夹具课程设计说明书

1 夹具课程设计说明书

设计目的

现代机械制造工艺设计是机械类专业学生在学完了《机械制造技术基础》等技术基础和专业课理论之后进行的一个实践教学环节。其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决现代实际工艺设计问题的能力。通过工艺规程及工艺装备设计，学生应达到：

1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力；

2、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力；

3、掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力；

4、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图、夹具总装图，标注必要的技术条件等。

本次课程设计内容包括零件的分析，工艺路线的制定，工艺规划设计，某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡，机械加工综合卡片，夹具装配图以及夹具体零件图的绘制等。

2 工艺设计部分

1 零件的工艺分析

1.1确定生产类型

生产类型为中批生产。

1.2 零件的作用

该零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即16mm孔装一棘爪，16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。

1.3 技术条件分析

由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。

由零件图可知，32的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：

1.32mm孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。

2.以16mm孔为加工表面

这一组加工表面包括，16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹，6mm的孔及120°倒角2mm的沟槽。

这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：

1.32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10；

2.32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。

由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。

3 2 毛坯的选择

推动架零件材料为HT200，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，形状较复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求，由于零件生产类型为成批，中批生产，而砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。

由于零件上孔都较小，且都有严格的表面精度要求，故都不铸出，留待后续机械加工反而经济实用。

3 机械加工工艺过程

3.1 定位基准的选择

粗基准选择：对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，B6065刨床推动架以外圆作为粗基准。

精基准选择：精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择32的孔和32的左端面和16的孔作为精基准。

3.2 推动架各表面的加工方案

3.2.1平面加工

1）32孔的左端面加工 32左端面的表面粗糙度为Ra6.3，用来作为精基准，可采用粗车、半精车、精车的加工方法。

2）32右端面加工 32右端面的表面粗糙度为Ra6.3，可采用粗铣后精铣即可达到要求。

3）16两个端面加工 16两个端面的表面粗糙度为Ra25，要求不高， 4 粗铣再精铣即可。

4）顶面加工 顶面的表面粗糙度为Ra6.3，要求不高，粗铣再精铣即可。

3.2.2 孔加工

由于支架孔的尺寸都小于35mm，因此铸造时都不予铸出。

1）横向孔的加工与纵向孔的加工精度为IT7，要求最高，可采用钻、扩、铰的加工方法。其中有阶梯孔需要用锪钻，保证台阶面的粗糙度要求。

2）32孔的加工 32孔需先钻12的小孔，后钻32的孔，由于精度要求为IT8，采用钻、扩、精车的加工方法。

3）16孔的加工 16孔需先钻6的小孔，后钻16的孔，由于精度要求为IT8，采用钻、扩、铰的加工方法。

4）M8螺纹孔的加工 采用钻、铰、攻丝的加工方法即可。

5）油孔的加工 采用钻、导角的加工方法即可。

3.2.3 槽加工

1）油槽的加工 可以采用在车床上直接用特制的拉刀拉削油槽。

2）顶端十字槽的加工 可以采用粗铣、半精铣、精铣的加工方法。

3.3 推动架机械加工工艺过程

以上各加工表面的加工方案确定后，按照“先面后孔”“先粗后精”和“基面导前”的加工原则，并考虑到零件是中批量生产，将零件的机械加工工艺过程安排如下：

1 铸造

2 热处理

3 粗车、半精车、精车32左端面，钻、扩、粗车32孔，拉R3油槽，精车32孔

4 粗铣、半精铣、精铣32和16孔的右端面

5 粗铣、半精铣、精铣16孔的左端面 5 6 钻、扩、铰16的孔

7 粗铣、半精铣、精铣深9.5mm宽6mm的槽，精铣深1mm宽6mm的槽

8 钻、扩、铰10的孔，扩、铰、锪16阶梯孔

9 钻、铰M8螺纹孔，攻M8—6H螺纹

10 钻6油孔，锪0120的倒角

11 去毛刺

12 淬火处理

13 检验各部尺寸、精度

14 入库

3.4推动架加工工艺过程卡

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表1.1 推动架加工工艺过程卡

湖南工程学院 机械加工工艺过程卡 产品型号 B6065 零件图号 共（2 ）页

产品名称 牛头刨床 零件名称 推动架 第（1 ）页

材料牌号 HT200 毛坯种类 铸件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 １ 每台件数 1 备注

