机械制造工艺学连接座夹具设计说明书

机械知道工艺课程设计说明书连接座学院：机电工程学院班级：08机制一班姓名：孙兵兵学号：2008081145课程设计的目的 机械加工工艺课程设计是机械类学生在学完了机械制造技术，进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节。本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。 另外，这次课程设计也为以后的毕业设计进行了一次综合训练和准备。通过本次课程设计，应使学生在下述各方面得到锻炼：（1）熟练的运用机械制造基础、和其他有关选修课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。（2）通过夹具设计的训练，进一步提高结构设计(包括设计计算、工程制图等方面)的能力。（3）能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。（4）在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。第1章、零件的分析1.1、零件的作用题目给的零件是离心式微电机水泵上的连接零件，它位于水泵泵壳内，主要作用是固定水泵叶轮1.2、零件的形状零件的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。第2章、零件的工艺分析由零件图可知，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。连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：2.1左端的加工表面    这一组加工表面包括：左端面，125外圆，100内圆，倒角，钻通孔7，钻孔并攻丝。这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，100的内圆孔有25的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。2.2右端面的加工表面 这一组加工表面包括：右端面；121的外圆，粗糙度为3.2、6.3；外径为50、内径为40的小凸台，粗糙度为3.2，并带有倒角；32的小凹槽，粗糙度为25；钻17.5的中心孔，钻7通孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，17.5、40的孔或内圆直接在车床上做镗工就行了。其具体过程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法左端面Ra6.3IT8IT10粗车-半精车125外圆Ra6.3IT8IT10粗车-半精车100内圆Ra25IT11以下粗镗倒角无IT11以下粗车左7通孔无IT11以下钻通孔M4-7H螺纹孔无IT11以下钻孔并攻丝右端面无IT11以下粗车-半精车121外圆Ra3.2IT8IT10粗车-半精车小凸台内侧40无IT11以下粗镗小凸台端面Ra25IT11以下粗镗17.5中心孔无IT11以下粗镗右7通孔无IT11以下钻通孔32的小凹槽Ra25IT11以下粗镗第3章、毛坯设计3.1、毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。 该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求Q=5000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领 N=5000 5555件/年3.2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差（1）求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径142mm，高69mm。（2）选择铸件公差等级查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为812级取为11级。（3）求铸件尺寸公差公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）求机械加工余量等级查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加工余量等级E-G级选择F级。3.3、确定机械加工余量 根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余量为7mm，。3.4、确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra1.6 。Ra1.6 的表面，余量要适当加大。分析本零件，加工表面Ra1.6 ，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）生产类型为大批量，可采用两箱砂型铸造毛坯。由于所有孔无需铸造出来，故不需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工进行时效处理。3.5、确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差见下表：毛坯尺寸允许公差/mm铸件尺寸偏差参考资料142±1.3机械制造工艺设计手册83±1.33.6、设计毛坯图（1）确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为5度。（2）确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。（3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。下图为该零件的毛坯图:第4章、选择加工方法，拟定工艺路线4.1、基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。4.2、精基面的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。4.3、制定机械加工工艺路线工艺路线一1工序一：1. 粗车右端面2. 车外圆1213. 车右台阶面4. 车外圆1305. 车端面6. 粗镗40工序二：1. 粗车大端面2. 粗镗100H73. 车台阶面4. 车外圆125工序三：1. 半精镗402. 半精车外圆1213. 半精车右台阶面4. 半精车外圆1305. 半精车端面6. 半精车右端面工序四：1. 半精车大端面2. 半精车100H73. 半精车右台阶面4. 半精车外圆125工序五：1. 精车右端面2. 精车外圆1213. 精镗404. 精车外圆1305. 精车端面6. 精车右台阶面工序六：1. 精车大端面2. 精车100H73. 精车右台阶面4. 精车外圆125工序七：精铣B面工序八:粗铣100面工序九：精铣100面工序十：1. 钻孔到102. 扩钻到163. 扩孔到17.4工序十一：精镗孔至17.5工序十二在6个工位上钻孔7工序十三：1. 在4个工位上钻孔4.52. 攻螺纹4M5工艺路线二：工序一：1. 粗车右端面至782. 粗车外圆125×53. 钻通孔164. 粗镗内孔34×295. 粗车小凸台端面至20工序二：1. 粗车右端面至712. 粗车外圆128×93. 粗车内孔98×6.8工序三：1. 半精车端面保702. 半精车外圆121.4×53. 法精镗内孔39.6×274. 半精镗内孔32×285. 半精镗内孔保17.56. 半精车小凸台端面保16工序四：1. 半精车右端面到692. 半精车外圆125.4长93. 半精镗内孔199.6长7工序五：1. 钻通孔3×72. 钻通孔3×73. 钻孔4×4.134深124. 攻螺纹4-M5深10工序六：1. 磨内孔保40×52. 磨外圆保12×5工序七：1. 磨内孔保100×72. 磨外圆保125×9工艺路线比较：上述两个工艺路线， 第一条工艺路线做得比较精细，每一道工序都安排的很到位，但是做起来很复杂；第二条工艺路线比较简洁明了，基本上可以达到精度要求，但最后的磨工感觉有点多余。相比之下我们选择第二条工艺路线，然后对其进行修改：去掉磨式。因为零件精度要求不高，半精车就可以达到目的。拟定工艺过程：工序号工序内容简要说明01沙型铸造02进行人工时效处理消除内应力03涂漆防止生锈04粗车右端面至78粗车外圆125×5钻通孔16粗镗内孔34×29粗车小凸台端面至2005粗车右端面至71粗车外圆128×9粗车内孔98×6.806半精车端面保70半精车外圆121.4×5法精镗内孔39.6×27半精镗内孔32×28半精镗内孔保17.5半精车小凸台端面保1607半精车右端面到69半精车外圆125.4长9半精镗内孔199.6长708钻通孔3×7钻通孔3×7钻孔4×4.134深12攻螺纹4-M5深1009去毛刺钳工10检验，入库第5章、加工设备及刀具、夹具、量具的选择由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。5.1、选择机床，根据不同的工序选择机床由于本零件加工精度不高，普通机床就可以达到加工要求。因此我们选用最常用的机床：车床用CA6140,钻床用Z5125A。下面是这两台机床的具体资料：1.车床用CA6140本系列车床适用于车削内外圆柱面，内锥面及其它旋转面。车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔和拉油槽等工作。 CA6140 结构特点：  1>.CA系列产品，以“A”型为基型，派生出几种变形产品。B型：主轴孔径80mm，C型：主轴孔径104mm。F型：液压仿形。M型：精密型。  2>.床身宽于一般车床，具有较高的刚度，导轨面经中频淬火，经久耐磨。  3>.机床操作灵便集中，滑板设有快移机构。采用单手柄形象化操作，宜人性好。  4>.机床结构刚度与传动刚度均高于一般车床，功率利用率高，适于强力高速切削。主轴孔径大，可选用附件齐全。2.钻床用Z5125A产品说明：型号Z5125A最大钻孔直径25mm主轴最大进给抗力9000N主轴最大扭距160N·m主电机