工艺和夹具设计(课程设计)

目录

一、生产纲领 (3)

二、确定毛坯 (3)

（一）、毛坯种类和材料尺寸 (3)

（二）、技术要求 (3)

（三）、绘制毛坯简图 (3)

三、制定机械加工工艺路线 (4)

（一）、选择定位基准 (4)

（二）、选择各表面加工方法，确定加工路线 (5)

四、选择刀具 (7)

五、选择机床 (8)

六、确定各加工工序的加工余量，计算工序尺寸和公差 (8)

七、确定切削用量和基本时间 (14)

(一)、工序05一端外圆的切削用量的确定 (14)

（二）、工序10切削用量及基本时间的确定 (15)

（三）、工序15切削用量及基本时间的确定 (17)

（四）、工序25切削用量及基本时间的确定 (19)

（五）、工序40切削用量及基本时间的确定 (21)

（六）、工序45切削用量及基本时间的确定 (24)

八、夹具的设计 (26)

（一）、问题的提出 (27)

（二）、夹具设计 (27)

1、定位基准选择及定位方案 (27)

2、切削力、夹紧力综合平衡计算 (27)

结论 (29)

参考文献 (30)

致谢 (31)

WDS-100试验机夹具体工艺规程

一、生产纲领为大批量生产，年产30000件

二、确定毛坯

（一）、毛坯种类和材料尺寸：

WDS-100试验机夹具体零件的材料为42CrMo是一种性能良好的钢材，其钢坯为锻坯（模锻）。毛坯尺寸为Φ162×78㎜，每块可生产一件产品。

（二）、技术要求：

1、调质处理270~290HB。

2、M39×3-7H螺纹与件2008旋合。

3、化学镀

4、未注倒角C0.5

①第一条技术要求是希望用合金调质钢42CrMo制成的零件有较高的强度和良好的塑性及韧性。通常的处理方法为淬火和高温回火，可较好的满足性能要求。

②第二条技术要求主要是保证零件的传动灵活而无轴向窜动。

③第三条技术要求化学镀主要是为了提高零件表面的硬度，改善其表面耐磨性、耐腐蚀、抗高温氧化的力学性能和化学性能。

④第四条技术要求是为了改善零件应力的集中分布和强度性能，同时美化外观，也起到劳动保护的作用。

（三）、绘制毛坯简图

三、制定机械加工工艺路线

（一）、选择定位基准

合理选择定位基准，对保证加工精度，安排加工顺序和提高生产率有着重要的影响。定位基准是获得零件尺寸，形状和位置的直接基准，因此，选择基准原则应从零件尺寸，形状和位置精度等主要方面考虑。

定位基准可分为粗基准和精基准。零件开始加工时，所有的面均为毛坯面，只能以毛坯面作为定位基准，因此，根据保证相互位置要求和便于装夹原则，应选毛坯圆柱表面为粗基准。由于端面K及其对面是螺纹孔及其他表面的设计基准，所以根据精基准选择的基准重合（工艺基准与设计基准）和互为基准原则，应选K面为精基准。同理底面B和顶面是孔、导向槽、键槽的设计基准，应选B面为精基准。同理三角型腔柱面为导向槽的设计基准，应选该柱面为精基准。同时三角型腔和键槽均为轴对称，又根据形状和位置精度要求，应选轴对称线I为精基准，同理轴对称线II为B面及其顶面的设计基准，应选轴对称线II为精基准。在选择轴对称线I、II为精基准时，根据位

置精度要求和便于装夹原则，此时应选已加工的圆柱表面为精基准。

如图1-1

（二）、选择各表面加工方法，确定加工路线

K面——粗车-半精车-精磨

K的对面——粗车-半精车-精磨

两端外圆面——粗车-精车

B面——粗铣-半精铣-精磨

B的对面——粗铣-半精铣-精磨三角型腔——粗铣-半精铣-精铣A面——精铣

G孔——钻-半精镗-精镗

四、选择刀具

（1）车刀工序05、25中外圆和端面采用端面车刀来进行加工，工序中要求外圆切削深度为

a=2.5mm，端面切削深度为p a=3mm。

p

根据《金属切削刀具手册》表3.1-1，选用硬质合金可转位普通车刀，

k=45°，刀杆截面B=12mm，H=20mm，刀杆长L=125mm。

r

（2）铣刀工序10、15、45中B、H面和三角型腔采用面铣刀和直柄立铣刀。工序中要求B面的切削深度为8.5mm，H面的切削深度为14.5mm，铣削宽度均为68mm。根据表3.1-37铣刀直径D为80mm，,孔径d为27mm，宽L为5mm，齿数Z=48。立铣刀直径d=18mm，刀柄直径

d=16mm，长L=92，齿数Z=4。

1

（3）镗刀在铣床上加工的工序，选用硬质合金刀具。

k=45°，

r

直径为Φ20mm。

（4）钻头从工艺要求考虑，采用锥柄麻花钻头（GB 1438-2008)

完成加工。工序45中，选Φ20的麻花钻钻孔即可。

五、选择机床

六、确定各加工工序的加工余量，计算工序尺寸和公差

⑴夹具体圆柱面：

工序：粗车-淬火、高温回火-精车

查工艺手册可知锻坯的公差为±2mm，已知毛坯外圆Φ162、精车

后Φ1570

10

.0

-。则总加工余量符合双边余量：2Z

i

=d1-i-d i,得总余量为

2.5mm。由机械制造工艺设计手册查得：精车外圆余量为0.6mm，粗车外圆余量为2.8mm，则计算的总加工余量为

3.4mm大于2.5mm，在此，把粗车余量修正为1.9mm。

确定各工序的加工经济度和表面粗糙度。由机械机制工艺学，表

2-4查得：精车后为IT9,Ra=3.2m

μ；粗车后为IT13,Ra=15m

μ。由互换性与技术测量基础，查表1-4得：精车公差为0.10mm；粗车公差

为0.63mm。把查得公差值按“入体原则”，得：粗车后Φ158.20

63

.0

-

；

精车后Φ1570

10

.0

-

。如下表5.1-1

表5.1-1