毕业设计（论文）-壳体零件加工工艺及夹具设计（全套图纸三维）

1、目录机床夹具设计任务书2序言3一、零件的分析41、零件的作用42、零件的分析43、零件的生产类型51、确定毛坯的制造形式52、基准的选择63、加工方法64、制定工艺路线75、工序内容设计9三、夹具设计121、设计任务122、夹具方案分析12四、设计小结13参考文献13机床夹具设计任务书全套图纸加153893706设计题目： 设计“壳体”某一工序专用夹具设计（生产纲领：中批）设计要求：（上交电子文件和纸资文件）零件图 1张工序图 1张专用夹具装配图 1张夹具体零件图 1张设计说明书 1份三、时间：一周(20102011学年度第一学期的第七周)四、设计步骤及要求：计算年生产纲领，确定生产类型。对零件进行工艺分析，画零件图。采用新国标选定某一工序，画工序简图。（工序尺寸、工序公差及技术要求）依据工序要求设计专用夹具，其主要工作是：确定定位方案，选择定位基准和定位元件；确定夹紧方式，进行定位误差分析和夹紧力计算。（5）画夹具装配图、夹具体零件图五、编写设计说明书主要参考吴拓、方琼珊主编的机械制造工艺与机床夹具设计指导中的设计实例 序言本设计是在学完了机械制造工艺及机床夹具和大部分专业课的基础上

2、进行的。本设计是根据学生的实际能力以及结合现代技术的发展趋势综合考虑而做的，主要培养学生综合运用学过的知识，独立地分析和拟定一个零件的合理工艺路线，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力，能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法。学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力，培养学生熟悉和应用各种手册、图片、设计表格等技术资料，以便掌握从事工艺文件的方法和步骤，培养学生解决工艺问题的能力。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。一、零件的分析1、零件的作用壳体是一种起支撑、连接其他零件和承受负荷的零件。通过底面孔和上端面的孔、螺纹孔，侧面的螺纹孔来与管道、其他壳体等零件连接在一起，并使这些零件之间保持正确的位置关系；通过壳体的孔进行液体或气体的传输。2、零件的分析图1.壳体零件图该壳体可以分成三组加工表面，且三者之间和其各内部之间存在有一定的位置关系，现分述如下:（1） 底面，F7、F30孔和F48沉孔这一组加工表面包括:底面，4个F7的孔，加工F30的孔和F48的沉孔（2） 上端面，M6螺纹孔，F7孔和F12盲孔，这一组加工表面包括

3、:上端面，M6-7H的螺纹孔，6个F7孔，F12的盲孔（3） 侧面宽28的凹槽，M6的螺纹孔，F8的孔，F24的沉孔，F30的端面，F12的孔，F20的沉孔这一组加工表面包括:侧面宽28的开口槽，2XM6-H7的螺纹孔，F8的孔并加工F24的沉孔，F30的端面，F12的孔并加工F20的沉孔。3、零件的生产类型零件的生产纲领：根据机械设计制作工艺与机床夹具公式： N零 = QN(1+a)(1+B) 公式2.1说明：式中N零 ：零件生产纲领。Q：产品的生产纲领 n ：每一产品包含该零件的数量 a : 零件的备用率一般情况下a = 4 %。B : 零件的平均废品率：取B=1%。所以，4000 = Q1(1+4%)(1+1%) Q=3808件根据机械制造工艺与机床夹具表1-3，可查得此零件生产为中批生产。二、工艺规程设计该零件形状特殊，结构一般复杂，属壳体类零件。其表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求，而主要加工表面虽然加工精度相对较高，但也可以再正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。该零件的主要加工表

4、面为两端面、中心孔，前端面孔，在设计工艺规程时应重点予以保证。1.3确定零件的生产类型按照教学要求，该零件生产类型为大批量生产。2确定毛胚类型绘制毛胚简图2.1选择毛胚根据零件材料为ZL102，零件结构一般复杂，生产类型为大批量生产，确定毛胚为铸件。毛胚的铸造方法选用砂型机器造型，由于孔需铸出，故还应安放型芯，此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。2.2确定毛胚尺寸和机加工余量1. 铸件尺寸公差等级2. 根据铸件采用砂型机器造型，材料为可锻黑铸铁，其加工表面的铸造尺寸精度等级由机械制造技术基础设计（高等教育版）（以下简称参考一）表2.3铸件毛胚图3. 零件毛胚图一般包括铸造毛胚形状、尺寸及公差、加工余量与工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其他有关技术要求等。根据主要毛胚尺寸，该铸件毛胚图如下图（一）图（二）所示各表面加工方案加工表面尺寸及偏差/mm尺寸精度等级表面粗糙度/加工方案底面IT1212.5铣上表面IT1212.5铣F30孔F30+0.0250IT66.3扩-粗铰-精铰F48沉孔F48IT1212.5扩孔F7孔F7IT1025钻F12盲孔F12I

