安 徽 機(jī) 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計 課 程 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具 題 目 方套 的工裝設(shè)計 系 部 機(jī)械工程系 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 設(shè)計時間 目錄 目錄 設(shè)計任務(wù)書 . 課程設(shè)計說明書正文 . 緒論 . 一 . 零件的分析 (一 ) 零件作用 . （二） 零件的工藝分 析 二 設(shè)計 . (一 )確定毛坯的制造形式 . （二） 基面的選 擇 . （三） 制定工藝路線 （四） 確定 毛坯 的加工余量及毛胚尺寸，設(shè)計 毛坯 零件綜圖合 . （五）工序尺寸的確定 . (六 )確定切削用量及基本工時 . 三 專用夾具設(shè)計 . . （一）設(shè)計主旨 . (二 )夾具設(shè)計 四 . 課程設(shè)計心得體會 . 致謝 參考文獻(xiàn) . 設(shè)計任務(wù)書 安 徽 機(jī) 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 機(jī)械制造工藝 學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計 題目 設(shè)計“方套”零件的機(jī)械加工工藝規(guī) 程及工藝裝置 （生產(chǎn)綱領(lǐng)： 5000） 設(shè)計內(nèi)容 ： 1、產(chǎn)品零件圖 2、產(chǎn)品毛坯圖 3、機(jī)械加工工藝過程卡片 4、機(jī)械加工工序卡片 5、夾具設(shè)計裝配圖 6、夾具設(shè)計零件圖 7、課程設(shè)計說明書 班級： 機(jī)制 3062 設(shè)計者： 劉武 指導(dǎo)教師 ： 鮑教授 教研室主任： 年 月 日 緒論 機(jī)械加工工藝與工裝課程設(shè)計是學(xué)生學(xué)完了機(jī)械制造工藝與裝備課程后，對機(jī)械加工工藝過程、機(jī)械加工工藝和機(jī)床 夾具結(jié)構(gòu)進(jìn)一步了解的練習(xí)性的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過程，是對學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實踐的能力培養(yǎng) 應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項給定的設(shè)計任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計說明書，并正確繪制有關(guān)圖表。 在課程設(shè)計工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。 應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進(jìn)行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗、測試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實 際問題的能力。 通過課程設(shè)計，應(yīng)能樹立正確的設(shè)計思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)；在工作設(shè)計中，應(yīng)能樹立正確的工程意識與經(jīng)濟(jì)意識，樹立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)與全局觀點(diǎn) 該課程設(shè)計是學(xué)完本課程之后的一項重要的實踐，是我們步入社會的一次深刻的鏈接，考察了我們獨(dú)立設(shè)計，計算，繪圖和分析的能力，同時提高了我們查閱各種設(shè)計手冊的能力，通過該課程設(shè)計我們了解了夾具設(shè)計的一般步驟，需要用到的一些結(jié)構(gòu)都需要我們認(rèn)真查閱后繪制到圖紙上，通過課程設(shè)計我們學(xué)會了很多課本上沒有的知識。 一、 零 件的分析 （ 如 圖 1所示 方套 零件 圖 ，下面就該零件的工藝分析過程進(jìn)行分析） 圖 1 (一 ) 零件作用 題目所給的零件方套用于其他零件的配合，要求有一定精度要求及適當(dāng)剛度與強(qiáng)度，材料為 45 鋼 方槽位聯(lián)接結(jié)面用于呈受傳遞力之用。 （二） 零件的工藝分 析 方套零件主要 有以 方孔和以 深孔為中心的倆組加工表面。 