摘要此次課程設(shè)計是學(xué)習(xí)完機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)這一門課程后的一次實踐學(xué)習(xí)。所以，他最突出的特點(diǎn)是很強(qiáng)的實踐性。在設(shè)計過程中，主要完成了某零件的工藝卡片與工序卡片的制定，進(jìn)一步熟悉了機(jī)械生產(chǎn)的全過程；同時針對某一指定工序設(shè)計夾具體，實現(xiàn)零件的大批量生產(chǎn)。此次課程設(shè)計的主要意義有：一 進(jìn)一步熟悉所學(xué)課程，并應(yīng)用到實踐，再從實踐中反過來加強(qiáng)對所學(xué)知識的熟悉程度。二 增強(qiáng)知識的綜合運(yùn)用的能力。此次課程設(shè)計，不但設(shè)計到機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)這一門課程，更是對機(jī)械精度設(shè)計與檢測、機(jī)械圖學(xué)與機(jī)械設(shè)計等課程的一次全面復(fù)習(xí)，與綜合運(yùn)用能力的鍛煉。三 增強(qiáng)自主解決問題的能力與設(shè)計能力。AbstractThe curriculum design is another learning after the learning of "Manufacturing Technology" course this time. Therefore, his most prominent feature is the strong practicalism. We have completed the main parts of the process of a card and the process of a development of the card, becoming more familiar with the machinery of the entire process of production; At the same time for a specific folder we design processes and achieve high-volume production parts.The main significance of the curriculum design has the followings:First. To further familiarize themselves with the course, and applied to practice, from practice, in turn, enhance the knowledge of the degree of familiarity withSecond. The curriculum design is not only a totally review of the such courses as "Machinery Manufacturing Technology"、"precision mechanical design and testing"、"mechanical Graphics" and "mechanical design"，but also a exercise comprehensive use of ability.Third. Enhance the ability of independent problem-solving and design capability目錄1左擺動杠桿的工藝分析1.1左擺動杠桿的用途11.2左擺動杠桿的技術(shù)要求11.3左擺動杠桿的工藝分析21.4確定生產(chǎn)類型32確定毛坯、繪制毛坯簡圖32.1選擇毛坯32.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量33擬定左擺動杠桿工藝路線53.1定位基準(zhǔn)的選擇53.2表面加工方法的確定53.3加工階段的劃分63.4工序的集中與分散63.5工序順序的安排63.6確定工藝路線75.1切削用量的計算95.2時間定額的計算106機(jī)床的夾具設(shè)計126.1定位方案設(shè)計126.2導(dǎo)向裝置設(shè)計126.3夾緊裝置設(shè)計136.4夾具體設(shè)計137方案綜合評價與分析138體會與展望131左擺動杠桿的工藝分析 1.1左擺動杠桿的用途 左擺動杠桿主要應(yīng)用在某柴油機(jī)的左擺動器中，包括有中部有定軸管、一端為撥叉、另一端為觸桿的鍛造成型的杠桿體，在其兩觸桿端部各設(shè)有孔，在該兩孔中設(shè)有與其緊密配合的鋼球頭。1.2左擺動杠桿的技術(shù)要求表一 左擺動杠桿的零件技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等級表面粗糙度Raum左擺動桿上面177IT93.2左擺動桿右面IT93.2左擺動桿左面IT93.2右圖孔IT71.6右圖孔IT71.6右圖孔及M10螺紋 M10IT86.4左圖盲孔IT86.4左圖孔IT71.6左圖下槽8IT83.21.3左擺動杠桿的工藝分析 分析零件圖可知，左擺動杠桿的上、左和右端面的粗糙度要求較高，為3.2，所以需要進(jìn)行切削加工。