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班級(jí) 機(jī)械03—1班 學(xué)號(hào) 04 姓名 盧南炎 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 設(shè)計(jì)題目：制定電機(jī)殼的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆Φ8.5mm孔的鉆床夾具 設(shè) 計(jì) 者：盧 南 炎 指導(dǎo)教師：敖 曉 春 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系 2006年09月29日 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：制定電機(jī)殼的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆Φ8.5mm孔的鉆床夾具 設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2006.9.11~2006.9.29 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫工藝過(guò)程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說(shuō)明書 班 級(jí)：機(jī) 械 03-1 班 學(xué) 生： 盧 南 炎 指導(dǎo)教師： 敖 曉 春 系 主 任： 楊 樹 財(cái) 2006年09月29日 目 錄 序 言……………………………………1 零件分析……………………………………1 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………2 夾具設(shè)計(jì)……………………………………6 參考文獻(xiàn)……………………………………8 序 言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo) 零件分析 （一） 零件的作用 題目所給定的零件是電機(jī)殼，主要對(duì)電機(jī)殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子，定子起保護(hù)作用。 （二） 零件的工藝分析 電機(jī)殼共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求 2. 以8.5mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：四個(gè)8.5mm的孔及其倒角，四個(gè)孔的端面。 1. 以106mm內(nèi)圓柱孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：106mm的內(nèi)圓，6個(gè)在內(nèi)圓內(nèi)均布的凸臺(tái)，以及凸臺(tái)側(cè)面的6個(gè)M5的螺紋孔。 位置要求：（1）8.5mm孔與其端面同軸度公差為0.4mm (2) M5螺紋孔與106mm圓的中心線同軸度公差為0.3mm 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一） 確定毛坯的制造形式 考慮到電機(jī)殼受力較為單一平衡，且需要良好的抗震性，故選用HT200為毛坯材料，機(jī)器砂型鑄造。 （二） 基面選擇 1、粗基準(zhǔn)：車mm孔及端面時(shí)選用外圓柱面為基面，利用V形塊加上一壓板定位。銑外圓柱面、底座的下、前后、側(cè)表面及mm內(nèi)表面時(shí)，選用mm端面作為基面，底座的上表面以底面作為基面切削。 2、精基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)mm與工序基準(zhǔn)不重合，專門計(jì)算見工序。 （三） 制定工藝路線 Ⅰ：車mm孔及其端面； Ⅱ：銑外圓柱面，底座表面及mm內(nèi)表面； Ⅲ:鉆螺紋底孔及孔； Ⅳ:攻螺紋3×M5,2×M4。 V：去毛刺。 VI:終檢。 （四）機(jī)床加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1、外圓表面：只需粗銑，2Z＝4mm滿足； 2、內(nèi)圓表面：粗車2Z＝2mm,精車2Z=2mm,所以內(nèi)圓表面直徑余量為4mm; 3、底座上表面、側(cè)表面及前后端面只需粗銑，Z=2mm; 4、底座下平面需半精銑，總加工余量Z=3mm; 5、圓柱端面需半精加工余量Z=4mm。 （五）確定切削用量及基本工時(shí) Ⅰ:車mm孔及兩端面，機(jī)床選用C620-1臥式車床 1、粗車孔Φ108 （1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=1mm,一次切除 （2）進(jìn)給量：選用f=0.5mm/r （3）計(jì)算切削速度： 公式① = =123mm/min (4)確定主軸轉(zhuǎn)速 ns==362r/min 按機(jī)床選取n=400r/min 實(shí)際轉(zhuǎn)速V=136m/min （5）切削工時(shí) t=0.62min 2、精車孔mm （1）切削深度 單邊余量Z=1mm，一次切除 （2）進(jìn)給量 選擇f=0.5mm/r (3)計(jì)算切削速度 由公式① Vc= =123m/min (4)確定主軸轉(zhuǎn)速 ns==362r/min 按機(jī)床選取n=400r/min 實(shí)際轉(zhuǎn)速V=136m/min （5）切削工時(shí) t=0.62min 3、粗車端面 切削深度：2mm 一次切除 進(jìn)給量f=0.5mm/r 選取轉(zhuǎn)速n=400r/min 切削工時(shí)t= =0.05min 4、半精車端面 切削深度：2mm 一次切除 進(jìn)給量f=0.2mm/r 選取轉(zhuǎn)速n=400r/min 切削工時(shí)t= =0.125min Ⅱ：銑削外圓柱面，底座表面，mm內(nèi)表面，機(jī)床選用X6040立式銑床 1、 