資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 課 程 設 計 名 稱：機械制造工藝及夾具課程設計 院 、 系：機械動力工程學院 機械設計制造及其自動化 姓 名： 班 級： 學 號： 指導教師： 系 主 任： 目 錄 序 言 3 一、零件分析 5 1.1 零件作用 5 1.2 工藝分析 5 二、工藝規(guī)程設計 5 2.1 確定毛坯的制造形式 5 2.2 基準的選擇 5 2.3 制定工藝路線 5 三、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 3.1 外圓表面 6 3.2 長度方向 7 3.3 77.5處φ6孔 7 3.4銑70±1°單槽 7 四、確定切削用量及基本工時 8 4.1銑70±1°單槽 8 4.2鉆26，23，221.5孔φ6孔 9 4.3粗車φ16mm外圓,校驗機床功率及進給機構的強度 9 五、夾具設計 9 5.1 定位基準 10 5.2 切削力,加緊力計算 10 5.3定位誤差 11 5.4夾具結構說明 11 六、總結 12 七、參考文獻 13 序 言 機械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對于我們國家來說，它關系到國計民生的方方面面。近年來機械工業(yè)領域向著高精度、高質量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動化水平日益提高。同時由于機械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進，機械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。 機械制造過程及檢測，檢驗中，都要使用大量的夾具。為了達到提勞動效率，提高加工精度，減少廢品，擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件，如何設計好夾具則成了機械制造的一項重要任務。 機床夾具是夾具中的一種，將其固定到機床上，可以使被加工件對刀具與機床保持正確的相對位置，并克服切削力的影響。使加工順利進行。機床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。 夾具設計中的特點： 夾具的設計周期較短，一般不用進行強度和剛度的計算。 專用夾具的設計對產(chǎn)品零件有很強的針對性。 “確保產(chǎn)品加工質量，提高勞動生產(chǎn)率”是夾具設計工作的主要任務，加工質量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。 夾緊裝置的設計對整個夾具的結局有具定性的影響。設計一個好的夾具可以減少廢品率。 因此，夾具設計要保證以下幾個條件： 1.夾具的結構應與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應。 2.保證工件的精度。 3.保證使用方便與安全。 4.正確處理作用力的平衡問題。 5.注意結構的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。 在機械制造中，為了適應新產(chǎn)品的不斷發(fā)展要求。因此,具設計過程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢： 1.發(fā)展通用夾具的新品種 由于機械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。 廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 2.發(fā)展調整式夾具 3.推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。 4.加強專用夾具的標準化和規(guī)范化。 5.大力推廣和使用機械化及自動化夾具。 6.采用新結構、新工藝、新材料來設計和制造夾具。 本設計屬于工藝夾具設計范圍，機械加工工藝設計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質量及生產(chǎn)成本，在設計中為了適應中批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設計中所采用的零件盡量采用標準件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費用。 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，希望在設計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎。 由于個人能力所限，設計尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。 