產(chǎn)品型號(hào) 操縱桿支架 零件圖號(hào)學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱(chēng) 操縱桿支架 零件名稱(chēng) 操縱桿支架 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材 料 牌 號(hào)機(jī)加工 100/120 鉆 擴(kuò) 絞 HT150毛 坯 種 類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù)鑄造 1 1設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)搖臂鉆床 Z3025 1 1夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液1 鉆床夾具 普通乳化液工序工時(shí) (分)工位器具編號(hào) 工位器具名稱(chēng)準(zhǔn)終 單件2 2主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)/s工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 r/min m/s mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 鉆兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔 Ф15 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉆頭 200 12.3 0.8 3 1 20.25 102 擴(kuò)兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔至 Ф19 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉆頭 200 12.3 0.8 3 1 20.25 103 鉸兩耳中心孔 Ф20 孔至尺寸公差要求 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉸刀 200 12.3 0.8 3 1 20.25 10設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期0大 學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）題目:操縱桿支架機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 系 主 任 二級(jí)學(xué)院院長(zhǎng) 1序 言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。2一、零件的分析(一) 零件的作用題目所給的零件是操縱桿支架。零件上方耳朵的 Φ20 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連。(二) 零件的工藝分析零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是操縱桿支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、零件上方耳朵的 Φ20 孔（+公差）。32、零件耳朵開(kāi)檔 36H12（+公差）。3、操縱桿支架底面4、底面 3－Φ11 的孔（+公差）由上面分析可知，可以粗加工操縱桿支架下端面，然后以此作為基準(zhǔn)采用通用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此操縱桿支架零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二、確定生產(chǎn)類(lèi)型已知此操縱桿支架零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為（換成自己的設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)）件/年，零件的質(zhì)量是 2.0Kg/個(gè)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第 2 頁(yè)表 1.1-2，可確定該操縱桿支架生產(chǎn)類(lèi)型為小批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)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，采用通用夾具。三、確定毛坯1、確定毛坯種類(lèi)：零件材料為 HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第 41 頁(yè)表 2.2-20,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為 CT-12。1、零件上方耳朵的 Φ20 孔處實(shí)心鑄造。42、零件耳朵開(kāi)檔單側(cè)加 3mm 的加工余量。3、操縱桿支架底面加 3mm 的加工余量4、底面 3－Φ11 的孔實(shí)心鑄造，不做孔結(jié)構(gòu)2、確定鑄件加工余量及形狀：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第 41 頁(yè)表 2.2-20，選用加工余量為MA-H 級(jí)，并查表 2.2-4 確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，3、繪制鑄件零件圖四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一) 選擇定位基準(zhǔn)：51 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以?xún)蓚€(gè)耳朵端面為輔助粗基準(zhǔn)。2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以?xún)蓚€(gè)耳朵端面為輔助的定位精基準(zhǔn)。(二)制定工藝路線(xiàn):根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第 20 頁(yè)表 1.4-7、1.4-8、1.4-11 ，選擇零件的加工方法及工藝路線(xiàn)方案如下：工序方案一:10 檢 檢查毛坯是否有裂紋20 粗銑 粗銑操縱桿支架底面，留 1mm 加工余量30 半精銑 半精銑操縱桿支架底面，達(dá)到尺寸公差要求40 鉆孔 鉆 3-Ф 11 孔的底孔 Ф10200 鉸孔 鉸 3-Ф 11 孔660 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架 36 槽，留1mm 加工余量70 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架 36 槽，達(dá)到尺寸公差要求80 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，留 1mm 加工余量90 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，達(dá)到尺寸公差要求100 鉆孔 鉆兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔 Ф120110 擴(kuò)孔 擴(kuò)兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔至 Ф19120 鉸孔 鉸兩耳中心孔 Ф20 孔至尺寸公差要求130 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)是否合格 工序方案二:10 檢 檢查毛坯是否有裂紋20 粗銑 粗銑操縱桿支架底面，留 1mm 加工余量30 半精銑 半精銑操縱桿支架底面，達(dá)到尺寸公差要求40 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架 36 槽，留71mm 加工余量200 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架 36 槽，達(dá)到尺寸公差要求60 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，留 1mm 加工余量70 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，達(dá)到尺寸公差要求80 鉆孔 鉆 3-Ф 11 孔的底孔 Ф1090 鉸孔 鉸 3-Ф 11 孔100 鉆孔 鉆兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔 Ф120110 擴(kuò)孔 擴(kuò)兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔至 Ф19120 鉸孔 鉸兩耳中心孔 Ф20 孔至尺寸公差要求方案二是把鉆 3-Ф11 孔的加工安排到后面,這樣會(huì)導(dǎo)致銑 36 槽等工序缺少必要的定位基準(zhǔn)(缺少精基準(zhǔn)).