.目錄1零件的工藝性分析 .11.1零件的功能 . 結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) .11.2主要加工表面及其要求 .12毛坯的選擇 .12.1確定毛坯的類型，制造方法和尺寸及公差.12.2繪制毛坯圖 .23基準(zhǔn)的選擇 .34擬定機(jī)械加工工藝路線 .354 孔夾具設(shè)計(jì) .55.1設(shè)計(jì)要求 .55.2定位方案的選擇 .55.3定位元件的設(shè)計(jì) .75.4定位誤差的分析與計(jì)算 .75.5夾緊力的計(jì)算 .75.6定位套的設(shè)計(jì) .85.7鉆模板的設(shè)計(jì) .95.8鉆套、襯套的選擇 .105.9導(dǎo)向誤差的計(jì)算 .105.10安裝誤差 .115.11夾具誤差 .115.12加工方法誤差 .115.13保證加工精度的條件 .126 夾具總圖設(shè)計(jì) .136.1夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差.136.2夾具的公差配合 .14總結(jié) .14參考文獻(xiàn) .15Word 文檔.1 零件的工藝性分析1.1 零件的功能 . 結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)題目給的零件是 CA6140 臥式車床上的法蘭盤， 它位于車床絲桿的末端， 主要作用是標(biāo)明刻度， 實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。 零件的 100 外圓上標(biāo)有刻度線， 用來對齊調(diào)節(jié)刻度盤上的刻度值，從而能夠直接讀出所調(diào)整的數(shù)值。外圓上鉆有底部為 4mm 上部為 6mm 的定位孔，實(shí)現(xiàn)精確定位。法蘭盤中部的通孔則給傳遞力矩的標(biāo)明通過，本身沒有受到多少力的作用。法蘭盤零件圖見附圖1.1.2 主要加工表面及其要求0.0451.6m，其軸線為定位基準(zhǔn)， 兩端倒 C1.5 的角度。1. 20 0mm 的通孔表面粗糙度為孔的位置尺寸為90 。245 mm 的外圓柱面其上有一個(gè)底部為4 ，上部為 6 的定位孔， 深度為 7 ，其表面粗糙度為3.2um ，定位尺寸為 28±0.3 和中心軸線，表面粗糙度要求為 0.4m，而且要求拋光，兩端倒 R5 的圓角。345 的外圓柱面其右端面車3×2 的退刀槽， 45 的外圓柱面粗糙度為0.8m 且右端倒C6 的角，其總的定位尺寸為34 。4. 90mm 外圓離中心線 34mm 和 24mm 的兩端面及外圓，左右端面90mm 外圓離中心線34mm 的位置尺寸為34mm ，表面粗糙度為3.2m 。90mm 外圓離中心線24mm 的位置尺寸為24mm ，表面粗糙度為0.4m。90mm 外圓表面，表面粗糙度為0.4m。90mm 右端面，有C1.5 的倒角，其上有4×9 的通孔 ,分布在 68 外圓上，定位尺寸為 20mm ， 12mm 。5100 的外圓，左端面，右端面100 的外圓，表面粗糙度為 0.8m100 的左端面，以中心軸線 A 為基準(zhǔn)，跳動(dòng)值為 0.03，粗糙度為 1.6m,100 的右端面，倒角為 C1.5，粗糙度 為 0.4m 。2 毛坯的選擇2.1 確定毛坯的類型，制造方法和尺寸及公差零件材料為HT200 ，由于該零件是單件小批量生產(chǎn)，所以選擇鑄造成型，鑄造生產(chǎn)周Word 文檔.期短，成本低，工藝性靈活，幾乎不受大小形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度限制。毛坯公差等級選用，鑄件尺寸公差等級為IT9,毛坯總余量及毛坯尺寸如表2-1 所示。表 2-1毛坯總余量及毛坯尺寸零件尺寸毛坯總余量毛坯尺寸-0.126106100-0.34 外圓- 0.12614100- 0.34 兩端面4500.17 外圓550055045-0.6 外圓4500.17 右端面39790 外圓離側(cè)面左 11，右 2196距離90 兩端面6142.2 繪制毛坯圖根據(jù)零件圖，在各表面加上機(jī)械加工余量，繪制毛坯圖如圖2-1 所示。圖 2-1法蘭盤毛坯圖Word 文檔.3 基準(zhǔn)的選擇該圖是以 45 右端面和中心軸線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的，根據(jù)粗精基準(zhǔn)的選擇原則，確定各表面的基準(zhǔn)如下表：表 3-1基準(zhǔn)的選擇序號加工部位基準(zhǔn)選擇 -0. 12 端面及外圓100-0.3414500. 