机械制造综合课程设计

目录设计任务书·······························1一、零件的分析·····························21、零件的作用····························22、零件的工艺分析··························2二、确定生产类型····························2三、确定毛坯······························2四、工艺规程设计····························21、选择定位基准···························22、制定工艺路线···························33、选择加工设备和工艺设备······················34、机械加工余量、工序尺寸及工时的确定················4五、夹具设计······························91、问题的提出····························92、夹具设计·····························93、定位误差分析··························104、夹具的装配图见附图·······················10参考文献·······························10心得体会·······························10附录·································101《机械制造综合课程设计》设计任务书设计题目：密封装置密封套铣6mm凸台夹具设计要求：设计6mm凸台的铣床夹具生产类型：中批量生产毛坯类型：棒料设计内容：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、铣6mm凸台，满足零件图要求。2一、零件的分析1、零件的作用题目所给的零件是机械密封装备传动套，主要作用是用于密封。2、零件的工艺分析此零件共有五处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以端面为中心的加工表面这一组加工表面包括：42×42的外部轮廓，以及其上下端面；2.先加工相邻两个表面，以其为基准加工另外两个表面；3.孔的加工；4.键槽的加工。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、确定生产类型由于任务书已经给出生产类型为中批量生产，所以采用的生产类型为中批量生产。三、确定毛坯该零件为机械密封装备传动套，材料为45钢，棒料，所以毛坯采用直接下料的方式制造。四、工艺规程设计1、定位基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作3粗基准。根据这个基准选择原则，现选取外部轮廓相邻两个面作为粗基准，利用一组共两块压板压住这两侧的凸台作主要定位面，限制6个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2、制定工艺路线Ⅰ：下棒料30×75；Ⅱ：车端面保证总长29；Ⅲ：车外部轮廓50×50；Ⅳ：钻，扩，铰30孔；Ⅴ：检查；Ⅵ:车外表面42×42×27；Ⅶ：倒角1×45°；Ⅷ:拉键槽；Ⅸ：铣6mm凸台；Ⅹ：去毛刺；Ⅺ：检查。3、选择加工设备和工艺设备Ⅰ:车端面，机床选用CA6140卧式车床。1、选择刀具：（1）由于是车端面，所以选用端面车刀（YT15）；（2）刀具几何形状：=60°，′=10°,0=5°，0=5°，s=0°,=1.0mm。Ⅱ：车外部轮廓，机床选用铣床。1、选择刀具：（1）面铣刀；（2）刀具几何形状：60＝°，′=10°，100＝°，50＝°，s=0°，=1.0;Ⅲ：钻，扩，铰30孔。41、选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径mmd200钻头几何形状为（表1及表2）：双锥修磨横刃，0300120201702mmbe5.30050a050mmb2mml4Ⅳ:车外表面，选用铣床。1、选择刀具：（1）面铣刀；（2）刀具几何形状：60＝°，′=10°，100＝°，50＝°，s=0，=1.0;Ⅴ:铣6㎜凸台，机床选用X61立式铣床。1、刀具的选择：选用镶齿盘铣刀，齿数Z=8，YT15。铣刀的几何形状：n=15°，0=16°，铣刀直径mmd8004、机械加工余量、工序尺寸及工时的确定Ⅰ：车端面1、选择切削用量：（1）确定切削深度：p=30-29=1mm；（2）确定进给量f：当p=1时，工件直径为40～60㎜时，f=0.5rmm；（3）确定切削速度：1000dnv查表知，当用YT15车刀加工b=0.618～0.686GPa钢料时，tv=2.31sm,tv=1.0,xrv=0.92,sv=0.8,Tv=1.0,kv=1.0,故vvt×kv=2.31×1.0×0.92×0.8=1.7sm;n=Dv1000=307.11000=18.05sr;又由于nc=18.67sr=1120minr;5因此实际切削速度vc=1000ncD=sm76.1100067.183014.3。2、计算基本工时：nfLim，式中ylL，l=30,查表知，车削时的入切量和超切量mmy3.4则L=30+4.3=34.3㎜,故stm45.067.183.34。