工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时

准备 单件

010 铸造 铸造毛坯

020 热处理 人工时效处理

030 车 1）粗车、半精车、精车32左端面 CA6136车床 专用车床夹具

2）钻、扩、粗车32孔

3）拉R3油槽

4）精车32孔

040 铣 粗铣、半精铣、精铣32和16孔的右端面 立式铣床 专用铣床夹具

050 铣 粗铣、半精铣、精铣16孔的左端面 立式铣床 专用铣床夹具

060 钻 钻、扩、铰16的孔 Z35摇臂钻床 专用钻床夹具

070 铣 1）粗铣、半精铣、精铣深9.5mm宽6mm的槽 立式铣床 专用铣床夹具

2）精铣深1mm宽6mm的槽

080 钻 1）钻、扩、铰10的孔 Z35摇臂钻床 专用钻床夹具

标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 设计 审核 标准化 会签日期

罗超明 7 湖南工程学院 机械加工工艺过程卡 产品型号 B6065 零件图号 共（2 ）页

产品名称 牛头刨床 零件名称 推动架 第（2 ）页

材料牌号 HT200 毛坯种类 铸件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 １ 每台件数 1 备注

工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备 工时

准备 单件

2）扩、铰、锪16阶梯孔

090 钻 1）钻、铰M8螺纹孔 Z35摇臂钻床 专用钻床夹具

2）攻M8—6H螺纹 丝锥

100 钻 1）钻6油孔 Z35摇臂钻床 专用钻床夹具

2）锪0120的倒角

110 钳 去毛刺

120 淬火 淬火处理

130 检 检验各部尺寸、精度

140 入库

标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 设计 审核 标准化 会签日期

罗超明

8 4 铣推动架顶端槽加工工序设计

4.1选择加工设备、刀具、夹具和量具

铣削槽时，选择XA6132立式铣床。铣刀依据资料,选择高速钢圆柱铣刀,直径d=60mm，齿数z=10，及直径为d=50mm，齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。用游标卡尺检测槽的宽度和深度。用粗糙度样板比照槽的表面粗糙度。零件外形不规则，使用铣床专用夹具。

4.2 加工工序尺寸及公差

查阅文献（1），槽加工的最后工序为精铣，精铣余量为0.3mm，前道工序为半精铣，半精铣余量为0.7mm，槽的毛坯余量为2mm，则粗铣余量为1.0mm。

槽毛坯深度为0mm，粗铣后工序尺寸为8.5mm，半精铣后工序尺寸为9.2mm，精铣底面，则工序尺寸为9.502.0mm。

4.3 铣削槽的切削用量计算

本工序为铣深9.5mm,宽6mm的槽。所选刀具为切槽铣刀，铣刀直径d=6mm，根据资料选择铣刀的基本形状r0=10°，a0=20°，已知铣削宽度ae=3mm，铣削深度aP=9mm故机床选用XA6132立式铣床。

1.确定每齿进给量fZ

根据资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量fZ=0.52～0.10mm/z、现取fZ=0.52mm/z。

2.选择铣刀磨损标准及耐用度

根据资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.20mm，耐用度T=60min。

3.确定切削速度和每齿进给量fzc

根据资料所知，依据铣刀直径d=6mm，铣削宽度ae=3mm，铣削深度aP

=9mm，耐用度T=60min时查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。

根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。

则实际切削：

Vc =10000cnd

Vc=1000475614.3=8.49m/min

实际进给量：