粗銑Φ122±外圓柱面及底座上下表面和側(cè)表面，采用直徑d=10mm高速鋼立銑刀，齒數(shù)Z=3 fz=0.08mm/ 齒 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.45m/s,即27/min 取nw=500r/min,故實(shí)際切削速度為 V===15.7m/min 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm: fm=fzZnw=0.08×3×500=120mm/min tm===4.59min 2、 半精銑底座底面，保證尺寸63±0.15mm fz=0.08mm/齒 V取V=0.45m/s,即27m/min ns===500r/min V=26.5m/min fm=120mm/min tm==0.5min 3、 粗銑mm內(nèi)表面 選用高速鋼立銑刀，齒數(shù)Z=30，dw=4mm V 取0.13m/s,即7.5m/min ns===600r/min 機(jī)床有600r/min轉(zhuǎn)速，所以 V=7.5m/min,ns=600r/min fm=fzZnw=0.08×3×600=144mm/min tm= =2min 4、 粗銑底座兩端面 選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=200mm 齒數(shù)Z=3，V取27m/min ns===42r/min 取nw=37.5r/min, 故實(shí)際切削速度V V==23.6m/min 工作臺(tái)進(jìn)給量fm為 fm= fm=fzZnw=0.08×20×37.5=60mm/min 工時(shí) tm==2min Ⅲ:鉆螺紋底孔及孔 選用Z540A立式鉆床 1、 鉆螺紋底孔,選用硬質(zhì)合金鋼YG8鉆頭 （1） 進(jìn)給量f f=(0.18～0.22)×0.75=0.135～0.165mm/r 取f=0.15mm/r （2） 切削速度 取V=0.45m/s，即27m/min，所以 ns===2262r/min 取機(jī)床最高轉(zhuǎn)速1400r/min V==16.7m/min (3)切削工時(shí) tm= 3×=0.17min 2、 鉆孔,選用硬質(zhì)合金鋼YG8鉆頭 （1）進(jìn)給量f f取0.15mm/r (2)切削速度 取機(jī)床最大轉(zhuǎn)速1400r/min，所以實(shí)際切削速度 V==37.4m/min (3) 切削工時(shí) tm= =0.15min 3、 鉆通孔 （1） F=0.15mm/r （2） V==43.9m/min (3)切削工時(shí) tm= =0.038min 4、 鉆螺紋底孔 （1）進(jìn)給量f f取0.15mm/r （2）V==13.2m/min (3)切削工時(shí) tm= =0.038min Ⅳ:攻螺紋3×M5,2×M4。 1、3×M5螺紋底孔倒角 按機(jī)床選取n=710r/min 2、攻螺紋3×M5 V取0.1m/s，即6m/min ns=382r/min 按機(jī)床選取n=355r/min 工時(shí)tm= =0.09min 3、2×M4螺紋底孔倒角 n=710r/min 4、攻螺紋2×M4 V=6m/min N=355r/min 工時(shí)tm= =0.02min 最后，將以上各工序切削用量，工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。 夾具設(shè)計(jì) （一） 問(wèn)題提出 本夾具用來(lái)鉆4-Φ8.5mm孔，由于對(duì)此孔無(wú)嚴(yán)格的精度要求，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度不是主要問(wèn)題。 （二） 夾具設(shè)計(jì) 1、 定位基準(zhǔn)的選擇： 考慮到工件的形狀，此工序選擇外圓柱面為定位基準(zhǔn)，用V形3塊定位。 2、 切削力及夾緊力計(jì)算： 切向力 = = =561N 背向力 = = =378N 進(jìn)給力 = = =558N 夾緊力N 選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力N應(yīng)為 式中，和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，＝＝0.5。 壓板用螺母擰緊，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-23得螺母擰緊力 根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為 此時(shí)已大于所需的1460N的夾緊力，故本夾具可安全工作 （三）定位誤差分析 定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和兩定位銷，孔與銷間隙配合。 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)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(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 （四）夾具操作簡(jiǎn)要說(shuō)明： 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本夾具操作簡(jiǎn)單，省時(shí)省力，裝卸工件時(shí)只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實(shí)現(xiàn)。 參考文獻(xiàn) 1. 艾興，肖詩(shī)綱主編.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 2. 趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1994 3. 李益民主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 4. 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979