5、T1225钻M6-H7F6IT725钻-攻丝左侧面凹槽IT1212.5粗铣F8孔F8IT1025钻F12沉孔F12IT1025扩F30端面F30IT1212.5粗铣侧面F12孔F12IT1025钻F20沉孔F20IT1212.5扩1、确定毛坯的制造形式考虑到零件的结构，生产年产量，经济成本，选用沙型铸造方法，材料选用ZL102。查实用机械加工工艺手册表6-20，表6-30，单边余量Zb=2.5，孔直径为F28、F46。 2、基准的选择工件在最初加工时，只能以毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件应选用上端面作为粗基准来加工底面。以上选择符合粗基准的选择原则中的（如果必须保证零件某些重要表面的加工余量分布均匀，就应该选择该表面做为粗基准，应该用毛坯的尺寸和位置可靠表面，而且平整具有足够大的面积做基准）在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准，底面和F30+0.025 0作为定位基准，这个基准就是精基准。在选精基准时采用有基准重合，基准统一，自为基准、便于装夹。这样定位比较简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。3、加工方法在市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财

6、富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，译稿工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体情况与我们学校的具体加工条件是我们按加工顺序来阐述的加工方案，参考机械制造手册表10-33、表10-34其加工方法选择如下：（1）、底面：公差等级为自由公差，表面粗糙度为Ra12.5um，需要经过粗铣-半精铣（2）、30-0.025 0孔：公差等级为IT78，表面粗糙度为Ra6.3um，毛坯铸件有孔，故采用扩-粗铰-精铰（3）、 F48沉孔：公差等级为自由公差、表面粗糙度达到Ra6.3，故采用扩。（4）、两处倒角公差等级为自由公差、表面粗糙度达到Ra25，故采用铣。（5）、F7孔：公差等级为自由公差、表面粗糙度达到Ra25，故采用钻。（6）、上表面：公差等级为自由公差，表面粗糙度为Ra12.5um，故采用粗铣-半精铣。（7）、12盲孔：公差等级为自由公差，表面粗糙度为Ra25um，故

7、采用钻。（8）、M6-H7的螺纹孔：中径公差等级为IT7，故采用钻-攻丝。（9）、左侧面凹槽：公差等级为自由公差，壁、底面表面粗糙度都为Ra12.5um，故采用粗铣-半精铣。（10）、F8孔：公差等级为自由公差，表面粗糙度为Ra25um，故采用钻（11）、F12沉孔：公差等级为自由公差，壁、底面表面粗糙度为Ra25um，故采用扩。（12）、F30端面：公差等级为自由公差，壁、底面表面粗糙度为Ra12.5um，故采用粗铣-半精铣。（13）、侧面F12孔：公差等级为自由公差，表面粗糙度为Ra25um，故采用钻。（14）、F20沉孔：公差等级为自由公差，内孔表面的表面粗糙度为Ra12.5um、底面表面粗糙度为Ra25um，故采用扩。4、制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。4.1工艺路线方案一工序10：粗、精铣上下表面。工序20：车 粗车F40，F30孔 。工序30：车 半精车F40，F30孔。工序40：铣左端面槽。工序50：钻孔及攻螺纹M6。工序60：钻左端面阶梯孔攻2XM6-H7螺纹。工序70：铣前端面。工序80：钻前端面

8、阶梯孔。工序90：钻顶面孔、锪孔。工序100：钻底面孔、锪孔。工序110：车 精车F40，F30孔。工序120：终检。4.2工艺路线方案二：工序10：粗、精铣上下表面工序20：钻、扩、铰孔，倒1x45角工序30：铣前端面工序40:钻前端阶梯孔。工序50:钻顶面孔、锪孔。工序60:钻底面孔、锪孔。工序70:铣左端面面槽。工序80:钻各螺纹孔、攻螺纹。工序90：扩铰孔。工序100:终检。4.3工艺方案的比较与分析上述两个方案中，方案2主要按照外表面逐次加工完成后进行空的加工，但会带来一个不利的因素，不利于限制零件自由度，其次虽两方案都是按照孔定位进行加工，但方案2中有部分工序的公布不在同一平面上，会给加工带来额外的不便。另外，根据机床各种因素综合考虑，选择方案1的工艺路线进行加工。5、工序内容设计5.1加工设备选择根据机床的精度与工序要求的加工精度相适应，机床的工作区域尺寸应与零件的外形尺寸相适应，机床的功率，刚度和工作参数最合理的切屑用量相适应，机床的效率与产品生产类型相适应等关键需求的综合分析后选用下列设备。万能回转头铣床x62w工作台面积：1600x400mm 快进速度：2300m/min工作台进给范围：30-1500 主轴孔径：29mm进给量级数：16级 主轴转速级数：16级功率：10kw 外形尺寸：2556x2/59x1770mm立式钻床Z5140最大钻孔直径：40mm 进给级数：9级主轴转速级数：12级 主轴转速范围：31.5-1400r/min主轴行程：250mm 机床外形尺寸：1105x880x2508mm工作台面积：480x560mm立式钻床Z5163A最大钻孔直径：63mm 进给级数：9级主轴转速级数：12级

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