17 外圓45外圓及左右端面的粗車以及半精車045-0.017 外圓及右端面-0 .122100-0 .34外圓和45-0.6外圓面，鉆 20 孔0精車100-0. 12 端面，90-0. 34右端面，磨-0.12，B 面，100-0 .343心軸0090，45- 0.017 和 45-0.6的外圓面銑90離中心孔分別是6 的沉頭孔424和 34的面4 擬定機(jī)械加工工藝路線該零件加工主要有兩種方法，一種是從左端加工到右側(cè)，以 4500.17 外圓作為粗基準(zhǔn)加工左端面， 半精加工各表面后又以孔為精基準(zhǔn)加工左端面，保證了圓跳動(dòng)誤差。 另一種是從右端加工到左端，最后鉆孔，其很難保證圓跳動(dòng)誤差。因此，前一種方法更為合理。擬定加工方案如表4-1 所示。表 4-1 加工方案工序號工序方法工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工藝裝備00下料鑄造10熱處理退火20粗車粗車100 00.1234 左端面及外圓4500.17軸三爪卡盤粗車90 左端面及外圓心線Word 文檔鉆 2000.045 內(nèi)孔掉頭，粗車4500.17 右端面及外圓粗車4500.6 外圓表面粗車100 00.1214 右端面30半精車100 00.3412 左端面及外圓半精車半精車90 左端面及外圓擴(kuò)，鉸2000.045 內(nèi)孔并車內(nèi)孔左側(cè)倒角半精車4500.17 右端面及內(nèi)孔倒角半精車4500.17 外圓及倒角半精車90 右端面及外圓車退刀槽 3×2半精車4500.6 外圓半精車100 00.3412 右端面及倒角車圓角40粗銑90 右側(cè)距離中心線24mm 平面粗銑粗銑90左側(cè)距離中心線34mm 平面50精銑90右側(cè)距離中心線24mm 平面精銑60鉗工劃線4孔， 49孔鉗工劃線70鉆孔鉆 4孔，擴(kuò)絞 6鉆擴(kuò)絞9孔80磨削450磨 100 00.1234 左端面， B 面0.17 ，外圓表面.450 0.17軸心線三爪卡盤2000.045 孔心軸 +兩頂尖100 00.1234專用銑夾左具端面量規(guī)4500.17軸專 用 鉆 夾具心線2000.045心軸 +兩頂孔尖Word 文檔.磨 90 右端面及外圓磨 90 右側(cè)距中心線 24mm 平面90拋光拋光 B面100 刻線刻字110鍍鉻3412 外圓無光鍍鉻100 00.120 檢驗(yàn)入庫5 4 孔夾具設(shè)計(jì)5.1 設(shè)計(jì)要求本夾具主要用來加工 4 孔。在加工前， 4500.6 外圓表面和 90mm 兩側(cè)面均已經(jīng)經(jīng)過半精加工。 因此本工序的加工精度容易保證，主要考慮如何定位夾緊以節(jié)省操作時(shí)間，提高生產(chǎn)率。5.2 定位方案的選擇根據(jù)工序加工要求，工件在夾具中的定位有兩種方案可供選擇。方案一：為了減少定位誤差，以 90mm 右側(cè)端面為主要定位基準(zhǔn)面，用一防轉(zhuǎn)銷限制X以 4500.17 外面表面和 90mm 一側(cè)小平面為輔助定位面，限制X以 2000.045 內(nèi)孔為定位面，限制 y, z,y ,zWord 文檔.方案二：以 450 0.17 端面和 2000.045 內(nèi)孔為定位面， 即長銷小平面組合，限制 X ， y ， z, y, z以90mm 右側(cè)端面為主要定位基準(zhǔn)面，用一防轉(zhuǎn)銷限制X分析比較： 方案一、 方案二均能實(shí)現(xiàn)完全定位，但由于所加工零件精度要求比較高，方案二中以 4500 .17 端面定位不夠可靠，易引起較大的加工誤差，故應(yīng)選方案一。Word 文檔.5.3 定位元件的設(shè)計(jì)根據(jù)方案一，設(shè)計(jì)定位元件的結(jié)構(gòu)。 200 0.045 內(nèi)孔處用一長螺栓，限制 4 個(gè)自由度， 4500.17 外圓表面用一定位套，限制 1 個(gè)自由度， 90 一側(cè)小平面為輔助定位面，用一防轉(zhuǎn)銷限制 1 個(gè)自由度。查查文獻(xiàn)5選取孔與軸間采用H6/g5 配合。5.4 定位誤差的分析與計(jì)算夾具的主要定位元件為定位套，該定位套是根據(jù)零件定位方案設(shè)計(jì)的專用件，各定位面加工后對 4mm孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計(jì)。鉆孔位置主要由鉆套鉆模套引導(dǎo)，因此孔的位置加工偏差主要由鉆套中心位置尺寸偏差決定。查文獻(xiàn)4表 3-17 ，普通精度鉆模板上固定的襯套中心位置尺寸的極限偏差取±0.05mm< ±0.3mm, 因此孔的位置偏差可以保證。