機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-托架機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑基準(zhǔn)A夾具設(shè)計(jì)

PAGE2目錄TOC\o"1-3"\h\u11435序言 217460第1章零件的分析 313260第2章工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4114142.1確定毛坯的的制造形式 4211612.2基準(zhǔn)的選擇 466472.3制訂工藝路線 417722.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6115442.5確定切削用量及基本工時(shí) 624851第3章銑夾具設(shè)計(jì) 1564093.1問(wèn)題的提出 15125863.2定位基準(zhǔn)的選擇 15191813.3切削力及夾緊力計(jì)算 15127763.4定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 17159643.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 1927543總結(jié) 2018129致謝 2115440參考文獻(xiàn) 22

序言全套圖紙加V信153893706或扣3346389411機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。托架的加工工藝規(guī)程及其銑A面的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)，鉆孔的夾具用一面，一心軸，一削邊銷，即“一面兩銷”來(lái)完成工件的定位，夾緊則是由螺母、快換墊圈與螺栓相配合來(lái)完成，導(dǎo)向則是由快換鉆套，鉆套用襯套，鉆模板，鉆套螺釘?shù)冉M成，引導(dǎo)鉆頭對(duì)中；銑面夾具則是由一面，一心軸，兩擋銷來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的定位，夾緊由螺母，快換墊圈與螺栓配合來(lái)完成，與工件加工面之間的位置則是由對(duì)刀塊、塞尺來(lái)實(shí)現(xiàn)，與工作臺(tái)之間的導(dǎo)向則是由兩個(gè)定向鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。第1章零件的分析托架的作用是用來(lái)固定工件，免得時(shí)間長(zhǎng)了，接口松動(dòng)、變形，相當(dāng)于輔助支承。

第2章工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的的制造形式托架零件材料為HT200，硬度選用260HBS，毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機(jī)械翻砂造型，2級(jí)精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下：1.基準(zhǔn)面A，表面粗糙度為6.3，需要二步加工方能滿足要求，粗銑——精銑，查《機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，表2-10得粗銑單邊余量Z=0.7精銑單邊余量Z=0.32.Ф55的兩端面，表面粗糙度為6.3，需要二步加工方能滿足要求，粗銑——精銑，查《機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，表2-10得粗銑單邊余量Z=0.7精銑單邊余量Z=0.33、與基準(zhǔn)面A垂直度公差為0.02的面，表面粗糙度為3.2，需二步加工方能滿足要求，粗銑——精銑，查《機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，表2-10得粗銑單邊余量Z=0.4精銑單邊余量Z=0.14、2-M8-7H的端面，表面粗糙度為12.5，只需一步加工即能滿足要求，查《機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，表2-10得，單邊余量Z=1.05、工件上的孔與槽，因它們的尺寸都不大，很難鑄造成型，在這里我們采用實(shí)心鑄造。6、不加工表面的毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2.2基準(zhǔn)的選擇（1）、粗基準(zhǔn)的的選擇根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則，選基準(zhǔn)面A做為粗基準(zhǔn)（2）、精基準(zhǔn)的選擇主要考慮的是基準(zhǔn)的重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算。以直徑為35的孔作為精基準(zhǔn)。2.3制訂工藝路線 （1）、工藝路線方案一：工序10：鑄造工序20：時(shí)效工序30：粗銑、精銑Ф55下端面工序40：粗銑、精銑Ф55上端面工序50：鉆、擴(kuò)、鉸Φ35H8的孔，并倒角C1工序60：粗銑、精銑基準(zhǔn)面A工序70：銑2-M8-7H表面工序80：銑兩個(gè)寬12的槽工序90：鉆2-M8的螺紋底孔，攻2-M8-7H的螺紋孔工序100：清洗去毛刺工序110:驗(yàn)收工序120：入庫(kù)（2）、工藝路線方案二：工序10：鑄造工序20：時(shí)效工序30：粗銑、精銑Ф55下端面工序40：粗銑、精銑Ф55上端面工序50：粗銑、精銑基準(zhǔn)面A工序60：銑2-M8-7H表面工序70：鉆、擴(kuò)、鉸Φ35H8的孔，并倒角C1工序80：銑兩個(gè)寬12的槽工序90：鉆2-M8的螺紋底孔，攻2-M8-7H的螺紋孔工序100：清洗去毛刺工序110:驗(yàn)收工序120：入庫(kù)（3）、工藝方案的分析：上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二是先加工所有的面，然后加工孔。而方案一則把Φ35H8孔的加工放到了前面，這樣做為后序的加工的提供了定位基準(zhǔn)，簡(jiǎn)化了夾具的設(shè)計(jì)，相比較而言，我們選取方案一：具體的工藝過(guò)程如下：工序10：鑄造工序20：時(shí)效工序30：粗銑、精銑Ф55下端面工序40：粗銑、精銑Ф55上端面工序50：鉆、擴(kuò)、鉸Φ35H8的孔，并倒角C1工序60：粗銑、精銑基準(zhǔn)面A工序70：銑2-M8-7H表面工序80：銑兩個(gè)寬12的槽工序90：鉆2-M8的螺紋底孔，攻2-M8-7H的螺紋孔工序100：清洗去毛刺工序110:驗(yàn)收工序120：入庫(kù)2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“托架”零件材料為鑄鐵，毛坯的重量約為1.2Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。1.基準(zhǔn)面A，表面粗糙度為6.3，需要二步加工方能滿足要求，粗銑——精銑，查《機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，表2-10得粗銑單邊余量Z=0.7精銑單邊余量Z=0.32.Ф55的兩端面，表面粗糙度為6.3，需要二步加工方能滿足要求，粗銑——精銑，查《機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，表2-10得粗銑單邊余量Z=0.7精銑單邊余量Z=0.33、與基準(zhǔn)面A垂直度公差為0.02的面，表面粗糙度為3.2，需二步加工方能滿足要求，粗銑——精銑，查《機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，表2-10得粗銑單邊余量Z=0.4精銑單邊余量Z=0.14、2-M8-7H的端面，表面粗糙度為12.5，只需一步加工即能滿足要求，查《機(jī)械設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，表2-10得，單邊余量Z=1.05、工件上的孔與槽，因它們的尺寸都不大，很難鑄造成型，在這里我們采用實(shí)心鑄造。6、不加工表面的毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2.5確定切削用量及基本工時(shí)工序30：粗銑、精銑Ф55下端面工步一：粗銑Ф55下端面1.選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)較高，故分兩次（即粗銑、精銑）完成，則決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：精銑Ф55下端面1.選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)較高，故分兩次（即粗銑、精銑）完成，則決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝475計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序40：粗銑、精銑Ф55上端面工步一：粗銑Ф55上端面1.選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)較高，故分兩次（即粗銑、精銑）完成，則決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：精銑Ф55下端面1.選擇刀具刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)較高，故分兩次（即粗銑、精銑）完成，則決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序50：鉆、擴(kuò)、鉸Φ35H8的孔，并倒角C1工步一鉆孔至φ32確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ32孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)孔利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說(shuō)明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步3：鉸孔根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：倒角C1工序60：粗銑、精銑基準(zhǔn)面A工步一：粗銑基準(zhǔn)面A1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型立式銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為總的工時(shí)：T=2=0.551min工步二：精銑基準(zhǔn)面A1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型立式銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為總的工時(shí)：T=2=0.544min工序70：銑2-M8-7H表面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型立式銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序80：銑兩個(gè)寬12的槽1.刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝650當(dāng)＝650r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為總的時(shí)間T=2t=3.385min工序90：鉆2-M8的螺紋底孔，攻2-M8-7H的螺紋孔工步一：鉆2-M8-7H的螺紋底孔Φ6.7選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）=760.5r/min按機(jī)床選取n=750r/min基本工時(shí)：總的工時(shí)T=2t=0.143min工步二：攻螺紋M8mm選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距，即按機(jī)床選取n=275r/min基本工時(shí)：t==0.0367(min)總的工時(shí)：T=2t=0.073min

