夹具课程设计说明书

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。

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，φ32mm 孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近φ32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即φ16mm孔装一棘爪，φ16mm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φ32mm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，φ32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.φ32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ32mm的两个端面及孔和倒角，φ16mm的两个端面及孔和倒角。

2.以φ16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及内孔φ10mm、M8-6H的内螺纹，φ6mm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.φ32mm孔内与φ16mm中心线垂直度公差为0.10；2.φ32mm孔端面与φ16mm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。

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32φ的孔和32φ的左端面和16φ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）32φ孔的左端面加工 32φ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）32φ右端面加工 32φ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）16φ两个端面加工 16φ两个端面的表面粗糙度为Ra25，要求不高，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）32φ孔的加工 32φ孔需先钻12φ的小孔，后钻φ32的孔，由于精度要求为IT8，采用钻、扩、精车的加工方法。

3）16φ孔的加工 16φ孔需先钻6φ的小孔，后钻16φ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32φ左端面，钻、扩、粗车32φ孔，拉R3油槽，精车32φ孔4 粗铣、半精铣、精铣32φ和16φ孔的右端面5 粗铣、半精铣、精铣16φ孔的左端面6 钻、扩、铰16φ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10φ的孔，扩、铰、锪16φ阶梯孔 9 钻、铰M8螺纹孔，攻M8—6H 螺纹 10 钻6φ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6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32φ左端面 CA6136车床 专用车床夹具2）钻、扩、粗车32φ孔 3）拉R3油槽 4）精车32φ孔040 铣 粗铣、半精铣、精铣32φ和16φ孔的右端面 立式铣床 专用铣床夹具 050 铣 粗铣、半精铣、精铣16φ孔的左端面 立式铣床专用铣床夹具060 钻 钻、扩、铰16φ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10φ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16φ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6φ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74 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r 0=10°，a 0=20°，已知铣削宽度a e =3mm ，铣削深度a P =9mm 故机床选用XA6132立式铣床。

1.确定每齿进给量f Z根据资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量f Z =0.52～0.10mm/z 、现取f Z =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f zc根据资料所知，依据铣刀直径d=6mm ，铣削宽度a e =3mm ，铣削深度a P =9mm ，耐用度T=60min 时查取V c ＝98mm/s ，n=439r/min,V f =490mm/s 。

根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，n c =300r/min,V fc =475mm/s 。

则实际切削：V c =10000cn d πV c =1000475614.3⨯⨯=8.49m/min实际进给量：f zc =zn v c c ff zc =10300475⨯=0.16mm/z4.校验机床功率据资料可知，切削功率的修正系数k mpc =1，则P cc = 2.8kw ，P ct =0.8 kw ，可知机床功率能满足要求。

4.4 铣削槽的切削工时计算根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：t m =zc f n l⨯⨯2t m =16.0300)627(4⨯+⨯=2.75min4.5 推动架加工工序卡推动架加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号B6065 零部件图号产品名称牛头刨床零部件名称推动架共 1 页第 1 页车间工序号工序号称材料牌号铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件 1 1设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床 1 夹具编号夹具名称切削液专用铣床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴速度(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1 粗铣槽 1. 专用铣床夹具300 94.2 0.64 2.52 半精铣槽2. D=6mm槽铣刀375 117.8 0.52 1.53 精铣槽475 149 0.32 1.03.粗糙度样板4.游标卡尺设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件编号签字日期标记处数更改文件号签字日期罗超明夹具设计部分5 铣槽的专用夹具的设计5.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择孔 32mm和端面为基准定位，侧面加定位销辅助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。