机械制造技术课程设计-冲裁连接板机械加工工艺规程及夹具设计

目录TOC\o"1-3"\h\u16753第1章零件分析和毛坯设计 1289671.1零件工艺分析及生产类型确定 1108211.2毛坯类型及毛坯图设计 25083第2章机械加工工艺规程设计 338932.1基准选择 3204812.2工艺方案拟定 390922.2.1零件表面加工方法选择 371632.2.2机械加工工艺路线拟定 4316222.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 4236172.4主要工序切削用量及时间定额计算 5280082.4.1基本计算方法 6193572.4.2工序计算 614574第3章钻床夹具设计 15251783.1工序内容及加工要求 25139303.2定位方案及定位误差计算 2571483.2.1定位方案 2536513.2.2定位误差计算 26140403.3夹具结构设计及工作流程 2617849第4章经济技术分析 28104734.1工艺成本 2848154.2改进分析 284592第5章结论 2914464参考文献 30辽宁工业大学课程设计说明书（论文）XX工业大学课程设计说明书（论文）第1章零件分析和毛坯设计1.1零件工艺分析及生产类型确定本零件材料为HT200,其力学性能:抗拉强度，硬度。毛坯形式为铸件，生产批量为20000件/年，生产纲领为大批生产。零件的主要作用是支承。从零件图上得到该零件的表面要求，冲裁连接板顶面粗糙度Ra1.6，底面粗糙度Ra1.6，4-Φ42孔粗糙度Ra1.6；左右端面粗糙度Ra1.6，其余加工表面粗糙度均为Ra3.2。表1.1主要技术要求加工表面尺寸精度等级表面粗糙度顶面88IT103.2底面88IT103.2左右端面390IT71.6前后端面155IT103.22-28×24深40槽28IT103.26-M6-6H螺纹6IT103.210-M5-6H螺纹5IT103.24-M8-6H螺纹8IT103.22-Φ5孔5IT103.22-M6螺纹6IT103.2图1.1冲裁连接板零件图1.2毛坯类型及毛坯图设计根据材料和生产纲领，选择毛坯为铸件，毛坯图设计如图1.2所示图1.2毛坯图第2章机械加工工艺规程设计2.1基准选择如图2.1，根据粗精基准选择原则，选择粗基准为底面、左端面和后端面，精基准选择底面和两个Φ42孔，以保证加工质量。图2.1零件图2.2工艺方案拟定2.2.1零件表面加工方法选择表2.1零件表面加工方法加工表面尺寸及精度表面粗糙度加工方法顶面88、IT103.2粗铣、精铣底面88、IT103.2粗铣、精铣左右端面390、IT71.6粗铣、精铣前后端面155、IT103.2粗铣、精铣2-28×24深40槽28、IT103.2铣6-M6-6H螺纹6、IT103.2钻、攻10-M5-6H螺纹5、IT103.2钻、攻4-M8-6H螺纹8、IT103.2钻、攻2-Φ5孔5、IT103.2钻2-M6螺纹6、IT103.2钻、攻2.2.2机械加工工艺路线拟定表2.1工艺路线加工阶段加工内容Ⅰ粗铣顶面；精铣顶面Ⅱ粗铣底面；精铣底面Ⅲ钻、扩、铰4-Φ42孔IV粗铣；精铣四周面V铣2-28×24深40槽VI钻攻6-M6-6H螺纹深15VII钻攻10-M5-6H螺纹深10VIII钻攻4-M8-6H螺纹深18IX钻2-Φ5孔深15X钻攻2-M6螺纹2.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定表2.2顶面尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精铣1.08888粗铣4.08989毛坯5.09393表2.3底面尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差精铣1.08888粗铣4.08989毛坯5.09393表2.44-Φ42孔尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差铰0.14242扩0.941.841.8钻204040毛坯21000表2.5四周面尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差精铣1.0390390粗铣8.0392392毛坯10.0400400表2.62-28×24深40槽尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差铣122424毛坯12000表2.76-M6-6H螺纹尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差攻丝0.566钻2.555毛坯3.0000表2.810-M5-6H螺纹尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差攻丝0.455钻毛坯2.5000表2.94-M8-6H螺纹尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差攻丝0.688钻毛坯4000表2.102-Φ5孔尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差钻2.555毛坯2.5000表2.112-M6螺纹尺寸参数工序名称工序余量工序尺寸工序公差尺寸偏差攻丝0.566钻2.555毛坯3.00002.4主要工序切削用量及时间定额计算2.4.1基本计算方法（1）机床主轴转速计算公式铣床：（2.1）式中：n主轴转速（r/min）切削速度(mm/min)刀具直径(mm)（2）时间计算公式X+y+z=1000（2.2）2.4.2工序计算1.