第3章銑夾具設(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。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序60：粗銑、精銑基準(zhǔn)面A,選用機(jī)床,X51立式銑床的工裝夾具設(shè)計(jì)3.1問(wèn)題的提出本夾具主要用于銑基準(zhǔn)面A，屬于工序60，與Ф35H8的孔有位置度要求，加工時(shí)要考慮。3.2定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。Φ35H8孔已加工好且與基準(zhǔn)面A有位置度要求，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的Φ35H8孔作為定位基準(zhǔn)，采用心軸與兩個(gè)支承釘配合來(lái)定位。3.3切削力及夾緊力計(jì)算（1）刀具：采用端銑刀φ55mm機(jī)床：X51立式銑床由[3]所列公式得查表9.4—8得其中：修正系數(shù)z=24代入上式，可得F=928.5N因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=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所以（2）夾緊力的計(jì)算選用夾緊螺釘夾緊機(jī)由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=12mm，材料45鋼性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)螺釘疲勞極限：極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為[s]=3.5~4取[s]=4得滿足要求經(jīng)校核：滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.4定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖3.1夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度a=28mm定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表3.1定向鍵數(shù)據(jù)表BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D28-0.011-0.02740167131327+0.0238對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。由于本道工序是完成基準(zhǔn)面A的加工，所以選用方形對(duì)刀塊。方形對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：平塞尺圖塞尺尺寸為：表3.2平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC2-0.0060.253.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了旋緊螺母的夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。

總結(jié)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來(lái)，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來(lái)完成本次設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次設(shè)計(jì)雖然只有三個(gè)月時(shí)間，但在這三個(gè)月時(shí)間中使我對(duì)這次設(shè)計(jì)有了很深的體會(huì)。這次設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等；也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)；以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。回顧起此次設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說(shuō)學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是