最終工序方案:10 檢 檢查毛坯是否有裂紋20 粗銑 粗銑操縱桿支架底面，留 1mm 加工余量30 半精銑 半精銑操縱桿支架底面，達(dá)到尺寸公差要求840 鉆孔 鉆 3-Ф 11 孔的底孔 Ф10200 鉸孔 鉸 3-Ф 11 孔60 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架 36 槽，留1mm 加工余量70 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架 36 槽，達(dá)到尺寸公差要求80 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，留 1mm 加工余量90 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，達(dá)到尺寸公差要求100 鉆孔 鉆兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔 Ф120110 擴(kuò)孔 擴(kuò)兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔至 Ф19120 鉸孔 鉸兩耳中心孔 Ф20 孔至尺寸公差要求（3）切削用量及時(shí)間定額確定: 工序 60 以底面定位粗銑操縱桿支架 36 槽，留 1mm 加工余量1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =170~240MPa，鑄造X202K 立式銑床9刀具：YG6 硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度 ae≤90,深度 ap≤6,齒數(shù) z=12,故根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱(chēng)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）表 3.1，取刀具直徑 d0=1110mm。根據(jù)《切削用量手冊(cè) 》（后簡(jiǎn)稱(chēng)《切削手冊(cè)》）表3.16，選擇刀具前角 γ0＝0°后角 α0＝8°，副后角 α0’=10°，刃傾角：λs=－10°,主偏角 Kr=60°,過(guò)渡刃 Krε=30°,副偏角 Kr’=20°。2. 切削用量1）確定切削深度 ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇 ap=4mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量 fz 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱(chēng)端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.20，使用YG6 硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為 4.20kw（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-320，X201 立式銑床）時(shí)：fz=0.09~0.18mm/z故選擇：f z=0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.20mm；由于銑刀直徑 d0=1110mm，故刀具使用壽命 T=180min（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8）。4）計(jì)算切削速度 vc 和每分鐘進(jìn)給量 vf10根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.16，當(dāng)d0=1110mm，Z=12，a p≤7.20，f z≤0.18mm/z 時(shí)，vt=98m/min,nt=1100r/min,vft=471mm/min。 各修正系數(shù)為：k MV= 1.0，k SV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為： vpevzpTckuayfxqdm0?其中 ， ， ， ， ， ，ae72?ap4245vC.?v15.0xv3.?yv， ， ， ， ，8.0.1??kSvMv .uvpv32.min8T， ，將以上數(shù)據(jù)代入公式：zmfz/8.02Zin/142 8.012.735.081.43.0vc? ???確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。min/6rdvwcs??根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-36，選擇 nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：vc= = m/min=118m/min10nd?031254.?f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z20)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.24，近似為 Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率 Pcm=4.20×0.720kw=3.3720kwPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm，n c=300r/min，v f=390mm/s，v c=118m/min，f z=0.1mm/z。116）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ ，l=176mm.查《切削手冊(cè)》表 3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則：tm＝L/ V f=(176+40)/390=0.81min。工序 70 以底面定位半精銑操縱桿支架 36 槽，達(dá)到尺寸公差要求刀具：YG6 硬質(zhì)合金端銑刀；機(jī)床：X202K 立式銑床；查《切削手冊(cè)》表 3.20，進(jìn)給量為： ，取為min/0.1~5fz?0.20mm/r參考有關(guān)手冊(cè)，確定 ，采用 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，min/124v?，則：,125?zmdw in/31625410rdvnws ???現(xiàn)采用 X201 立式銑床，根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-36，取 ，故min/30rnw?實(shí)際切削速度：min/75.103251ndvw????當(dāng) 時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：mi/3rw，取為 980mm/minin/180325.0nzfm????本工序切削時(shí)間為：min62.09815722????fltm12第 2 章 加工 Φ20 孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)2.1 定位基準(zhǔn)的選擇在加工 Φ20 孔工序時(shí)，3-Φ11 孔端面已經(jīng)加工到要求尺寸。