一、零件分析 1.1 零件作用 該題目所給的零件是與撥叉配合，實現(xiàn)檔位轉換、倒車等作用的一個變速叉軸——倒車零件，由于其工作性質要求零件耐磨強度高，故對該零件的表面精度要求較高。 1.2 工藝分析 零件采用中批量生產(chǎn)，精度及位置度要求高。 1）以?37mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個?37mm的孔，尺寸為76mm的與?37mm孔相垂直的平面，其中主要加工表面為?37mm的孔； 2）以?30mm孔為中的加工表面 這一組加工表面包括：兩個?30mm的孔，以及尺寸為77與兩個?30mm 孔相垂直的內平面，以及兩個孔的外表面； 3）以?10.5mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩個?10.5mm的孔 二、工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為35鋼，考慮到該零件在汽車中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產(chǎn)，因此，毛坯可采用模鍛成型 2.2 基準的選擇 2.2.1 粗基準的選擇： 以?30mm孔一側端面為粗基準，以消除，，三個自由度，然后加一個輔助支承。 2.2.2 精基準的選擇 根據(jù)基準重合和互為基準原則，選用設計基準作為精基準,當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 2.3. 制定工藝路線 （1） 鍛造毛坯 （2） 時效處理去應力 (3) 銑?37mm孔端面。 （4） 擴，粗鉸，精鉸?37mm孔并加工倒角1.5×45°。 （5） 銑尺寸為77mm的孔端面。 （6） 粗銑?30mm孔端面。 （7） 鉆2-? 10.5mm孔。 （8） 鉆，擴? 30mm孔并加工倒角1×45° （9） 銑寬為4mm的槽 （10） 去毛刺 （11） 調質處理：HV220-260 （12） 校直 （13） 無心半精磨φ16外圓 （14） 清洗 （15） 表面感應淬火：HRC45-57 （16） 時效處理 （17） 檢驗 三、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為35鋼，毛坯重量約為2.6Kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鍛造。（由文獻[1]中表2.5-3查得）。 3.孔加工 粗鏜、精鏜、鉆孔、鉸孔、粗銑、精銑， 其各加工余量 粗鏜： -1.6mm 精鏜： -1.0 mm 磨： 0.3 mm 可得出總余量為：1.7+1.3+0.3=3.3 mm 故，該毛坯棒料的直徑為：16+3.3=19.3 mm 通過圓整，取直徑為φ18的棒料。 則有 粗車： 1.0mm 半精車： 0.7 mm 磨： 0.3 mm 3.2 長度方向 加工余量取1.2mm 該毛坯的長度為：280+1.2+1.2=282.4mm，取283mm。 則取加工余量取1.5mm 3.3 77.5處φ6孔 內孔精度為IT8左右，查手冊得加工余量為 鉆孔 0.2 mm 粗鉸孔 0.1 mm 由于毛坯幾道工序都有誤差，因此以上加工余量只是名義余量，再實 際加工過程中再做調整。 3.4 銑70±1°單槽 內孔精度為IT9左右，查手冊得加工余量為 粗銑二槽 2.0 mm 半精銑二槽 1.7 mm 四、 確定切削用量及基本工時 4.1. 銑70±1°單槽 4.1.1 刀具 球頭銑刀 4.1.2切削用量 粗銑70±1°單槽： 通過[1]中表10.4-1可得： 進給量：,根據(jù)X8125機床選 通過[1]中表10.4-9并結合表10.4-16可得： 切削速度： 其中：，，， , 則可得出： 綜上可得： 機床主軸轉速取 故實際切削速度為： 半精銑70±1°單槽： 通過[1]中表10.4-7可得： 進給量： 通過[1]中表10.4-9可得： 切削速度： 其中：，，， ， 則可得出： 綜上可得： 機床主軸轉速取 故實際切削速度為： 4.1.3 切削工時： 粗銑70±1°單槽： 通過[1]中表10.4-43可得： 半精銑70±1°單槽工時： 通過[1]中表10.4-11可得： 則切削時的總工時為： 軸向力、扭矩及功率的計算 通過[1]中表10.4-11并結合表10.4-16可得： 軸向力 其中，，， 則， 扭矩 其中，，， 則， 功率 4.2鉆26，23，221.5孔φ6孔 4.2.1 刀具：高速鋼鉆頭 d。=6.0mm 4.2.2 切削用量查[3]得 進給 ，取 f = 0.1 mm/r N = 636 r/s T =11.6s 4.3粗車φ16mm外圓,校驗機床功率及進給機構的強度 4.3.1 刀具YT15 16 ×25mm 4.3.2 切削用量 進給 f = 0.5 mm/r ，v= 72.9m/min, n = 960r/min 4.3.3 工時t = 18s 4.3.4 機床功率 ji計算得切削力 F= 1025 N，求得 P = 1.2 KW 根據(jù)[2]查得c616機床主電機功率4.5kw，n= 958 r/min 時傳遞最大功率3.44可kw 故機床功率足夠 。 