机械制造综合课程设计--电机外壳车床夹具.doc

目 录设计任务书一、零件的分析1、零件的作用2、零件的工艺分析二、确定生产类型三、确定毛坯四、工艺规程设计 1、选择定位基准 2、制定工艺路线 3、选择加工设备和工艺设备 4、机械加工余量、工序尺寸及工时的确定五、夹具设计 1、问题的提出 2、夹具设计3、定位误差分析4、夹具的装配图见附图参考文献心得体会《机械制造综合课程设计》设计任务书设计题目： 电机外壳车床夹具 设计要求：设计加工φ106mm内孔的车床夹具生产类型：中批量生产毛坯类型：铸件设计内容：1、绘制产品零件图 2、确定定位及夹紧方案 3、绘制夹具总装图 4、绘制夹具零件图 5、编写设计说明书 工序加工要求：1． 车内孔φ102mm至φ106mm，满足零件图要求；2． 铸件图：3． 零件图： 一、零件的分析 1、电机壳的作用 1）内部固定磁钢，轴承套等部件 2）在有的型号上起到电机负极的作用（导线型的不起负极作用） 3）固定马达端盖、电刷片之用 4）保护内部线圈等功能 2、电机的工艺分析 题目所给的零件是电机壳，它位于电机外表面。

从零件图上可以看出该零件的主要加工表面有： 1）φ122mm，Ra=12.5的外圆表面 2）φ106mm，Ra=3.2的孔 3）零件的两端面，Ra=6.3 4）底座的上表面、下表面及侧面 5）φ8.5mm，Ra=12.5的孔及M5，Ra=6.3的螺纹孔 6）Φ10mm，Ra=12.5的孔及M4，Ra=6.3的螺纹孔 7）其他圆角： 3、零件的技术要求： 1）灰铸铁HT200，硬度HBS 134～200； 2）孔φ8.5mm轴线对底面C的位置度允差0.04mm 端面对孔φ122mm轴线的垂直度允差0.03mm 螺纹孔M5轴线对孔φ122mm轴线的位置度允差φ0.3mm 螺纹孔M4轴线的位置度允差φ0.4mm2、 确定毛坯的生产类型 灰铸铁HT200的硬度为：布氏硬度HBS 134～200因为该零件要进行中 批量生产，且零件在工作过程中受载荷不大，所以选择砂型机器造型3、 确定毛坯：四、工艺规程设计 1）选择定位基准 基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。

基准面的选择正确与 否，可以使加工质量得到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大量报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务 本零件以粗加工的表面为粗基准；对精基准而言，本题目以端面为精基准，基本满足要求2）制定零件的机械加工工艺路线并选择定位基准工序一：粗铣φ122mm的外圆柱表面，以φ106mm的一个端面为工艺基准工序二：车削φ122mm的两端面，以底座下表面为工艺基准，以φ122mm 的轴线为定位基准 粗铣底座的上、左、右、前、后各个表面，以φ106mm的一 个端面为工艺基准，加工后底座厚8mm，以φ122mm的端面为定位基 准工序三：钻φ8.5mm的孔，以φ122mm的端面为定位基准，底座下表面 为工艺基准工序四：粗镗φ106mm的孔，以底座下表面为定位基准； 半精镗φ106mm，以底座下表面为定位基准工序五：拉削6个均匀分布的、宽12mm的凸台，以φ106mm的一个端 面为工艺基准 工序六：攻M5的螺纹孔，以φ106mm的轴线为定位基准。

工序七：攻M4的螺纹孔，钻φ10mm的孔，都以孔φ122mm的一个端 面及底座下表面为定位基准 工序八：加工各个圆角 工序九：清洗 工序十：终检3） 选择加工设备和工艺设备 1）铣削时采用卧式铣床X60，钻孔采用立式钻床ZH5120型 镗孔时采用卧式镗铣床TH6150. 2）采用铣床、钻床和镗床的专用夹具，详细见夹具设计 3）刀具的选择，铣刀主要考虑铣刀的材质、直径和齿数；麻花钻考虑的直径；镗刀主要考虑材质和加工深度，选用硬质合金但具体工序的选取还要考虑加工精度和表面粗糙度等问题，所以就单个工序再定4）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1）电机壳圆柱外表面 加工余量参照手册，可选择：T(mm)偏差粗铣2.0-0.3～+0.3毛坯尺寸L=122+2*2.0=126 2)φ106mm孔的两端面，与φ122mm的轴线垂直度公差为0.03mmt(mm)偏差粗车3-0.2～+0.2半精车1毛坯尺寸L=115+2*（1+3）=123mm 3）底座上下表面下表面t(mm)偏差粗铣3-0.15～+0.15毛坯尺寸L'=8+3=11mm 上表面t(mm)粗铣2毛坯尺寸L=L'+2=13mm4)底座的左右、前后表面t(mm)粗铣 2毛坯尺寸L左右=120+2*2=124mmL前后=100+2*2=104mm 5）在底座上钻φ8.5mm的通孔，位置度公差为0.04mm 6）φ106mm孔。