而其他的各表面的粗糙度要求并不高，又因為是大批生產(chǎn)，所以采用鍛造毛坯的方法，其他面無需加工。零件中幾個孔的要求較高，粗糙度為3.2，但孔的直徑較小，所以采取鉆、粗鉸，精鉸的加工以確保精度等級。零件中對形位公差的要求并不高。由此，該零件加工方便，工藝性較好。1.4確定生產(chǎn)類型 該零件為大批生產(chǎn)2確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1選擇毛坯 由于左擺動杠桿在實際應(yīng)用中要承受較大的力，為了增強(qiáng)左擺動杠桿的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯采用鍛件。該零件尺寸不大，且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)、形狀較復(fù)雜，為提高生產(chǎn)率和精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的薄膜斜度為2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-10和表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下的因素2.2.1公差等級 由左擺動杠桿的技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級為普通級。2.2.2鍛件重量已知機(jī)械加工后的左擺動杠桿的重量為1.2Kg，由此可初步估計機(jī)械加工前的鍛件的重量為2.3Kg2.2.3鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對左擺動杠桿進(jìn)行分析計算，可大致確定鍛件的包容體的長度、寬度和高度，即179mm，32mm，24mm。（詳見毛坯圖）;由公式（2-3）和（2-5）可以計算出鍛件的復(fù)雜系數(shù)2.2.4鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該材料為45號鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級。2.2.5零件表面粗糙度由零件圖可知，該左擺動杠桿的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于1.6um根據(jù)上述因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表二表二左擺動杠桿鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量鍛件重量/Kg包容體重量/Kg形狀復(fù)雜系數(shù)材質(zhì)系數(shù)公差等級1.22.3普通級項目/mm機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm備注寬度28表2-101.7-2.2 取2表2-13長度117表2-101.7-2.2 取2表2-13高度24表2-101.7-2.2 取2表2-133擬定左擺動杠桿工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)還有精基準(zhǔn)，通常先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇左擺動杠桿的上端面和左端面為精準(zhǔn)，零件上的很多表面和孔都可以采用他們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。另一方面，我們可以以這兩個面為定位基準(zhǔn)，加工其他的平面和孔，保證“基準(zhǔn)重合”的原則。最后一方面，以這兩個面為定位基準(zhǔn)，在加緊方便。3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)該平整，沒有飛邊、毛刺、或其他的欠缺。本例選擇右端面為粗基準(zhǔn)。3.2表面加工方法的確定 根據(jù)左擺動杠桿零件圖上個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件個表面的加工方法。如表三所示表三左擺動杠桿各表面加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方案備注左端面IT93.2粗銑-半精銑表1-8右端面IT93.2粗銑-半精銑表1-8上端面IT93.2粗銑-半精銑表1-8孔右圖IT71.6鉆-粗鉸-精鉸表1-7孔IT71.6鉆-粗鉸-精鉸表1-7孔IT71.6鉆-粗鉸-精鉸表1-7攻螺紋M10鉆-攻螺紋孔左圖IT86.3鉸表1-7盲孔IT86.3鉆-粗鉸表1-78mm的槽IT83.2粗銑-半精銑表1-82mm槽IT83.2粗銑-半精銑表1-83.3加工階段的劃分 該左擺動杠桿的質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先應(yīng)該將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面和孔的加工精度;然后粗鉆其他的一些孔，再粗鉸、的孔；在精鉸刀加工階段，完成粗糙度為1.6的孔的精鉸加工。