課程設計電機外殼車床夾具

1、機械制造綜合課程設計2011-2012第1學期 題目: 電機外殼車床夾具 學 號： 08120313 姓 名： 魯榮勝 班 級： 0 8級機械設計制造三班 指導教師： 張 渝 成 績： 機電與汽車工程學院 2010年12月目 錄設計任務書一、零件的分析1、零件的作用2、零件的工藝分析二、確定生產類型三、確定毛坯四、工藝規(guī)程設計 1、選擇定位基準 2、制定工藝路線 3、選擇加工設備和工藝設備 4、機械加工余量、工序尺寸及工時的確定五、夾具設計 1、問題的提出 2、夾具設計3、定位誤差分析4、夾具的裝配圖見附圖參考文獻心得體會機械制造綜合課程設計設計任務書設計題目： 電機外殼車床夾具 設計要求：設

2、計加工106mm內孔的車床夾具生產類型：中批量生產毛坯類型：鑄件設計內容：1、繪制產品零件圖 2、確定定位及夾緊方案 3、繪制夾具總裝圖 4、繪制夾具零件圖 5、編寫設計說明書 工序加工要求：1 車內孔102mm至106mm，滿足零件圖要求；2 鑄件圖：3 零件圖： 一、零件的分析 1、電機殼的作用 1）內部固定磁鋼，軸承套等部件 2）在有的型號上起到電機負極的作用（導線型的不起負極作用） 3）固定馬達端蓋、電刷片之用 4）保護內部線圈等功能 2、電機的工藝分析 題目所給的零件是電機殼，它位于電機外表面。從零件圖上可以看出該零件的主要加工表面有： 1）122mm，ra=12.5的外圓表面 2）

3、106mm，ra=3.2的孔 3）零件的兩端面，ra=6.3 4）底座的上表面、下表面及側面 5）8.5mm，ra=12.5的孔及m5，ra=6.3的螺紋孔 6）10mm，ra=12.5的孔及m4，ra=6.3的螺紋孔 7）其他圓角： 3、零件的技術要求： 1）灰鑄鐵ht200，硬度hbs 134200； 2）孔8.5mm軸線對底面c的位置度允差0.04mm 端面對孔122mm軸線的垂直度允差0.03mm 螺紋孔m5軸線對孔122mm軸線的位置度允差0.3mm 螺紋孔m4軸線的位置度允差0.4mm2、 確定毛坯的生產類型 灰鑄鐵ht200的硬度為：布氏硬度hbs 134200。因為該零件要進行

4、中 批量生產，且零件在工作過程中受載荷不大，所以選擇砂型機器造型3、 確定毛坯：四、工藝規(guī)程設計 1）選擇定位基準 基準面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要過程之一?；鶞拭娴倪x擇正確與 否，可以使加工質量得到保證，生產效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大量報廢，使用無法進行，難以在工期內完成加工任務。 本零件以粗加工的表面為粗基準；對精基準而言，本題目以端面為精基準，基本滿足要求。2）制定零件的機械加工工藝路線并選擇定位基準工序一：粗銑122mm的外圓柱表面，以106mm的一個端面為工藝基準。工序二：車削122mm的兩端面，以底座下表面為工藝基準，以122mm 的軸線為定位基準

5、。 粗銑底座的上、左、右、前、后各個表面，以106mm的一 個端面為工藝基準，加工后底座厚8mm，以122mm的端面為定位基 準。工序三：鉆8.5mm的孔，以122mm的端面為定位基準，底座下表面 為工藝基準。工序四：粗鏜106mm的孔，以底座下表面為定位基準； 半精鏜106mm，以底座下表面為定位基準。工序五：拉削6個均勻分布的、寬12mm的凸臺，以106mm的一個端 面為工藝基準。 工序六：攻m5的螺紋孔，以106mm的軸線為定位基準。 工序七：攻m4的螺紋孔，鉆10mm的孔，都以孔122mm的一個端 面及底座下表面為定位基準。 工序八：加工各個圓角。 工序九：清洗。 工序十：終檢。3）