Ⅱ：铣外部轮廓1、选择切削用量：（1）确定切削深度：mm5.1225075，mmp1.255.12；（2）确定进给量：由于p=2.1㎜,当工件直径为60～80㎜时，f=0.5rmm;（3）确定切削速度：1000dsv查表，知smvt82.1，切削速度的修正系数为：tv=1.0,xrv=0.81,sv=0.8,Tv=1.0,kv=1.0,故vvt×kv=1.82×1.0×0.81×0.8=1.18sm，n=Dv1000=sr01.57518.11000，又根据机床说明书选择：min50033.8rsrnc，这时实际切削速度为vc=1000ncD=sm96.1100033.875。2、计算基本工时：nfLim，式中ylL，l=29,查表知，铣削时的入切量和超切量mmy6.1，则L=1.6+29=30.6㎜,故stm75.851.233.86.30。Ⅲ：钻，扩，铰30孔1、选择切削用量（1）确定进给量：由表5当加工要求为6级精度，材料铸铁时mmd200时rmmf/43.0~35.0由61.120/22/dL时rmmf/43.0~35.00.1)43.0~35.0(按钻头强度确定进给量由表7当钢GPab669.0~559.0，mmd200时：rmmf/11.1按机床进给机构强度确定进给量由表8钢628.0b时mmd200时：机床机构允许的轴向力为9800N。Z535允许最大为15690N。进给量rmmf/41.0由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取rmmf/78.0由表16可以查出钻孔时的轴向力在rmmf/78.0mmd5.230时为：NFt12360轴向力修正系数为1.0故NNFc1569012360故rmmf/78.0可用2、确定钻头磨钝标准及耐用度，由表9mmd200时，钻头后刀面最大磨损量取为mm8.0耐用度sT45003、确定切削速度由表10加工性为第三类rmmf/78.0双横刃磨的钻头mmd200时smvt/40.0切削修正系数0.1tvk0.1cvk85.0lvk0.1tvk故smkvvvt/34.00.185.00.10.140.0srdvn/4.52014.334.01000100004、加工工时nfLtm其中ylLmml22由表22mmy7所以stm74.578.0722扩孔：36.5rmmf/1.1sT24007smfaTdcvvvyxvpmmzv/125.06010srdvnns/09.15.3614.3125.010001000按机床取srnw/13.1所以实际切削速度smv/13.0100013.15.36工时：切入ylLmml22mmy7所以sfnLtwm241.113.1722铰孔：37rmmf/3.1sT4800smkfaTdcvvyvxvpmmzvr/093.03.122480060376.15605.01.03.03.012.010srdvnws/258.03714.303.010001000取机床标准1.13r/s所以实际切削速度：smv/131.0100013.137所以工时：stm203.113.1722Ⅳ:车外表面1、选择切削用量：（1）确定切削速度：mmp424250（2）确定进给量：p3～5㎜，工件直径为40～60㎜时，rmmf5.0（3）确定切削速度:1000dsv，查表可知，smvt82.1切削速度的修正系数为：tv=0.65,xrv=0.92,sv=0.8,Tv=1.0,kv=1.0,故vvt×kv=1.82×0.65×0.92×0.8=0.87smn=Dv1000=sr54.55087.010008根据机床说明书选择：min32033.5rsrnc实际切削速度为：vc=1000ncD=sm92.0100033.5552、计算基本工时：nfLim，式中ylL，l=27,查表知，车削时的入切量和超切量mmy6.1，则L=1.6+27=28.6㎜,故stm115.033.56.28Ⅴ:铣6㎜凸台1、选择切削用量（1）确定铣削宽度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成mmae7（2）确定每齿进给量由wx61机床功率为kw5.4由表3zmmaf/06.0~04.0取zmmaf/06.0（3）铣刀磨钝标准及耐用度由表7最大磨损量为mm3.0耐用度为：s3102.7（4）确定切削速度和每秒进给量由表9当mmd8008z时mmap40~12mmae7zmmaf/24.0smvt/39.0srnt/23.1smmvft/40.0各修正系数为：0.1mvfmnmvkkk0.1svfsnsvkkk故smkvvvt39.00.10.139.0srknnnt23.10.10.123.1smmkvvvfftf4.00.10.14.0根据X61W型铣床说明书，选择min8033.1rsrnc，smmvfc58.0，因此实际切削速度和每齿进给量为：vc=10000ndc=sm33.0100033.1809zmmZnvacfcfc06.0833.158.0（5）基本工时：fmvLtylLmmL38mmy26stm11158.02638五、夹具设计1、问题的提出本夹具用来车削0.0870106mm孔，由于对此孔无严格的精度要求，故设计夹具时主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度不是主要问题2、夹具设计（1）定义基准的选择由零件图可知，50×50圆弧对30孔有中心距要求，则用30孔来定位，再用两个钩形压板来定位限制五个自由度，加一平面来辅助。实际就变为一削边