毛坯为通孔，孔表面粗糙度要求为3.2um，并保证直径偏差为0～0.007mm，直线度公差为φ0.3mm，参照《金属切削速查速算手册》，过程如下毛坯Φ102mm粗镗Φ105mm2Z=3半精镗φ106mm2Z=1 7）6个均匀分布的宽12mm的凸台，直径偏差为-0.4～0.4毛坯φ106mm拉削Φ114mm2Z=8 8）其他孔和加工表面的选择如下：M5的螺纹孔钻孔Φ4mm位置度公差为Φ0.3mmM4的螺纹孔钻孔Φ3mm位置度公差为Φ0.4mmΦ10mm的孔钻孔Φ10mm圆角连接铣5、 确定切削用量及基本工时 工序一：粗铣φ122mm的外圆柱表面，以φ106mm的一个端面为工艺基准 粗铣：t=2mm 参照《金属切削与刀具实用技术》表4-4和表4-10，选择高速 钢圆柱形铣刀，L=125mm，Z=8，D=80mm 参照《金属切削与刀具实用技术》表4-22,和表4-23选择如下：=0.25mm/z，=18m/min 取 机动时间为： 工序二：车削φ122mm的两端面，以底座下表面为工艺基准，以φ122mm的轴线为定位基准。

粗铣底座各个表面，以φ106mm的一个端面为工艺基准，使底座厚8mm1)φ122mm的两端面粗车：t=3mm 参照《金属切削与刀具实用技术》表2—45，选择高速车刀ap=3mm，f=1.2mm/r,v=8m/min转）r/min机动时为：min（2）底座上表面与左、右、前、后侧面粗铣：t=2mm参照参照《金属切削与刀具实用技术》表4—10，4—22，4—33，选择高速钢镶齿面刃铣刀，D=80mm，Z=10，L=36mm，f2 =0.25mm/齿,v=20m/min =63.66r/min取=68r/min，则mm/min机动时间为“=3.06min(3)底座下表面粗细：t=3m所有数据同（2）机动时间为：=1.22min 工序三：钻、扩φ8.5mm的孔，以φ122mm的端面为定位基准，以底座下表面为工艺基准选用硬质合金麻花钻，参照参照《金属切削与刀具实用技术》表3—8，选择如下：fz=0.12mm/r,v=35m/min=1310.7r/min取=1300r/min，则m/min机动时间：=0.21min 工序四：粗镗φ106mm的孔，以底座下表面为地为基准；半精镗φ106mm，以底座下表面为定位基准。

粗镗：t=3mm 参考《机械制造技术基础课程设计》附表4.13,4.15，选择如下： 则 取，则 所以机动时间为： 半精镗：t=1mm 参照《机械制造技术基础课程设计》附表4.13,4.15，选择如下： 则 取则 所以机动时间为： 所以工序五：拉削6个均匀分布的、宽12mm的凸台，以φ106mm的端面为工艺基准 拉削：t =4mm 参考《金属切削与刀具实用技术》表5-38,5-7,5-40,5-41，选择如下：，齿升量 则 取，则 机动时间为： 工序六：攻M5的螺纹孔，以φ106mm的轴线为定位基准 选用硬质合金麻花钻，参照《金属切削与刀具实用技术》表3-8，选择如下：0.12mm/r，v=35m/min 取，则 机动时间为： 所以工序七：攻2个M4的螺纹孔，都以孔φ122mm的一个端面及底座下表面为定位基准。

选用高速钢钻头，参照《金属切削与刀具实用技术》表3-7，选择如下：，v=24m/min 则 取，则机动时间为：工序八：钻φ10mm的孔，以孔φ122mm的一个端面及底座下表面为定位基准 选用高速钢钻头，参照《金属切削与刀具实用技术》表3-7，选择如下： ， 则 取，则机动时间为：6、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具1） 、问题的提出 利用本夹具主要是要用来镗φ106mm的孔，孔φ106mm轴线的直线度允差是0.3mm在工序五中会对φ106mm的孔进行拉削，用来加工凸台，因此在本道工序加工时，主要考虑在保证位置精度的前提下提高劳动生产率，降低劳动强度，而位置精度不是主要问题 由零件图可知，孔φ106mm轴线的直线度允差是0.3mm，且表面粗糙度Ra=3.2，为了减小误差，选择以定位块的上表面为定位夹具，并采用静定螺钉的松紧来实现夹紧 夹具的主要定位元件是夹具下夹块的上表面，削边销及压块，本道工序零件加工一下夹块的上表面为基准面进行加工，能基本控制加工误差2） 、夹具设计 定位及定位元件的选择和设计 （1）根据工序加。