机械夹具说明书

机械加工工艺规程与机床夹具设计一设计任务设计课题：连接件A机械加工工艺规程设计铣槽专用夹具设计生产纲领：年产量8000件，中批或大批量生产TOC\o"1-5"\h\z设计要求：（1）零件毛坯图 1张（2） 机械加工工艺卡片 1套（3） 机械加工主要工序的工序卡片 1套（4） 夹具装配图 1张（5） 夹具零件图 若干张（6） 设计说明书 1份二设计说明书序言《机械制造工艺学》课程设计是学完了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削机床与刀具》等主要专业课程，并进行了生产实习之后进行的一个实践性环节，是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。我希望通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准手册等工具书，并设计中培养理论联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力、为以后进行毕业设计和毕业后从事技术工作打下一个良好的基础。1零件加工工艺设计（1）零件的加工工艺审查1）零件的结构特点连接件A零件图如附图1所示。该零件是在中部有一个的精度较高的通孔，接近通孔的一侧是一个沉孔①9深5，并用螺栓与孔进行连接，M5的螺纹与该孔的另一侧是一个宽为和的通槽。零件的主要工作表面为与其它圆柱表面的高精度配合，因此，加工时应考虑周详。零件的形状较为普通，属普通型零件，结构简单。由于该零件在工作时承受一定的力，因此要有足够的强度、刚度和韧性。（2）主要技术要求:零件图上的主要技术要求为：零件表面作防锈处理（发蓝）。去毛刺、锐边倒钝。（3） 加工表面及其要求：零件基本尺寸：53X24X24mm，两边分别倒角R2mm和R4mm，其表面粗糙度为Ra3.2umo槽I宽度为10.2+°-10mm,长度为19mm，精度要求不高。槽H高度4+0.050mm,长度为13mm，精度要求略微提高。014孑L：孔径为014+0-033_0.006mm，精度较高，表面粗糙度要求为Ra1.6um。沉孔：05.5沉孔09深5,保证其相应的尺寸要求。6螺纹：保证其尺寸M5,与其他相应的零件进行配合。7槽G：小通槽连接圆孔和沉孔，保证尺寸2mm.（4） 零件材料零件材料为40Cr，是含碳量为0.37到0.44的中碳钢，其强度与球铁相似，但其冲击韧性和疲劳极限却比球铁高的多，其铸造工艺性介于低碳钢和高碳钢之间，可进行热处理，以获得所需要的机械性能。2毛坯选择1） 确定毛坯的类型及其制造方法由于零件形状规则，以方形和圆形为主，并不复杂且产量为8000件，属大批量生产，因此选用型材毛坯。2） 确定毛坯的形状、尺寸及公差毛坯的形状尺寸如图2所示。毛坯高度略微大于零件，根据零件的尺寸选择零件的加工余量为2.5mm,因此，毛坯选25X25X54mm。3） 确定毛坯的技术要求1型材无明显的锻造缺陷；2未注表面粗糙度为Ra3.2um；4） 绘毛坯图根据图1所示的零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，绘制毛坯图如附图2所示

（3）基准选择由于图1所示的连接件零件图上大多数尺寸以槽及其端面为设计基准，因此必须首先将槽及端面加工好，为后续工序准备基准。根据粗、细基准选择原则，确定各加工表面的基准如下：1） 各端面1） 各端面2） 钻-扩-铰孔①143） 孔①4.205.5094） 螺纹：5） 槽G6） 槽H7） 槽I（4）拟定机械加工工艺路线以端面F为基准以端面F为基准以通孔65.5和沉孔69深5重合轴线为基准。端面B基准端面A基准端面A基准1确定各加工表面的加工方法及加工路线该零件的加工表面为：各端面，014通孔，4+0.050mm，10.2+0.1mm和2mm的槽，65.5沉孔69深5。根据各表面的精度要求和表面粗糙度要求，零件表面加工及倒角用铣削加工， 孔的加工路线为钻一扩一铰，三个不同尺寸通槽的加工方法为铣削加工，沉孔内表面加工路线为钻一扩，最后底部的螺纹用丝锥攻出。2拟定加工工艺路线00毛坯10铣端面C、D，保证尺寸20铣端面E、F，保证尺寸20铣端面A、B，保证尺寸4920钻614的孔至613.8扩孔钻614至613.85铰孔614至尺寸要求钻65的孔至64.2扩孔钻65.5的孔至图纸要求扩孔69的孔至图纸要求攻螺纹M530铣键槽G至61440铣键槽H,深13mm50铣键槽I,深19mm60锐边倒钝70清洗80表面防锈处理90检验100入库工艺路线方案是按工序集中原则组织工序，孔及端面用普通钻床和通用铣床加工，优点是工艺路线短，孔及沉孔69mm深度5mm的加工在一台机床上完成，减少工件装夹次数，易于保证加工面相互位置精度。每次装夹与加工时间短且每道工序加工的时间很接近，避免了流水线时间受阻的影响。由于本零件形状普通，加工面分散，而且生产纲领以确定为大批量生产，可以采用万能性机床配以专用夹具，提高生产效率。