機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-撥塊加工工藝及銑上部斜面夾具設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章零件分析 零件分析全套圖紙加V信153893706或扣33463894111.1撥塊的作用題目所給的零件是撥塊，撥塊在環(huán)鏈?zhǔn)职夂J中起到方向調(diào)節(jié)的作用，撥塊在工作的時(shí)候分為左、中、右三個(gè)檔位，按照控制方向來講就是上、空、下三個(gè)方向，在調(diào)節(jié)撥塊的之前需檢查貨物是否已經(jīng)穩(wěn)固掛在下吊鉤上的正確位置，按照方向需求調(diào)節(jié)撥塊后，就可以實(shí)現(xiàn)貨物吊運(yùn)的目的。如果將撥塊調(diào)到向上的位置，則用于提升作業(yè)，反則調(diào)到向下的位置，則用于重物下降。1.2撥塊的工藝分析圖1-1撥塊零件圖撥塊加工表面和孔描述如下：1.撥塊底面，粗糙度Ra12.52.撥塊頂面，粗糙度Ra12.53.撥塊前后端面，粗糙度Ra12.54.撥塊左右端面，粗糙度Ra12.55.撥塊Φ12H8孔，粗糙度Ra1.66.撥塊上部斜面，粗糙度Ra6.37.撥塊上部槽，粗糙度Ra6.3撥塊Φ12H8孔為基準(zhǔn)A，上部槽兩面與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.1。

第2章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式撥塊的零件材料45鋼，依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.3-1，撥塊毛坯制造方法為鍛造。2.2基面的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇原則1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5.粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由粗基準(zhǔn)選擇原則及撥塊毛坯圖零件圖知，選用撥塊后端面、左端面和底面作為定位粗基準(zhǔn)。2.2.2精基準(zhǔn)選擇的原則1.用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。2.當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。3.當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4.為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。5.有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。由精基準(zhǔn)選擇原則及撥塊零件圖知，選擇撥塊后端面和Ф12H8孔作為定位精基準(zhǔn)。2.3制訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線：工序01：鍛造工序02：調(diào)質(zhì)處理工序03：銑前端面工序04：銑后端面工序05：鉆孔至Φ11；擴(kuò)Φ11孔至Φ11.8；鉸Φ11.8孔至Φ12H8工序06：銑上下端面工序07：銑左右端面工序08：銑上部斜面工序09：銑上部槽工序10：去毛刺工序11：檢驗(yàn)至圖紙要求工序12：包裝、入庫2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥塊材料45鋼，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-24知，撥塊各加工表面毛坯余量均為1.0mm。圖2-1撥塊毛坯圖2.5確定切削用量及基本工時(shí)工序03：銑前端面撥塊銑前端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ40mm，齒數(shù)z=4：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑前端面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑前端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑前端面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑前端面走刀長度的計(jì)算公式：=0.4130mm/min=52mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑前端面工作臺的水平進(jìn)給量工序04：銑后端面撥塊銑后端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ40mm，齒數(shù)z=4：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑后端面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑后端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑后端面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑后端面走刀長度的計(jì)算公式：=0.4130mm/min=52mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑后端面工作臺的水平進(jìn)給量工序05：鉆孔至Φ11；擴(kuò)Φ11孔至Φ11.8；鉸Φ11.8孔至Φ12H8工步一：鉆孔至Φ11確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)Φ11孔至Φ11.8確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：鉸Φ11.8孔至Φ12H8確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序06：銑上下端面撥塊銑上下端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ6mm，齒數(shù)z=3：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑上下端面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑上下端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑上下端面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑上下端面走刀長度的計(jì)算公式：=0.2355mm/min=71mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑上下端面工作臺的水平進(jìn)給量工序07：銑左右端面撥塊銑左右端面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ6mm，齒數(shù)z=3：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑左右端面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑左右端面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑左右端面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑左右端面走刀長度的計(jì)算公式：=0.2355mm/min=71mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑左右端面工作臺的水平進(jìn)給量工序08：銑上部斜面撥塊銑上部斜面加工余量高速鋼立銑刀規(guī)格Φ30mm，齒數(shù)z=4：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑上部斜面主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑上部斜面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑上部斜面機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑上部斜面走刀長度的計(jì)算公式：=0.4188mm/min=75.2mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑上部斜面工作臺的水平進(jìn)給量工序09：銑上部槽撥塊銑上部槽加工余量高速鋼三面刃銑刀規(guī)格Φ63mm，齒數(shù)z=10：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.26取，確定，其計(jì)算公式如下：：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.30，撥塊材料為45鋼，取，計(jì)算公式如下：式中：撥塊銑上部槽主軸轉(zhuǎn)速由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-36知，撥塊銑上部斜面主軸轉(zhuǎn)速撥塊銑上部槽機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算公式：式中：，取，取由撥塊零件圖知，銑上部槽走刀長度的計(jì)算公式：=1140mm/min=140mm/min由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-37知，撥塊銑上部槽工作臺的水平進(jìn)給量

