Y4232C剃齿机夹具设计书_手柄套夹具设计说明书

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目录

序言................................................................................2

一、零件的分析............................................................3

（一）零件的作用...................................................3

（二）零件的工艺分析............................................3

二、工艺规程设计........................................................4

（一）确定毛坯的制造形式....................................4

（二）基准面的选择...............................................4

（三）制定工艺路线...............................................4

（五）确定切削用量及基本工时............................9 1.工序二切削用量及基本时间的确定................9 2.工序五切削用量及基本时间的确定..............10 3.工序九切削用量及基本时间的确定..............12

三、专用夹具设计......................................................14 1.设计宗旨..............................................................14 2.夹具设计..............................................................14 3.零部件的选用......................................................15 4.对机床专用夹具的基本要求...............................15 5.装配图..................................................................16

四、课程设计心得体会..............................................17 参考文献......................................................................19

序言

本次设计是在我们学完了机械的全部基础课，技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们对所学的各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。它能让我们在毕业之前得到综合性的训练，增强我们独立思考问题和解决问题的能力。我想我能在下面几方面得到锻炼：

（1）熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关先修课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

（2）通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。

（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。

就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教

一、零件的分析

（一）零件的作用

Y4232C剃齿机右顶针架体的作用是加工工件时固定工件。因此，需要右顶针架体的长孔有高的精度。

（二）零件的工艺分析

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。

右顶针架体共有两组加工表面，他们相互之间有一定的位置要求。现分析如下：

1.底座下底面的加工。

下地面粗糙度6.3；下底面左导轨粗糙度1.6；下底面右端三角槽顶面粗糙度6.3；三角槽斜面导轨粗糙度0.8；底座上表面凸台粗糙度6.3； 2.ø65H7孔的加工。

ø65H7孔的粗糙度0.4；加工下底面宽15凹槽，粗糙度12.5；另外还要加工上顶面ø14锪孔，孔壁，孔底粗糙度6.3，加工ø5孔，加工ø10H9孔，加工右端面下端 3

ø5孔，粗糙度12.5，加工M8，4*M6，2*M5螺纹，右端面粗糙度1.6，零件顶面粗糙度6.3。

对于两组加工表面可先加工一组表面，再用专用夹具加工另一组表面。

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

该零件材料为HT200,由于零件年产量属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取砂型铸造机器造型和壳型有助于提高生产率,保证加工质量。

（二）基准面的选择

1.粗基准的选择原则:按照有关粗基准的选择原则,对于重要表面的工件，为保证重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该重要表面为粗基准。现取Φ65H7内孔作为定位基准。

2.精基准的选择原则：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的时候，应该进行尺寸换算。现选下表面做精基准，符合精基准重合原则。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形

状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

工艺路线方案一：

工序一：砂型铸造和锻造。工序二：热处理

退火。

工序三：划出Φ65孔中心，在距孔中心132mm处划出下面线或底平面线176mm处划上平面线并根据尺寸划出三角槽。工序四：粗铣，半精铣，精铣底平面及90°三角槽。工序五：粗铣，半精铣上平面。

工序六：粗铣两耳座15T型盯槽，并锪两耳座上平面（倒锪）。工序七：刮底平面和燕尾槽 10~13 点。

工序八：粗车，半精车，精车Φ65孔右端面至尺寸。工序九：精镗、浮动镗Φ65 孔至尺寸。

工序十：划线Φ5，Φ10，Φ14，2×M5,4×M6，M8中心位置。工序十一：钻Φ10孔至Φ5，钻Φ10孔至Φ9.5并铰，精铰至Φ10，钻M8螺纹底孔至Φ7，钻2×M5螺纹底孔至Φ5，倒角120°，锪Φ14沉头孔。

工序十二：钻Φ5孔（右端面下）。

工序十三：钳工攻螺纹2×M5,4×M6，M8至尺寸。工序十四：去毛刺。工序十五：终检。

工艺路线方案二

工序一：划线确定ф65 孔中心，并划出上下表面位置。工序二：粗铣、半精铣底平面，以ф65 孔为粗基准。向上 2mm 粗铣凹槽，向上 0.5mm 粗铣底面。工序三：粗铣、半精铣燕尾槽，粗铣燕尾槽顶面 4mm。粗铣、半精铣上顶面。