短圓柱心軸與工件20 00.045 孔的配合為 20H6/g5 ，影響位置精度的定位誤差為D=Y+B根據(jù)基準(zhǔn)分析， B=0 ，利用上述定位方案， 查文獻(xiàn) 6 第五章第三節(jié)定位誤差的分析與計(jì)算可得= Dmaxd minxgD max 為定位孔最大直徑，dmin 為定位銷最小直徑0.045( 0.007)mm0.052mm此值小于工件相應(yīng)位置度公差的三分之一，即D=0.052mm<(0.2/3)mm=0.067mm故定位方案能滿足加工要求。5.5 夾緊力的計(jì)算刀具：高速鋼麻花鉆孔時(shí)的軸向力F9.81CF d0ZF f yF kF查文獻(xiàn) 表 15-31 ， CF42.7, Z F1.0, yF 0.8, kF1.0F9.8142.741.00.30.81.0640N由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削力作用下沿90mm 段較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開基面所需的夾緊力Word 文檔.9.81KLQf1 Hl摩擦系數(shù)f1 查 4 表 3-19 ， f1 =0.25 。安全系數(shù)KK1K2K 3K 4K 5 ，式中K1 基本安全系數(shù)1.5；K 2 加工狀態(tài)系數(shù)1.2；K 3 刀具鈍化系數(shù)1.5，由文獻(xiàn) 4 表 3-20 查得；K 4 切削特點(diǎn)系數(shù)1.0；K 5 考慮加緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù)1.3。L=20mm,H=42mm,l=34mm9.811.51.21.51.01.3640209904NQ0.254234查文獻(xiàn) 4表 3-26 ，知 d=10mm的螺栓許用加緊力Q許10094，因10mm 鉤型螺栓長度小于所需夾緊長度，為方便夾緊，選用16mm 的鉤型夾緊螺栓夾緊，夾緊螺母上鉆一個(gè)16 斜孔使之成為可快速拆裝的螺母且定位套在45h6mm外圓段的定位套對工件有輔助支撐作用，使支撐更加穩(wěn)定，因此選用該螺栓加緊足以滿足加緊要求。5.6 定位套的設(shè)計(jì)定位套表面進(jìn)行防銹處理，材料為45 鋼，熱處理：淬火后硬度達(dá)到HRC38-42 。其結(jié)構(gòu)如圖 5-1 所示。Word 文檔.圖 5-1 定位套5.7 鉆模板的設(shè)計(jì)鉆模板采用鑄造成型，材料為HT200 ，鑄件上不得有砂眼、裂紋。設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。圖 5-2鉆模板Word 文檔.5.8 鉆套、襯套的選擇因?yàn)闉橹信可a(chǎn)， 為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套，材料為 T10A,查文獻(xiàn) 3，鉆套與襯套之間采用F7/k6 配合 ,襯套與鉆模板之間采用H7/n6 配合。當(dāng)鉆套磨損一定后， 可卸下螺釘， 更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)及退刀時(shí)脫出。查文獻(xiàn)2 附表3.12 選取可換鉆套為4F7×8k6 ×10 JB/T8045.2-1999, 查附表3.6 選取定位襯套為A8H7 ×10 JB/T8013.1-1999. 鉆套與襯套的配合如圖5.3 所示。圖 5-3 鉆套與襯套的配合5.9 導(dǎo)向誤差的計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn) 5 表7-39 得計(jì)算公式為T FL'K d3 d2K d d1me p(d d1 ) h b22L式中： F固定襯套中心位置可能產(chǎn)生最大極限偏差的因素，取0.8'固定襯套中心位置的偏差，取0.02，即'0.04LLd鉆套內(nèi)孔最大直徑，由4F7查文獻(xiàn) 5 表 7-32 知 d4.022mmWord 文檔.d1鉆頭最小直徑，按GB/T6135.2-1996. 鉆頭直徑公差為h8,故 d13.892mmd2可換鉆套外徑的最小尺寸，由文獻(xiàn)5 表 7-32 知基本尺寸為8，公差選擇為k6，極限偏差為0.01，則 d 28.01mmd3固定襯套內(nèi)孔的最大直徑，由文獻(xiàn)5 表 7-35知e可換鉆套內(nèi)外徑軸線的偏心量，e0.004mm（按同軸度公差 0.008mm算得）L定位基準(zhǔn)與加工中心孔線距離，由零件圖 L38mm, h 8mm, b18mm 由文獻(xiàn)5 表 7-39 查得 K0.35.m0.4, p 0.2將各參數(shù)代入得0.80.048.0238.010.354.0223.8920.0040.2T0.35220.4( 4.0223.892)8 180.057mm(0.2 1)mm0.067mm383故滿足位置度要求。