机械制造设计技术说明书

1、机械制造技术实训支承块夹具设计工艺规程设计说明书学 院： 机械电子工程学院 班 级： 11 级 机自4 班 姓 名： 王学鹏 学 号： 111001415 时 间：2014-6-302014-7-18课程设计任务书学院机电学院班级11机自4班姓名王 学 鹏地点D301起止日期2014-6-302014-7-18设计题目：支承块夹具工艺规程设计设计任务：所要完成的任务如下1 绘制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求。2 根据生产类型和所拟企业的生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析。有必要的话，对原结构设计提出修改意见。3 确定毛坯的种类及制造方法，绘制毛坯图。4 拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具、模具、工具），确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量和工时定额，并进行技术经济分析。5 填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片（可根据课程设计时间的长短和工作量的大小，由指导教师确定只填写部分主要加工工序的工序卡片）等工艺文件。项目分值出勤情况10缺勤一次扣2分；迟到、早退以及各项违纪行为，一次扣1分。（注：此项分数若为0分，则

2、该生课设总成绩为不及格）学习态度10学习态度认真，遵守纪律质疑答辩第一次10零件分析准确完整，毛坯选择合理，问题回答全部正确（10分）零件分析正确、毛坯选择合理度、问题回答正确率在80%以上（9-6分）零件的精度分析正确度、毛坯选择合理度、问题回答正确率在60%以上（5-3分）第二次10工艺、刀具设计合理，问题回答全部正确（10分）；1-5处不合理、问题回答正确率80%以上（9-8分）；6-10处不合理、问题回答正确率60%以上（7-5分）第三次10夹具设计合理，问题回答全部正确（10分）；1-5处不合理、问题回答正确率80%以上（9-8分）；6-10处不合理、问题回答正确率60%以上（7-5分）答辩20答辩说明书质量30内容完整（5分），结构设计合理（5分），计算准确（5分） ，结论准确（5分），撰写规范工整（5分），排版准确（5分）总 分目录1.产前准备11.1年生产纲领11.2生产条件21.3零件工艺分析22.零件工艺规程的确定32.1定位基准的确定及定位元件的选用42.2制定工艺路线43.设计要点44.夹具结构设计54.1定位机构54.2夹紧机构64.3 导向装置的选择84.4

3、机床夹具的总体形式8确定夹具体9确定联接体9夹具体的总体设计图:94.5绘制夹具零件图104.6 绘制夹具装配图105.定位误差设计125.1误差分析12定位误差12产生定位误差的原因125.2定位误差的计算126.总结137.参考文献148.致谢14前言机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计，如纺织机械设计、矿山机械设计、农业机械设计、船舶设计、汽车设计、机床设计、压缩机设计、内燃机设计、汽轮机设计、泵设计等专业性的机械设计分支学科。在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工 、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： (1)保证加工精度 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。(2).提高生产效率 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。(3).减少劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 (4).扩大机床的工艺范围 利

4、用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于：1).培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。2).学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。3).使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。1.产前准备1.1年生产纲领工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂

5、，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。如5万件以上夹具复杂用全自动化的设备，5000件小批量生产用手动设备。1.2生产条件直径从1毫米以下至120毫米的所有规格钻头都可以使用钻床加工。台式钻床的加工范围通常在15毫米以下。立式钻床的最大加工范围通常在1575毫米之间。摇臂钻的最大加工范围在25120毫米之间。各种钻床主轴的锥孔型号和功率不同。最小的高速台钻的功率只有200W，最大的摇臂钻的功率可以达到25KW。台钳常用在立式钻床和台式钻床上，只能夹持小型零件，大中型零件通常在摇臂钻上加工，直接夹紧在工作台上。 Z5025型号立式钻床，最大钻孔直径25mm，主轴端至底面距离1000mm，主轴级数9级，主轴转速范围500-2000转每分钟，主轴行程200mm，外形尺寸10506871980。1.3零件工艺分析本次课设是要为此图中的端盖设计一个钻4-17孔的夹具，最终实现将工件定位，更加精确和方便的完成钻孔工作，并保证能夹紧工件，夹紧力要适中，不要使工件变形，又能保证工件所要求的加工精度。机床夹具应满足的基本要