因此選用和 Φ11 孔及 Φ11 孔下表面加的作為定位基準(zhǔn)。選擇 Φ11 孔限制了工件的 2 個(gè)自由度，選擇端面定位時(shí)，限制了 3 個(gè)自由度。即一面兩銷(xiāo)定位。工件以一面兩銷(xiāo)定位時(shí)，夾具上的定位元件是：一面兩銷(xiāo)。2.2 定位元件的設(shè)計(jì)本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩銷(xiāo)定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面2 銷(xiāo)。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 2-1-2 固定定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖 2.13 所示。圖 2.13 固定定位銷(xiāo)主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 2.8 所示。表 2.8 固定定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)尺寸D1HLCdh11 24 30 44 1 120 6132.3 定位誤差分析機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項(xiàng)因素于機(jī)床夾具有關(guān)。使用夾具時(shí)，加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對(duì)定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。為了滿(mǎn)足工序的加工要求，必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。本夾具選用的定位元件為一面兩銷(xiāo)定位。其定位誤差主要為：銷(xiāo)與孔的配合 0.020mm，鉆模與銷(xiāo)的誤差 0.02mm，鉆套與襯套 0.029mm由公式 e=(H/2+h+b)×△ max/H△ max=(0.0202+0.011+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.020611可見(jiàn)這種定位方案是可行的。2.4 鉆削力與夾緊力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于攻螺紋切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得：鉆削力 6.08.2HBDfF?鉆削力矩 91T式中： 20Dm????231875323minaxmax ????15.???rf?0.80.6621.7FN??1.903T?本套夾具采用移動(dòng)壓板夾緊，移動(dòng)壓板主要靠移動(dòng)壓板上的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW??安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有：： 6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[20]表 可得： 6~ 12?.01310.56C????223P.2.fK所以有： 98()CWFN?76.3P?150Kf?14螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[20]可查得：6.2??.76zr?9005???'29?其中： 1()Lm)(8N螺旋夾緊力： 04.?該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如下：圖 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖由表 得：原動(dòng)力計(jì)算公式 261?001KLWl???即： 0478.23.932.75()KWLNl?? ???由上述計(jì)算易得： K??由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。2.20 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 2-1-47 可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)如圖 2.14 所示。15圖 2.14 快換鉆套鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 2.9 所示。表 2.9Dd H 公稱(chēng)尺寸 允差12h1m1r?20 20 12+0.018+0.00711 18 10 4 7 7 11 200°根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 2-1-208 可得襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖 2.120 所示。圖 2.120 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 2.10 所示。表 2.10d H D C 116公稱(chēng)尺寸 允差 公稱(chēng)尺寸 允差20 +0.034+0.011 20 18+0.023+0.0120.20 2根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具 U 型槽的結(jié)構(gòu)如圖 2.11 所示。圖 2.11 U 型槽主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 2.11 所示。 表 2.11螺栓直徑 dD1DL12 14 30 202.6 夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾緊裝置采用移動(dòng)的 A 型壓板來(lái)夾緊工件，采用的移動(dòng)壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開(kāi)，然后退后一定距離把工件取出。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]移動(dòng)壓板（GB21720-80），其結(jié)構(gòu)如圖 2.17 所示。17圖 移動(dòng)壓板主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表所示表LBbl1lKHh1m120 30 11 36 200 8 11 4 1.20 122.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明本套夾具用于加工 Φ20 孔。定位采用常見(jiàn)的一面兩銷(xiāo)定位方案。以 Φ11 孔下表面（一面）及其內(nèi)孔（帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)），下平臺(tái)（固定定位銷(xiāo)）來(lái)實(shí)現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動(dòng)壓板夾緊。工件加工完成后，移動(dòng)壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時(shí)，先將工件放到帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)，然后將移動(dòng)壓板前移，壓在工件上，將螺栓擰緊就可以進(jìn)行加工了。加工完成以后將移動(dòng)壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出。18總 結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和 AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。19參 考 文 獻(xiàn)[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠(chǎng)工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19100。