5.10 安裝誤差因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差稱為夾具的安裝誤差，該夾具的安裝基面為平面，沒有安裝誤差，即A=0 。5.11 夾具誤差?yuàn)A具制造過程中產(chǎn)生誤差，經(jīng)過分析，夾具制造誤差在孔加工軸向方向體現(xiàn)為軸上所有孔中心線誤差， J=0.06+0.02=0.08mm 。5.12 加工方法誤差由選擇的加工手段造成加工產(chǎn)品的誤差G=(0.2/3)mm=0.067mmWord 文檔.5.13 保證加工精度的條件1.工件在夾具加工時(shí)總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和，由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加，因此保證加工精度的條件是=22222DTAJGK即工件的總加工誤差應(yīng)小于工件的加工尺寸公差k為保證夾具具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報(bào)廢，在分析計(jì)算加工精度時(shí)，需留出一定的精度儲(chǔ)量JC ,因此，上式改寫為kJC 即 JC K0當(dāng) J C 0 時(shí)能滿足工件的加工要求， JC 值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值 1 確定是否合理。2.加工精度計(jì)算匯總表加工精度計(jì)算匯總表如表5-1 所示。表 5-1加工精度計(jì)算匯總誤差名稱380.1對稱度為 0.1mm誤差誤差計(jì)算Word 文檔.加工要求D00.052mmT0.057mm0.057mm00A(0.06+0.02)mm=0.08mm0.02mmJ(0.2/3)mm=0.067mm(0.1/3)mm=0.033mmG0.05720.0620.0220.06720.05220.05720.0220.0332=0.108mm=0.086mmJC(0.2-0.104)mm=0.092mm>0(0.1-0.086)mm=0.014mm>06 夾具總圖設(shè)計(jì)6.1 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差1.最大輪廓尺寸標(biāo)注夾具的最大外形輪廓尺寸， 若夾具上有活動(dòng)部分， 則應(yīng)用雙點(diǎn)劃線畫出最大活動(dòng)范圍或標(biāo)出活動(dòng)部分的尺寸范圍。2.工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸這主要標(biāo)注工件定位基準(zhǔn)與定位元件的配合尺寸。3.夾具各組成元件間的相互位置和相關(guān)尺寸公差這主要指定位元件、 對刀或?qū)蛟?分度裝置及安裝基面相互之間的尺寸、 公差和位置公差。Word 文檔.4.其他裝配尺寸這主要標(biāo)注屬于夾具內(nèi)部元件之間的配合尺寸。6.2 夾具的公差配合1.制定夾具公差的原則1）應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差的總和一般不超過工序公差的1/32）在不增加制造技術(shù)難度的情況下，盡量將夾具的公差定的小一些。3）夾具中與工件尺寸有關(guān)的尺寸公差，不論是單向的還是雙向的，都應(yīng)該改寫成對稱分布的雙向公差。4）凡注有公差的部位，在夾具中必須設(shè)置相應(yīng)的檢驗(yàn)基準(zhǔn)。5）當(dāng)采用調(diào)整、修配等方法裝配夾具時(shí)，夾具零件的制造公差可適當(dāng)放大。2.夾具公差的制定1）夾具的尺寸公差查文獻(xiàn)5 表7-40 和表 7-412）夾具元件配合查文獻(xiàn)5 表 7-436.3鉆床夾具的主要技術(shù)要求1.鉆套公差與配合查文獻(xiàn)5表 7-482.鉆套的位置尺寸及相互位置精度查文獻(xiàn)5 表 7-493.鉆床夾具的主要技術(shù)要求1）定位表面對夾具安裝基面的垂直度或平行度；2）鉆套中心線對定位表面或?qū)A具的安裝基面的垂直度或平行度；3）同軸線鉆套的同軸度；4）定位表面的直線度和平面度或位置度；5）定位表面和鉆套中心線對找正基面的垂直度或平行度；6）各鉆套中心間、定位表面間的尺寸要求及相互位置要求?？