寧XX大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)企板加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)所在學(xué)院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師 年 月 日目 錄前 言11 零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工藝分析32 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1 毛坯的制造形式32.2 基準(zhǔn)面的選擇42.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇42.2.2 精基準(zhǔn)的選擇42.3 制訂工藝路線42.3.1 工藝線路方案一42.3.2 工藝路線方案二52.3.3 工藝方案的比較與分析62.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定62.5 確定切削用量及基本工時(shí)82.5.1 工序：粗銑小頭端面（192端面），使粗糙度達(dá)到6.382.5.2 工序：精銑小頭端面，使粗糙度達(dá)到3.292.5.3工序 翻面，銑大頭端面，使粗糙度達(dá)到12.5102.5.4工序：精、粗、細(xì)鏜孔mm孔112.5.5 工序 鉆617, 8-M10-6H, 6-M12-6H123專用夾具設(shè)計(jì)153.1 問題的指出153.2 夾具設(shè)計(jì)153.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇153.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算153.3 定位誤差的分析163.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明16參考資料18致謝19附 錄20前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校教學(xué)中的一個(gè)主要組成部分,是專業(yè)學(xué)習(xí)過程是最后的一個(gè)主要的實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié),是完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和科學(xué)工作方法重要的實(shí)踐性的過程。 設(shè)計(jì)的目的和要求在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去分析和解決機(jī)械工程實(shí)際問題的能力.熟練生產(chǎn)技術(shù)的工作的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生樹立工程技術(shù)必備的全局觀點(diǎn),生產(chǎn)觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。樹立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究,查閱技術(shù)文獻(xiàn)資料,手冊(cè)進(jìn)行工程運(yùn)籌,圖樣的繪制及編寫技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力. 畢業(yè)設(shè)計(jì),通過到工廠的實(shí)際調(diào)研,對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容有了基本的了解,并仔細(xì)觀察和了解各加工工序的加工過程,查閱了大量的資料,在xx教授的指導(dǎo)下完成了設(shè)計(jì)任務(wù),并編寫了設(shè)計(jì)說明書。就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的技術(shù)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力和經(jīng)驗(yàn)的有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。 1 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是企板，其主要作用是連接其他零件的作用。1.2 零件的工藝分析填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求：（查表1.4-28機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)）1 以115軸為中心的加工部位。包括：尺寸為115的軸，表面粗糙度為3.2, 尺寸為96的與115相接的肩面, 尺寸為100f8()與65H5（）的孔. 尺寸為156與115的孔,6-M12-6H的螺紋孔2.以220X470為加工表面.220X470底面,表面粗糙度為12.5,底面4-12.3. 以140為寬度的2側(cè)面以140為寬度的兩邊側(cè)面,2X8XM10的螺紋孔4.中間寬度為76的矩形槽5.其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量屬于大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。2.2 基準(zhǔn)面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。）2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。2.3 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.3.1 工藝線路方案一工序號(hào)工序內(nèi)容鑄造時(shí)效噴漆10粗銑小頭端面（192端面），使粗糙度達(dá)到6.320精銑小頭端面，使粗糙度達(dá)到3.230翻面，銑大頭端面，使粗糙度達(dá)到12.540鏜孔9650粗鏜孔115至11460精鏜孔，達(dá)到圖紙尺寸公差70銑削（待鉆螺紋孔的）兩側(cè)面，保證尺寸80銑削側(cè)面中間的矩形槽，保證寬度尺寸90鉆側(cè)面8XM10螺紋孔底孔8100攻絲8XM10螺紋孔110翻面，鉆側(cè)面8XM10螺紋孔底孔8120攻絲8XM10螺紋孔130鉆小頭端面（192端面）6XM12螺紋孔底孔10140攻絲6XM12螺紋孔150鉆大頭端面4X17通孔160鉗工打毛刺170檢驗(yàn)180入庫2.3.2 工藝路線方案二工序號(hào)工序內(nèi)容鑄造時(shí)效噴漆10鉆小頭端面（192端面）6XM12螺紋孔底孔1020攻絲6XM12螺紋孔30粗銑小頭端面（192端面），使粗糙度達(dá)到6.340精銑小頭端面，使粗糙度達(dá)到3.250翻面，銑大頭端面，使粗糙度達(dá)到12.560鏜孔9670粗鏜孔115至11480精鏜孔，達(dá)到圖紙尺寸公差90銑削（待鉆螺紋孔的）兩側(cè)面，保證尺寸100銑削側(cè)面中間的矩形槽，保證寬度尺寸110鉆側(cè)面8XM10螺紋孔底孔8120攻絲8XM10螺紋孔130翻面，鉆側(cè)面8XM10螺紋孔底孔8140攻絲8XM10螺紋孔150鉆大頭端面4X17通孔160鉗工打毛刺170檢驗(yàn)180入庫2.