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1、 設計說明書 題目：線圈鐵芯零件的工藝規(guī)程及其銑寬3mm槽夾具設計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師： 摘 要 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削

2、機床、公差配合與測量等多方面的知識。 線圈鐵芯零件的工藝規(guī)程及其銑寬3mm槽夾具設計是包括 零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、

3、誤差。 全套圖紙，加153893706 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body component

4、s technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the co

5、mponents the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working p

6、rocedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position err

7、or which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄

8、 序言…………………………………………………………………1 一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工藝分析 …………………………………………2 二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………3 2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3 2.2基面的選擇……………………………………………… 4 2.3制定工藝路線 ……………………………………………6 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………8 2.5確定切削用量及基本工時………………………

9、………10 三 夾具設計…………………………………………………… 15 3.1問題的提出………………………………………………15 3.2定位基準的選擇…………………………………………16 3.3切削力及夾緊力計算……………………………………16 3.4定位誤差分析……………………………………………17 3.5夾具設計及操作簡要說明………………………………18 總 結………………………………………………………………20 致 謝………………………………………………………………21 參考文獻 …………………………………………………………22 序 言

10、 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 線圈鐵芯零件的工藝規(guī)程及其銑寬3mm槽夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸

11、確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一、 零件的分析 1.1 零件的作用 線圈鐵芯的作用，待查 1.2 零件的工藝分析 線圈鐵芯有2組加工面他們有位置度要求。 這2組加工面的分別為： 1，以外圓為基準的加工面，這組加工面包括外圓自身，端面和內(nèi)圓。 2：一個是以內(nèi)圓為

12、基準的加工面，這個主要是外圓的加工和各個孔，螺紋孔和槽。 二. 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 根據(jù)技術要求上要求毛坯為模鍛，根據(jù)生產(chǎn)綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用模鍛。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面

13、作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)

14、則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 粗基準的選擇：對軸套這樣的回轉體零件來說，選擇好粗基準是至關重要。對回轉體零件我們通常以外圓作為粗基準。 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當

15、兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 精基準的選擇：精基準 的選擇要考慮基準重合的原則，設計基準要和工藝基準重合。因此我們采用孔做為精基準. 2.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案： 方案一 1 模鍛 模鍛 2 退火處理 退火處理 3 銑 車左端端面，外圓 4 銑 車右端端面，外圓

16、 5 鉆 車Φ26孔，車Φ36孔，Φ41錐孔 6 銑 車Φ38退刀槽及其外圓 7 鉆 鉆3-M6孔 8 鉆 鉆2-Φ5孔，沉孔Φ6x90 9 鉆 鉆距離為38的2-M3螺紋孔 10 鉆 鉆距離為16mm的2-M3孔 10 銑 銑寬3mm槽 12 檢驗 檢驗，入庫 方案二 1 模鍛 模鍛 2 退火處理 退火處理 3 銑 車左端端面，外圓，退刀槽 4 銑 車右端端面，外圓 5 鉆 車Φ26孔，車Φ36孔，Φ41錐孔 6 鉆 鉆3-M6孔 8 鉆 鉆2-Φ5孔，沉孔Φ6x90 9

17、 鉆 鉆距離為38的2-M3螺紋孔 10 鉆 鉆距離為16mm的2-M3孔 11 銑 銑寬3mm槽 12 檢驗 檢驗，入庫 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二把車退刀槽放在和左端面一起加工，看起來減少了工序，但是因為這是第一個工序，是粗加工，在此時就車退刀槽不利用保證精度要求，而方案一把車退刀槽放在加工中心孔后加工，這樣可以利用加工過的中心孔作為定位基準，這樣更有利于選擇定位基準，提高了加工效率，這樣就可以更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一。 具體的工藝路線如下 1 模鍛 模鍛 2 退火處理 退火處理 3 銑

