機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-中羅拉過橋搖臂的加工工藝及銑φ68上端面夾具設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì)題 目：中羅拉過橋搖臂的加工工藝及銑68上端面夾具設(shè)計(jì)班級(jí)：機(jī)械班姓名：學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師：完成日期：2020年6月20日任 務(wù) 書一、設(shè)計(jì)題目:二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1張(2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)）三、上交材料1所加工的零件圖 1張2毛坯圖 1張3編制機(jī)械加工工藝過程卡片 1套4編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片 1套5繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張6繪制夾具中1個(gè)零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張7課程設(shè)計(jì)說明書，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)全部內(nèi)容。（約500

2、0-8000字） 1份四、進(jìn)度安排本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。1第l2天查資料，繪制零件圖。2第37天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。3第810天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。4第1113天，完成夾具裝配圖的繪制。5第1415天，零件圖的繪制。6第1618天，整理并完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。7第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。8第2021天，答辯五、指導(dǎo)教師評(píng)語該生設(shè)計(jì)的過程中表現(xiàn)，設(shè)計(jì)內(nèi)容反映的基本概念及計(jì)算，設(shè)計(jì)方案，圖紙表達(dá)，說明書撰寫。綜合評(píng)定成績：指導(dǎo)教

3、師日期摘 要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識(shí)。中羅拉過橋搖臂零件的工藝規(guī)程及銑68上端面的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以

4、后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：切削用量、夾緊、定位。全套圖紙加扣 3346389411或3012250582ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body compo

5、nents technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the

6、 components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each workin

7、g procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position

8、error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: the cutting specifications, clamp, the localization.目 錄摘 要IABSTRCTII序 言1一、零件的分析21.1零件的作用21.2 零件的工藝分析2二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1確

9、定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.2.1粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求32.2.2精基準(zhǔn)的選擇32.3制定工藝路線42.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定52.5 確定切削用量及基本工時(shí)5三、銑68上端面夾具設(shè)計(jì)113.1問題的提出113.2定位元件113.3定位基準(zhǔn)的選擇113.4工件的加工精度分析113.5切削力和夾緊力的計(jì)算123.6具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明12總 結(jié)13參 考 文 獻(xiàn)14III序 言機(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

10、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)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(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)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。中羅拉過橋搖臂零件的工藝規(guī)程及銑高度為26mm上端面的夾具設(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)也要培養(yǎng)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)中既要注意基本概念、基本理論，

11、又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。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。一、零件的分析 1.1零件的作用中羅拉過橋搖臂零件作用，待查1.2 零件的工藝分析中羅拉過橋搖臂有2個(gè)加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1：以68下端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工的主要是鏜42孔。2：以42孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是各個(gè)孔端面及其螺紋孔。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)

12、械翻砂造型，鑄造精度為2級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2基面的選擇2.2.1粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而

13、細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取68上下端面作為定位基準(zhǔn)。2.2.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2

14、）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以已經(jīng)加工好的42孔和端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以

15、后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 2.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 具體的加工路線如下： 工藝路線表1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑68上端面4銑銑68下端面5鏜鏜42孔6銑銑高度為26mm上端面7銑銑95的上下端面8鏜鏜78孔9鉆鉆上端52圓周均布的4-M6螺紋孔10鉆鉆下端52圓周均布的4-M6螺紋孔11鉆鉆距離上端面為25mm的M10螺紋孔12檢驗(yàn)檢

16、驗(yàn)，入庫2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為HT2000。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。1、 不加工表面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、 68上下端面由于上下端面要作為后面工序的定位基準(zhǔn)，同時(shí)又是42孔的中心線的基準(zhǔn)。粗糙度要求為3.2，查相關(guān)資料知余量留3.5比較合適。3、42和87孔毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為3.5mm2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序1：鑄造工序2：時(shí)效處理工序3：銑68上端面1. 選擇刀具刀具選取端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定

