極限開關座機械加工工藝規(guī)程及119.5底面銑削夾具設計【銑前端面B平面夾具+優(yōu)秀課程畢業(yè)設計+含4張CAD圖紙+帶19頁加正文7500字】-jjsj04

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夾具體零件圖.dwg

夾具裝配圖.dwg

工序卡片.dwg

工藝過程卡片.doc

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機械加工工序卡片 14張.doc

極限開關座-銑削119.5底面夾具設計.doc

極限開關座毛坯.dwg

極限開關座零件圖.dwg

設計說明書.doc

說明書封面.doc

目 錄

一 設計任務書………………………………………………………………………………… 2

1 設計題目………………………………………………………………………………… 2

2 課程設計目的…………………………………………………………………………… 3

3 設計內(nèi)容要求…………………………………………………………………………… 4

二 有關零件說明……………………………………………………………………………… 5

1 零件的作用及工作條件………………………………………………………………… 5

2零件的結構及工藝特點………………………………………………………………… 5

3零件技術要求分析及主加工面的確定………………………………………………… 5

4零件結構工藝性及選材分析…………………………………………………………… 6

三 有關設計條件的說明……………………………………………………………………… 6

四 毛坯的確定………………………………………………………………………………… 6

1 確定毛坯…………………………………………………………………… 6

2 毛坯精度等級……………………………………………………………… 6

3 估計加工表面的機械加工總余量………………………………………… 6

4 毛坯技術要求……………………………………………………………… 6

五 有關基準選擇說明………………………………………………………………………… 7

1 正確選擇定位基準……………………………………………………………………… 7

六 擬定工藝路線及重點工序的說明………………………………………………………… 8

1確定各加工表面的加工方法機加工方案……………………………………………… 8

2 確定工序集中與分散…………………………………………………………………… 9

3 加工工藝方案的擬定…………………………………………………………………… 9

七 確定加工余量，工序尺寸和公差………………………………………………………… 11

1 確定各粗銑表面的加工余量及工序尺寸………………………………………………11

2 確定各須精加工面的加工余量及工序尺寸……………………………………………11

3 根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪制零件毛坯圖?！?2

八 確定一個工序的切削用量…………………………………………………………………13

1 確定刀具…………………………………………………………………………………13

2 確定進給量………………………………………………………………………………13

3 確定轉速和銑削速度……………………………………………………………………13

九 時間定額的確定……………………………………………………………………………13

1 計算機動工時……………………………………………………………………………13

2 計算工序輔助工時………………………………………………………………………14

3 計算工序作業(yè)工時………………………………………………………………………14

十 夾具設計……………………………………………………………………………………15

1 定位基準的選擇…………………………………………………………………………15

2 定位元件與夾緊機構的確定……………………………………………………………15

十一 切削力和夾緊力（包括油、氣缸直徑）的計算………………………………………15

1 切屑力的計算……………………………………………………………………………15

2 計算夾緊力………………………………………………………………………………16

3 確定夾具體機構（見附圖）……………………………………………………………17

附參考書和資料目錄………………………………………………………………………… 18

一 設計任務書

1 設計題目

(1)任務：極限開關座機械加工工藝規(guī)程及119.5底面銑削夾具設計。

(2)被加工零件零件圖：

極限開關座零件圖

2 課程設計目的

機械制造工藝學是以機械制造中的工藝問題為研究對象，實踐性較強的一門學科，學生在學完了工藝課后并完成了生產(chǎn)實習的基礎上，還應通過課程設計受到一次理論聯(lián)系實際的綜合訓練，培養(yǎng)運用所學知識分析和解決機械制造工藝技術問題的能力。通過課程設計，學生應在下述各方面得到鍛煉：

(1) 能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位。夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。

