电机座的工艺及其镗孔夹具设计模板.doc

×××× 学 院

毕 业 设 计（论 文）说 明 书

题 目 AVC1200电机座工艺及其

镗孔夹具设计

学 生

系 别 机 电 工 程 系

专 业 班 级 机械设计制造及其自动化 机制 0 3 3

学 号

指 导 教 师

××××学 院
毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目： AVC1200电机座工艺
及其镗孔夹具设计
系： 机电工程系 专业： 机自 班级： 学号：
学生： 指导老师：
接 受 任 务 时 间
教 研 室 主 任 （署名）
系 主 任 （署名）
1．毕业设计（论文）关键内容及基础要求
AVC1200电机座零件图一张，生产批量为小批量生产（200件）
（1） 零件图一张、毛坯图一张；
（2） 机械加工工艺规程一套；
（3） 工序卡一套；
（4） 夹具装配图一张、夹具零件图一套
（5） 计算机绘图、手工绘图最少一张；
（6） 毕业设计说明书一份。
2．指定查阅关键参考文件
（1） 机械制造工艺手册
（2） 夹具设计手册
（3） 机械零件设计手册
（4） 机械制造技术基础
3．进度安排

设计（论文）各阶段名称
起 止 日 期
1
查阅资料，复习和设计相关知识
.03.05－.03.25
2
进行方案设计，确定基础结构形式
.03.26－.04.10
3
绘图和关键设计计算
.04.11－.05.28
4
完成毕业设计说明书编写
.05.29－.06.05
5
毕业答辩准备和毕业答辩
.06.06－.06.24
注：本表一式三份，系、指导老师、学生各一份

汉字摘要

要设计此零件加工工艺，首先是零件分析；其次是确定毛坯制造形式和制订工艺路线，翻阅《切削余量手册》，确定机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基础工时确实定。专用夹具设计，首先要想好设计方案，找准定位面及各个定位元件所限制自由度。翻阅《夹具设计手册》及《机械制造工艺手册》确定各个夹具体零件具体尺寸。
关键词：工艺 夹具 夹紧 定位

ABSTRACT

To design parts of this processing, the first parts of the analysis; secondly, to determine the blank forms and the development of manufacturing process line, read "Cutting cushion manual," setting machinery allowance, processes size, rough size, cutting parameters and the basic hours of work identified. Special fixture design, the design must first consider good programs, pinpoint positioning face and positioning components of the various restrictions of freedom. Read "Fixture Design Manual" and "Machinery Manufacturing Technology Handbook" establish specific folder size of the specific components.
Keywords : Process Fixture Synchronizing Location

目 录

汉字摘要........................................................................................................Ⅰ
英文摘要........................................................................................................Ⅱ
第一章 绪论..................................................................................................1
第二章 零件分析......................................................................................2
2.1 零件作用.........................................................................................2
2.2 零件工艺分析.................................................................................2
第三章 工艺规程设计..................................................................................3
3.1 确定毛坯制造形式........................................................................3
3.2 基准选择........................................................................................3
3.3 制订工艺路线....................................................................................3
3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定................................4
3.5 确立切削用量及基础工时................................................................6
第四章 专用夹具设计..................................................................................30
4.1 问题提出.........................................................................................30
4.2 夹具设计.............................................................................................30
第五章 设计体会..........................................................................................33
参考文件........................................................................................................34
致谢................................................................................................................35

第一章 绪 论

毕业设计是我们学完了大学全部基础课、技术基础课和专业课以后进行.这是我们在对所学各课程一次深入综合性总复习,也是一次理论联络实际训练,所以,它在我们四年大学生活中占相关键地位。
就我个人而言，我期望能经过这次毕业设计对自己未来将从事工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、处理问题能力，为以后参与祖国“四化”建设打下一个良好基础。
因为能力所限，设计还有很多不足之处，恳请各位老师给指导。