17、銑削用量1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，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600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序4：銑68下端面銑68下端面和銑68上端面的切削用量和工時(shí)計(jì)算相同，在此不再類似。工序5：鏜42孔切削用量：ap=3.5 毛坯孔徑d=42由表8.2-1得：f=0.25 m/r v=120 m/r則n=318V/D=908m/r取n=900r/min實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量被切削層長度刀具切入長度刀具切出長度 取行程次數(shù)：基本工時(shí)

18、有：工序6：銑高度為26mm上端面1. 選擇刀具刀具選取端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為9kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取6） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序7：銑95的上下端面1. 選擇刀具刀具選取端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量7） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為6kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床

19、標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取9） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序8：鏜78孔切削用量：ap=3.5 毛坯孔徑d=78由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=88 m/r則n=318V/D=358m/r取D=400r/min實(shí)際切削速度工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量被切削層長度刀具切入長度刀具切出長度 取行程次數(shù)：基本工時(shí)有：工序9：鉆上端52圓周均布的4-M6螺紋孔工步1：鉆M6螺紋底孔5mm 選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： min工步2：攻螺紋M6mm 選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工

20、件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：工序10: 鉆下端52圓周均布的4-M6螺紋孔 鉆下端52圓周均布的4-M6螺紋孔切削用量工時(shí)計(jì)算與鉆上端52圓周均布的4-M6螺紋孔的相同，在此不再累述。工序11: 鉆距離上端面為25mm的M10螺紋孔工步1：鉆M10螺紋底孔8mm 選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： min工步2：攻螺紋M10mm 選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：工序12：檢驗(yàn)，入庫三、銑68上端面夾具設(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，

21、需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)銑68上端面，本夾具將用在銑床。刀具為50標(biāo)準(zhǔn)高速鋼錐柄立銑刀，齒數(shù)為6。對(duì)工件端面進(jìn)行銑68上端面加工。3.1問題的提出本夾具是用來銑68上端面。要求表面粗糙度為Ra=3.2，對(duì)B基準(zhǔn)軸線垂直度為0.06。因?yàn)榧庸ぱb夾比較費(fèi)時(shí)，零件為大批量生產(chǎn)，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，須設(shè)計(jì)專用夾具。3.2定位元件 其中夾具體上V型塊與工件42孔圓配合，其中定位心軸限制了工件五個(gè)自由度，再加上支柱限制一個(gè)自由度。3.3定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可以知道，42對(duì)孔基準(zhǔn)軸線垂直度為0.06，表面粗糙度為Ra=3.2。方案：以42孔面作為基準(zhǔn)面，設(shè)計(jì)定位用心軸，

22、定孔心軸通過定位配合固定在夾具體上。定孔心軸塊通過銷連接和螺釘連接固定在夾具體上，壓緊螺栓的旋緊從而使壓板壓緊工件。3.4工件的加工精度分析 本工序的要求是：尺寸42mm以及位置度，表面粗糙度要求為Ra=3.2。要求不高，一次加工即可。 1.定位誤差 工件的定位孔為42，在尺寸水平方向的位移誤差為 工件的定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，因此B=0 因此尺寸的定位誤差為 2.對(duì)刀誤差對(duì)刀片到夾具體底面尺寸為125-0.1-0.2，刀具尺寸為40mm對(duì)刀誤差為：mm032.0=D=D，rr3.安置誤差3.5切削力和夾緊力的計(jì)算刀具：50標(biāo)準(zhǔn)高速鋼錐柄立銑刀，齒數(shù)為6查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-36，銑削扭矩計(jì)算公式：3.1式中,8.0,0.1,225=MfMyXC磨鈍系數(shù),50,/15.0,0.1mmdZmmfKF=代入得()NF615.09.2.5148.0=8940.8/50 114 = 因?yàn)榇藠A具夾緊力和軸向力上方向一致，螺栓夾緊力主要是防止工件在加工過程中產(chǎn)生振動(dòng)，所以夾具夾緊可靠。3.6具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明本夾具用在銑床上加工上端面，零件以與此面相垂直的孔以及其底面來作為定位的基準(zhǔn)，選擇轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊螺栓來夾緊零件。見夾具裝配圖所示