工序四：粗车、半精车ф65 孔前端面。工序五：粗镗、半精镗ф65 孔。工序六：精铣底平面，精铣燕尾槽。工序七：刮底平面和燕尾槽 10~13 点 工序八：精车ф65 孔前端面。工序九：精镗、浮动镗ф65 孔。工序十：攻 M6、M5。

工序十一：钻ф

3、钻、扩ф10。工序十二：铰、精铰ф10。

工序十三：钻、锪ф14 沉头孔，攻 M8 螺纹。工序十四：粗铣底座上表面，两边座耳。工序十五：去毛刺。

工序十六：终检。

经分析比较选择方案一。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：

该零件材料为HT200,由于零件年产量属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取砂型铸造机器造型和壳型有助于提高生产率,保证加工质量。

（以下数据及公式通过邹青主编的《机械制造技术基础课程设计指导教程》查表所得）

①根据零件图计算轮廓尺寸，长200mm，宽160mm，高176mm，故最大轮廓尺寸为200mm ②选取公差等级CT，铸造方法按机器造型，铸件材料按HT，得公差等级范围8-10级，取为10级。

③根据加工表面的基本尺寸和铸件公差等级CT，公差带相对于基本尺寸对称分布

④铸造方法按机器造型，铸件材料按QT，得机械加工余量等级范围D-H级，取为F级

⑤对所有加工表面取同一个数值，最大轮廓尺寸为200mm，机械加工余量等级为F级，得RMA（机械加工余量）为2mm ⑥毛坯基本尺寸

上端面属单侧加工，R=F+RMA+CT/2=176+2+4/2=180mm 下端面属单侧加工，R=F+RMA+CT/2=132+2+3.6/2=135.8mm 孔ø65H7属内腔加工，R=F-2RMA-CT/2=65-4-3.2/2=59.4mm 底座上表

面

凸

台

单

侧

加

工，R=F+RMA+CT/2=26+2+2.6/2=29.3mm 零件右端面单侧加工，R=F+RMA+CT/2=200+2+4/2=204mm 其余尺寸由铸造获得。⑦确定工序尺寸

1.毛坯 粗镗 半精镗 精镗 浮动镗 公差 ф65H7 62 63.5 64.7 65 +0.021 2.粗铣底座下底面铣削加工余量为4, 精铣下底面铣削加工余量为1.0，公差为+1.6。

3.粗铣顶面铣削加工余量为4，精铣顶面铣削加工余量为1.0，公差+2.0。

4.粗铣右端面铣削加工余量为4，精铣右端面表面铣削加工余量为0.5，公差为+2。

5.M8第一次钻为7.5，攻丝得M8。6.2*M5-10H第一次钻为4.2，攻丝得M5。7.4*M6-12H第一次钻为5，攻丝得M6。

8.钻ф10H9第一次钻孔至ф9.5；第二次精铰ф10；一次性

锪削ф14沉头孔。

（五）确定切削用量及基本工时

1.工序二切削用量及基本时间的确定

（1）切削用量

本工序为粗铣底座A，所选刀具为ф80高速套式面铣刀。铣刀直径D=80mm，宽L=36mm，齿数为10。由于加工材料的硬度在190-2 40Mpa范围内，故选前角γ0＝10°，后角α0＝16°（周齿），α0＝8°（端齿）。已知铣削宽度ae=32mm，粗铣削深度ap=3mm，精铣ap=1.0mm。机床选用X51型立铣床。

①确定进给量

X51型铣床的功率为4.5kw，工艺系统刚性为中等，高速套式面铣刀加工铸铁，每齿进给量fz=0.15-0.30mm/z，取为0.2mm/z ②选择刀具磨顿标准及耐用度

用高速套式面铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.8mm，铣刀直径D=80mm，耐用度T=180min ③确定切削速度和工作台每分钟的进给量