[2] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，19920。[3] 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。[4] 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)［Ｍ］ 。北京出版社，1996。[20] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè)［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，11044。[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)［Ｍ］ ?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，11044。[7] 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，19920。[8] [周永強(qiáng)，高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，11042。[9] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)20技術(shù)出版社，1987。[10] 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，11042。[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠(chǎng)工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 [12] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國(guó)計(jì)量出版社，11040：9-19。[14] [王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，11040。[120] 樂(lè)兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，110HT200：4-1721致 謝這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào)機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 產(chǎn)品名稱(chēng) 操縱桿 零件名稱(chēng) 操縱桿支架 共 頁(yè) 第 頁(yè)材料牌號(hào) HT200 毛坯種類(lèi) 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注工 時(shí)工序號(hào)工序名稱(chēng)工 序 內(nèi) 容 車(chē)間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 準(zhǔn)終 單件10 檢 檢查毛坯是否有裂紋 檢 目測(cè)20 粗銑 粗銑操縱桿支架底面，留 1mm 加工余量 機(jī)加工 銑床 X52K 銑床夾具 臺(tái)虎鉗，面銑刀30 半精銑 半精銑操縱桿支架底面，達(dá)到尺寸公差要求 機(jī)加工 銑床 X52K 銑床夾具 臺(tái)虎鉗，面銑刀40 鉆孔鉆 3-Ф11 孔的底孔 Ф10 機(jī)加工 鉆床 Z52 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉆頭50 鉸孔鉸 3-Ф11 孔 機(jī)加工 鉆床 Z52 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉸刀60 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架 36 槽，留 1mm 加工余量 機(jī)加工 銑床 X52K 銑床夾具 臺(tái)虎鉗，玉米銑刀70 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架 36 槽，達(dá)到尺寸公差要求機(jī)加工 銑床 X52K 銑床夾具 臺(tái)虎鉗，玉米銑刀80 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，留 1mm加工余量機(jī)加工 銑床 X52K 銑床夾具 臺(tái)虎鉗，立銑刀Ф1090 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，達(dá)到尺寸公差要求機(jī)加工 銑床 X52K 銑床夾具 臺(tái)虎鉗，立銑刀Ф10100 鉆孔鉆兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔 Ф15 機(jī)加工 鉆床 Z525 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉆頭110 擴(kuò)孔擴(kuò)兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔至 Ф19 機(jī)加工 鉆床 Z52 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉆頭120 鉸孔鉸兩耳中心孔 Ф20 孔至尺寸公差要求 機(jī)加工 鉆床 Z52 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉸刀130 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)是否合格 檢查 游標(biāo)卡尺設(shè)計(jì)（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì)簽（日期） 校對(duì)（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期產(chǎn)品型號(hào) 操縱桿支架 零件圖號(hào)學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱(chēng) 操縱桿支架 零件名稱(chēng) 操縱桿支架 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材 料 牌 號(hào)機(jī)加工 100/120 鉆 擴(kuò) 絞 HT150毛 坯 種 類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù)鑄造 1 1設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)搖臂鉆床 Z3025 1 1夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液1 鉆床夾具 普通乳化液工序工時(shí) (分)工位器具編號(hào) 工位器具名稱(chēng)準(zhǔn)終 單件2 2主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 工步工時(shí)/s工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 r/min m/s mm/r mm 進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助1 鉆兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔 Ф15 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉆頭 200 12.3 0.8 3 1 20.25 102 擴(kuò)兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔至 Ф19 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉆頭 200 12.3 0.8 3 1 20.25 103 鉸兩耳中心孔 Ф20 孔至尺寸公差要求 鉆床夾具 臺(tái)虎鉗，鉸刀 200 12.3 0.8 3 1 20.25 10設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期0大 學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）題目:操縱桿支架機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 系 主 任 二級(jí)學(xué)院院長(zhǎng) 1序 言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。