3.4工序的集中與分散 由于生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)，采用工序集中的加工工序。采用外能型機(jī)床以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中的原則是工價的裝夾次數(shù)少，可以縮短輔助時間。3.5工序順序的安排3.5.1機(jī)械加工工序遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)-左端面與上端面；遵循“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序；遵循“先主后次”的原則，先加工主要表面-左端面和上端面，再加工次端面-右端面；遵循“先面后孔”原則，先加工三個端面，然偶加工剩下的幾個孔。3.5.2熱處理工序模鍛成型后切邊，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為241-285HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對機(jī)械加工帶來的不利影響。3.5.3輔助工序 半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序;精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該左擺動杠桿工序的安排順序為：基準(zhǔn)加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工-熱處理-主要孔的精加工3.6確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表四列出了撥叉的工藝路線表四工序號工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具1粗銑左右端面及上下端面X51面銑刀游標(biāo)卡尺2半精銑左端面，上端面X51面銑刀游標(biāo)卡尺3半精銑右端面X51面銑刀游標(biāo)卡尺4鉆-粗鉸盲孔四面組合機(jī)床麻花鉆 鉸刀5鉆-粗鉸-攻螺紋四面組合機(jī)床麻花鉆 鉸刀6鉆-粗鉸-精鉸孔四面組合機(jī)床麻花鉆 鉸刀7鉆-粗鉸-精鉸孔四面組合機(jī)床麻花鉆 鉸刀8鉆-粗鉸-精鉸孔四面組合機(jī)床麻花鉆 鉸刀9粗銑-半精銑8mm槽X51銑刀 鉸刀10粗銑-半精銑2mm槽X51銑刀 鉸刀11去毛刺鉗工臺平銼12中檢塞規(guī) 百分尺 卡尺13清洗清洗機(jī)14終檢塞規(guī) 百分尺 卡尺4加工余量、工序尺寸、和公差的確定（只算工序5）查表2-28可得，精鉸余量為 Z精=0.04mm;擴(kuò)孔的余量為Z擴(kuò)=0.96mm；鉆孔的余量為Z=5mm查表1-20可確定各工序尺寸的加工精度等級為：精鉸IT8；擴(kuò)孔IT10；鉆孔IT12根據(jù)上述結(jié)果，查表2-40可知，個工步公差為：精鉸，66.018；擴(kuò)孔，5.855.92；鉆孔55.12其相互關(guān)系參看右圖5切削用量、時間定額的計算只算工序5的切削用量、時間定額5.1切削用量的計算5.1.1鉆孔工步 1）背吃刀量=5mm 2）進(jìn)給量 由表5-12，選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.2mm/r 3)切削速度 由表5-22查得，因為工件為45號鋼，v=20m/min，帶入公式得參照表4-15所列X51型立式機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速取n=590r/min。實際轉(zhuǎn)速為5.1.2擴(kuò)孔工步1）背吃刀量=0.85mm2）進(jìn)給量 由表5-31可查得，取f=0.50 mm/r3）切削速度計算 由表5-31可得 v=2 m/min 參照表4-9所列Z525型立式鉆床單主軸轉(zhuǎn)速，取n=97 r/min。實際轉(zhuǎn)速5.1.3精鉸工步1）背吃刀量=0.15 mm2）進(jìn)給量 查表5-31 f=0.4 mm/r3)切削速度計算 查表5-31可查到 v=4 m/min 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=140 r/min 實際轉(zhuǎn)速 5.2時間定額的計算5.2.1基本時間的計算1）鉆孔 查表5-41，=24 mm， =2 mm =5 mm f=0.2 mm/r, n=590 r/min 帶入2）擴(kuò)孔 根據(jù)表5-41，按=15 ，=1.5，查得=0.56 mm ， =5.3 mm3）鉸孔 根據(jù)表5-41及表5-42 查得 =20 mm ，=22 mm ，l=24 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/min5.2.2輔助時間的計算 根據(jù)經(jīng)驗公式，輔助時間與基本時間的關(guān)系為 =（0.150.2）,本例取=0.15，則各工步的輔助時間為：鉆孔工步：=0.1515.8=2.37s擴(kuò)孔工步：=0.1533.8=5.07s 