由公式 v＝计算粗铣：

Cv=18.9，qv=0.2，Xv=0.1，Yv=0.4，Uv=0.1，Pv=0.1，m=0.15，Cvd qv KvTapmXvfzaezyvuvpv

T=180min，ap=3，fz=0.2mm/z，ae=32mm，D=80mm，z=10，kv=1.0，代入求得v=19.97mm/min n＝1000v=79.46r/min D由表X51型卧式铣床主轴转速表，选择n=100r/min，则实际切削速度v=0.42mm/s，工作台每分钟进给量为fMz=0.42*10*100=420mm/min，由表

X51型卧式铣床工作台进给量表，选择fz=0.20mm/z

fMz=510 mm/min，则实际每齿进给量计算半精铣：

ap=1.0 同理得 实际切削速度v=0.20mm/s实际每齿进给量fz=1.0mm/r 2.工序五切削用量及基本时间的确定

本工序为粗镗、半精镗孔ф65H7（1）粗镗切削用量

粗镗时所选刀具为普通单刃镗刀。由《机械制造技术基础课程设计指南》崇凯主编，镗刀材料为硬质合金钢，B*H=16*16,l＝80mm,f=4mm,Kr＝45°。机床选用T68卧式镗床。

①确定粗镗进给量

查《机械加工工艺手册》王先逵主编，镗刀时的进给量及切削速度，可得进给量f＝0.3～1.0mm／r，切削速度v＝40～

80m／min。取进给量f＝0.74mm／r，切削速度v＝80m／min。

②确定粗镗切削速度和工作台每分钟的进给量 主轴的转速n＝1000v ＝100080＝417.46 r／min

D61由T68卧式镗床对应主轴转速表可得选取主轴转速为400 r／min。

由公式得v＝Dn=77.15m/min 1000（2）粗镗基本时间 tj＝Lfnll1l2l3a＝，l1＝pfntankrl=200mm，ap=2mm，(2~3)；

200445＝0.72

0.74400l23~5mm；l35mm。代入求得l1=4，tj1＝min（3）半精镗切削用量 镗刀与粗镗相同 ①确定半精镗时进给量

镗刀及切削速度，可得：进给量f＝0.2～0.8 mm／r，切削速度v＝60～100m／min。

由T68卧是镗床进给量表格，取进给量f＝0.27mm／r，切削速度v＝60m／min。

②确定半精镗切削速度和工作台每分钟的进给量 主轴转速：n＝1000v＝100060＝303 r／min

D63由T68卧是镗床主轴转速表选取n=315r/min

由公式得v＝Dn=62.3m/min 1000

（4）半精镗基本时间 tj＝Lfn＝ll1l2l3fn，l1＝aptankrl＝200mm，l23~5mm；(2~3)；

2002.845＝2.49 min

3150.27，tj2＝l30。代入求得l1＝2.8mm；3.工序九切削用量及基本时间的确定

本工序为精镗及浮动镗孔ф65H7（1）精镗切削用量 镗刀与粗镗相同 ①确定精镗时进给量

进给量f＝0.15～0.5 mm／r，切削速度v＝50～80m／min。取进给量f＝0.13 mm／r，切削速度v＝50 m／min。②确定精镗切削速度和工作台每分钟的进给量 主轴转速：n＝1000v＝100050＝246.75r／min

D64.5由T68卧式镗床对应主轴转速表可得选取主轴转速为250 r／min 由公式得v＝Dn=50.66m/min 1000（2）精镗基本时间 tj＝Lfn＝ll1l2l3fn，l1＝aptankrl＝200mm，l23~5mm；(2~3)； 12

l30。tj＝2002.7545＝6.52min 0.13250（3）浮动镗切削用量

镗刀为浮动镗刀。

①确定浮动镗时进给量

进给量f＝0.4～1.0mm／r，切削速度v＝8～20m／min。由T68卧是镗床进给量表格取进给量f＝0.52 mm／r，切削速度v＝10 m／min ②确定浮动镗切削速度和工作台每分钟的进给量

主轴转速：n＝1000v＝100010＝48.97 r／min

D65由T68卧式镗床对应主轴转速表可得选取主轴转速为50 r／min 由公式得v＝Dn=10.21m/min 1000（4）浮动镗基本时间 tj＝Lfn＝ll1l2l3fn，l1＝aptankr，l23~5mm；(2~3)；l＝200mm，l30。tj＝2002.2545＝8.13min 0.5250