偨Y(jié)通過這次設(shè)計(jì)， 基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝路線及夾具的設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、 手冊、和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識，解決現(xiàn)代實(shí)際夾具設(shè)計(jì)問題， 鞏固和加深了所學(xué)到的東西。在設(shè)計(jì)過程中， 我們學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西。能夠順利的完成這次課程設(shè)計(jì)，首先得助于老師的悉心指導(dǎo)，還有就是我們小組成員間合理的分工和小組成員們的共同努力。在設(shè)計(jì)過程中， 由于對零件加工所用到的夾具設(shè)備Word 文檔.的基本性能缺乏全面的了解，缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問題。但在我們小組成員的共同努力下，我們通過請教老師和咨詢同學(xué)， 翻閱資料、查工具書，解決了設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)又一個(gè)問題。 在這個(gè)過程中， 我對所學(xué)的知識有了進(jìn)一步的了解， 也了解了一些設(shè)計(jì)工具書的用途，同時(shí)也鍛煉了相互之間的協(xié)調(diào)工作能力。在此，十分感謝趙老師的細(xì)心指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我們將繼續(xù)刻苦努力，不斷提高自己。本說明書主要是CA6140臥式車床上的法蘭盤的有關(guān)工藝路線及夾具的設(shè)計(jì)說明,由于本小組成員水平有限，設(shè)計(jì)中存在諸多錯(cuò)誤和不足之處，懇請老師給予指正，謝謝！參考文獻(xiàn)1 陳于萍主編 .互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) M. ：南京工程學(xué)院出版 ,2007.2 肖繼德，陳寧平主編 .機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) M. ：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000.3 徐圣群主編 .機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 M. ：上海科學(xué)技術(shù)出版社 ,1991.4 陳立德主編 .機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) M. ：高等教育出版社， 2007.5 劉長青主編 .機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) M. ：華中科技大學(xué)出版社， 2007.6 關(guān)慧貞 ,馮辛安主編 .機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) M. ：機(jī)械工業(yè)出版社， 2009.Word 文檔.全套 CAD 圖紙聯(lián)系QQ：929142922Word 文檔.機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造工藝裝備課程設(shè)計(jì)答辯記錄單班級學(xué)號姓名指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)題目CA6140 臥式車床法蘭盤1、簡述夾具的定位方案答：為了減少定位誤差，以90mm右側(cè)端面為主要定位基準(zhǔn)面，用一防轉(zhuǎn)銷限制X以 4500. 17 外面表面和 90mm一側(cè)小平面為輔助定位面，限制 X以 2000.045 內(nèi)孔為定位面，限制y, z, y , z提問記錄2、使用了哪些定位元件，各限制了幾個(gè)自由度答： 2000.045內(nèi)孔處用一長螺栓，限制4 個(gè)自由度， 4500.17 外圓表面用一定位套，限制1 個(gè)自由度， 90 一側(cè)小平面為輔助定位面，用一防轉(zhuǎn)銷限制1 個(gè)自由度。答辯委員會(huì)評語答辯委員會(huì)主任簽名學(xué)院審核意見教學(xué)主管院長簽名201年月日Word 文檔