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班級(jí) 機(jī)械03—1班 學(xué)號(hào) 04 姓名 盧南炎
哈爾濱理工大學(xué)
機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書
設(shè)計(jì)題目：制定電機(jī)殼的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆Φ8.5mm孔的鉆床夾具
設(shè) 計(jì) 者：盧 南 炎
指導(dǎo)教師：敖 曉 春
哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系
2006年09月29日
哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)
機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目：制定電機(jī)殼的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆Φ8.5mm孔的鉆床夾具
設(shè)計(jì)要求：中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備
設(shè)計(jì)時(shí)間： 2006.9.11~2006.9.29
設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖；
2、繪制零件圖（一張）；
3、繪制毛坯圖（一張）；
4、編寫工藝過(guò)程卡片和工序卡片（各一張）；
5、繪制夾具總裝圖；
6、繪制夾具零件圖；
7、說(shuō)明書
班 級(jí)：機(jī) 械 03-1 班
學(xué) 生： 盧 南 炎
指導(dǎo)教師： 敖 曉 春
系 主 任： 楊 樹(shù) 財(cái)
2006年09月29日
目 錄
序 言……………………………………1
零件分析……………………………………1
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………2
夾具設(shè)計(jì)……………………………………6
參考文獻(xiàn)……………………………………8
序 言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)
零件分析
（一） 零件的作用
題目所給定的零件是電機(jī)殼，主要對(duì)電機(jī)殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子，定子起保護(hù)作用。
（二） 零件的工藝分析
電機(jī)殼共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求
2. 以8.5mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：四個(gè)8.5mm的孔及其倒角，四個(gè)孔的端面。
1. 以106mm內(nèi)圓柱孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：106mm的內(nèi)圓，6個(gè)在內(nèi)圓內(nèi)均布的凸臺(tái)，以及凸臺(tái)側(cè)面的6個(gè)M5的螺紋孔。
位置要求：（1）8.5mm孔與其端面同軸度公差為0.4mm
(2) M5螺紋孔與106mm圓的中心線同軸度公差為0.3mm
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一） 確定毛坯的制造形式
考慮到電機(jī)殼受力較為單一平衡，且需要良好的抗震性，故選用HT200為毛坯材料，機(jī)器砂型鑄造。
（二） 基面選擇
1、粗基準(zhǔn)：車mm孔及端面時(shí)選用外圓柱面為基面，利用V形塊加上一壓板定位。銑外圓柱面、底座的下、前后、側(cè)表面及mm內(nèi)表面時(shí)，選用mm端面作為基面，底座的上表面以底面作為基面切削。
2、精基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)mm與工序基準(zhǔn)不重合，專門計(jì)算見(jiàn)工序。
（三） 制定工藝路線
Ⅰ：車mm孔及其端面；
Ⅱ：銑外圓柱面，底座表面及mm內(nèi)表面；
Ⅲ:鉆螺紋底孔及孔；
Ⅳ:攻螺紋3×M5,2×M4。
V：去毛刺。
VI:終檢。
（四）機(jī)床加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
1、外圓表面：只需粗銑，2Z＝4mm滿足；
2、內(nèi)圓表面：粗車2Z＝2mm,精車2Z=2mm,所以內(nèi)圓表面直徑余量為4mm;
3、底座上表面、側(cè)表面及前后端面只需粗銑，Z=2mm;
4、底座下平面需半精銑，總加工余量Z=3mm;
5、圓柱端面需半精加工余量Z=4mm。
（五）確定切削用量及基本工時(shí)
Ⅰ:車mm孔及兩端面，機(jī)床選用C620-1臥式車床
1、粗車孔Φ108
（1）切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=1mm,一次切除
（2）進(jìn)給量：選用f=0.5mm/r
（3）計(jì)算切削速度：
公式①
=
=123mm/min
(4)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns==362r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
實(shí)際轉(zhuǎn)速V=136m/min
（5）切削工時(shí)
t=0.62min
2、精車孔mm
（1）切削深度
單邊余量Z=1mm，一次切除
（2）進(jìn)給量
選擇f=0.5mm/r
(3)計(jì)算切削速度
由公式①
Vc=
=123m/min
(4)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns==362r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
實(shí)際轉(zhuǎn)速V=136m/min
（5）切削工時(shí)
t=0.62min
3、粗車端面
切削深度：2mm 一次切除
進(jìn)給量f=0.5mm/r
選取轉(zhuǎn)速n=400r/min