第3章銑夾具設(shè)計(jì)我選擇的夾具任務(wù)是：撥塊銑上部斜面夾具，選用機(jī)床：立式銑床X5012。3.1問題的提出撥塊銑上部斜面，粗糙度Ra6.3，精度要求一般，因此設(shè)計(jì)夾具時(shí)，主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，上部斜面質(zhì)量則不予考慮。3.2定位分析選擇撥塊后端面、Ф12H8孔和底面定位，對應(yīng)的定位元件為心軸和定位銷。定位分析如下：1.撥塊后端面與心軸端面相配合限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸移動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。2.撥塊Ф12H8孔與心軸外圓相配合限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Z軸移動(dòng)。3.撥塊底面與定位銷限制一個(gè)自由度，即Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位3.3夾緊裝置3.3.1夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則1.夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。2.工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。3.夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)4.必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。5.夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。6.夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。3.3.2銑削力計(jì)算查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表3-3得切削力計(jì)算公式：由銑的工時(shí)計(jì)算知，，=0.4mm，，，由《簡明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表3-3知即≈510×1×0.48×0.047×26×4N≈1197N3.3.3夾緊力計(jì)算所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5孔軸部分由M6螺母鎖緊，查參考文獻(xiàn)2，P92，表3-16螺母的夾緊力為1903N==4757.5N由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。3.4誤差分析3.4.1基準(zhǔn)位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。工件以Φ12H8孔在軸上定位銑底面，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。按下式計(jì)算式中——基準(zhǔn)位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.0385mm3.3.2基準(zhǔn)不重合誤差加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為=式中——基準(zhǔn)不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=3.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明如前所述，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具選擇用A型手柄螺母、心軸、快換墊圈和六角螺母等組成的夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。本工序?yàn)殂娤饔嗔啃。娤髁π?，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。

結(jié)論本次設(shè)計(jì)的完成離不開老師的辛勤指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫助，再次向他們表示最衷心的感謝。設(shè)計(jì)以機(jī)械加工工藝路線為主線，進(jìn)一步擬定加工方法，通過分析零件圖紙、選用機(jī)械加工設(shè)備等，初步擬定加工面法。加工路線確定后，切削用量和加工工時(shí)的計(jì)算要熟悉和使用有關(guān)手冊查看工藝參數(shù)。將計(jì)算出來的資料和加工方法，刀具，機(jī)床設(shè)備，填入過程檔案。在設(shè)計(jì)中體會到前面所學(xué)課程的重要性，并從這個(gè)設(shè)計(jì)中得到鞏固和拓展，同時(shí)也提高了自己獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力，為畢業(yè)后走上社會，從事相關(guān)的技術(shù)工作奠定了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。以撥塊銑上部斜面夾具為主的機(jī)械加工工藝規(guī)程，《機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)》運(yùn)用了《基準(zhǔn)選擇》等知識，《工件定位》、《夾緊機(jī)構(gòu)》等知識在《夾具設(shè)計(jì)》中均有應(yīng)用。通過這一設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工工藝分析，工藝文件的編寫，設(shè)計(jì)專用夾具的方法步驟等，并能熟練掌握其中的各個(gè)環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)了相關(guān)的手冊，工藝裝備的選用和使用方法等。這個(gè)設(shè)計(jì)還是有不少不足