1 目 錄 一 設計任務書??????????????????????????????? 2 1 設計題目??????????????????????????????? 2 2 課程設計目的????????????????????????????? 3 3 設計內(nèi)容要求????????????????????????????? 4 二 有關零件說明?????????????????????????????? 5 1 零件的作用及工作條件????????????????????????? 5 2零件的結構及 工藝特點????????????????????????? 5 3零件技術要求分析及主加工面的確定??????????????????? 5 4零件結構工藝性及選材分析??????????????????????? 6 三 有關設計條件的說明??????????????????????????? 6 四 毛坯的確定??????????????????????????????? 6 1 確定毛坯?????????????????????????? 6 2 毛坯精度等級????????????????????? ??? 6 3 估計加工表面的機械加工總余量???????????????? 6 4 毛坯技術要求???????????????????????? 6 五 有關基準選擇說明???????????????????????????? 7 1 正確選擇定位基準??????????????????????????? 7 六 擬定工藝路線及重點工序的說明?????????????????????? 8 1確定各加工表面的加工方法機加工方案?????????????????? 8 2 確定工序集中與分散???????? ?????????????????? 9 3 加工工藝方案的擬定?????????????????????????? 9 七 確定加工余量，工序尺寸和公差?????????????????????? 11 1 確定各粗銑表面的加工余量及工序尺寸?????????????????? 11 2 確定各須精加工面的加工余量及工序尺寸????????????????? 11 3 根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪制零件毛坯圖。????????????????????? 12 2 八 確定一個工序的切削用量???????????????????? ????? 13 1 確定刀具??????????????????????????????? 13 2 確定進給量?????????????????????????????? 13 3 確定轉速和銑削速度?????????????????????????? 13 九 時間定額的確定????????????????????????????? 13 1 計算機動工時????????????????????????????? 13 2 計算工序輔助工時??????????????????????????? 14 3 計算工序作 業(yè)工時??????????????????????????? 14 十 夾具設計???????????????????????????????? 15 1 定位基準的選擇???????????????????????????? 15 2 定位元件與夾緊機構的確定??????????????????????? 15 十一 切削力和夾緊力（包括油、氣缸直徑）的計算??????????????? 15 1 切屑力的計算????????????????????????????? 15 2 計算夾緊力?????????????? ???????????????? 16 3 確定夾具體機構（見附圖）??????????????????????? 17 附參考書和資料目錄???????????????????????????? 18 3 一 設計任務書 1 設計題目 (1)任務：極限開關座機械加工工藝規(guī)程及 (2)被加工零件零件圖： 極限開關座零件圖 2 課程設計目的 機械制造工藝學是以機械制造中的工藝問題為研究對象，實踐性較強的一門學科，學生在學完了工藝課后并完成了生產(chǎn)實習的基礎上，還應通過課程設計受到一 次理論聯(lián)系實際的綜合訓練，培養(yǎng)運用所學知識分析和解決機械制造工藝技術問題的能力。通過課程設計，學生應在下述各方面得到鍛煉： (1) 能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位。夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 4 (2) 提高結構設計能力。學生通過設計夾具的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 (3) 學會使用手冊及圖表資料。 (4) 能具備一定創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 。 3 設計內(nèi)容要求 要求編制一個典型的中等復雜程度的機器零件的機械加工工藝規(guī)程，按教師指定設計其中一道工序的專用夾具，并撰寫設計說明書。 具體內(nèi)容如下： (1) 選擇毛坯的制造方法，制定毛坯技術要求。 (2) 擬定零件的機械加工工藝過程。 (3) 合理選擇各工序的定位基準。 (4) 正確確定各工序的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點。 (5) 確定各工序所用的加工設備。 (6) 確定刀具材料，類型及規(guī)定量具種類。 (7) 確定一個加工表面的工序余量和總余量。 (8) 選定一個工序的切削用量。 (9) 確定工序 尺寸，正確擬訂工序技術要求。 (10) 確定工序使用的冷卻潤滑液。 (11) 計算一個工序的單件工時。 (12) 設計指定工序的專用夾具（需計算切削力、夾緊力）。繪制夾具裝配圖。 (13) 測繪夾具中的指定零件。 (14) 填寫工藝文件。 (15) 編寫設計說明書。 5 二 有關零件說明 1 零件的作用及工作條件 極限開關又叫限位開關，所謂極限就是最后的一道防線，是作為限位來用的，他的工作原理是：在開關的一端有一可撥動的連桿（此連桿上動或下動均可切斷電源），在設備上有一固定的突出凸鐵，在線路限位失靈的情況下， 開關連桿就會碰到設備上的突出凸鐵，直接切斷電源，從而保護人身與設備的安全，大多用在設備的往返部分上，比如建筑用的升降機。而我們所設計的極限開關座就是裝載極限開關的底座。 2 零件的結構及工藝特點 這次課程設計主要設計是極限開關座的底座，此改必須在絕緣條件下工作。該極限開關座結構簡單，無復雜面，用普通機床和刀具即可加工。 3 零件技術要求分析及主加工面的確定 該零件是底座各表面和孔的加工，分析如下： (1)前表面壁厚 12銷孔 ? ， ?2 寬 73 (2)右表面壁厚 10紋孔 ，孔 ，相對于前表面的垂直度是 零件工藝 項目 公差等級 偏差 (㎜ ) 粗糙度 位置要求 錐銷孔 螺紋孔 前端面 后端面 左端面 右端面 孔 7 錐銷孔 和螺紋孔 差為 余皆為未 注公差，精度等級為 14。極限開關座后端面和右端面的表面粗糙度為 余為不去除材料毛坯粗糙度。 6 4 零件結構工藝性及選材分析 該極限開關座為底座，形狀一般，精度要求不高。鑄件要求不能有砂孔、疏松等缺陷，以保證零件的強度、硬度及疲勞度，在靜力的作用下，不至于發(fā)生意外事故。 三 有關設計條件的說明 (1)生產(chǎn)類型大批：大量生產(chǎn)。 (2)工藝安排的基本傾向：工序分散原則。 (3)設備選擇：通用設備 +專用工裝。 (4)工藝手段：常規(guī)工藝。 四 毛坯的確定 1 確定毛坯 零件材料為灰鑄鐵 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。由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用金屬模機械砂型鑄造成型。 2 毛坯精度等級 因選用金屬模機械砂型鑄造成型，查表《鑄件的尺寸偏差》，毛坯的尺寸偏差為 。 3 估計加工表面的機械加工總余量 根據(jù)極限開關座毛坯的最大輪廓尺寸和加工表面的基本尺寸，查表《鑄件的機械加工余量》（按中間等級 2 級精度查表）可得出，頂面的機械加工余量為 4面及側面的機械加工余量為 3。各加工表面的機械加工余量 統(tǒng)一取 4 4 毛坯技術要求 鑄件要求不能有砂孔、疏松等缺陷，以保證零件的強度、硬度及疲勞度，在靜力的作用下，不至于發(fā)生意外事故。 7 五 有關基準選擇說明 1 正確選擇定位基準 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要的設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批量的報廢，使生產(chǎn)無法進行。 由于零件加工表面較多，為了清楚的進行工藝路線的擬定，對各表面進行如圖所示大寫字母標注，以方便說明。 根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知錐 銷孔 ? ，螺紋孔 ，孔，寬 7槽沉頭槽寬 13及前端面 A、右端面 D 均需正確定位才能保證。故對基準的選擇應予以分析。 各面代號表達簡圖 定粗基準 選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，進行粗加工，以便為后續(xù)的工序提供精基準。選擇粗基準的原則要注意的主要為：一是選擇后對各加工表面的余量表面的影響；而是考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位 置要求。 8 綜合考慮，選取加工余量最小的面（余量足夠原則）及需保證表面質(zhì)量的面（余量均勻原則）為粗基準?，F(xiàn)選取 E 面、 F 面和 A 面為粗基準， A 面為主要工序尺寸定位基準，在銑床夾具上用平口鉗夾住工件 面，消除工件的六個自由度，達到完全定位，銑削工件底座表面即視圖前端面 之后的工序作準備。 定精基準 為保證零件的加工及零件的裝夾準確方便，主要依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則。當設計基準與工序基準不重合時，應進行尺寸換算，其后有專門計算。 因極限開關座有 A 面、 銷孔 ? ，螺紋孔 ，孔 ，寬 73精加工，牽涉多個表面，主要以底座 B 面為精基準，特殊之處采用互為基準原則，另選去基準以保證位置精度。 各工序工件的定位基準、夾壓位置、夾緊力的方向和作用點將在工藝路線的擬定中詳細說明。 