0049-c1318自動(dòng)車床手柄機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工M16孔的夾具設(shè)計(jì),c1318,自動(dòng),車床,手柄,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,m16,夾具,設(shè)計(jì) 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目：c1318自動(dòng)車床手柄機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工M16孔的夾具設(shè)計(jì) 任 務(wù) 書 一、設(shè)計(jì)題目:c1318自動(dòng)車床手柄機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工M16孔的夾具設(shè)計(jì) 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機(jī)械加工工藝過程卡片 1張 4．編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片 1張 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個(gè)零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設(shè)計(jì)說明書，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)全部?jī)?nèi)容。（約5000-8000字） 1份 四、進(jìn)度安排 本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 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，編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫出草圖，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，完成夾具裝配圖的繪制。 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)說明書的編寫。 7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。 8．第20～21天，答辯 五、指導(dǎo)教師評(píng)語 該生設(shè)計(jì)的過程中表現(xiàn) ，設(shè)計(jì)內(nèi)容反映的基本概念及計(jì)算 ，設(shè)計(jì)方案 ，圖紙表達(dá) ，說明書撰寫 。 綜合評(píng)定成績(jī)： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 本文對(duì)機(jī)械加工零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析，確定了機(jī)械加工工藝路線，夾具在機(jī)械加工中所占的地位和重要性，以及夾具設(shè)計(jì)。隨著科學(xué)的日益發(fā)展進(jìn)步和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,工程機(jī)械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競(jìng)爭(zhēng)行業(yè)。 機(jī)械加工工藝過程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀，尺寸，相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的全過程。機(jī)械加工工藝過程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對(duì)產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響，是整個(gè)工藝過程的重要組成部分。 Abstract Mechanical Parts Processing Technology and Fixture Design Pick to : the machining parts of the structure and process analysis, identified the machine-finishing craft route, fixture in the mechanical processing of the status and importance, as well as the fixture design. With the increasingly development of scientific progress and the adjustment of national industry policy, project machinery industry already became no policy barriers of perfectly competitive industry. Machining Process Definition The machining process is the use of mechanical processing method of change in rough shape, size, the relative position and the nature, make its become finished or semi-finished products of the whole process. Machining process directly determines the parts and the quality and performance of products, product cost, production period has great influence, is an important part of the whole process. 