4.3.5 校驗機床進給系統(tǒng)剛度 Fc= 1025 N 同樣軸向力為F = 480N 取導軌摩差力 U=0.1，則進給機構作用；力F= 600 N 而機床 Fmax = 3530N，故機床正常工作。 這里只做三步計算，其他切削用量及工時可查[2]得，具體數(shù)值見各工藝卡 五、夾具設計 為提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，故設計專用夾具 要求: 設計銑70±1°單槽的銑床夾具，應滿足中批生產(chǎn)與盡量選用通用設備的要求。 V型塊是利用圓柱銷和螺釘定位和固定；壓板端是利用螺栓調節(jié)壓板與工件間的距離的，并使用彈簧與單頭螺柱共同輔助壓緊支撐；鉆套和導向孔是利用螺釘和定位銷與底板相連接的，且鉆套是可換的。 通過以上的結構設計，該套夾具就可以在一定的尺寸范圍內的類似工藝過程的工件上通用。（圖一） 圖一 5.1 定位基準 由于在專用夾具上用R4.8面中心難定位，所以選擇定位基準77.5φ6孔中心。 5.2 切削力,加緊力計算 刀具 ：成形銑刀 查[1]取 d = 5.8mm, l =117mm, l1 = 75mm , β= 27°，2φ=118°， ψ=70° 查[1] 表 得 可見扭矩很小，限制其所需要的加緊力很小，可以忽略，只計算由軸 向力產(chǎn)生所需的加緊力 。 根據(jù)[2] P = KFz 基本安全系數(shù) K1 = 1.5 , 加工性質系數(shù) K2= 1.1 刀具鈍化系數(shù) K3= 1.2 , 斷續(xù)系數(shù) K4= 1.2 P = KFz = 3564N 根據(jù)[2]P311 公式列表得加緊力為 Q2= = 4602N 其中f3,f4分別為工件與壓緊裝置和V塊間的摩擦系數(shù)。 5.3定位誤差 5.3.1V型塊的定位誤差： 查[2]P284表得,GB 2208-8 ,V型塊主要尺寸為 N= 24mm, L= 55mm ,其表面誤差為即外圓表面公差. 其中，， ， 。 為使定位誤差對稱分布，在計算V型塊尺寸H和A時，公式中的D值可取定位圓的中間尺寸，即，此時定位誤差： 此處設置專用夾具，用短V形塊。見附圖2 圖2 5.4夾具結構說明 本夾具用于臥式銑床用來加工70±1°單槽的專用夾具，我用了兩個短V型塊和一個菱形銷限制了5個自由度保證加工要求。V用銷定位螺栓固定，螺栓調節(jié)壓頭與工件間的距離的，并使用彈簧與單頭螺柱共同輔助壓緊支撐。 操作說明：如圖，將工件從一端塞進夾具V型塊，并把221.5±0.1的孔在菱形銷中限位，銑削時通過對刀塊來定刀具位置提高了加工效率。 加工不同的槽，可調節(jié)塊的位置及設置，通過以上的結構設計，該套夾具就可以在一定的尺寸范圍內的類似工藝過程的工件上通用。 六、總結 過本次課程設計，對之前所學的各課程有了一次深入的綜合性的總復習，把理論與實踐真正的結合了起來。就我個人而言，本次的課程設計很重要，我從中學到了很多實際要用的知識和鞏固了我所學的專業(yè)理論；讓我對將來要從事的工作有了一定的了解，通過這次課程設計對以后將從事的工作進行了一次適應性的訓練，在設計中充分的鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎。這次設計我信心倍增，但我深知設計來不得半點馬虎，這次設計有不足的地方還請老師指正，總結如下： 1.本次課程設計是對所學知識的一次綜合運用，充分的運用了以前所學知識去分析和解決實際問題，進一步鞏固和深化了基礎知識，同時也是對《機械制造技術基礎》學習的一個升華過程。 2.掌握了一般的設計思路和設計的切入點，對機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設計有了一個全面的認識，培養(yǎng)了正確的設計思路和分析解決問題的能力，同時提升了運用知識和實際動手的能力。 3.進一步規(guī)范了制圖要求，學會運用標準、規(guī)范、手冊和查閱相關資料的本領。 4.我國機械行業(yè)還有很大的發(fā)展空間，需要我們不斷努力。 由于本人水平有限，加之時間短，經(jīng)驗少。文中定有許多不妥甚至錯誤之處，請各位老師給予指正和教導，本人表示深深的謝意。 最后，感謝老師精心的指導 七、參考文獻 [1] 陳宏鈞. 實用機械加工工藝手冊. 機械工業(yè)出版社出版. 2009 [2] 孫儷緩. 機械制造工藝及專用夾具. 冶金工業(yè)出版社出版. 2010 [3] 陳益林. 機械制造工藝學課程設計指導書. 哈爾濱工業(yè)大學出版社. 2010 [4] 朱耀祥. 機械夾具設計手冊. 上?？茖W技術出版社. 2010 [5] 陳秀寧. 機械設計基礎. 浙江大學出版社. 2010 13