2一、零件的分析(一) 零件的作用題目所給的零件是操縱桿支架。零件上方耳朵的 Φ20 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連。(二) 零件的工藝分析零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是操縱桿支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、零件上方耳朵的 Φ20 孔（+公差）。32、零件耳朵開(kāi)檔 36H12（+公差）。3、操縱桿支架底面4、底面 3－Φ11 的孔（+公差）由上面分析可知，可以粗加工操縱桿支架下端面，然后以此作為基準(zhǔn)采用通用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此操縱桿支架零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二、確定生產(chǎn)類(lèi)型已知此操縱桿支架零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為（換成自己的設(shè)計(jì)個(gè)數(shù)）件/年，零件的質(zhì)量是 2.0Kg/個(gè)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第 2 頁(yè)表 1.1-2，可確定該操縱桿支架生產(chǎn)類(lèi)型為小批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)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，采用通用夾具。三、確定毛坯1、確定毛坯種類(lèi)：零件材料為 HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第 41 頁(yè)表 2.2-20,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為 CT-12。1、零件上方耳朵的 Φ20 孔處實(shí)心鑄造。42、零件耳朵開(kāi)檔單側(cè)加 3mm 的加工余量。3、操縱桿支架底面加 3mm 的加工余量4、底面 3－Φ11 的孔實(shí)心鑄造，不做孔結(jié)構(gòu)2、確定鑄件加工余量及形狀：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第 41 頁(yè)表 2.2-20，選用加工余量為MA-H 級(jí)，并查表 2.2-4 確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，3、繪制鑄件零件圖四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一) 選擇定位基準(zhǔn)：51 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以?xún)蓚€(gè)耳朵端面為輔助粗基準(zhǔn)。2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以?xún)蓚€(gè)耳朵端面為輔助的定位精基準(zhǔn)。(二)制定工藝路線(xiàn):根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第 20 頁(yè)表 1.4-7、1.4-8、1.4-11 ，選擇零件的加工方法及工藝路線(xiàn)方案如下：工序方案一:10 檢 檢查毛坯是否有裂紋20 粗銑 粗銑操縱桿支架底面，留 1mm 加工余量30 半精銑 半精銑操縱桿支架底面，達(dá)到尺寸公差要求40 鉆孔 鉆 3-Ф 11 孔的底孔 Ф10200 鉸孔 鉸 3-Ф 11 孔660 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架 36 槽，留1mm 加工余量70 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架 36 槽，達(dá)到尺寸公差要求80 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，留 1mm 加工余量90 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，達(dá)到尺寸公差要求100 鉆孔 鉆兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔 Ф120110 擴(kuò)孔 擴(kuò)兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔至 Ф19120 鉸孔 鉸兩耳中心孔 Ф20 孔至尺寸公差要求130 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)是否合格 工序方案二:10 檢 檢查毛坯是否有裂紋20 粗銑 粗銑操縱桿支架底面，留 1mm 加工余量30 半精銑 半精銑操縱桿支架底面，達(dá)到尺寸公差要求40 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架 36 槽，留71mm 加工余量200 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架 36 槽，達(dá)到尺寸公差要求60 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，留 1mm 加工余量70 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，達(dá)到尺寸公差要求80 鉆孔 鉆 3-Ф 11 孔的底孔 Ф1090 鉸孔 鉸 3-Ф 11 孔100 鉆孔 鉆兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔 Ф120110 擴(kuò)孔 擴(kuò)兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔至 Ф19120 鉸孔 鉸兩耳中心孔 Ф20 孔至尺寸公差要求方案二是把鉆 3-Ф11 孔的加工安排到后面,這樣會(huì)導(dǎo)致銑 36 槽等工序缺少必要的定位基準(zhǔn)(缺少精基準(zhǔn)).最終工序方案:10 檢 檢查毛坯是否有裂紋20 粗銑 粗銑操縱桿支架底面，留 1mm 加工余量30 半精銑 半精銑操縱桿支架底面，達(dá)到尺寸公差要求840 鉆孔 鉆 3-Ф 11 孔的底孔 Ф10200 鉸孔 鉸 3-Ф 11 孔60 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架 36 槽，留1mm 加工余量70 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架 36 槽，達(dá)到尺寸公差要求80 粗銑 以底面定位粗銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，留 1mm 加工余量90 半精銑 以底面定位半精銑操縱桿支架底面 R12 腰形孔，達(dá)到尺寸公差要求100 鉆孔 鉆兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔 Ф120110 擴(kuò)孔 擴(kuò)兩耳中心孔 Ф20 孔的底孔至 Ф19120 鉸孔 鉸兩耳中心孔 Ф20 孔至尺寸公差要求（3）切削用量及時(shí)間定額確定: 工序 60 以底面定位粗銑操縱桿支架 36 槽，留 1mm 加工余量1. 