目 錄 1零件的分析 1 1.1零件的作用 1 1.2零件的工藝分析 1 2確定生產(chǎn)類型 1 3確定毛坯尺寸 2 3.1確定毛坯種類 2 3.2確定鑄件加工余量及形狀 2 4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 4.1選擇定位基準(zhǔn) 2 4.2制定工藝路線 3 4.3確定切削用量及時(shí)間定額 4 5夾具設(shè)計(jì) 7 5.1問題的提出 7 5.2夾具設(shè)計(jì) 7 5.2.1、定位基準(zhǔn)選擇 7 5.2.3、定位誤差分析 8 參考文獻(xiàn) 9 1零件的分析 經(jīng)分析，原圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。Φ16的孔精度要求較高，公差等級(jí)為IT7， 并且和總長(zhǎng)和中間手柄都有位置要求，其軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是Φ16孔的下表面。M16螺紋孔要求和中間手柄在同軸上，所以加工時(shí)應(yīng)利用Φ16孔制作專用夾具，保證其加工面在同軸向上。其余小孔尺寸容易保證，加工方便。總體來看，這個(gè)零件的工藝性良好 1.1零件的作用 C1318手柄用來固定車具的。 1.2零件的工藝分析 該零件是自動(dòng)機(jī)床手柄，形狀復(fù)雜，精度不高，由圖可知只需加工φ32上下表面，M16表面，錐銷孔，工藝螺紋孔，φ16H7孔，M16表面，銼光R20圓弧面，剩下的地方保持鑄件表面。 2確定生產(chǎn)類型 由圖上尺寸可知其質(zhì)量較輕，查《機(jī)械制造工藝與夾具》第7頁表1.1-3，可確定該手柄為成批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為:加工過程劃分階段，工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，采用專用工裝。 3確定毛坯尺寸 3.1確定毛坯種類 毛坯類型：鑄件，由于零件生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，零件較為復(fù)雜，而鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，故選擇毛坯類型為鑄件。鑄造類型：砂型手工造型 3.2確定鑄件加工余量及形狀 零件尺寸 單面加工余量 尺寸公差 毛坯尺寸 鑄件尺寸公差 根據(jù) φ16H7 8 表2-3 表2-4 M16（14mm） 8 24 0.7 3.2（CT11） 27 271.6 R20 0.5 R20.5 167 4 5.6（CT11） 173.8 173.82.8 4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1選擇定位基準(zhǔn) a.粗基準(zhǔn)：以φ32外圓作為粗基準(zhǔn)，加工φ16H7孔，可保證壁厚均勻，減小偏心。同時(shí)銑φ16H7的兩端面，保證端面對(duì)φ16H7孔中心線的垂直度。 b.精基準(zhǔn)：主要考慮基準(zhǔn)重合問題。選擇φ16H7孔的軸心線作為精基準(zhǔn)，加工右端面(M16端面)。 4.2零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有內(nèi)孔，端面，小孔，螺紋孔等，材料為HT200。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考有關(guān)資料，其加工方法選擇如下。 a. φ16H7孔 公差為IT7，表面粗糙度為Ra 3.2μm，需進(jìn)行鉆、半精鏜、精鏜。 b. 尺寸24mm的兩端面，為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra 3.2μm，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)選IT7，需進(jìn)行粗銑、半粗銑、精銑。 c. 螺紋孔M16的端面，為未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)選IT7，表面粗糙度為Ra 3.2μm，需進(jìn)行粗銑、半粗銑、精銑。 d. M16螺紋孔，為未注公差尺寸，根據(jù)GB197-1981規(guī)定其頂徑公差等級(jí)選IT7，基本偏差為G(+0.038、0)，底孔需進(jìn)行鉆、半精鏜、精鏜，最后在螺孔加工機(jī)床加工螺紋。 e. 工藝螺孔φ5，在螺孔加工機(jī)床上完成 f. 錐銷孔φ4配作，先鉆底孔，然后用錐鉸刀鉸成與錐銷尺寸相同的錐孔。 g. 半徑為R20的面，表面粗糙度Ra6.3μm用銼刀挫光。 