扁叉夾具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)扁叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及某一工序的夾具專業(yè)班級(jí)：08 機(jī)制（2）班姓名:俞烽煒學(xué)號(hào)：08530058指導(dǎo)教師:尹成龍、楊義 時(shí)間：11。2112.04引言機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程是機(jī)械類專業(yè)的一門主要專業(yè)課。它授予學(xué)生制訂經(jīng)濟(jì)合理、切實(shí)可行的機(jī)械加工和裝配工藝，確定各工序的工裝與設(shè)備等方面的綜合知識(shí),以及基本的工藝?yán)碚摵蛧?guó)內(nèi)外先進(jìn)的新工藝、新技術(shù)方面的知識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生分析生產(chǎn)實(shí)際加工過(guò)程中產(chǎn)生誤差的原因和存在的具體工藝問(wèn)題,并能初步提出改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率與降低成本的工藝途徑和方法的能力。為提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，本課程學(xué)完后，特安排此課程

2、設(shè)計(jì).本課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)之后進(jìn)行的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié).它一方面要求學(xué)生在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用過(guò)去所學(xué)的全部課程，另外也為搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)做一次綜合訓(xùn)練。學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過(guò)機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)在下述各方面得到鍛煉:能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中的基本理論，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線合理安排等問(wèn)題 ,保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)掌握如何根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理,又能保證加工質(zhì)量的夾具來(lái)。學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱出處 ,能夠做到熟練應(yīng)用

3、。目錄 HYPERLINK l _TOC_250004 引言2 HYPERLINK l _TOC_250003 零件圖的分析4 HYPERLINK l _TOC_250002 1。1 零件的結(jié)構(gòu)要求 HYPERLINK l _TOC_250001 1。2 零件的工藝分析 HYPERLINK l _TOC_250000 零件的毛坯設(shè)計(jì)42。1 確定毛坯的制造形式2。2 確定毛坯的機(jī)械加工余量和公差2.3 毛坯圖工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5 PAGE 63。1 基面的選擇3。2 制訂加工工藝路線工序設(shè)計(jì)64.1 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定4。2 確定切削用量和基本工時(shí)4.3 扁叉零件圖夾具設(shè)計(jì)85。

4、1 問(wèn)題的提出5。2 夾具設(shè)計(jì)定位誤差分析夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明總結(jié)9參考文獻(xiàn)10零件圖的分析零件的結(jié)構(gòu)要求扁叉結(jié)構(gòu)要合理，要求扁叉結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求 ,而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量， 同時(shí)使勞動(dòng)量最小.而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的又是相輔相成的.設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝的問(wèn)題。扁叉是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小,結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜程度一般， 但其加工兩同軸內(nèi)孔的精度要求較高，此外還有上端面以及凸塊兩側(cè)臺(tái)階面要求加工精度很高，對(duì)圓柱的四個(gè)端面也有一定的精度要求。該零件的兩小孔有同軸度要求,且凸塊兩側(cè)面相對(duì)孔軸線有對(duì)稱度要求,凸塊兩側(cè)臺(tái)

5、階面對(duì)兩孔軸線也各自有平行度要求。因此，該零件的尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命 ,因此對(duì)他們的加工是非常關(guān)鍵的.零件的工藝分析以10H7 為軸心線為基準(zhǔn)，兩圓柱同軸度有較高的要求。以兩孔軸線為基準(zhǔn),要求凸塊兩側(cè)臺(tái)階面有較高的對(duì)稱度和平行度。凸塊兩側(cè)臺(tái)階面要求粗糙度為 3。2，上端面粗糙度為 6。3.短圓柱的四個(gè)端面：.有一定的位置要求和粗糙度要求。兩孔的粗糙度有很高的要求.由上面分析可知,加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面(銑削上端面和兩側(cè)臺(tái)階面），再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外兩組(分別是銑圓柱端面和鉆鉸兩同軸小孔）。零件