六 擬定工藝路線及重點工序的說明 1 確定各加工表面的加工方法機加工方案 本零件的加工面有平面孔、槽孔和螺紋孔等，材料為 零件圖標的表面粗糙度及所得的公差等級 等要求，由《機械加工工藝手冊》查表表 1） 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑 ? ?? 半精銑。 2） 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 3） 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 4） 寸精度要 求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑 ? ?? 半精銑。 5) 寸精度要求不高，表面粗糙度 9 工藝路線：粗銑。 6) 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 7) 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 8) 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 9) 寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：粗銑。 10) 兩個錐銷孔 ：未注明表面粗糙度，公差等級按 ，表面粗糙度 工藝路線：鉆。 11）兩個槽孔：未注明表面粗糙度，公差等級按 面粗糙度 工藝路線： 鉆，槽在鉆孔時平移動加工而成。 12）孔 ：尺寸精度要求不高，表面粗糙度 工藝路線：鉆。 13）兩個螺紋孔 工藝路線：鉆 ? ?? 攻絲。 14）兩個 ? 4532 倒角：未標注表面粗糙度，取表面粗糙度 工藝路線：銼。 2 確定工序集中與分散 根據(jù)給定條件，及零件各表面的加工情況，以及本次課程設計的工藝安排傾向，主要依據(jù)工序分散原則，對工件實施擬定加工工藝方案。具體方案見下文加工工藝方案的擬定 3 加工工藝方案的擬定 10 工序 01：鑄造毛坯 工序 02：熱處理 時效處理 工序 03：以 A 面工序基準為粗基準，輔以 E 面 F 面定位，夾緊力主要施加在 E 面 粗銑 用 能銑床。 工序 04：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 05：以 以 面定 位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 06：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 07：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 08：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 09：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 工序 10：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 11：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,粗銑 用 能銑床。 工序 12：夾緊 面，平銼刀倒角 ? 4532 。 工序 13：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面，鉆錐銷孔 ? 及寬 73用 工序 14：以錐銷孔 ? 軸線工序基準為定位基準，輔以 I 面 B 面定位，夾緊力主要施加在 面，鉆孔 。選用 式鉆床及專用夾具。 工序 15：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,精銑 用 能銑床。 11 工序 16：以 以 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,精銑 用 能銑床。 工序 17：以孔 軸線工序基準為定位基準，輔以 I 面 B 面定位，夾緊力主要施加在 面 ,鉆螺紋孔 攻絲。選用 525立式鉆床及專用夾具。 工序 18：去銳邊毛刺，吹鐵屑。 工序 19：按檢驗工序卡片的要求檢驗。 以上工序更詳盡部分見“機械加工工序卡片”。 七 確定加工余量，工序尺寸和公差 1 確定各粗銑表面的加工余量及工序尺寸 已知： （ 1）各粗銑表面只需一次粗銑加工，包括以下平面： 面； （ 2）毛坯尺寸機器偏差 粗銑各表面的公差等級取 ，表面粗糙度取 為為壁厚單邊銑削加工余量，毛坯加工余量取 2 根據(jù)工序尺寸和公差等級，各粗銑表面的加工余量及工序尺寸見下表 工序 基本尺寸 /序余量 Z/差等級 偏差 /寸及其公差 /面粗糙度、 坯L 2 粗銑 G、 坯 2 確定各須精加工面的加工余量及工序尺寸 已知： （ 1）各精加工表面需粗銑 ? ?? 半精銑加工，包括以下平面： A 面、 B 面、 C 面和 （ 2）毛坯尺寸機器偏差 12 查表《平面加工余量及公差》得出，半精加工的加工余量經(jīng)驗值是 差 ，因定位基準采取精基準中的基準統(tǒng)一原則，粗銑半精銑不存在定位誤差，加工余量均取1 根據(jù)工序尺寸和公差等級，各精加工表面的加工余量及工序尺寸見下表 工序 基本尺寸 /序余量 Z/差等級 偏差 /寸及其公差 /面粗糙度?