第二章 零件分析

2.1 零件作用
题目所给零件是数控机床AVC1200加工中心电机座。顾名思义，该零件适适用于放置电机，起固定和支撑作用，从而确保该技工中心动力输入。
2.2 零件工艺分析
该零件孔类较多，而且精度要求比较高，并有一定位置要求。其中尺寸要求较高有：62H9，72K6，130H7。可将其分为三部分来加工，具体分述以下：
（1）以底面260为基准加工表面
这一组加工表面关键包含： 电机座底面，尺寸要求长为230，宽为260；右侧面，高为196；上表面，长为165，宽为192；阶梯面，宽为34，高为40；另一阶梯面，宽为38，高为165；和左侧面120圆柱阶台。
这组加工表面之间形位要求关键是：
前面、右侧面和底面垂直度误差为0.01。
（2）以72K6中心线为基准加工表面
这一组加工表面关键包含：72K6、62H9、130H7。
这组加工表面之间形位要求关键是：
130H7和基准同轴度误差为0.01，底面和基准垂直度误差为0.01，前表面和基准平行度误差为0.01。
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。
（3）加工其它表面及孔。

第三章 工艺规程设计

3.1 确定毛坯制造形式
零件材料为HT250，零件为电机座。关键固定和支撑电机。因为电机在工作中比较平稳，所以电机座所受其它冲击力较小，零件产量为小批量生产，零件结构又比较简单，故选择砂型铸件毛坯。
3.2 基准选择
基面选择是工艺规程设计中关键工作之一。基准选择得正确和合理能够使加工质量得到确保，生产率得以提升。不然，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
（1）粗基准选择。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工件，则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作粗基准。依据这个基准选择标准，现选择顶面作为粗基准。因为这个零件是长方体类零件,能够用通用夹具来定位，实现了完全定位，然后进行铣削。
（2）精基准选择。关键应该考虑基准重合问题。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再反复。
3.3 制订工艺路线
工序一 热处理（退火）；
工序二 以顶面为粗基准，粗、精铣底面，选择X63卧式铣床；
工序三 以底面为基准，粗、精铣右侧面，选择X63卧式铣床；
工序四 铣上表面，确保尺寸，选择X63卧式铣床；
工序五 铣前、后表面，确保尺寸，选择X63卧式铣床；
工序六 铣34阶台面，选择X63卧式铣床；
工序七 铣120端面，确保尺寸，选择X63卧式铣床；
工序八 车120外圆面，选择CA6140卧式车床；
工序九 扩毛坯孔分别至、、，选择Z575立式钻床；
工序十 钻、扩50孔，选择Z575立式钻床；
工序十一 钻4-M12深30螺纹底孔10.1，并倒角，选择Z525立式钻床；
工序十二 钻4-M8深20螺纹底孔6.6，并倒角，选择Z525立式钻床；
工序十三 钻2-M8深15螺纹底孔6.6，并倒角，选择Z525立式钻床；
工序十四 钻6-13.5、锪6-20沉头孔，选择Z525立式钻床；
工序十五 钻2-锥销孔10，选择Z525立式钻床；
工序十六 钻4-M6深15螺纹底孔4.9，并倒角，选择Z525立式钻床；
工序十七 粗、精镗110深2盲孔，确保尺寸，选择T612卧式镗床；
工序十八 粗镗孔（不到尺寸），选择T612卧式镗床；
工序十九 镗2×1退刀槽，选择T612卧式镗床；
工序二十 半精、精、细镗孔至尺寸，选择T612卧式镗床，并锪倒角0.5×；
工序二十一 粗、半精、精、细镗孔，选择T612卧式镗床，并锪倒角0.5×；
工序二十二 镗孔，选择T612卧式镗床，并锪倒角0.5×；
工序二十三 以孔中心线为基准粗、半精、精、细镗130H7孔，选择T612卧式镗床，并锪倒角0.5×；
工序二十四 攻4-M12、4-M8、2-M8、4-M6螺纹，Z525立式钻床；
工序二十五 终检。
3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定
AVC1200电机座材料为HT250，硬度为164～246HB。生产类型为小批量生产，采取砂型铸造。
依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸以下：
（1）底面（长为260，宽为165）
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》），查表（2.2-2～2.2-5），取尺寸公差等级为11级，加工余量等级为G，则长度方向单方余量为5.5mm，即铸造尺寸为260+5.5×2=271mm；宽度方向余量为6mm，即铸造尺寸为165+6=171mm。