三、专用夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。

经过与指导教师协商，决定设计工序—粗镗、半精镗、精镗及浮动镗孔ф65H7。1.设计宗旨

设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。

本夹具主要用来粗镗、半精镗、精镗及浮动镗孔ф65H7使其足以满足精度要求。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。

2.夹具设计

由于推销孔与4-M6孔相隔太近，为避免影响刀具，所以我们不能直接利用4-M6孔进行夹紧，在这里我们采用压板的形式在离需要加工的孔的位置稍远的地方对大端面采取对称夹紧，如装配图所示，如此对称两块压板夹紧，夹紧力大，且作用力均衡，减小夹紧力对零件的变形。压板压紧工件还可防止工件在加工过程中的振动和转动。

参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力Ｆ夹与切削力Ｆ之间的关系:Ｆ夹＝ＫＦ

轴向力：Ｆ夹＝ＫＦJ（N）

在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数KK1K2K3.3.零部件的选用

支承板采用标准件；上表面采用铰链压板，因为压板与零件上表面不一定能够完全贴合，造成点受力而不能很好的夹紧，所以使用弧形压块以保证面接触使夹紧力均匀；为保证镗杆受力变形在一定的标准范围内，采用标准件镗套。

4.对机床专用夹具的基本要求（1）稳定地保证工件的加工精度（2）提高机械加工的劳动生产率

（3）结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件（4）应能够降低工件的制造成本

（5）适当提高夹具元件的通用化和标准化程度，以缩短夹具制造周期，降低夹具成本

5.装配图

四、课程设计心得体会

课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，通过这次夹具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次输出轴夹具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与 扩充了输出轴夹具设计等课程所学的内容，掌握输出轴夹具设计的方法和步骤，掌握输出轴夹具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。本次的《机

械制造工艺》课程设计让我又重新温习了书本上的内容，我明白了不论什么时候不管干什么事总是离不开书本，不管什么时候从书上我们总可以找得到我们想要的东西。书上的东西永远是基础的，而基础正是向更深的领域迈进，没有这个基础我们永远都不会享受到成功的喜悦。这次的设计我基本上是满意的，因为这是我和本组同学共同完成的这次设计。在此之前我总是莫名其妙感到茫然，不知道从何下手。或者是产生了干脆抄袭别人的想法，但是这一次彭老师制定的这个计划，每个星期都要询问我们的进度，这样子我感觉从一定程度上避免了同学不自己动脑的坏习惯，虽然杜绝不掉，但是我相信经过这次的课程设计后会有更多的同学愿意自主的完成自己的作业和老师分给他们的任务。而不再愿意抄袭别人的，至少我不会了。通过这次的课程设计使我明白了一个良好的设计思路往往可以省掉一大半的时间，所以我感觉 今后不论设计什么，一定要在设计思路上下工夫，哪怕前期很慢很慢，但是一旦有了思路那么后期的制作 就会势如破竹，会节省很大一部分的时间的。所以我建议同学们以后一定要在这方面下工夫。还有在绘制各种零件图或毛坯图的时候，一定要细心不能马虎一点，因为这些图都比较烦琐，所以必须一步一步来，不可贪图方便。在最后仍然要再次谢谢老师对我们辛勤的辅导，我们一定不会辜负您的期望，请您放心。老师您辛苦了！谢谢您。

参考文献

1、邹青 《机械制造技术基础课程设计指导教程》 机械工业出版社

2、吴拓 方琼珊 《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》机械工业出版社

3、范思冲 《画图几何与机械制图》 机械工业出版社

4、邹青 《机械制造技术基础课程设计指导教程》 机械工业出版社

5、吴宗泽 罗盛国 《机械设计课程设计手册》 高等教育出版社

6、崇凯 《机械制造技术基础课程设计指南》化学工业出版社

7、《实用机械加工工艺手册》 主编陈宏钧 机械工业出版

8、《机床夹具设计简易手册》东南大学成贤学院机械工程系