精鉸工步：=0.1545.6=6.84s5.2.3其他時間計算除了作業(yè)時間之外，每件工序的單位時間還包括布置工作地點(diǎn)時間、休息時間與生理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于是大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作時間是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的2%4%,在此均取3%，則各工序的其他時間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）+(+)計算，他們分別為：鉆孔：+=6%（2.37+15.8）=1.09s擴(kuò)孔：+=6%（5.07+33.8）=2.33s鉸孔：+=6%（6.84+45.6）=3.15s5.2.4單件總時間的計算鉆孔工步：=15.6+2.37+1.09=19.06s擴(kuò)孔工步：=33.8+5.07+2.33=41.2s鉸孔工步：=45.6+6.84+3.15=55.51s5.2.5加工單件總時間T=19.06+41.2+55.5=1115.86機(jī)床的夾具設(shè)計6.1定位方案設(shè)計6.1.1工件在夾具體中的定位通過分析零件可知，6的孔是以15孔的中心軸線、與左端面為設(shè)計基準(zhǔn)，為保證“基準(zhǔn)重合”的原則，選擇以下的定位方案：用定位銷定位，定位銷位于15的孔內(nèi), 限制了兩個方向的平動與兩個方向的轉(zhuǎn)動自由度；用支承釘頂住左端面定位，限制一個方向的平動；用支承釘頂住下端面，與定位銷共同限制一個方向的轉(zhuǎn)動；由上分析，此種定位方案共限制了6個自由度，實現(xiàn)了完全定位，保證加工的準(zhǔn)確性。6.1.2定位誤差的分析由于實現(xiàn)了定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)的統(tǒng)一，所以基準(zhǔn)不重合度誤差為0?；鶞?zhǔn)位移誤差為15孔的加工誤差，所以此種定位方案實現(xiàn)了定位誤差的最小。6.2導(dǎo)向裝置設(shè)計根據(jù)工序7的加工工步：鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔。與加工所用的刀具（銑刀）與機(jī)床（四面組合機(jī)床），采用快換鉆套與襯套想配合的方式作為銑刀與鉆刀的導(dǎo)向裝置?？鞊Q鉆套的選取：根據(jù)經(jīng)驗公式H=（12.5）d可以確定鉆套的高度為615。再根據(jù)表9-10可以選取相應(yīng)的鉆套。襯套的選?。焊鶕?jù)所選的快換鉆套，選取與之配合的襯套。排屑間隙的確定：根據(jù)經(jīng)驗公式h=（0.71.5）d可以確定排屑間隙為4.29，選取6。根據(jù)定位裝置與快換鉆套與襯套，設(shè)計鉆模板。6.3夾緊裝置設(shè)計根據(jù)支承釘釘分布情況與工件的定位方法，采用兩種相輔相成的夾緊方式：夾緊螺釘定位，使夾緊力指向定位基準(zhǔn)；偏心輪夾緊，并使夾緊力指向下端面。此種夾緊方案，能限制所有方向的移動與轉(zhuǎn)動，夾緊可靠，保證加工精度。具體如裝配圖。6.4夾具體設(shè)計根據(jù)定位方案、導(dǎo)向裝置、夾緊裝置的要求，并考慮結(jié)構(gòu)公益性和清除切削等要求，設(shè)計夾具體，具體見夾具體圖。7方案綜合評價與分析此套方案，從機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計到夾具體的設(shè)計，都是在分析零件的功能與工藝性的基礎(chǔ)上展開的。工藝規(guī)程制定合理、規(guī)范，有很強(qiáng)的實用性。夾具體的設(shè)計，從定位方案的設(shè)計，到導(dǎo)向裝置與夾緊裝置的設(shè)計，也是以零件為基本，所以做到合理?？傊?，這套方案合理、規(guī)范，使用性強(qiáng)。8體會與展望通過此次課程設(shè)計，進(jìn)一步復(fù)習(xí)所學(xué)的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、精度設(shè)計與檢測、機(jī)械圖學(xué)與機(jī)械設(shè)計等課程的內(nèi)容，并運(yùn)用到實踐。鍛煉了自己運(yùn)用所學(xué)知識的能力、自己發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力和設(shè)計能力。但通過此次課程設(shè)計，也體會到：所學(xué)知識不扎實，運(yùn)用能力還是不強(qiáng)等自身的不足。這些都將會促進(jìn)我更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。參考文獻(xiàn)1縐青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，20042韓正銅.機(jī)械精度設(shè)計與檢測M.江蘇:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，20073 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