（5）确定机械加工余量、工序尺寸及公差根据上述原始资料及加工工艺，查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》），分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下：工序号 工序内容单边余量工序尺寸表面粗糙度Ra101.铣端面C2mm22mm12.5um2.铣端面D2mm20mm12.5um3.铣端面E2mm22mm12.5um4.铣端面F2mm20mm12.5um5.铣端面A3mm52mm12.5um6.铣端面B3mm49mm12.5um201.钻014+0.033 mm孑L6.5mm013mm12.5um0.0062.铰014+0.033 mm孔0.5mm014+0.033 mm3.2um3.钻65mm的孔2.1mm-0.00604.2mm12.5um4.扩孔钻65.5mm0.65mm05.5mm12.5um5.扩孔钻69mm1.75mm09mm12.5um6.攻螺纹M5mm30铣键槽G1mm02mm12.5um40铣键槽H2mm04mm12.5um50铣键槽I5.1mm10.2+0.21mm12.5um601.锐边倒钝2mm02mm*45°12.5um2.锐边倒钝4mm4mm*45°12.5um（6）选择机床设备及工艺装备根据一般厂现有的生产条件，为了满足生产需要，现选用各工序所需的加工设备工序10 X5032立式升降铣床，YT15圆柱铣刀，专用夹具，0-125/0.10mm游标卡尺。工序20 Z515钻床①13.8，04.2，013.8G8YT15锥柄机用铰刀及①5.509扩孔刀，M5丝锥，0-125/0.10mm游标卡尺，013.8G8孔用塞规。工序30 X5032立式升降铣床，YT15三面刃铣刀，专用夹具，0-125/0.10mm游标卡尺。工序40 X5032立式升降铣床，YT15三面刃铣刀，专用夹具，0-125/0.10mm游标卡尺。工序50X62W卧式铣床，YT15三面刃铣刀，专用夹具，0-125/0.10mm游标卡尺。工序60钳工台确定切削用量及基本工时1)工序10铣端面C加工条件：X5032立式升降台铣床，YT15硬质合金面铣刀，专用夹具A加工余量2.5B 每齿进给量fz=0.1CT=180minDCv=186 qv=0.2xv=0.1yv=0.4 uv=0.2Pv=0m=0.2kv=1.0切削速度v=198.6m/minn=790.2r/min所以查表得主轴转速=750r/min，v=188.5m/minF 加工时间取l=55mm，l1=4mml2=4mm，故t=0.66min铣端面D加工条件：X5032立式升降台铣床，YT15硬质合金面铣刀，专用夹具A加工余量2.5B 每齿进给量fz=0.1CT=180minDCv=186 qv=0.2xv=0.1yv=0.4 uv=0.2Pv=0m=0.2kv=1.0切削速度v=198.6m/minn=790.2r/min所以查表得主轴转速=750r/min，v=188.5m/minF 加工时间取l=55mm，l1=4mml2=4mm，故t=0.66min③铣端面E加工条件：X5032立式升降台铣床，YT15硬质合金面铣刀，专用夹具A加工余量2.5B每齿进给量fz=0.1CT=180minDCv=186 qv=0.2xv=0.1yv=0.4 uv=0.2Pv=0m=0.2kv=1.0切削速度v=198.6m/minn=790.2r/min所以查表得主轴转速=750r/min，v=188.5m/minF 加工时间取l=55mm，l1=4mml2=4mm，故t=0.66min铣端面F加工条件：X5032立式升降台铣床，YT15硬质合金面铣刀，专用夹具A加工余量2.5B每齿进给量f=0.1zCT=180minDC=186q=0.2x=0.1y=0.4u=0.2P=0 m=0.2k=1.0v vv^vvv v切削速度v=198.6m/minn=790.2r/min所以查表得主轴转速=750r/min，v=188.5m/minF 加工时间取l=55mm，«=4mml2=4mm，故t=0.66min铣端面A加工条件：X5032立式升降台铣床，YT15硬质合金面铣刀，专用夹具A加工余量2.5B每齿进给量f=0.1zCT=180minDC=186q=0.2x=0.1y=0.4u=0.2P=0 m=0.2k=1.0v vv^vvv v切削速度v=198.6m/minn=790.2r/min所以查表得主轴转速=750r/min，v=188.5m/minF 加工时间取l=20mm，«=4mml2=4mm，故t=0.295min⑥铣端面B加工条件：X5032立式升降台铣床，YT15硬质合金面铣刀，专用夹具A 加工余量2.5B 每齿进给量f=0.1zCT=180minDC=186q=0.2x=0.1y=0.4u=0.2P=0 m=0.2k=1.0v vv^vvv v切削速度v=198.6m/minn=790.2r/min所以查表得主轴转速=750r/min，v=188.5m/minF 加工时间取l=20mm，«=4mml2=4mm，故t=0.295min2）工序20①钻e14的孔至e13Af=0.22mm/r，钻头最大磨损量为0.8，耐用度T=45minB查表得c=6.6z=0.4x=0y=0.5 