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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　17 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目：設(shè)計(jì)“法蘭盤(pán)”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及Φ6和Φ4孔的工藝裝備設(shè)計(jì) 班　　級(jí)：機(jī)械05-6班 姓　　名： 李明泰 指導(dǎo)教師： 張 興 元 完成日期： 2008.6.29 一、設(shè)計(jì)題目　　 設(shè)計(jì)“法蘭盤(pán)”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及Φ6和Φ4孔的工藝裝備設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)的要求包括如下幾個(gè)部分： 1．繪制零件圖。 1張 2. 繪制零件毛坯圖。 1張 3. 編制機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張 4．編制零件的機(jī)械加工工藝卡片。 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6. 繪制夾具體零件圖 1張 7．編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（約5000——8000字）。 1份 說(shuō)明書(shū)主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)） （1）．目錄 （2）．摘要（中外文對(duì)照的，各占一頁(yè)） （3）．零件工藝性分析 （4）．機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （5）．指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) （6）．方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 （7）．體會(huì)與展望 （8）．參考文獻(xiàn) 列出參考文獻(xiàn)(包括書(shū)、期刊、報(bào)告等，15條以上) 三、上交材料 1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1張 4.零件的機(jī)械加工工藝卡片 1張 5.夾具裝配圖 6 夾具零件圖 6.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 四、進(jìn)度安排 1.第l～2天查資料，熟悉題目階段。 2.第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)并編制出零件的機(jī)械加工工藝卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫(huà)出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。 7．第19天，完成圖紙和說(shuō)明書(shū)的輸出打印。 8．第20～21天，答辯 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)“法蘭盤(pán)”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，并繪制出法蘭盤(pán)零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，填寫(xiě)工藝卡片，編制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 設(shè)計(jì)意義：通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合， 鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在這個(gè)過(guò)程中我獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從而打下了良好的基礎(chǔ)。 Abstract Design: Design "Speed leverage" of mechanical parts and order processing technology and equipment, and spare parts to map out plans speed lever, rough maps, fixture assembly plans to fill in the card technology, the preparation of curriculum design specification. Design significance: the adoption of the curriculum design, the theory and practice of production, tempered their own analysis of issues, problem-solving skills, I am in the process of analyzing and solving independent parts Machinery Manufacturing Technology, a machine tool design Fixture for the typical process equipment, and improve the structure of design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of a adaptability training, thus laying a good foundation. 目 錄 序言…………………………………………………………… 1、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定…………………… 1.1.零件的工藝分析………………………………………… 1.2.零件的生產(chǎn)類型 …………………………………… 2、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 ……… 2.1.選擇毛坯 …………………………………………… 2.2.確定機(jī)械加工余量 ……………………………… 2.3.確定毛坯尺寸 ……………………………………… 2.4.設(shè)計(jì)毛坯 …………………………………………… 3、選擇加工方法，制定工藝路線…………………… 3.1.定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………… 3.2.零件表面加工方法的選擇…………………………… 3.3.制定工藝路線………………………………………… 4、工序設(shè)計(jì)……………………………………………… 4.1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備………………………… 4.2.確定工序尺寸（工序Ⅸ）………………………… 5、確定切削用量及基本時(shí)間（工序Ⅸ）…………… 5.1.切削用量的計(jì)算…………………………………… 5.2.基本時(shí)間tm的計(jì)算……………………………… 6、夾具設(shè)計(jì)………………………………………… 6.1.定位方案…………………………………………… 6.2.夾緊機(jī)構(gòu)…………………………………………… 6.3.導(dǎo)向裝置…………………………………………… 6.4.夾具與機(jī)床連接元件…………………………… 6.5.