粗铣顶面；精铣顶面图2.2粗铣顶面；精铣顶面（1）加工条件机床：立式铣床X53K夹具：铣夹具量具：游标卡尺0～500（（精度0.02）加工要求：顶面，Ra6.3刀具：Φ20立刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=300（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：立式铣床X53K夹具：铣夹具量具：游标卡尺0～500（精度0.02）加工要求：顶面，Ra1.6刀具：Φ20立刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=475（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间2.粗铣底面；精铣底面图2.3粗铣底面；精铣底面（1）加工条件机床：立式铣床X53K夹具：铣夹具量具：游标卡尺0～500（精度0.02）加工要求：底面，Ra6.3刀具：Φ20立铣刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=300（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：立式铣床X53K夹具：铣夹具量具：游标卡尺0～500（精度0.02）加工要求：底面，Ra1.6刀具：Φ20立铣刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=475（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间3.钻、扩、铰4-Φ42孔图2.4钻、扩、铰4-Φ42孔（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：Φ42孔，Ra6.3刀具：Φ40麻花钻(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算0mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：Φ42孔，Ra3.2刀具：Φ41.8扩孔钻(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：Φ42孔，Ra1.6刀具：Φ42铰刀(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间4.粗铣；精铣四周面图2.5粗铣；精铣四周面（1）加工条件机床：立式铣床X53K夹具：铣夹具量具：游标卡尺0～500（精度0.02）加工要求：四周面，Ra6.3刀具：Φ20立铣刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=300（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：立式铣床X53K夹具：铣夹具量具：游标卡尺0～500（精度0.02）加工要求：四周面，Ra1.6刀具：Φ20立铣刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=475（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间5.铣2-28×24深40槽图2.6铣2-28×24深40槽（1）加工条件机床：立式铣床X53K夹具：铣夹具量具：游标卡尺0～125（精度0.02）加工要求：2-28×24深40槽，Ra3.2刀具：Φ24立铣刀(2)背吃刀量mm,mm/r,m/min由公式2.1得主轴转速由机床转速表取=375（3）时间定额的计算mmmm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间6.钻攻6-M6-6H螺纹深15图2.7钻攻6-M6-6H螺纹深15（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：6-M6-6H螺纹孔，Ra6.3刀具：Φ5麻花钻(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算.5mm盲孔时mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：6-M6-6H螺纹孔，Ra3.2刀具：M6丝锥(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算mm盲孔时mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间7.钻攻10-M5-6H螺纹深10图2.8钻攻10-M5-6H螺纹深10（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：10-M5-6H螺纹孔，Ra6.3刀具：Φ4.2麻花钻(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算.1mm盲孔时mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：10-M5-6H螺纹孔，Ra3.2刀具：M5丝锥(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算mm盲孔时mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间8.