1， 是以 方孔為中心的加工表面 。 這組加工表面 有 方孔面上頂面，凸臺面 及其周圍的 5 個直徑為 （直徑為 14 的）孔面。 2. 以 深孔為中心的加工表面， 兩側(cè)面及底面，與底面成 26 度的斜面。 二 (一 )確定毛坯的制造形式 零件的材料為 45 鋼，要求有一定的強(qiáng)度要求，輪廓尺寸不大，且形狀亦不太復(fù)雜，又屬大批大料生產(chǎn)，做毛坯可采用模鍛成型。 毛坯尺寸通過查表與計算加工余量后決定。 （二） 基面的選 擇 就 基面的選 擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn) 率。否則會使加工過程出現(xiàn)許多問題，產(chǎn)生廢品，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 1. 粗基準(zhǔn)的選擇 按照促基準(zhǔn)的選擇原則，為保證不加工面和加工面的位置 要求，應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)，故此處應(yīng)選擇 面，在以銑好的 A 面作為基準(zhǔn)銑 樣符合互為基準(zhǔn)的原則。 2. 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題 。當(dāng)工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合 時，應(yīng)進(jìn)行尺寸換算。主要以加工好的 （三） 制定工藝路線 制定工藝 路線應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批大量生產(chǎn)的條件下，可采用萬能機(jī)床配以專用夾具， 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)，以降低生產(chǎn)成本。 1、工藝路線方案一 工序 1：模鍛 工序 2：熱處理（正火） 工序 3：銑 A 面 工序 4：銑 B 面 工序 5：銑 凸臺 弧面 工序 6：銑左右兩側(cè)面 工序 7：銑下 側(cè) 面 工序 8：銑上 側(cè) 面及與圓弧 交的 臺階 面 工序 9：銑 30 的 方槽 工序 10：倒角 工序 11：鉆 90 度鎖緊螺釘孔 工序 12：用麻花鉆鉆 5鉆通 工序 13：用 锪 孔鉆 锪 54 的孔 工序 14：用深孔鉆鉆 8 的孔 工序 15：絞 8 的孔 工序 16：去毛刺 工序 17：檢驗 工序 18：入庫 2、工藝路線方案二 工序 1：模鍛 工序 2：熱處理（正火） 工 序 3：銑 A 面 工序 4：銑 B 面 工序 5：銑凸臺 弧面 工序 6：銑左右兩側(cè)面及下側(cè)面 工序 7：銑上側(cè)面及與圓弧 交的臺階面 工序 8：銑 30 的方槽 工序 9：倒角 工序 10：鉆 90 度鎖緊螺釘孔 工序 11：用麻花鉆鉆 5鉆通 工序 12：用 锪 孔鉆 锪 54 的孔 工序 13：用深孔鉆鉆、絞 8 的孔 工序 14：去毛刺 工序 15：檢驗 工序 16：入庫 3、工藝方案的比較與分析 上述兩種方案 均無原則性錯誤，但方案一工序太分散不利于提高加工精度及生產(chǎn)率，方案二比方案一工序集中減少了裝夾次數(shù)有利于提 高加工精度及生產(chǎn)率， 考慮到 便與裝夾和 提高加工精度及生產(chǎn)率所以 確定 方案為。 工序 1：模鍛 工序 2：熱處理（正火） 工序 3：銑 A 面 工序 4：銑 B 面 工序 5：銑凸臺 弧面 工序 6：銑左右兩側(cè)面 工序 7：銑下端面 工序 8：銑上側(cè)面及與圓弧 交的臺階面 工序 9：銑 30 的方槽 工序 10：倒角 工序 11：鉆 90 度鎖緊螺釘孔 工序 12：用麻花鉆鉆 5鉆通 工序 13：用 锪 孔鉆 锪 54 的孔 工序 14：用深孔鉆鉆、絞 8 的孔 工序 15：去毛刺 工序 16：檢驗 工序 17：入庫 （四） 確定 毛坯 的加工余 量及毛胚尺寸，設(shè)計 毛坯 零件綜合圖 (1) 確定機(jī)械加工余量：鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。確定時根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由附表 1 可查的除孔外表面加工余量。 1 鍛 件 質(zhì) 量 ： 零 件 質(zhì) 量 m= v 零件質(zhì)量估算 毛坯質(zhì)量 為 2 加工精度 ：零件的各表面均為一般加工精度。 