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用先加工端面，；方案二是使用鉆削方式加工端面孔。兩相比較起來可以看出，加工端面孔缺少定位基準(zhǔn)，在大批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線一。因此，最后的加工工藝路線確定如下：工序號(hào)工序內(nèi)容鑄造時(shí)效噴漆10粗銑小頭端面（192端面），使粗糙度達(dá)到6.320精銑小頭端面，使粗糙度達(dá)到3.230翻面，銑大頭端面，使粗糙度達(dá)到12.540鏜孔9650粗鏜孔115至11460精鏜孔，達(dá)到圖紙尺寸公差70銑削（待鉆螺紋孔的）兩側(cè)面，保證尺寸80銑削側(cè)面中間的矩形槽，保證寬度尺寸90鉆側(cè)面8XM10螺紋孔底孔8100攻絲8XM10螺紋孔110翻面，鉆側(cè)面8XM10螺紋孔底孔8120攻絲8XM10螺紋孔130鉆小頭端面（192端面）6XM12螺紋孔底孔10140攻絲6XM12螺紋孔150鉆大頭端面4X17通孔160鉗工打毛刺170檢驗(yàn)180入庫以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程卡片”。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“填料箱蓋”零件材料為HT200鋼，硬度為HBS190241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1） 表面考慮到尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為96、115、階梯軸式結(jié)構(gòu)，除115以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為R12.5um,只要粗車就可滿足加工要求,以115為例,2Z=5mm已能滿足加工要求.（2） 表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)（以下簡稱工藝手冊(cè)表2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長度方向>100160mm,故長度方向偏差為 mm.長度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為3.03.5 mm.現(xiàn)取3.0 mm。（4）內(nèi)孔115 ()。查表2.3-9,粗鏜110 2Z=4.5精鏜 114.5 2Z=0.5 (5) 60H8()孔底面加工.按照<<工藝手冊(cè)>>表2.3-21及2.3-231. 研磨余量 Z=0.0100.014 取Z=0.0102. 磨削余量 Z=0.20.3 取Z=0.33. 銑削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6)底面溝槽.采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度. Z=0.5(7) 4孔及2X8M106H孔、6M126H深32孔。均為自由尺寸精度要求。16孔可一次性直接鉆出。2查工藝手冊(cè)表2.320得攻螺紋前用麻花鉆直徑為8.5的孔。鉆孔 8.5 攻螺紋 M1036M126H深32孔查工藝手冊(cè)表2.320得攻螺紋前用麻花鉆直徑為10的孔。鉆孔 10 攻螺紋 M12 2.5 確定切削用量及基本工時(shí)2.5.1 工序：粗銑小頭端面（192端面），使粗糙度達(dá)到6.3本工序采用計(jì)算法確定切削用量加工條件工件材料：HT200，鑄造。加工要求：粗銑小頭端面（192端面），使粗糙度達(dá)到6.3。機(jī)床：X62W臥式車床。刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mmX25mm,k=90°,r=15°=12 r=0.5mm。計(jì)算切削用量確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為3mm，則毛坯長度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a=2mm計(jì)。長度加工方向取IT12級(jí)，取mm。確定進(jìn)給量f:根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)（第三版）（以下簡稱切削手冊(cè)表1.4,當(dāng)?shù)稐U16mmX25mm, a<=2mm時(shí),以及工件直徑為160時(shí)。f=0.50.7mm/r按說明書（見切削手冊(cè)表1.30）取f=0.5 mm/r計(jì)算切削速度: 按切削手冊(cè)表1.27,切削速度的計(jì)算公式為 V=(m/min)2.1式中, =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2。修正系數(shù)k見切削手冊(cè)表1.28,即k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97所以V= =66.7(m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n=253(r/min)按機(jī)床說明書（見工藝手冊(cè)表4.28）與253r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速有230r/min及305r/min?，F(xiàn)選取305r/min。如果選230m/min，則速度損失較大。所以實(shí)際切削速度 V=80m/min 計(jì)算切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1,取L=42mm, L=3mm, L=0mm, L=0mm t=0.59(min)2.5.2 工序：精銑小頭端面，使粗糙度達(dá)到3.2進(jìn)給量: 見切削手冊(cè)表1.4 V=(m/min) = =66.7(m/min)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:n=204(r/min)按機(jī)床選取n=230 r/min。所以實(shí)際切削速度V=75.1 m/min檢驗(yàn)機(jī)床功率: 主切削力F=CFafvk2.2式中：CF=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15k=(k=0.73所以 F=900切削時(shí)消耗功率P=由切削手冊(cè)表1.30中機(jī)床說明書可知,主電動(dòng)機(jī)功率為7.5KW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時(shí),主軸傳遞的最大功率為2.4KW,所以機(jī)床功率足夠,可以正常加工。 檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度:已知主切削力F=598N,徑向切削力F按切削手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算F=CFafVk2.3式中: CF530, x=0.9, y=0.75, n=0k=(k=0.5所以 F=530而軸向切削力F=CFafvk式中: CF=450, x=1.0, y=0.4, n=0k=(k=1.17軸向切削力F=450取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3550N(見<<切削手冊(cè)>>表1.30),故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。