6、選擇加工設備和工藝設備 1）銑削時采用臥式銑床x60，鉆孔采用立式鉆床zh5120型。 鏜孔時采用臥式鏜銑床th6150. 2）采用銑床、鉆床和鏜床的專用夾具，詳細見夾具設計。 3）刀具的選擇，銑刀主要考慮銑刀的材質、直徑和齒數(shù)；麻花鉆考慮的直徑；鏜刀主要考慮材質和加工深度，選用硬質合金。但具體工序的選取還要考慮加工精度和表面粗糙度等問題，所以就單個工序再定。4）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 1）電機殼圓柱外表面 加工余量參照手冊，可選擇：t(mm)偏差粗銑2.0-0.3+0.3毛坯尺寸l=122+2*2.0=126 2)106mm孔的兩端面，與122mm的軸線垂直度公差為0.03mmt

7、(mm)偏差粗車3-0.2+0.2半精車1毛坯尺寸l=115+2*（1+3）=123mm 3）底座上下表面下表面t(mm)偏差粗銑3-0.15+0.15毛坯尺寸l=8+3=11mm 上表面t(mm)粗銑2毛坯尺寸l=l+2=13mm4)底座的左右、前后表面t(mm)粗銑 2毛坯尺寸l左右=120+2*2=124mml前后=100+2*2=104mm 5）在底座上鉆8.5mm的通孔，位置度公差為0.04mm 6）106mm孔。毛坯為通孔，孔表面粗糙度要求為3.2um，并保證直徑偏差為00.007mm，直線度公差為0.3mm，參照金屬切削速查速算手冊，過程如下毛坯102mm粗鏜105mm2z=3半

8、精鏜106mm2z=1 7）6個均勻分布的寬12mm的凸臺，直徑偏差為-0.40.4毛坯106mm拉削114mm2z=8 8）其他孔和加工表面的選擇如下：m5的螺紋孔鉆孔4mm位置度公差為0.3mmm4的螺紋孔鉆孔3mm位置度公差為0.4mm10mm的孔鉆孔10mm圓角連接銑5、 確定切削用量及基本工時 工序一：粗銑122mm的外圓柱表面，以106mm的一個端面為工藝基準。 粗銑：t=2mm 參照金屬切削與刀具實用技術表4-4和表4-10，選擇高速 鋼圓柱形銑刀，l=125mm，z=8，d=80mm。 參照金屬切削與刀具實用技術表4-22,和表4-23選擇如下：=0.25mm/z，=18m/m

9、in 取 機動時間為： 工序二：車削122mm的兩端面，以底座下表面為工藝基準，以122mm的軸線為定位基準。粗銑底座各個表面，以106mm的一個端面為工藝基準，使底座厚8mm。(1)122mm的兩端面粗車：t=3mm 參照金屬切削與刀具實用技術表245，選擇高速車刀ap=3mm，f=1.2mm/r,v=8m/min。（轉）r/min機動時為：min（2）底座上表面與左、右、前、后側面粗銑：t=2mm參照參照金屬切削與刀具實用技術表410，422，433，選擇高速鋼鑲齒面刃銑刀，d=80mm，z=10，l=36mm，f2 =0.25mm/齒,v=20m/min。 =63.66r/min取=68

10、r/min，則mm/min機動時間為“=3.06min(3)底座下表面粗細：t=3m所有數(shù)據(jù)同（2）機動時間為：=1.22min 工序三：鉆、擴8.5mm的孔，以122mm的端面為定位基準，以底座下表面為工藝基準。選用硬質合金麻花鉆，參照參照金屬切削與刀具實用技術表38，選擇如下：fz=0.12mm/r,v=35m/min=1310.7r/min取=1300r/min，則m/min機動時間：=0.21min 工序四：粗鏜106mm的孔，以底座下表面為地為基準；半精鏜106mm，以底座下表面為定位基準。 粗鏜：t=3mm 參考機械制造技術基礎課程設計附表4.13,4.15，選擇如下： 則 取，則

