm，因此所需要時間其中i為進給次數i=1，刀具切入長度l1，l2為刀具切出長度，l3為附加長度。同理確定加工右端面，Φ80，75，Φ100外圓面所需要的時間確定工序一所需要的時間T=2.14其余工序時間的確定方法與上面方法一樣。3、夾具設計鉆Φ13.5孔夾具設計3.1零件加工工序的要求分析本夾具主要用來鉆六個孔，由于工藝要求不高，因此主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，提高經濟效益。3.2確定家夾類型為了提高勞動生產率，保證生產質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。用來鉆Φ8.5的孔的鉆床專用夾具，本設計為Z3025搖臂鉆床的專用夾具，刀具為麻花鉆。 3.4擬定定位方案和選擇定位方案3.4-1.定位方案此定位為加工孔，只要固定相對位置，鉆孔時位置不偏差，不旋轉就可以達到要求。將零件固定到底板上，零件的Φ60處與底板的內孔配合，零件的Φ100與Φ75軸肩處用夾具體的內環面頂住。再將零件和底板一起固定到夾具體上。圖三3.4-2.選擇定位元件可卸轉模板：該夾具鉆孔較多，所以采用固定鉆套中的A型?？尚掇D模板底板用4個螺釘固定在夾具上端面上。圖四(2)夾具體圖五3.5導向裝置的類型及結構的確定因為是大批量，并且加工孔的直徑不變，故采用A型固定鉆套，固定鉆是直接壓入鉆模板或夾具體中心孔，過盈配合，位置精度高，記過簡單。鉆套高度H是指鉆套與鉆頭接觸部分的長度，太短不能起到導向作用，從而使位置精度降低，太長則增加了鉆套與鉆頭的磨損。一般H為（1-2d），此處鉆孔直徑為13.5，故H選長度為H=203.6夾緊定位機構圖六說明：通過螺柱將定位底板和工件夾緊，并用平壓板將定位底板壓緊夾具體上端面，定位底板限制x，y方向的自由度及繞x，y兩個自由度，共四個自由度。夾具體在Φ100處限制z方向1個自由度，共五個自由度就可以達到加工要求。3.7最終設計裝配圖螺柱將定位底板預緊，并用螺釘將定位底板固定在夾具體上端端上。