m=0.2k=1 k/1 k=0.95故v vv"v v MsV=14.2,n=323.3r/min，查表得n=272r/min,v=11.1m/minC加工时间取l=20mm，«=6mm，l2=4mm，故t=0.501min②铰孔e14Af=0.22mm/rB查表得n=545r/min，v=24.0m/minC加工时间取l=20,l1=4mm,l2=45mm，故t=0.352min③钻e5A最大磨损量为0.8mm，耐用度T=15minBf=0.16mm/r，查表得v=17m/min,n=1082，查手册，按实际转速取n=960，十几切削速度v=12.7m/minC加工时间1=10〜20，L=4mm，l2=4mm，故t=0.18扩e5.5A查表得f=0.48，n=680r/min，v=11.7m/minB加工时间取l=10，«=4，l2=4，故t=0.05扩孔e9A查表得f=0.48mm/r，n=680r/min，v=11.7m/minB加工时间l=5mm，«=3mm，l2=0mm，故t=0.025min攻丝3） 工序30铣键槽G、，倒角加工条件：X5032立式升降台铣床，YT15高速钢立铣刀，专用夹具A每齿进给量f=0.01mm/zzBT=60minCC=21.5q=0.45x=0.1y=0.5u=0.5P=0 m=0.33k=1.0p=0.1v 旦v v"v v v v Av所以v=76.1m/min,n=303r/min，查表得n=300r/min，v=75.4m/minf=12mm/minD加工时间l=20mm，«=42mm，l2=2mm，故t=4min4） 工序40铣键槽H加工条件：X5032立式升降台铣床，YT15高速钢立铣刀，专用夹具A每齿进给量f=0.01mm/zzBT=60minCC=21.5q=0.45x=0.1y=0.5u=0.5P=0 m=0.33k=1.0p=0.1v 旦v v"v v v v Av所以v=76.1m/min,n=303r/min，查表得n=300r/min，v=75.4m/minf=12mm/minD加工时间l=20mm，«=42mm，l2=2mm，故t=4min5） 工序50铣键槽I加工条件：X5032立式升降台铣床，YT15硬质合金三面刃铣刀，刀具直径125mm，宽10mm，专用夹具A每齿进给量f=0.1mm/zzBT=150minCc=200q=0.65x=0.18y=0.28u=0.32P=0.23 m=0.5k=1.0v 旦vv"v v v v所以v=101.5m/min，n=259r/min，查表得n=235r/min，v=92.3m/minD加工时间l=20mm，l1=45mm，l2=4mm，fMZ=0.1*20*60=120故t=69/120=0.575min6）工序60倒角2夹具设计

（1）问题的提出为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师的协商，决定设计第十五道工序——铣槽I的铣床夹具。槽I为通槽，槽宽10.2mm，长度为20mm，精度要求不高，但需保证零件中心线与被加工槽的中心线重合。本工序的加工条件为：工件六面以及倒角都均已加工，达设计图要求。该工序加工时，主要应考虑要保证零件中心线与被加工槽的中心线重合。（2）夹具设计1）定位（2）夹具设计1）定位定位方案的根据工序加及定位元件的选择、设计选择工要求，工件在夹具中有两种定位基基准的选择方案:案一:"史4+案一:"史4+0.033为主要定位基准，限制零件的41个自由度，—— -0.006限制1个自由度； I为基准，以上端面限制以两侧面3限制以两侧面3个自由度。端W位基准，限制了5个自由度，再以底面作为辅助支撑方案一以孔①14+0.033为基准，方案二以上端面为基准，相比较之下，方-0.006案2比较合适，因为图纸中对槽10+0.1mm的位置精度要求不高，如果选择方案2,在加工时可以减少一道工序，选择的机床种类可以减少，大大节约了加工时间，从经济上来烤炉选择方案2。而且，从加工时工件上所受的切削力来考虑，夹紧点靠近加工面，夹紧力方向与切削力方向相反，可以抵消部分切削力，有利于提高加紧刚性。2定位元件的设计根据定位方案，设计定位元件的结构如图2所示，工件左侧有以挡块限制，工件的一侧有一挡板限制，便于工件的放置，工件右侧有压紧螺栓控制一挡块进行卡紧，并有夹具体对工件的下端面进行辅助支撑。3.定位误差计算通槽上偏差为+0.1，下偏差为0，此工件相应的位置误差要求不高，所以定位方案能够满足加工要求。.导向方案及导向元件的选择和设计因为是设计铣夹具，所以导向方案及导向元件可以不用考虑。.夹紧装置的设计a夹紧装置如图2所示两块压板和两块螺栓夹紧板都有一定的夹紧和定位作用，能保证工件的装夹与固定，保证工件中心线与通槽的中心线重合，而且结构简单，操作方便。b对刀元件的选择查《机床夹具设计手册》对刀选择：选择直角对刀块(GB2242—80技术条件：按GB699—88《优质碳素结构钢钢号和一般技术条件》：材料一渗碳深度0.8〜1