4.3制定工藝路線 工序1：以φ32孔外圓和下端面定位，在鉆床鉆φ16H7孔； 工序2：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床粗銑24mm上端面；粗銑M16的右端面； 工序3：以φ32孔外圓和下端面定位，在鏜床半精鉸φ16H7孔； 工序4：以φ16H7孔和上端面定位，在銑床半精銑M16的右端面；粗銑、半精銑24mm下端面； 工序5：以中間手柄和M16的右端面定位，在鏜床精鉸φ16H7孔； 工序6：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm上端面； 工序7：以φ32孔外圓和上端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm下端面；精銑M16處的端面； 工序8：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鉆床鉆M16底孔；鉆M5底孔 工序9：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鉆床半精鉸、精鉸M16孔 工序10：以24mm下表面和25mm右面定位用絲錐加工M16螺紋 工序11：以φ16H7孔和其下表面及M16右端面定位用絲錐加工M5螺紋 工序12：采用專用的分度夾具在立式鉆床加工30°角度的錐銷孔φ4； 工序13：R20圓弧用銼刀銼光，表面粗糙度Ra6.3μm 工序14：終檢 4.4確定切削用量及時(shí)間定額 切削用量包括背吃刀量ap、進(jìn)給量f和切削速度υc。切削用量的選擇原則：在保證加工質(zhì)量，降低成本和提高生產(chǎn)效率的前提下，使ap、f、υc的乘積最大。當(dāng)ap、f、υc的乘積最大時(shí)，工序的切削時(shí)間最短。 選擇切削用量時(shí)先選擇背吃刀量，進(jìn)給量，再確定切削速度。 4.4.1工序1切削用量的確定及時(shí)間定額 本工序?yàn)殂@（Φ16H7孔）。已知加工材料為HT200，鑄件；機(jī)床為Z512型立式鉆床。 確定鉆Φ16mm孔的切削用量。所選刀具硬質(zhì)合金麻花鉆，YG8材質(zhì)。 ①確定背吃刀量ap：鉆雙邊余量為13.6mm，則ap為單邊余量，ap=6.8mm。 ②確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，選用硬質(zhì)合金麻花鉆，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5mm/r。 ③確定切削速度υc ：υc=0.6m/min； ④tj=Li/fn=4.02s tf=0.15tj=0.6s。 4.4.2工序2切削用量的確定及時(shí)間定額 本工序?yàn)榇帚姸嗣妗Ｒ阎庸げ牧蠟镠T200，鑄件；機(jī)床為X5020型銑床。 所選刀具為高速鋼圓柱形銑刀。 ①確定背吃刀量ap：粗銑24mm上端面雙邊余量為2.1mm，則ap為單邊余量，ap1=1.05mm。粗銑M16的右端面單邊余量為5.8mm，ap1=3mm。 ②確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每齒進(jìn)給量為0.15mm/z，銑刀有10齒，即1.5mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》υc=0.42m/min； ④tj=tj1+tj2=16.2s tf=0.15tj=2.46s 4.4.3工序3切削用量的確定及時(shí)間定額 本工序?yàn)榘刖q（Φ16H7孔）。機(jī)床為Z512型立式鉆床。刀具硬質(zhì)合金鉸刀，YG6材質(zhì)； ①確定背吃刀量ap：雙邊余量為1mm，則ap為單邊余量，ap=1/2=0.5mm。 ②確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，選用硬質(zhì)合金鉸刀，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5mm/r。 ③確定切削速度υc：υc=0.8m/min； ④tj=Li/fn=2.1s tf=0.15tf=0. 3s 4.4.4工序4切削用量的確定及時(shí)間定額 本工序?yàn)榇帚?、半精銑端面。機(jī)床為X5020銑床。刀具為高速鋼圓柱形銑刀。 ①確定背吃刀量ap：粗銑、半精銑24mm下端面雙邊余量為3mm、2mm，則ap為單邊余量，ap1=1.5mm，ap2 =1mm；半精銑M16的右端面單邊余量為2mm，ap5=1mm。 ②確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.5mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》υc=0.42m/min； ④tj=16.2s tf=0.15tj=2.46s 4.4.5工序5切削用量的確定及時(shí)間定額 本工序?yàn)榫q（Φ16H7孔）。機(jī)床為Z512立式鉆床。所選刀具硬質(zhì)合金鉸刀，YG6材質(zhì)。 ①確定背吃刀量ap：精鏜雙邊余量為0.4mm，則ap為單邊余量，ap=0.2mm。 ②確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，選用硬質(zhì)合金鉸刀，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.3mm/r。 ③確定切削速度υc：υc=0.60m/min； ④tj=Li/fn=2.58s tf=0.15tj=0.39s 4.4.6工序6切削用量的確定及時(shí)間定額 本工序?yàn)榘刖?