钻攻4-M8-6H螺纹深18图2.8钻攻4-M8-6H螺纹深18（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：4-M8-6H螺纹孔，Ra6.3刀具：Φ6.8麻花钻(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算mm盲孔时mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：4-M8-6H螺纹孔，Ra3.2刀具：M8丝锥(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算mm盲孔时mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间9.钻2-Φ5孔深15图2.7钻2-Φ5孔深15（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：2-Φ5孔，Ra3.2刀具：Φ5麻花钻(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算.5mm盲孔时mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间10.钻攻2-M6螺纹图2.7钻攻2-M6螺纹（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：2-M6螺纹，Ra3.2刀具：Φ5麻花钻(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算.5mm盲孔时mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间（1）加工条件机床：立式钻床Z575夹具：钻夹具量具：圆柱塞规0～125（精度0.02）加工要求：2-M6螺纹孔，Ra3.2刀具：M6丝锥(2)背吃刀量mm,mm/r,由公式2.2得主轴转速（3）时间定额的计算mm盲孔时mm由公式2-3得基本时间由公式2-4得辅助时间

第3章钻床夹具设计3.1工序内容及加工要求本道工序为第8道工序，钻攻4-M8-6H螺纹深18，用支承板、A型固定式定位销和B型固定式定位销定位。图3.1工序简图3.2定位方案及定位误差计算3.2.1定位方案采用支承板、A型固定式定位销和B型固定式定位销定位工件，支承板与冲裁连接板底面配合定位，限制三个自由度，X轴转动、Y轴转动和Z轴移动，A型固定式定位销与冲裁连接板Φ42孔配合定位，限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动，B型固定式定位销与冲裁连接板Φ42孔配合定位，限制一个自由度，即Z轴转动，工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。3.2.2定位误差计算1、移动时基准位移误差（式3-1）式中：————A型固定式定位销孔的最大偏差————A型固定式定位销孔的最小偏差————A型固定式定位销与A型固定式定位销最小配合间隙代入（式3-1）得：=0.021mm+0+0.02mm=0.041mm2、转角误差（式3-2）式中：——A型固定式定位销孔的最大偏差——A型固定式定位销孔的最小偏差——A型固定式定位销孔与A型固定式定位销最小配合间隙——B型固定式定位销孔的最大偏差——B型固定式定位销孔的最小偏差——B型固定式定位销孔与B型固定式定位销最小配合间隙其中：则代入（式3-2）得：则：≈0.063°3.3夹具结构设计及工作流程首先分析零件的加工工艺方案，然后根据其中一道重要工序重点分析并且设计铣夹具，根据该道重点工序的加工方式分析其应该应用的夹具，选择夹具的材料，根据零件加工部位的尺寸选择合适的装夹工件，对工件进行定位夹紧。图3.4夹具图主视图图3.5夹具图俯视图第4章经济技术分析4.1工艺成本工艺成本是指直接与工艺过程有关的各种费用的总和。工艺成本由两部分构成:(1)可变费用。它在单位时间内与产量成正比例变化，如生产工人工资、主要原材料费用、动力费用、部分工具消耗等。(2)不变费用。它在单位时间内与产量不成正比例变化，如厂房和设备的折旧费、维护费、车间经费、企业管理费等。当年产量未定时，可利用年度工艺成本与年产量的线性关系，用图解法求出临界产量，并与实际产量相比，来判断与评价方案的优劣。如果对几个技术上等效的工艺方案进行选择，一般需用各方案的工艺成本来比较，工艺成本最低者便是最佳方案4.2改进分析1.减少夹具重量根据夹具材料的特点，可以考虑采用轻质材料。2.提高夹具粘合力夹具与工件之间的粘合力是关键因素之一。我们可以采用新型材料或者新的涂层技术，以提高夹具与工件的粘合力。3.加强夹具功能夹具的功能应该满足不同加工要求。我们可以采用可调节、可伸缩等设计，以实现夹具的灵活性和多功能性。4.提高夹具精度夹具应该保证较高的加工精度。我们可以采用精密加工、液压夹紧、真空吸盘等技术，以提高夹具的加工精度和稳定性。第5章结论在老师的指导下顺利地完成了冲裁连接板的夹具设计，并且认真地、有计划地按时完成设计任务。尽管整个设计在技术上不够先进，但是在经济上合