夾具體…………………………………………… 7、設(shè)計(jì)體會(huì) …………………………………………… 序言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望老師多加指教。 1、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1零件的工藝分析 法蘭盤(pán)共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 一 以 45 外圓為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 外圓，端面及倒角； 外圓，過(guò)度倒圓； 內(nèi)孔及其左端倒角。 二 以 外圓為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 端面， 外圓，端面，倒角；切槽3×2； 內(nèi)孔的右端倒角。 三 以 的孔為中心加工表面 這一組加工表面包括： 外圓，端面； 外圓，端面，側(cè)面； 外圓； 外圓，過(guò)度圓角；4— 孔和同軸的 孔。 它們之間有一定的位置要求，主要是： （一） 左端面與 孔中心軸的跳動(dòng)度為 ； （二） 右端面與 孔中心軸線的跳動(dòng)度為 ； （三） 的外圓與 孔的圓跳動(dòng)公差為 。 經(jīng)過(guò)對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。 1.2.零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：4200件/年，屬中批量生產(chǎn)。 2、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 2.1. 零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后再?zèng)Q定。 2.2.確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表得，單邊余量在厚度方向?yàn)?.5-2.0mm，水平方向亦為1.5-2.0mm。鍛件孔的單面余量查表得2.0mm. 2.3.確定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 2.4 .設(shè)計(jì)毛坯 （1）確定圓角半徑 查表得： 外圓角半徑 r=2.5mm 內(nèi)圓角半徑 R=8mm （2）確定模鍛斜度 查表得： 模鍛斜度為：5°～10°。 （3）確定分模位置 選擇在主視圖中細(xì)桿兒部分的中心平面為分模面，分模線為直線，屬平直分模線。 （4）確定毛坯的熱處理方式 鋼質(zhì)毛坯經(jīng)鍛造后應(yīng)安排正火，以消除殘余的鍛造應(yīng)力，并使不均勻的金相組織通過(guò)重新結(jié)晶而得到細(xì)化、均勻的組織，從而改善加工性。 3、選擇加工方法，制定工藝路線 3.1.定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)榉ㄌm盤(pán)可歸為軸類零件，執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不 加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），所以對(duì)于本零件可以先以法蘭盤(pán)右端 45的外圓及 90的右端面作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤(pán)夾緊 45外圓可同時(shí)削除 五個(gè)自由度，再以 90的右端面定位可削除 自由考度。 精基準(zhǔn)的選擇：慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體為精基準(zhǔn). 3.2.零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有個(gè)圓、內(nèi)孔、端面、車槽等，材料為HT200。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4—6、表1.4—7、表1.4—8等，其加工方法選擇如下。 一． 外圓面：公差等級(jí)為IT6~IT8，表面粗糙度為 , 采用粗車→半精車→磨削的加工方法。 二． 20內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT7~IT8，表面粗糙度為 ，采用鉆→擴(kuò)→鉸→精鉸的加工方法，倒角用車刀加工。 三． 外圓面：公差等級(jí)為IT13~IT14，表面粗糙度為 ，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。 四． 90外圓：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為粗車—半精車—磨削。 五． 100外圓面：公差等級(jí)為IT11，表面粗糙度為 ，采用粗車→半精車→磨削的加工方法。 六． 右端面：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為粗車。 七． 90突臺(tái)右端面：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為粗車→半精車→精車。 八． 90突臺(tái)左端面：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。 九． 100突臺(tái)左端面：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為粗車→半精車→精車。 十．槽3×2：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為粗車。 十一. 100突臺(tái)右端面：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為粗車→半精車→磨削。 十二. 90突臺(tái)距離軸線34mm的被銑平面:未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為粗銑→精銑. 十三. 90突臺(tái)距離軸線24mm的被銑平面:未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為粗銑→精銑→磨削. 十四.4— 9孔：未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為鉆削。 十五. 4的孔：未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為鉆削。 十六. 6的孔：未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為 ，采用的加工方法為鉆→鉸。 3.3.制定工藝路線 一)工序Ⅰ 粗車 100柱體左端面。 (二)工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。 (三)工序Ⅲ 粗車 100柱體右端面，粗車 90柱體左端面，半精車 100左、右端面、 90左端面，精車 100左端面、 90左端面，粗車外圓 45 、 100、 90，半精車外圓 45 、 90、 100、，車 100柱體的倒角，車 45 柱體的過(guò)度倒圓。 (四)工序Ⅳ 粗車、半精車、精車 90右端面，車槽3×2，粗車、半精車外圓 外圓及倒角。 (五)工序Ⅴ 精車Φ100左端面、Φ90右端面 (六)工序Ⅵ 粗銑、精銑 90柱體的兩側(cè)面。 (七)工序Ⅶ 鉆 4孔，鉸 6孔。 (八)工序Ⅷ 鉆 4—9孔。 (九)工序Ⅸ 磨削B面，即 外圓面、 100右端面、 90左端面。 (十)工序Ⅹ 磨削外圓面 100， 90、 。 (十一)工序Ⅺ 磨削 90突臺(tái)距離軸線24mm的側(cè)平面。 (十二)工序Ⅻ 刻字刻線。 (十三)工序ⅩⅢ 鍍鉻。 (十四)工序XIV 檢測(cè)入庫(kù)。 4、工序設(shè)計(jì) 4.1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 由《工藝手冊(cè)》選用 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。 4.2.確定工序尺寸（工序Ⅸ） 由表可查得，Φ6mm的孔精鉸余量Z精鉸=0.2mm；鉆孔余量Z鉆=5.8mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT9；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030mm；鉆：0.120mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：Φ6+0.0300mm；鉆孔：Φ5.8+0.1200mm. 5、確定切削用量及基本時(shí)間（工序Ⅸ） 5.1.切削用量的計(jì)算 （1）鉆孔工步 一)鉆 孔 選用Z525型搖臂鉆床。 （1）刀具選擇： 由《工藝手冊(cè)》選用 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。 （2）確定切削用量： 查《切削用量手冊(cè)》f=0.18～0.22mm/r,由鉆床取f=0.20mm/r.由《切削用量手冊(cè)》取V =0.46m/s=27.6m/min =197r/m 由Z35鉆床取n =1700r/min. 故VC = = =21m/min. (3)基本工時(shí)： 其中L1=10，L2=0，L=12.5 T =0.07min (二) 鉸 6孔 （1）刀具選擇： 6高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4—0.6,耐用度T=60min。 （2）確定切削用量： （a）加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手冊(cè)》f=0.27—0.33mm/r，由《工藝手冊(cè)》f=0.26mm/r。 (b)確定切削速度： 計(jì)算切削速度V = ，其中KV=1，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3 V = 0.21m/s=12.8m/min n = = =679r/min 取n =670 V = 3.67 （3）基本工時(shí)： 其中L1=10，L2=2，L=7 T=0.345 6、夾具設(shè)計(jì) 6.1.定位方案 工件以一端面和Φ20孔為定位基準(zhǔn)，采用平面和定位銷組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個(gè)自由度、短銷銷限制2個(gè)自由度，圓柱銷限制一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，平面限制所有六個(gè)自由度都被限制了。 6.2.夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。螺栓夾緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)擰螺母實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的上表面夾緊。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動(dòng)。由于夾緊力與鉆孔時(shí)產(chǎn)生的力方向相同，所以可免去夾緊力的計(jì)算。 6.3.導(dǎo)向裝置 采用鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.2-1999。鉆套高度H=15mm，排削間隙h=4mm. 6.4.夾具與機(jī)床連接元件 在夾具體上設(shè)計(jì)座孔，用T形螺栓固定。 6.5.夾具體 由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面與定位圓柱銷在安裝時(shí)垂直度在Φ20范圍內(nèi)允差0.1mm. 7、設(shè)計(jì)體會(huì) 在這次設(shè)計(jì)中，我明確設(shè)計(jì)目的.綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了自主動(dòng)手能力.將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái).在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過(guò)很多的錯(cuò)誤,但是這并不影響我學(xué)習(xí)知識(shí)的積極性,我懂的設(shè)計(jì)人員的艱辛,也對(duì)他們的付出表示敬意.經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我有了更充分的自信.我相信一切困難都會(huì)有解決的辦法.同時(shí)通過(guò)這次設(shè)計(jì)為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1]哈爾濱工業(yè)大學(xué) .《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.上海科學(xué)技術(shù)出版社 .1990。 [2]顧崇衡 .《機(jī)械制造工藝學(xué)》.陜西科學(xué)出版社.1995。 [3]鄒青 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 . 機(jī)械工業(yè)出版社，200.8。 [4]崇凱 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》.化學(xué)工業(yè)出版社 .2006.12。 [5]周開(kāi)勤 .《機(jī)械零件手冊(cè)》.高等教育出版社 .1994。 [6]大連組合機(jī)床研究所 .《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》.機(jī)械工業(yè)出版社 .1978。 [7]李云..《機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社 .1997.8。 [8]孟少農(nóng)..《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1991.9。 [9]李慶壽.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1984。 [10]于駿一 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。 [11]薛源順..《機(jī)床卡具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。 [12]趙家奇 .《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)—2版》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000.10。 [13]陶崇德.葛鴻翰 .《機(jī)床夾具設(shè)計(jì).第二版》.上海：上?？萍技夹g(shù)出版社 .1989。 [14]黃健求..《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》. 機(jī)械工業(yè)出版社 .2005。 [15]楊叔子. 《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》. 機(jī)械工業(yè)出版社 .2000。