（2）右侧面（高度为196）
查《工艺手册》，表（2.2-2～2.2-5），取尺寸公差等级为11级，加工余量等级为G，则高度方向单方余量为4.5mm，即铸造尺寸为196+4.5×2=205mm。
（3）上表面（长为260，宽为165）
查《工艺手册》，表（2.2-2～2.2-5），取尺寸公差等级为11级，加工余量等级为H，则长度方向单方余量为5.5mm，即铸造尺寸为192+5.5×2=203mm；宽度方向余量为7mm，即铸造尺寸为165+7=172mm。
（4）端面（长为65）
查《工艺手册》，表（2.2-2～2.2-5），取尺寸公差等级为11级，加工余量等级为G，则余量为4mm，即铸造尺寸为65+4=69mm。
（5）外圆表面
查《工艺手册》，表（2.2-2～2.2-5），取尺寸公差等级为11级，加工余量等级为G，则单边余量为3.5mm，即铸造尺寸为120+3.5×2=127mm。
（6）34阶台（高为40）
查《工艺手册》，表（2.2-2～2.2-5），取尺寸公差等级为11级，加工余量等级为G，则余量为3mm，即铸造尺寸为40+3=43mm。
（7）
查《工艺手册》，表（2.2-2～2.2-5），取尺寸公差等级为11级，加工余量等级为H，则单边余量为3.5mm，即铸造尺寸为130-4.5×2=121mm。
（8）52孔
查《工艺手册》，表（2.2-2～2.2-5），取尺寸公差等级为11级，加工余量等级为H，则单边余量为3.5mm，即铸造尺寸为52-3.5×2=45mm。
（9）底面槽（长为165，宽为155，深为4）
查《工艺手册》，表（2.2-2～2.2-5），取尺寸公差等级为11级，加工余量等级为G，则深度余量为4.5mm，即铸造尺寸为4+4.5=8.5mm。
总毛坯尺寸为：
底面：
长：260+5.5×2=271mm 宽：165+6=171mm
右侧面：
高：196+4.5×2=205mm
上表面：
长：192+5.5×2=203mm 宽：165+7=172mm
120外圆：
直径：120+3.5×2=127mm 长：65+4=69mm
底面槽：（长）4+4.5=8.5mm
：130-4.5×2=121mm
52孔：52-3.5×2=45mm
其中，72K6、62H9、130H7三孔精度要求介于IT6-IT9之间，参考《工艺手册》表2.3-10确定工序尺寸及余量为：
① 130H7孔（毛坯尺寸121）：
粗镗：128 2Z=7mm（双边余量）
半精镗：129.3 2Z=1.3mm
精镗：129.8 2Z=0.5mm
细镗：130H7 2Z=0.2mm
② 72K6孔（毛坯尺寸45）：
扩孔：62 2Z=17mm
粗镗：70 2Z=8mm
半精镗：71.5 2Z=1.5mm
精镗：71.9 2Z=0.4mm
细镗：72K6 2Z=0.1mm
③62H9孔（毛坯尺寸45）：
扩孔：55 2Z=10mm
粗镗：60 2Z=5mm
半精镗：61.5 2Z=1.5mm
精镗：61.92 2Z=0.42mm
细镗：62H9 2Z=0.08mm
④52孔（毛坯尺寸45）：
镗孔：52 2Z=7mm
⑤52孔：
钻孔：30
扩孔：50 2Z=20mm
3.5 确立切削用量及基础工时
工序二：以顶面为粗基准粗、精铣底面
①粗铣（采取YG6硬质合金端铣刀，）
1）铣削深度及宽度

2）每齿进给量
（《切削用量简明手册》以下简称《切削手册》表3.5）（以后未注书名即为此书），取

3）切削速度和每分钟进给量
即 （《机械制造工艺设计手册》以下简称《机械手册》表3-30）
则
依据机床说明书， 故实际切削速度为

当初，工作台每分钟进给量为

查机床说明书，取
4）切削工时：
式中，（《切削手册》表3.26，对称安装铣刀）则

②精铣（采取YG6硬质合金端铣刀，）
1）铣削深度及宽度

2）每齿进给量

3）切削速度和每分钟进给量
即 （《机械制造工艺设计手册》以下简称《机械手册》表3-30）
则
依据机床说明书， 故实际切削速度为

当初，工作台每分钟进给量为

查机床说明书，取
4）切削工时

式中，依据表3.26，等于铣刀直径，则，故

工序三 以底面为基准，粗、精铣右侧面
①粗铣（采取YG6硬质合金铣刀，）
1）铣削深度及宽度

因为宽度较大，分两次切削
2）每齿进给量
（参考《切削手册》表3.5）
3）切削速度和每分钟进给量
切削速度：参考《机械制造工艺设计手册》（以下简称《机械手册》）表3-30，确定 即
则
现采取X63卧式铣床，依据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-38），取
，故实际切削速度为