加工條件工件材料：HT200,σ b =170~240MPa，鑄造X202K 立式銑床9刀具：YG6 硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度 ae≤90,深度 ap≤6,齒數(shù) z=12,故根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱(chēng)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）表 3.1，取刀具直徑 d0=1110mm。根據(jù)《切削用量手冊(cè) 》（后簡(jiǎn)稱(chēng)《切削手冊(cè)》）表3.16，選擇刀具前角 γ0＝0°后角 α0＝8°，副后角 α0’=10°，刃傾角：λs=－10°,主偏角 Kr=60°,過(guò)渡刃 Krε=30°,副偏角 Kr’=20°。2. 切削用量1）確定切削深度 ap 因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇 ap=4mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量 fz 由于本工序?yàn)榇旨庸?，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱(chēng)端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.20，使用YG6 硬質(zhì)合金端銑刀加工，機(jī)床功率為 4.20kw（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-320，X201 立式銑床）時(shí)：fz=0.09~0.18mm/z故選擇：f z=0.18mm/z。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.20mm；由于銑刀直徑 d0=1110mm，故刀具使用壽命 T=180min（據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8）。4）計(jì)算切削速度 vc 和每分鐘進(jìn)給量 vf10根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.16，當(dāng)d0=1110mm，Z=12，a p≤7.20，f z≤0.18mm/z 時(shí)，vt=98m/min,nt=1100r/min,vft=471mm/min。 各修正系數(shù)為：k MV= 1.0，k SV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為： vpevzpTckuayfxqdm0?其中 ， ， ， ， ， ，ae72?ap4245vC.?v15.0xv3.?yv， ， ， ， ，8.0.1??kSvMv .uvpv32.min8T， ，將以上數(shù)據(jù)代入公式：zmfz/8.02Zin/142 8.012.735.081.43.0vc? ???確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。min/6rdvwcs??根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-36，選擇 nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為：vc= = m/min=118m/min10nd?031254.?f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z20)校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《切削手冊(cè)》表 3.24，近似為 Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率 Pcm=4.20×0.720kw=3.3720kwPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm，n c=300r/min，v f=390mm/s，v c=118m/min，f z=0.1mm/z。116）計(jì)算基本工時(shí)tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ ，l=176mm.查《切削手冊(cè)》表 3. 26，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則：tm＝L/ V f=(176+40)/390=0.81min。工序 70 以底面定位半精銑操縱桿支架 36 槽，達(dá)到尺寸公差要求刀具：YG6 硬質(zhì)合金端銑刀；機(jī)床：X202K 立式銑床；查《切削手冊(cè)》表 3.20，進(jìn)給量為： ，取為min/0.1~5fz?0.20mm/r參考有關(guān)手冊(cè)，確定 ，采用 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，min/124v?，則：,125?zmdw in/31625410rdvnws ???現(xiàn)采用 X201 立式銑床，根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 4.2-36，取 ，故min/30rnw?實(shí)際切削速度：min/75.103251ndvw????當(dāng) 時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：mi/3rw，取為 980mm/minin/180325.0nzfm????本工序切削時(shí)間為：min62.09815722????fltm12第 2 章 加工 Φ20 孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)2.1 定位基準(zhǔn)的選擇在加工 Φ20 孔工序時(shí)，3-Φ11 孔端面已經(jīng)加工到要求尺寸。因此選用和 Φ11 孔及 Φ11 孔下表面加的作為定位基準(zhǔn)。選擇 Φ11 孔限制了工件的 2 個(gè)自由度，選擇端面定位時(shí)，限制了 3 個(gè)自由度。即一面兩銷(xiāo)定位。工件以一面兩銷(xiāo)定位時(shí)，夾具上的定位元件是：一面兩銷(xiāo)。2.2 定位元件的設(shè)計(jì)本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩銷(xiāo)定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面2 銷(xiāo)。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 2-1-2 固定定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖 2.13 所示。圖 2.13 固定定位銷(xiāo)主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 2.8 所示。表 2.8 固定定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)尺寸D1HLCdh11 24 30 44 1 120 6132.3 定位誤差分析機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項(xiàng)因素于機(jī)床夾具有關(guān)。使用夾具時(shí)，加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對(duì)定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。為了滿(mǎn)足工序的加工要求，必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。本夾具選用的定位元件為一面兩銷(xiāo)定位。其定位誤差主要為：銷(xiāo)與孔的配合 0.020mm，鉆模與銷(xiāo)的誤差 0.02mm，鉆套與襯套 0.029mm由公式 e=(H/2+h+b)×△ max/H△ max=(0.0202+0.011+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.020611可見(jiàn)這種定位方案是可行的。