、精?4mm上端面；機(jī)床為銑床X5020，刀具為高速鋼圓柱形銑刀； 確定背吃刀量ap：半精銑、精銑24mm上端面雙邊余量為2mm、1mm，則ap為單邊余量，ap1=1mm，ap2 =0.5mm； ②確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.0mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》υc=0.42m/min； ④tj=9s tf=0.15tj=1.35s 4.4.7工序7切削用量的確定及時(shí)間定額 本工序?yàn)榘刖?、精?4mm下端面；精銑167的右端面；機(jī)床為銑床X5020，刀具為高速鋼圓柱形銑刀； ①確定背吃刀量ap：半精銑、精銑24mm下端面雙邊余量為2mm、1mm，則ap為單邊余量，ap1=1mm，ap2 =0.5mm；精銑M16的右端面雙邊余量為1mm， ap3 =0.5mm； ②確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，選用高速鋼圓柱形銑刀，銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.0mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》υc=0.42m/min； ④tj=16.2s tf=2.43s 4.4.8工序8切削用量的確定時(shí)間定額 本工序?yàn)殂@孔，機(jī)床為臥式鉆床Z6220，直接用直徑為Φ12鉆頭鉆底孔，深度約為32mm，單邊余量為ap =6mm。用直徑為Φ4鉆M5底孔，通孔，單邊余量為ap =2mm。刀具為麻花鉆νc=0.60m/min tj1=（L+l1）/fn=3.36s tf2=0.15tj=0.504s 、tj2=（L+l1+l2）/fn=1.38s tf2=0.207s 4.4.9工序9切削用量的確定時(shí)間定額 本工序?yàn)榘刖q、精鉸M16孔，刀具為硬質(zhì)合金鉸刀，粗加工用YG8，半精加工和精加工用YG6；機(jī)床為臥式鉆床Z6220 ①確定背吃刀量ap：半精鉸、精鉸M16孔雙邊余量為1.6mm、0.4mm， ap1=0.8mm，ap2 =0.2mm ； ②確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，選用硬質(zhì)合金鏜刀，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量分別為0.4mm/r、0.2mm/r。 ③確定切削速度υc：查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，半精鉸、精鉸切削速度分別為υc1=0.8m/min，υc2=0.6m/min； ④tj1=（L+l1）/fn=4.62s tf2=0.15tj=0.693s tj1=（L+l1）/fn=3.36s tf2=0.15tj=0.504s 4.4.10工序10、11、12切削用量的確定時(shí)間定額 這三道工序，工序10用絲錐攻螺紋，M16用螺距p為2mm，d1=12.5mm，l=32mm，L=90mm的絲錐；M5用螺距p為0.8mm，d1=4mm，l=16mm，L=50mm的絲錐。 v1=0.12m/min v2=0.06m/min tj1=（l+l1）/fn+（l+l1）/fn0=30s tf=0.15tj=4.5s tj2=（l+l1+l2）/fn+（l+l1+l2）/fn0=2.5s tf=0.15tj=0.378s 工序11在立式鉆床Z5150加工，采用專用的分度夾具加工角度30°的錐銷孔通孔。 工序12鉗工在鉗工臺(tái)將R20的圓弧銼光到粗糙度為Ra6.3μm 5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。并設(shè)計(jì)工序10——鉆M16螺紋底孔的夾具。本夾具將用于Z6220立臥式鉆床，刀具為絲錐。 5.1問題的提出 本夾具主要用來攻M16螺紋考慮精度問題，以直徑16mm孔中心及其底面為定位基準(zhǔn)，同時(shí)也要考慮到勞動(dòng)效率，其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題 5.2夾具設(shè)計(jì) 5.2.1、定位基準(zhǔn)選擇 以直徑16mm孔中心及其底面為定位基準(zhǔn)，結(jié)合手柄中間部分進(jìn)行定位 5.2.2、切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐。 扭矩Md=650N*m 夾緊力對(duì)攻螺紋中心軸線產(chǎn)生的扭矩M=911N*m 夾具合格 5.2.3、定位誤差分析 螺紋的長(zhǎng)度為25mm 公差等級(jí)為IT12 最大允許誤差為0.021mm 定位誤差 =（0.018mm+0.011mm）/2=0.0145mm 所以?shī)A具設(shè)計(jì)合理。 參考文獻(xiàn) 1.孟少農(nóng).?機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991. 2.蔡蘭.?機(jī)械零件工藝性手冊(cè)[M].?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.? 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