6、的毛坯設(shè)計(jì)2。1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT35-32 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，故選擇金屬型澆注鑄件毛坯.2。2 確定毛坯的機(jī)械加工余量和公差參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)（以下稱指導(dǎo)書）查表 2-11,公差與機(jī)械加工余量（GB/T64141999），查表 211，輪廓尺寸尺寸不超過(guò) 160mm，得加工余量 5-7mm,故取 6mm。工序經(jīng)濟(jì)精度工序（或工 表 面 粗加工表面工序名稱工序余工序基量本尺寸公差等級(jí)公差步）尺寸及 糙度其偏差（Ra )粗 銑 凸 塊粗銑 B面上 端 面 和和 A1、A24。31427。4兩側(cè)面面14210。74.32。3427.4

7、12。52。314210。7 6.3銑 B 面精銑 B 面0。71426 IT13 、 0。7IT1414266。3銑 A1、A2 精銑A2A1、0。714210 IT13 、 0。7IT14142103.22。3 設(shè)計(jì)及繪制毛坯圖工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3。1 基面的選擇本零件是有精度較高要求的孔的叉架零件，平面和孔是設(shè)計(jì)的基準(zhǔn) ,也是裝配和測(cè)量的基準(zhǔn)，在加工時(shí),應(yīng)盡量以平面為基準(zhǔn)。先以圓柱面為粗基準(zhǔn)，銑出上端面和凸塊側(cè)面及其兩有平行度要求的平面， 再以加工的平面為精基準(zhǔn),加工出兩短圓柱的四個(gè)端面，同樣,也是以該已加工表面為基準(zhǔn)鉆出兩同軸的 10H7 孔；加工前后四個(gè)圓柱端面時(shí),先以凸塊表面為基準(zhǔn),在銑

8、床上利用組合銑刀一次性銑出端面。3。2 制訂加工工藝路線。工藝路線方案:粗銑凸塊兩側(cè)臺(tái)階面 A1、A2 和凸塊上端面 B 面粗銑 C 圓柱兩端面 C1、C2粗銑 D 圓柱兩端面 D1、D2鉆孔10精銑 C 圓柱兩端面 C1、C2精銑 D 圓柱兩端面 D1、D2精銑 B 面精銑 A1、A2 面粗鉸10，鉸孔精度為 0。07mm精鉸10，鉸孔精度為 0.07mm檢查入庫(kù)工序設(shè)計(jì)4。1 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定。“扁叉材料為 HT1532，生產(chǎn)類型中批量，金屬型鑄造毛坯。C1據(jù)以上原始資料及加工路線，確定工序一中粗銑圓柱 C 的C 、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2 兩個(gè)端面d

9、 的查機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表2-11，工序尺寸加工余量為 57mm，故取6mm。查工藝手冊(cè)表 2。22。5,工序尺寸加工余量銑 C1、C2 臺(tái)階面200mm 的高速鋼鑲齒套式面銑刀粗銑2。3mm精銑0。7mm確定切削用量和基本工時(shí).工序：粗銑圓柱C 的C1、C2 兩個(gè)端面本工序是精銑側(cè)凸臺(tái)面，已知加工材料為HT1532，b=195Mpa,鑄件無(wú)外皮，機(jī)床為 X6142 型臥式銑床,所選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù):直徑d=200mm，齒數(shù)Z=20。粗銑時(shí)，為了提高切削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量，一個(gè)工作行程銑完。確定每齒進(jìn)給量。根據(jù)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 54 知 X6142

10、 型臥式銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為 14。175KW。查 527 知工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銑刀加工鑄鐵時(shí)，每齒進(jìn)給量=0。30。5mm/z。由于本工序背吃刀量 =01mm 和切削寬度=7。4mm，故選擇每齒進(jìn)給量=0。3mm/z.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度。跟據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,查表 5-28，用高速鋼鑲齒銑刀粗加工鑄鐵時(shí)，選擇銑刀后刀面磨損極限值為 2mm,查機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 572 續(xù)知，銑刀合理耐用度時(shí)間T=240min.(3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。由機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表572 續(xù)查得,高速鋼切削鑄鐵的切削速度為 V=20m/min，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是：n