切削工時(shí)t= =0.05min
4、半精車端面
切削深度：2mm 一次切除
進(jìn)給量f=0.2mm/r
選取轉(zhuǎn)速n=400r/min
切削工時(shí)t= =0.125min
Ⅱ：銑削外圓柱面，底座表面，mm內(nèi)表面，機(jī)床選用X6040立式銑床
1、 粗銑Φ122±外圓柱面及底座上下表面和側(cè)表面，采用直徑d=10mm高速鋼立銑刀，齒數(shù)Z=3
fz=0.08mm/ 齒
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.45m/s,即27/min
取nw=500r/min,故實(shí)際切削速度為
V===15.7m/min
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm:
fm=fzZnw=0.08×3×500=120mm/min
tm===4.59min
2、 半精銑底座底面，保證尺寸63±0.15mm
fz=0.08mm/齒
V取V=0.45m/s,即27m/min
ns===500r/min
V=26.5m/min
fm=120mm/min
tm==0.5min
3、 粗銑mm內(nèi)表面
選用高速鋼立銑刀，齒數(shù)Z=30，dw=4mm
V 取0.13m/s,即7.5m/min
ns===600r/min
機(jī)床有600r/min轉(zhuǎn)速，所以
V=7.5m/min,ns=600r/min
fm=fzZnw=0.08×3×600=144mm/min
tm= =2min
4、 粗銑底座兩端面
選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=200mm
齒數(shù)Z=3，V取27m/min
ns===42r/min
取nw=37.5r/min, 故實(shí)際切削速度V
V==23.6m/min
工作臺(tái)進(jìn)給量fm為
fm= fm=fzZnw=0.08×20×37.5=60mm/min
工時(shí)
tm==2min
Ⅲ:鉆螺紋底孔及孔
選用Z540A立式鉆床
1、 鉆螺紋底孔,選用硬質(zhì)合金鋼YG8鉆頭
（1） 進(jìn)給量f
f=(0.18～0.22)×0.75=0.135～0.165mm/r
取f=0.15mm/r
（2） 切削速度
取V=0.45m/s，即27m/min，所以
ns===2262r/min
取機(jī)床最高轉(zhuǎn)速1400r/min
V==16.7m/min
(3)切削工時(shí)
tm= 3×=0.17min
2、 鉆孔,選用硬質(zhì)合金鋼YG8鉆頭
（1）進(jìn)給量f
f取0.15mm/r
(2)切削速度
取機(jī)床最大轉(zhuǎn)速1400r/min，所以實(shí)際切削速度
V==37.4m/min
(3) 切削工時(shí)
tm= =0.15min
3、 鉆通孔
（1） F=0.15mm/r
（2） V==43.9m/min
(3)切削工時(shí)
tm= =0.038min
4、 鉆螺紋底孔
（1）進(jìn)給量f
f取0.15mm/r
（2）V==13.2m/min
(3)切削工時(shí)
tm= =0.038min
Ⅳ:攻螺紋3×M5,2×M4。
1、3×M5螺紋底孔倒角
按機(jī)床選取n=710r/min
2、攻螺紋3×M5
V取0.1m/s，即6m/min
ns=382r/min
按機(jī)床選取n=355r/min
工時(shí)tm= =0.09min
3、2×M4螺紋底孔倒角
n=710r/min
4、攻螺紋2×M4
V=6m/min
N=355r/min
工時(shí)tm= =0.02min
最后，將以上各工序切削用量，工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。
夾具設(shè)計(jì)
（一） 問(wèn)題提出
本夾具用來(lái)鉆4-Φ8.5mm孔，由于對(duì)此孔無(wú)嚴(yán)格的精度要求，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度不是主要問(wèn)題。
（二） 夾具設(shè)計(jì)
1、 定位基準(zhǔn)的選擇：
考慮到工件的形狀，此工序選擇外圓柱面為定位基準(zhǔn)，用V形3塊定位。
2、 切削力及夾緊力計(jì)算：
切向力
=
=
=561N
背向力
=
=
=378N
進(jìn)給力
=
=
=558N
夾緊力N
選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力N應(yīng)為
式中，和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，＝＝0.5。
壓板用螺母擰緊，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-23得螺母擰緊力
根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為
此時(shí)已大于所需的1460N的夾緊力，故本夾具可安全工作
（三）定位誤差分析
定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件為一平面和兩定位銷，孔與銷間隙配合。
工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin
本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
（四）夾具操作簡(jiǎn)要說(shuō)明：
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本夾具操作簡(jiǎn)單，省時(shí)省力，裝卸工件時(shí)只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
1. 艾興，肖詩(shī)綱主編.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994
2. 趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1994
3. 李益民主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994
4. 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979