3 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S 為 S=M 鍛件 /M 外輪廓包容體 M 外輪廓包容體 =2050g= 故 S=2/下表 1查得形狀復(fù)雜系數(shù)為 S，屬一般級別 表 1 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S 級別 級別 簡單 一級 1 復(fù)雜 復(fù)雜 4=表 4 方套毛坯（鍛件）尺寸允許偏差 /件尺寸 偏差 根據(jù) 33 + 表 3 84 + 表 2 26 + 表 2 2 確定圓角半徑：本鍛件 H/B 皆小于 2；故可用 下式計算 圓角半徑 r=簡化起見，以最大 H 計算 r=(.5) (取 r= 3 確定拔模角度： L/B=84/84=1 H=37/84=【 1】中附表 4 得 a=5 度 4 確定分模位置；由毛坯圖所示 5 確定毛坯熱處理形式。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，并細(xì)化，均勻組織， 從而改善其加工性能。 五、工序尺寸的確定 因 該零件 圖的精度要求不高，每個加工面經(jīng)過一道工序加工均能達(dá)到圖紙所示的要求的尺寸，形狀，位置，精度。 工序號 工序尺寸 3 35 4 33 5 30+1 52 54 13 Ø 80+(六 )確定切削用量及基本工時 加工條件 ： 45 鋼正火 ，模鍛 ， b=650工序 3：銑 A 面 選用機(jī)床 刀 為鑲齒套式端面銑刀 （高速鋼） ,外經(jīng)為 100數(shù) 20 見 2中表 37 , 每齒 進(jìn)給量 取 z 見 【 3】 中表 2削速度 20m/ =45m/ 取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/按機(jī)床選取 00r/【 3】中表 3實際切削速度 v=000=000 m/1.5 m/ 工作臺的每分鐘進(jìn)給量 mm/00mm/機(jī)床說明書及【 2】中表 37，剛好有 00 mm/直接選用。 切削工時： (l+l1+l2+l3+d)/(80+10+10+100)/100 序 4：銑 B 面 選用機(jī)床 刀 為鑲齒套式端面銑刀（高速鋼） ,外經(jīng)為 100數(shù) 20 見 2中表 齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/按機(jī)床選取 00r/【 3】中表 3實際切削速度 v=000=000 m/1.5 m/ 工作臺的每分鐘進(jìn)給量 mm/0 mm/機(jī)床說明書及【 2】中表 37，剛好有 0 mm/直接選用。 切削工時： (l+l1+l2+l3+d)/(80+10+10+100)/50 序 5：銑凸臺 弧面 選用機(jī)床 式升降臺數(shù)控銑床，銑刀為立銑刀 26 L=100見【 2】中表 F=100 mm/N=800 r/v=000=000 m/m/ 銑刀的行程：作圖計算 L=l+l1+l2+00 切削工時： ：銑左右兩側(cè)面 選用機(jī)床 銑刀為立銑刀（高速鋼） 10 齒數(shù) 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機(jī)床選取 90 r/實際切削速度 v=000=000 m/8.5 m/削工時： (l+l1+2(80+1515)/序 7：銑下端面 選用機(jī)床 銑刀為立銑刀（高速鋼） 10 齒數(shù) 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機(jī)床選取 90 r/實際切削速度 v=000=000 m/8.5 m/削工時： l+l1+(80+1515)/序 8：銑上側(cè)面及與圓弧 交的臺階面 選用機(jī)床 銑刀為立銑刀（高速鋼） 10 齒數(shù) (1) 工步 1： 銑上側(cè)面 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機(jī)床選取 90 r/實際切削速度 v=000=000 m/8.5 m/削工時： l+l1+(80+1515)/2) 工步 2： 銑與圓弧 交的臺階面 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機(jī)床選取 90 r/實際切削速度 v=000=000 m/8.5 m/削工時： l+l1+(80+1515)/總切削工時： tm=t1+ 序 9：銑 30+選用機(jī)床 高速鋼鑲齒三面刃 銑刀 160L=30數(shù) 6 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/9.7 r/按機(jī)床選取 0r/實際切削速度 v=000=000 m/m/削工時： l+l1+l2+d)/(33+20+10+160)/中 : 切入 0出 0l=33 d=160序 10：倒角 選用機(jī)床 