11、=1000V/d=31.85r/min。選取 n=35r/min，則實(shí)際銑削速度為=dn/1000=21。98m/min 銑刀每轉(zhuǎn)工作臺(tái)移動(dòng)速度,即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=z=0。320=6mm 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為=z n=0。32035=210mm/min根據(jù)表 5-13 中工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量,選取 f=150mm/min，則實(shí)際每齒進(jìn)給量為=f/zn=150/（2035）=0。214mm/z（4）校驗(yàn)機(jī)床功率。由機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表 531 和5-32 知,由銑削力 Fz 和銑削功率 Pm 得，故選X6142 合適。最后確定的切削用量為 ：=0.7mm =6mm =0.214mm/

12、z =150m/min =22m/min上述中:-銑削速度(m/min）、 銑刀直徑（mm）銑刀轉(zhuǎn)速（r/min)銑刀每分鐘工作臺(tái)移動(dòng)速度，即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm/r)銑刀每齒工作臺(tái)移動(dòng)速度，即每齒進(jìn)給量（mm/z)進(jìn)給速度，即工作臺(tái)每分鐘移動(dòng)速度（mm/min）銑刀齒數(shù)銑削寬度銑削背吃刀量2?；緯r(shí)間 tmtm=（Lw+L1+L2）/LW 工件銑削部分長(zhǎng)度L1-切入行程長(zhǎng)度當(dāng)主偏角為 90 時(shí)，L1=0。5（ d）+（1-3)L2-切出行程長(zhǎng)度L2=35mm已知 n=35r/min，Lw=142mm。計(jì)算得L1+L2=8mm。所以，基本時(shí)間為： tm=（142+8）/150=1mim故，A1，A

13、2 兩面的基本時(shí)間為:t=2tm=2min扁叉零件圖如下：夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是第八道工序精銑 A1、A2 面的銑床夾具.本夾具將用于 x6142臥式銑床，道具為直徑 d=200mm 的高速鋼鑲齒套式面銑刀。5。2 夾具設(shè)計(jì)第八道工序的定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，臺(tái)階面A1、A2 對(duì)10H7 的平行度和對(duì)稱度，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為零件上表面,定位時(shí)零件上表面定位。切削力及夾緊力的計(jì)算,，,， 當(dāng)銑削時(shí)，在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)。其中：為基本安全系數(shù) 1。5；為加工性質(zhì)系數(shù) 1。1;為刀具鈍化系數(shù) 1。1； 為斷續(xù)切削系數(shù) 1。1.選用 M8mm.當(dāng)螺紋直徑為 8mm，手柄長(zhǎng)度為 14

14、0mm，作用力為 70N 時(shí)，其夾緊力為。此時(shí)已大于所需的 3085N 的夾緊力,故本夾具可安全工作.5。3 定位誤差分析本工序采用上表面為基準(zhǔn)定位，使加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。5。4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，可使用有快換墊圈。總結(jié)通過(guò)為期兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)使我加深了對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)這一門課程實(shí)用性的理解，同時(shí)也使我回顧了我以往所學(xué)的知識(shí)。因?yàn)檫@次課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)前一次重要的實(shí)踐設(shè)計(jì)，涉及到的知識(shí)綜合性很強(qiáng)，這就要求我們對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有較熟練的掌握.我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)時(shí),需要學(xué)會(huì)將書本上的理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，但這對(duì)我們來(lái)說(shuō)有不少困難，因?yàn)槲覀兏緵](méi)有什么實(shí)際經(jīng)驗(yàn).所以這次課程設(shè)計(jì)我們主要通過(guò)反復(fù)的查閱資，、反復(fù)的思考，和設(shè)計(jì)同一種零件的同學(xué)相互間反復(fù)討論來(lái)完成的。經(jīng)過(guò)繁忙困難的過(guò)程后, 我們對(duì)知識(shí)的印象更加深刻了。此外,整個(gè)過(guò)程中同學(xué)互幫互助，我們?cè)诳鞓?lè)中共同學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)中共同進(jìn)步, 同學(xué)之間的關(guān)系也更加密切了。在此次收獲課程設(shè)計(jì)成功經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),再次感謝尹老師、楊老師的辛勤指導(dǎo)， 以及同學(xué)們的幫助。參考文獻(xiàn)1 郭艷玲。機(jī)械制造工藝學(xué)。北京:北京大學(xué)出版社，2008。012 尹成龍。機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。安徽：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，2009。10