切削工時(shí)： t=式中： L=105mm, L=4mm, L=0所以t=2.5.3工序 翻面，銑大頭端面，使粗糙度達(dá)到12.5f=0.41mm/r（見切削手冊(cè)表2.7）r=12.25m/min（見切削手冊(cè)表2.13及表2.14，按5類加工性考慮）按機(jī)床選?。?136r/min（按工藝手冊(cè)表4.2-2）所以實(shí)際切削速度切削工時(shí)計(jì)算：， =10mm， =4mm=2.5.4工序：精、粗、細(xì)鏜孔mm孔（1） 粗鏜孔至114.5mm2Z=4.5mm則Z=2.25mm查有關(guān)資料，確定金剛鏜床的切削速度為v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級(jí)調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)數(shù)。， ， 則：=（2） 精鏜孔至114.9mm2Z=0.4mm， Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/min計(jì)算切削工時(shí)， ， 則：=（3） 細(xì)鏜孔至mm由于細(xì)鏜與精鏜孔時(shí)共用一個(gè)鏜桿，利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精樘相同。f=0.1mm/r=425r/minV=80m/min2.5.5 工序 鉆617, 8-M10-6H, 6-M12-6H（1） 鉆6-17f=0.35mm/rV=17mm/min所以 n=401(r/min)按機(jī)床選?。核詫?shí)際切削速度為：切削工時(shí)， ， 則：=t=6t=60.157=0.942min（2） 鉆2底孔8.5f=0.35mm/rv=13m/min所以n=487r/min按機(jī)床選取實(shí)際切削速度切削工時(shí)， ， 則：=（3） 4深20，孔深24，底孔8.5f=0.35mm/rv=13m/min所以 n=487r/min按機(jī)床選取實(shí)際切削速度切削工時(shí)， ， 則：=（3） 攻螺紋孔2r=0.2m/s=12m/min所以 按機(jī)床選取則實(shí)際切削速度計(jì)算工時(shí)， ， 則：=（4） 攻螺紋4-M10r=0.2m/s=12m/min所以 按機(jī)床選取則實(shí)際切削速度計(jì)算工時(shí)， ， 則：=3專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)工序鉆6-M12螺紋孔的底孔10的鉆床專用夾具。本夾具將用于Z3025搖臂鉆床。刀具為麻花鉆。3.1 問題的指出本夾具主要用來鉆6-M12螺紋孔的底孔10的孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.2 夾具設(shè)計(jì)3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，6孔中，6-M12螺紋孔的底孔10在圓周上均勻分布156,使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，只能以65外圓面作為定位基準(zhǔn)。為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對(duì)12孔進(jìn)行加工。同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用螺旋夾緊。3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為10。 則軸向力：見工藝師手冊(cè)表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420轉(zhuǎn)矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK式中 K基本安全系數(shù)，1.5; K加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;K刀具鈍化系數(shù), 1.1;K斷續(xù)切削系數(shù), 1.1則 F=KF=1.5鉆削時(shí) T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F> F所以,鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。3.3 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動(dòng)夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個(gè)夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個(gè)：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當(dāng)加大螺絲擰緊力以增加力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見附圖3及附圖4。參考資料1.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社2.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社3.機(jī)械制造工藝學(xué)周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社4. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社5. 工藝師手冊(cè) 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社6. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?. 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社8. 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社9.金屬切削手冊(cè)第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社10.幾何量公差與檢測第五版 甘永立 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社 11機(jī)械制造工藝水學(xué)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì) （教材）12機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)13機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書， 機(jī)械工業(yè)出版社14機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 王啟平主編 哈工大出版社15 汽車制造工藝學(xué) 侯家駒主編 機(jī)械工業(yè)出版社16汽車構(gòu)造與修理圖解 唐藝 主編 機(jī)械工業(yè)出版社17汽車傳動(dòng)與行使部分檢修問答 劉文舉 主編 人民郵電出版社19