銑刀為立銑刀（高速鋼） 10 齒數(shù) 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn) 給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機(jī)床選取 90 r/實際切削速度 v=000=000 m/8.5 m/圖計算銑刀的路徑 L=2（ l1+l2+l3+l4+l5+=2（ 0+10+12+10+10）=105.4 切削工時： ：鉆 90 度鎖緊螺釘孔 選用機(jī)床 8 的沉頭孔鉆 進(jìn)給量 f =r 見【 3】中表 2削速度取 0m/ 見【 3】中表 2000 d=1000x8 r/194 r/按機(jī)床選取 60r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=000=000 m/削工時： l+(5+3)/序 12：用麻花鉆鉆 5鉆通 選用機(jī)床 麻花鉆 進(jìn)給量 f =r 見【 3】中表 2削速度取 0m/ 見【 3】中表 2000 d=1000 r/124 r/按機(jī)床選取 60r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=000=000 m/削工時： l+l1+(30+6+3)/0.2 中 : 切入 出 l=30工序 13：用 锪 孔鉆 锪 54 的孔 選用機(jī)床 14 的 锪 孔鉆 根據(jù)有關(guān)資料， 锪 孔時進(jìn)給量及 切削速度均為鉆孔式的 1/2 1/3 故進(jìn)給量 f = =r 取 f =r 切削速度取 0 m/m/ 000 d=02.5 r/按機(jī)床選取 72r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=000=000 m/削工時： l+(25+5)/中 : 切入 , l=25工序 14：用深 孔鉆鉆、絞 8 的孔 選用機(jī)床 8 的麻花鉆 及 8 的鉸刀 (1) 工步 1： 用深孔鉆鉆 8 的孔 進(jìn)給量 f =r 見【 3】中表 2削速度取 0m/ 見【 3】中表 2000 d=1000x8 r/194r/按機(jī)床選取 60r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=000=000 m/削工時： l+l1+(80+10+4)/中 : 切入 0出 l=80(2) 工步 2： 絞 8 的孔 進(jìn)給量 f =2f 鉆 =mm/r 切削速度取 1/21/3)v 鉆 取 =m/2 m/ 見【 3】中表 2000 d=1000x8 r/77r/按機(jī)床選取 92r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=000=000 m/削工時： l+l1+(80+10+4)/中 : 切入 0出 l=80三、專用夾具設(shè)計 為了提高勞動效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，通常需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過和指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第九道工序 銑 30+.1 方槽 的銑床夾具。本夾具用于 式銑床。 高速 鋼鑲齒三面刃銑刀 。 （一）設(shè)計主旨 本夾具主要用來粗 銑深 30+ 30+ 方 槽，因為采用直徑為160 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 銑削 30+.1 方槽 ,因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮 如何提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。 （二）夾具設(shè)計 1、定位基準(zhǔn)的選擇 經(jīng)分析可知，由于 32 孔和其兩端面已經(jīng)經(jīng)過精加工，且采用 32 孔定位便于保證加工質(zhì)量和位置要求，避免了夾具在結(jié)構(gòu)上過于復(fù)雜，因此采用 32 的孔作為主要定位基準(zhǔn)面。為了保證加工強(qiáng)度采用輔助 支承。 2、切削力及夾緊力的計算 切削刀具： 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 ， 160z=26，則 F= 中， f=650， =2 f= e=6 z=26 60 n=475 F=30× 3× 20/4750= 平分力： 直分力： 緊力計算： F 計 其中 F 計 =, 基本安全系數(shù)， 加工性質(zhì)系數(shù)， 刀具鈍化系數(shù)， 斷續(xù)切削系數(shù)， 則 F 計 =此，夾緊力大于切削力，故本夾具可安全工作。 