当初，工作台每分钟进给量应为

查机床说明书，取
4）切削工时：
式中，（《切削手册》表3.26，不对称安装铣刀）则
（《切削手册》表3.26，不对称安装铣刀）
则

②精铣
采取YG6硬质合金端铣刀，
1）铣削深度及宽度

2）每齿进给量

3）切削速度和每分钟进给量
切削速度：参考《机械手册》表3-30，v取1.5m/s即v=90m/min
则
现采取X63卧式铣床，依据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-38），取
，故实际切削速度为

当初，工作台每分钟进给量应为

查机床说明书，取
4）切削工时：
式中，（《切削手册》表3.26，和铣刀直径相等）则

则

工序四 铣上表面
采取YG6硬质合金端铣刀，
因为表面粗糙度要求不高，故直接一次走刀成型
1）铣削深度及宽度

2）每齿进给量
（参考《切削手册》表3-5）
3）切削速度和每分钟进给量
切削速度：参考《机械手册》表3-30
确定
则
现采取X63卧式铣床，依据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-38），取
，故实际切削速度为

当初，工作台每分钟进给量应为

查机床说明书，取
4）切削工时：
式中，（《切削手册》表3.26，对称安装铣刀）则

工序五 铣前、后表面
采取YG6硬质合金端铣刀，
因为表面粗糙度要求不高，故直接一次走刀成型
1）铣削深度及宽度

2）每齿进给量
（参考《切削手册》表3-5）
3）切削速度和每分钟进给量
切削速度：参考《机械手册》表3-30
确定
则
现采取X63卧式铣床，依据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-38），取
，故实际切削速度为

当初，工作台每分钟进给量应为

查机床说明书，取
4）切削工时（两个面）：
式中，（《切削手册》表3.26，对称安装铣刀）则

工序六 铣34阶台面
采取标准镶齿圆柱铣刀，（《切削手册》表3.11）
1）铣削深度及宽度

2）每齿进给量
（参考《切削手册》表3-5）
3）切削速度和每分钟进给量
切削速度：参考《机械手册》表3-30
确定
则
现采取X63卧式铣床，依据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-38），取
，故实际切削速度为

当初，工作台每分钟进给量应为

查机床说明书，取
4）切削工时（两个面）：
式中，（《切削手册》表3.26，对称安装铣刀）则

工序七 铣端面
采取YG6硬质合金端铣刀，
因为表面粗糙度要求不高，故直接一次走刀成型
1）铣削深度及宽度

2）每齿进给量
（参考《切削手册》表3-5）
3）切削速度和每分钟进给量
切削速度：参考《机械手册》表3-30
确定
则
现采取X63卧式铣床，依据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-38），取
，故实际切削速度为

当初，工作台每分钟进给量应为

查机床说明书，取
4）切削工时：
式中，（《切削手册》表3.26，对称安装铣刀）则

工序八 车外圆面（毛坯尺寸为）
刀具：刀片材料为YG6，刀杆尺寸为
机床：CA6140卧式车床

进给量：依据《切削手册》表1.4，当刀杆尺寸为，和工件直径为时

按CA6140车床说明书（见《切削手册》表1.31）取

切削速度：查《切削手册》表1.11确定

确定主轴转速：

按机床说明书（见《工艺手册》表4.2-8），选
所以实际切削速度：

计算切削工时：

工序九 扩
①扩
采取刀具为镶齿套式扩孔钻，，机床Z575立式钻床
1）进给量
依据《切削手册》表2.10，取
查机床说明书，取
2）
则
依据机床说明书，取，故其实际切削速度为