11、 所以機動時間為： 半精鏜：t=1mm 參照機械制造技術基礎課程設計附表4.13,4.15，選擇如下： 則 取則 所以機動時間為： 所以工序五：拉削6個均勻分布的、寬12mm的凸臺，以106mm的端面為工藝基準。 拉削：t =4mm 參考金屬切削與刀具實用技術表5-38,5-7,5-40,5-41，選擇如下：，齒升量 則 取，則 機動時間為： 工序六：攻m5的螺紋孔，以106mm的軸線為定位基準。 選用硬質合金麻花鉆，參照金屬切削與刀具實用技術表3-8，選擇如下：0.12mm/r，v=35m/min 取，則 機動時間為： 所以工序七：攻2個m4的螺紋孔，都以孔122mm的一個端面及底座下表面為

12、定位基準。 選用高速鋼鉆頭，參照金屬切削與刀具實用技術表3-7，選擇如下：，v=24m/min 則 取，則機動時間為：工序八：鉆10mm的孔，以孔122mm的一個端面及底座下表面為定位基準。 選用高速鋼鉆頭，參照金屬切削與刀具實用技術表3-7，選擇如下： ， 則 取，則機動時間為：6、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。（1） 、問題的提出 利用本夾具主要是要用來鏜106mm的孔，孔106mm軸線的直線度允差是0.3mm。在工序五中會對106mm的孔進行拉削，用來加工凸臺，因此在本道工序加工時，主要考慮在保證位置精度的前提下提高勞動生產率，降低勞動強度

13、，而位置精度不是主要問題。 由零件圖可知，孔106mm軸線的直線度允差是0.3mm，且表面粗糙度ra=3.2，為了減小誤差，選擇以定位塊的上表面為定位夾具，并采用靜定螺釘?shù)乃删o來實現(xiàn)夾緊。 夾具的主要定位元件是夾具下夾塊的上表面，削邊銷及壓塊，本道工序零件加工一下夾塊的上表面為基準面進行加工，能基本控制加工誤差。（2） 、夾具設計 定位及定位元件的選擇和設計 （1）根據(jù)工序加工要求，綜合考慮確定定位方案。 （2）下夾塊：以底座下表面定位。尺寸h：h=30mm尺寸a：a1.2，取a=1.2115=138mm尺寸b：b1.2，取b=1.5=1.5120=180mm削邊銷尺寸h：取h=b=8mm直徑

14、d：d=8.5mm壓板尺寸：取寬度=120=40mm長度：，取 =135mm其他的尺寸如下圖：（3） 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。工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在車床上加工，所以工件孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差的一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為：te=dmax-dmin。本工序采用一定位銷，一擋位銷，工件始終靠近

15、定位銷一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底板的水平力，因此，工件不在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。參考文獻：1李昌年主編.機床夾具設計與制造【m】.機械工業(yè)出版社，20072符煒主編.切削加工手冊【m】.湖南科技技術出版，20023劉登平等編著.機床夾具設計與制造【m】.北京理工大學出版社，20084劉杰華等編著.金屬切削與刀具實用技術【m】.20065范云漲等編著.金屬切削機床設計簡明手冊【m】.機械工業(yè)出版社，19976張世昌等編著.機械制造技術基礎高等教育出版社。20077陳立德主編.機械制造技術基礎課程設計.高等教育出版社.20098關慧貞等主編.機械制造裝備設計.機械工業(yè)出版社.2011心得體會：1）對課本知識的認識不夠深刻，并且不熟練，不能融會貫通。2）在畫圖中,距離標準的生產用的工程圖還有一段長的距離，不能熟練運用各種畫圖軟件（cad和ug等），不能理論結合實踐。 3）雖然過程艱辛，但還是