3、定位誤差分析 、定 位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為 32 的短心軸和相應(yīng)的平面，因此該定位軸的尺寸與公差與相配的孔的尺寸公差相同，即為 32 、基準(zhǔn)不重合誤差：因其定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合，因此存在基準(zhǔn)不重合誤差。為自由誤差，由毛坯決定。 、基準(zhǔn)位移誤差： 因為是心軸和孔定位，因此，存在基準(zhǔn)位移誤差。 Y= D+ d+ 、夾具設(shè)計及操作的簡要說明 在設(shè)計夾具時，為了提高生產(chǎn)率，應(yīng)使夾緊裝置簡單易于裝夾。為了滿足夾緊力要求采用螺紋螺母夾緊。 夾具上 裝有對刀塊，可使夾具在一批零件加工之前與塞尺配合使用很好的對刀；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機(jī)床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖見附圖 課程設(shè)計心得體會 短暫的兩周工藝夾具設(shè)計實習(xí)在匆匆忙忙中過去了，這次的實習(xí)讓我受益非淺，學(xué)到了很多新的東西， 比如工藝設(shè)計的流程，加工方案的確定，加工的順序，刀柄刀具的選擇，切削用量的選擇，以前這些數(shù)據(jù)都是隨便定的，通過這次的實習(xí)才知道真正設(shè)計的時候都是要通過查閱相關(guān)的手冊得來的。 在兩個星期中，我們學(xué)習(xí)了零件的工藝分 析、機(jī)床的選用，零件工藝方案設(shè)計，包括進(jìn)給路線、加工余量、切削用量、機(jī)床夾具的選擇等內(nèi)容。最終完成零件的機(jī)械加工工藝過程卡片，工件的定位和夾緊方案草圖，并且在學(xué)習(xí)以上知識的同時也練習(xí)了 控仿真加工、數(shù)控機(jī)床加工等知識，既完成了課程，又對以往學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行了完整的復(fù)習(xí)，可以說是一舉多得。大大提高了我們的專業(yè)水平，培養(yǎng)了我們掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)我們掌握實驗、測試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉我們分析與解決工程實際問題的能力。給我們 樹立正確的設(shè)計思想和培養(yǎng)我們嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。 在過幾個月我們即將踏入工作崗位，這次實習(xí)正好為我們的未來的打下堅實的基礎(chǔ)，讓我們更好的適應(yīng)工作環(huán)境，同時也鍛煉了我們堅韌不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。使我們的專業(yè)知識和水平更加的完善。 我們要發(fā)揚(yáng)實習(xí)期間的能力和精神，成為社會有用的人才就，為自己開創(chuàng)美好的未來。 在我實習(xí)過程中，我的設(shè)計老師高老師給了我很大的幫助，我了解到了什么叫工藝設(shè)計，怎么樣去完成一個工件的全部工藝流程，通過查手冊，找數(shù)據(jù)，給設(shè)計過程中 的所有數(shù)據(jù)都能有一個詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，這是我的最終學(xué)習(xí)目的，現(xiàn)在的學(xué)習(xí)為的就是以后在工作當(dāng)中的熟練運(yùn)用，我想在這兩周的實習(xí)中我的確學(xué)到了很多東西，同時也懂得了很多做人的道理 致謝 。 參考文獻(xiàn) 【 1】 機(jī)械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計指導(dǎo)書 倪森壽 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 【 2】 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 【 3】 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程 設(shè)計指導(dǎo)書 吳拓 方瓊珊 編 機(jī)械工業(yè)出版社