3）切削工时：

②扩
采取刀具为镶齿套式扩孔钻，，机床Z575立式钻床
1）进给量
依据《切削手册》表2.10，取
查机床说明书，取
2）
则
依据机床说明书，取，故其实际切削速度为

3）切削工时：

③扩
采取刀具为镶齿套式扩孔钻，，机床Z575立式钻床
1）进给量
依据《切削手册》表2.10，取
查机床说明书，取
2）
则
依据机床说明书，取，故其实际切削速度为

3）切削工时：

工序十 钻、扩50孔；
①钻孔
1）进给量
依据《机械手册》表3-38及Z575立式钻床说明书，取

2）切削速度
查《机械手册》表3-42，取

则
根据机床说明书，取
3）切削工时：

②扩
选择镶齿套式扩孔钻对孔进行扩孔
1）进给量
依据《机械手册》表3-54要求：

结合机床说明书，取

2）切削速度
依据《机械手册》表3-54，要求

取
则
根据机床说明书，取
3）切削工时：

工序十一 钻4-M12深30螺纹底孔10.1并倒角；
1）进给量
依据《机械手册》表3-38，因为该孔钻孔后用丝锥攻螺纹，所以要乘以系数0.5，即
依据Z525立式钻床说明书，取
2） （《机械手册》表3-42）
则
根据机床说明书，取
3）切削工时（4个孔）：

倒角仍取，手动进给。
工序十二 钻4-M8深20螺纹底孔6.6并倒角；
1）进给量
依据《机械手册》表3-38，因为该孔钻孔后用丝锥攻螺纹，所以要乘以系数0.5，即
依据Z525立式钻床说明书，取
2） （《机械手册》表3-42）
则
根据机床说明书，取
3）切削工时（4个孔）：

倒角仍取，手动进给。
工序十三 钻2-M8深15螺纹底孔6.6并倒角；
1）进给量
依据《机械手册》表3-38，因为该孔钻孔后用丝锥攻螺纹，所以要乘以系数0.5，即
依据Z525立式钻床说明书，取
2） （《机械手册》表3-42）
则
根据机床说明书，取
3）切削工时（2个孔）：

倒角仍取，手动进给。
工序十四 钻6-13.5、锪6-20沉头孔；
①钻
1）进给量
依据《机械手册》表3-38，及按Z575立式钻床说明书，取

2） （《机械手册》表3-42）
则
根据机床说明书，取
3）切削工时（6个孔）：

②锪沉头孔
1）进给量
依据《机械手册》表3-54要求：

结合机床说明书，取

2）切削速度
依据《机械手册》表3-54，要求

取
则
根据机床说明书，取
3）切削工时（6个孔）：

工序十五 钻2-锥销孔10；
①钻孔
1）进给量
依据《机械手册》表3-38及Z525立式钻床说明书，取

2）切削速度
查《机械手册》表3-42，取

则
根据机床说明书，取
3）切削工时（2个孔）：

②铰孔
选择1：50、直径高速钢直柄销子绞刀加工
1） （《机械手册》表3-46）
按机床取
2） 即
则
按机床取
3）切削工时（2个孔）：

工序十六 钻4-M6深15螺纹底孔4.9并倒角；
1）进给量
依据《机械手册》表3-38，因为该孔钻孔后用丝锥攻螺纹，所以要乘以系数0.5，即
依据Z525立式钻床说明书，取
2） （《机械手册》表3-42）
则
根据机床说明书，取
3）切削工时（4个孔）：

倒角仍取，手动进给。
工序十七 将盲孔粗、精镗至110深2盲孔；
①粗镗至
因为余量较大，分两次粗铣
所选刀具为YT5硬质合金，直径为圆形镗刀
1）确定切削深度
依据《机械手册》表3-126，确定（两次余量）
2）确定进给量
依据《机械手册》表3-123，确定
按T612卧式镗床说明书（《工艺手册》表4.2-20）选定

3）确定切削速度
依据《机械手册》表3-123，确定
即
则
按T612卧式镗床说明书，取

4）切削工时（两次切削）：

②精镗至
所选刀具为YT30硬质合金，直径为圆形镗刀
1）确定切削深度
依据《机械手册》表3-126，确定
2）确定进给量
依据《机械手册》表3-123，确定