18、車左端端面，外圓 4 銑 車右端端面，外圓 5 鉆 車Φ26孔，車Φ36孔，Φ41錐孔 6 銑 車Φ38退刀槽及其外圓 7 鉆 鉆3-M6孔 8 鉆 鉆2-Φ5孔，沉孔Φ6x90 9 鉆 鉆距離為38的2-M3螺紋孔 10 鉆 鉆距離為16mm的2-M3孔 10 銑 銑寬3mm槽 12 檢驗 檢驗，入庫 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 線圈鐵芯的毛坯形式是模鍛， 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯。 1、 線圈鐵芯的外圓和端面 因外圓和端面的精度要求都不是很高，其

19、加工余量為2mm。 3、線圈鐵芯的軸孔 毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為單邊余量為2mm。 2.5 確定切削用量及基本工時 工序1：模鍛 工序2：退火處理 工序3：車左端端面，外圓 刀具選用外圓車刀，機床選用CA6140臥式車床 1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1

20、.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*98*475/1000=146m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，

21、V c=146m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(12+30)/475=0.052min。 工序4：車右端端面，外圓 刀具選用外圓車刀，機床選用CA6140臥式車床 1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.08~0.20mm/z。選較小量f=0.12 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削

22、手冊》，查得 Vc＝86mm/s，n=500r/min,Vf=420mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=500r/min,Vfc=420mm/s,則實際切削速度V c=3.14*72*500/1000=113m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=300/(300*10)=0.1mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=500r/min,Vfc=420mm/s，V c=113m/min，f z=0.1mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=

23、(5+50)/500=0.11min。 工序5：車Φ26孔，車Φ36孔，Φ41錐孔 刀具選用內(nèi)圓車刀，機床選用CA6140臥式車床 1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.18 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=200min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝32mm/s，n=600r/min,Vf=500mm/s

24、據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=600r/min,Vfc=500mm/s,則實際切削速度V c=3.14*26*500/1000=40.8m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=600/(500*10)=0.12mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=600r/min,Vfc=500mm/s，V c=40.8m/min，f z=0.12mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(15+20)/600=0.058min。 工序7：鉆3-

25、M6螺紋孔 工步1：鉆M6螺紋底孔Φ5mm 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： min 工步2：攻螺紋M6mm 選擇M6mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 工序8：鉆2-Φ5孔，沉孔Φ6x90 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ5 1)進給量

26、取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=25m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 1592r/min 與1592r/min相近的機床轉速為1600r/min?，F(xiàn)選取=1600r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =3mm; t t= ==0.072min) 工序9: 鉆距離為38的2-M3螺紋孔 工步1：鉆M3螺紋底孔Φ2mm 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1

27、－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： min 工步2：攻螺紋M3mm 選擇M3mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 工序10:鉆距離為16mm的2-M3孔 鉆距離為16mm的2-M3孔和鉆距離為38的2-M3螺紋孔的切削用量和工時計算相同，在此不再累述。 工序11：銑寬3mm槽 機床選用臥式銑床X62 選擇刀具選取鋸片銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定

28、銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X62型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 三、 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 本次夾具我們設計的是銑寬3mm槽的銑床夾具設計 3.1問題的提出 本夾具主要用于銑寬3mm槽，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效

29、率上，精度則不予考慮。因為3mm槽面與水平方向有30夾角要求，因此我們加工的時候應該旋轉角度，使其垂直放置，這樣有利于對刀。 3.2定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。Φ26的

30、孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ26孔和其端面作為定位基準，來設計本道工序的夾具，以兩銷和已加工好的φ26孔及其端面作為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。 3.3切削力和夾緊力計算 刀具： 采用鋸片銑刀 φ3mm z=4 機床： x62臥式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N

31、 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極

32、限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 3.4定位誤差分析 本工序采用一心軸，一定位銷定位，工件始終靠近擋銷的一面，而定位銷的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

33、要求。 3.5 夾具的簡要操作說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)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。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具我們采用一面兩銷定位，使用螺母快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。這樣就可以開始加工工件了，加工的時間，從左邊用對刀塊對好刀后，向右空走一刀，然后從右邊向左邊開始加工。 裝配圖附圖： 夾具體附圖： 總 結 這次設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我

34、們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 這次設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝

35、 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜

36、，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 23 頁 共 28 頁