6、求包括下面几方面 1）保证加工精度； 2）安全、方便、减轻劳动强度； 3) 排屑顺畅； 4) 机床家具应有良好的强度、刚度和结构工艺性；零件图的三维建模以及二维图形零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，它决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据。工序图给出了零件本工序的工序基准、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。2.零件工艺规程的确定2.1定位基准的确定及定位元件的选用 用大平面与工件底面接触限制Z的移动、X的转动以及Y的转动作为辅助定位。用短圆柱心轴与工件35H6的内孔壁接触限制X的移动，Y的移动作为主定位。用侧向的一个削边销限制Z的转动作为辅助定位。所以：该定位方案采用的定位元件共限制

7、了X的移动转动、Y的移动转动、Z的移动转动，属于完全定位，符合定位要求。1300.05,由于被加工孔的数量较多,所以采用快换钻套。 为了保证定位精度，主要夹紧力的作用点应在主定位点的支承范围内，固夹紧机构选择在92h5的短销上直接加螺纹，用螺纹压紧的方法。为加快工作件的装夹速度，提高夹具的使用效率，螺母垫圈采用开口垫圈。2.2制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量是工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以使生产成本尽量下降。应该按照先粗后精、先主后次、先基面后其它、先面后孔的原则制定工艺路线。工艺路线方案工序1 粗车14090mm的右端面直至符合尺寸及表面粗糙度要求。工序2 掉头装夹，粗车14090mm的左端面直至符合尺寸及表面粗糙度要求。工序3 粗车零件上轮廓, 直至符合尺寸及表面粗糙度要求。工序4 粗车零件下轮廓，直至符合尺寸及表面粗糙度要求。工序5 用17钻头钻4X17通孔，直至符合尺寸及表面粗糙度要求。工序6 用4X

8、26钻头钻26深20孔，直至符合尺寸及表面粗糙度要求。工序7 用90镗刀镗90孔工序8 用100镗刀镗100深20孔工序9 精车14090mm的右端面以及下轮廓直至符合尺寸及表面粗糙度要求工序10精车14090mm的左端面以及上轮廓直至符合尺寸及表面粗糙度要求工序11 终检3.设计要点在设计钻模板的结构时，主要要根据工件的外形大小、加工部位、结构特点和生产规模以及机床类型等条件而定。要求所设计的钻模板结构简单、使用方便、制造容易，并注意以下几点： (1)在保证钻模板有足够刚度的前提下，要尽量减轻其重量。在生产中，钻模板的厚度往往按钻套的高度来确定，一般在10-30mm之间。如果钻套较长，可将钻模板局部加厚。此外，钻模板一般不宜承受夹紧力。 (2)钻模板上安装钻套的底孔与定位元件间的位置精度直接影响工件孔的位置精度，因此至关重要。在上述各钻模板结构中，以固定式钻模板钻套底孔的位置精度最高，而以悬挂式钻模板钻套底孔的位置精度为最低。 (3)焊接结构的钻模板往往因焊接内应力不能彻底消除，而不易保持精度。一般当工件孔距大于0.1mm时方可采用。若孔距公差小于0.05mm时，应采用装配式钻模板。(4)要保证加工过程的稳定性。如用悬挂式钻模板，则其导柱上的弹簧力必须足够大，以使钻模板在夹具体上能维持所需的定位压力；当钻模板本身的重量超过800N时，导柱上可不装弹簧；为保证钻模板移动平稳和工作可靠，当钻模板处于原始位置时，装在导柱上经过预压的弹簧长度一般不应小于工作行程的3倍，其预压力不小于150N。 (5)钻模板衬套中心距误差,1200.1mm,误差0.2mm。4.夹具结构设计4.1定位机构定位心轴在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。由于该零件的加工是钻4-17孔并以90孔内表面作为定位面，属孔定位类型，因此本次设计采用的定位机构为心轴定位。心轴定位的形式很多，有

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