半精L 1 粗銑 A、 坯L 2 毛坯 坯L 9 半精銑 坯L 1 粗銑 坯L 4 毛坯 坯L 5 （ 3）各孔槽直徑均小于 40 3 根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪制零件毛坯圖。 13 八 確定一個工序的切削用量 粗銑工序 所規(guī)定的設計任務為視圖前端面 以對 B 平面的粗銑銑削用量進行計算。 1 確定刀具 底面由粗銑加工完成，采用高速鋼銑刀，機床的型號 2 確定進給量 根據(jù)加工材 料（因表中未列出鑄鐵材料，可根據(jù)材料的硬度 170~241），確定加工余量，由毛坯圖可知，總加工余量為 4《常見通用機床的主軸轉速表》180mm/r,取粗銑每齒粗銑的進給量為 3mm/r。銑削速度查表取 30m/ 3 確定轉速和銑削速度 根據(jù)工序中最大尺寸 120轉速 30m/相應的切削速度分別為：r / m 01000D/1000 ?? ??? ??查表《常見通用機床的主軸轉速和進給量表》銑床技術參數(shù)（ 取 n=95r/際切削速度為 m / m 5120D n/ 10 00 ?? ???? ???粗銑v 九 時間定額的確定 粗銑工序工時定額 所規(guī)定的設計任務為視圖前端面 以對 B 平面的粗銑工序工時定額進行計算。 1 計算機動工時 根據(jù)表《典型加工情況下 的，銑削工序的基本工時定額計算： ??基本基本工時計算見下表 14 基本工時時間表 工序 工步內(nèi)容 背吃刀量 /給量s/(mm/r) n/(r/粗銑 粗銑 4 3 95 工件長度 L/入長度 L1/除長度 L2/ 到次數(shù) 機動時間 基本120 20 20 1 34 2 計算工序輔助工時 輔助工時時間表 動作 時間 動作 時間 拿取清掃工件 件退離并復位 掃工件和夾具定位基面 止機床 下清掃工具 松夾緊 取工件并放在夾具上 下工件 緊工件 量具 動機床 量尺寸（樣板測平面） 件快速趨近刀具 下量 具 通自動進給 斷開自動進給 計 計算工序作業(yè)工時 該工序作業(yè)工時時間的公式如下 工序工時計算 =該工序基本公式 +輔助工時 =4s=外還應考慮工作地點服務時間服應滿足 作服休 00 6~3?? 15 十 夾具設計 所規(guī)定的設計任務為視圖前端面 1 定位基準的選擇 本夾具主要用 來銑削極限開關座底座即視圖前端面 面的形位公差和表面粗糙度要求均不高，無特殊要求，主要銑削面在于上部分 040 ? 部分，由粗基準的選擇原則，主要以 A 面、 E 面和 F 面來定位。因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率的同時可以設計選用比較簡單的夾具。以 選取 面做輔助定位。 為降低生產(chǎn)成本和使得夾具簡單，本設計采用螺旋夾緊的方式。 2 定位元件與夾緊機構的確定 （ 1）確定定位元件 加工主要為銑削，各零件毛坯需定位位置均為平面，主要采用支撐板與支撐釘定位。由 于工件兩部分主要表面呈 ?90 ，所以還需添加可調(diào)式輔助支撐。 （ 2）確定夾緊機構 針對批量生產(chǎn)的工藝特性，此夾具采用螺旋夾緊機構壓緊工件。夾緊工件時，把壓板轉動到工件上方，然后調(diào)節(jié)壓板高度，使壓板緩緩降下，當壓板接近工件時，再擰緊螺母夾緊機構。 十一 切削力和夾緊力（包括油、氣缸直徑）的計算 1 切屑力的計算 由機床夾具設計手冊軟件版 ?式中 F—— 銑削力 在高速鋼刀（ 刀銑削時，考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù)，其值查表。 銑削深度（ 16 — 每齒進給量（ D —— 銑刀直徑（ B —— 銑削深度（ z —— 銑刀齒數(shù) 用高速鋼（ 刀銑削時，考慮工件材料機械 性能不同的修正系數(shù)。 對于灰鑄鐵 ?????? ? ? 2 計算夾緊力 采用光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機構，該機構主要靠壓緊螺釘夾緊，屬于單個不同螺旋夾緊，查表得： 摩切 ?式中： — 主切削力（ N） ; 切R—— 切削轉動力臂，取螺紋孔中經(jīng)的 1/2，即 R—— 摩擦阻力矩，取兩定板尺寸的一半，即 94mm — 工件與定位原件表面的摩擦系數(shù)，取 —— 安全系數(shù)，取 上式可得夾緊力 W= 17 3 確定夾具體機構（見附圖） 操作說明：將工件放入定位塊上，靠緊垂直面定位釘，調(diào)節(jié)左方輔助支撐釘，工件左靠至左面定位釘，靠緊垂直面定位釘，首先擰緊左邊浮動壓塊夾緊螺釘，然后擰緊右邊擺桿螺栓夾緊螺母。加工完畢，松開右邊擺桿螺栓夾緊螺母，松開左邊浮動壓塊夾緊螺釘，拿出工件。 前視圖 俯視圖 18 側視圖 附參考書和資料目錄 [1] 王先逵 《機械加工工藝手冊 —— 機械加工工藝規(guī)程制定》 2008年 機械工業(yè)出版社 [2] 王先逵 《機械加工工藝手冊 —— 銑削、鋸削加工》 2008年 機械工業(yè)出版社 [3] 王先逵 《機械加工工藝手冊 —— 銑削、鋸削加工》 2008年 機械工業(yè)出版社 [4] 徐海枝 《機械加工工藝編制》 2009年 北京理工大學出版社 [5] 李昌年 《機床夾具設計與制造》 2007年 機械工業(yè)出版社 [6] 王丹 《機械加工夾具及選用》 2009年 5月 化工工業(yè)出版社 [7] 機床夾具設計手冊軟件版 8] 機械加工工藝手冊（軟件版）