2.4 鉆削力與夾緊力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于攻螺紋切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得：鉆削力 6.08.2HBDfF?鉆削力矩 91T式中： 20Dm????231875323minaxmax ????15.???rf?0.80.6621.7FN??1.903T?本套夾具采用移動(dòng)壓板夾緊，移動(dòng)壓板主要靠移動(dòng)壓板上的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW??安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有：： 6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[20]表 可得： 6~ 12?.01310.56C????223P.2.fK所以有： 98()CWFN?76.3P?150Kf?14螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[20]可查得：6.2??.76zr?9005???'29?其中： 1()Lm)(8N螺旋夾緊力： 04.?該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如下：圖 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖由表 得：原動(dòng)力計(jì)算公式 261?001KLWl???即： 0478.23.932.75()KWLNl?? ???由上述計(jì)算易得： K??由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。2.20 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 2-1-47 可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)如圖 2.14 所示。15圖 2.14 快換鉆套鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 2.9 所示。表 2.9Dd H 公稱(chēng)尺寸 允差12h1m1r?20 20 12+0.018+0.00711 18 10 4 7 7 11 200°根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 2-1-208 可得襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖 2.120 所示。圖 2.120 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 2.10 所示。表 2.10d H D C 116公稱(chēng)尺寸 允差 公稱(chēng)尺寸 允差20 +0.034+0.011 20 18+0.023+0.0120.20 2根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具 U 型槽的結(jié)構(gòu)如圖 2.11 所示。圖 2.11 U 型槽主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 2.11 所示。 表 2.11螺栓直徑 dD1DL12 14 30 202.6 夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾緊裝置采用移動(dòng)的 A 型壓板來(lái)夾緊工件，采用的移動(dòng)壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開(kāi)，然后退后一定距離把工件取出。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]移動(dòng)壓板（GB21720-80），其結(jié)構(gòu)如圖 2.17 所示。17圖 移動(dòng)壓板主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表所示表LBbl1lKHh1m120 30 11 36 200 8 11 4 1.20 122.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明本套夾具用于加工 Φ20 孔。定位采用常見(jiàn)的一面兩銷(xiāo)定位方案。以 Φ11 孔下表面（一面）及其內(nèi)孔（帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)），下平臺(tái)（固定定位銷(xiāo)）來(lái)實(shí)現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動(dòng)壓板夾緊。工件加工完成后，移動(dòng)壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時(shí)，先將工件放到帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)，然后將移動(dòng)壓板前移，壓在工件上，將螺栓擰緊就可以進(jìn)行加工了。加工完成以后將移動(dòng)壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出。18總 結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和 AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。19參 考 文 獻(xiàn)[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠(chǎng)工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19100。[2] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，19920。[3] 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。[4] 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)［Ｍ］ 。北京出版社，1996。[20] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè)［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，11044。[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)［Ｍ］ 。化學(xué)工業(yè)出版社，11044。[7] 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，19920。[8] [周永強(qiáng)，高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，11042。[9] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)20技術(shù)出版社，1987。[10] 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，11042。[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠(chǎng)工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 [12] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國(guó)計(jì)量出版社，11040：9-19。[14] [王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，11040。[120] 樂(lè)兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，110HT200：4-1721致 謝這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。