機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計極限開關(guān)座機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計題 目： 極限開關(guān)座機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計班級：機(jī)械單招08-1姓名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：完成日期：2011.06.26任 務(wù) 書一、設(shè)計題目:極限開關(guān)座機(jī)械加工工藝規(guī)程及36孔夾具設(shè)計二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 (2) 生產(chǎn)類型: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)計夾具對應(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

2、7課程設(shè)計說明書，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計全部內(nèi)容。（約5000-8000字） 1份四、進(jìn)度安排本課程設(shè)計要求在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（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)教師評語該生設(shè)計的過程中表現(xiàn) ，設(shè)

3、計內(nèi)容反映的基本概念及計算 ，設(shè)計方案 ，圖紙表達(dá) ，說明書撰寫 。綜合評定成績： 指導(dǎo)教師日期摘要這次設(shè)計的是極限開關(guān)座的夾具。包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機(jī)械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機(jī)械加工余量。最后擬定工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對

4、自己未來將從事的工作進(jìn)行一次實際的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)abstractthe rocker is designed to support the fixture 3 mm hole. including parts map, rough map, one of the assembly, machining process card and the card with a process. according to the nature of parts and components in the face of

5、the map on the roughness of rough determine the size and mechanical jiagongyuliang. finalizing the road map process, the enactment of the workpiece clamping programme, to draw fixture assembly.machinery manufacturing technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the unive

6、rsity, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conducting the various courses of study by an in-depth comprehensive review of the total, is also a theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an impo

7、rtant position.for me personally, i hope that through the curriculum design of their future will be engaged in the work of a real training exercise from its own analysis, problem-solving abilities. as capacity constraints, there are still many deficiencies in the design, ask teachers to give guidanc

8、e.目 錄1.零件的工藝分析 2.機(jī)械加工工藝設(shè)計2.1毛坯的制造形式2.2基面的選擇 2.2.1 粗基面的選擇 2.2.2 精基面的選擇3.制訂機(jī)械加工工藝路線 3.1表面加工方法的確定3.2加工階段的劃分3.3工序順序的安排3.4確定工藝路線4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定4.1錐銷孔36的工序尺寸4.2確定切削用量及時間定額5.夾具設(shè)計5.1夾具選擇5.2夾具設(shè)計5.2.1定位分析5.2.2切削力及夾緊力的計算5.3夾具操作說明5.4.確定導(dǎo)向裝置6.參考文獻(xiàn)1.零件的工藝分析該零件是底座腔體表面和孔的加工，分析如下： 左端面壁厚10mm，錐銷孔5，寬7mm的槽上端锪平寬13mm，

9、 右端面壁厚10mm，錐銷孔5，寬7mm的槽上端锪平寬13mm， 后面壁厚10mm，孔36、內(nèi)螺紋孔m6；相對前端面的平行度是0.03mm， 底面壁厚10mm，孔13上端锪平25零件工藝項目公差等級偏差()粗糙度位置要求錐銷孔5gb1804-c0.37mm槽it70 0.018上端表面0.53.2下端表面0.53.2孔360.412.5內(nèi)螺紋m6it600.008后端面0.50.03a孔13gb1804-c0.412.5圓角4gb1804-c0.42.機(jī)械加工工藝設(shè)計2.1毛坯的制造形式零件材料為ht200，考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。由于年產(chǎn)量

10、為50000件，屬于大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。毛坯工藝（毛坯的尺寸公差和加工余量）（表2-2）鑄造類型（砂型）基本尺寸尺寸公差等級加工余量等級公差ct加工余量長127ct9ma-g1.72.5寬70ct9ma-h 1.73.5高50ct9ma-g62.5壁厚10ct9ma-g1.72.5 2.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要的設(shè)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(jìn)行。 2.2.1 粗基面的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表

11、面缺欠。該工件選擇孔36左端面作為粗基準(zhǔn)。采用36圓面定位加工內(nèi)孔可保證的壁厚均勻；采用左端面作粗基準(zhǔn)加工右端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 2.2.2 精基面的選擇 36軸線是設(shè)計基準(zhǔn)，選擇36軸線作為定位基準(zhǔn)加工5孔，實現(xiàn)設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，保證被加工孔軸線平行度的要求。選擇右端面為加工內(nèi)螺紋m6、錐銷孔513的工序精基準(zhǔn)，設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，保證尺寸要求。3.制訂機(jī)械加工工藝路線 生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的準(zhǔn)備、運(yùn)輸和保存，生產(chǎn)的準(zhǔn)備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機(jī)械的質(zhì)量檢查及其運(yùn)行試驗、調(diào)試，機(jī)械的油漆與

12、包裝等。 工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對象的形狀、相互位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。機(jī)械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配、涂裝等工藝過程。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程，稱為直接生產(chǎn)過程，是生產(chǎn)過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關(guān)的過程，如生產(chǎn)準(zhǔn)備、運(yùn)輸、保管、機(jī)床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生由于零件加工表面的多樣性、生產(chǎn)設(shè)備和加工手段的加工范圍的局限性、零件精度要求及產(chǎn)量的不同，通常零件的加工過程是由若干個順次排列的工序組成的。工序是加工過程的基本組成單元。每一個工序又可分為一個或若干個安裝、工位、工步或走刀。毛坯依次通過

13、這些工序而變成零件。 工序是一個或一組工人，在相同的工作地對同一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃、成本核算的基本單元。一個零件的加工過程需要包括哪些工序，由被加工零件的復(fù)雜程度、加工精度要求及其產(chǎn)量等因素決定3.1表面加工方法的確定根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造課程設(shè)計指導(dǎo)書9頁表1-6、1-7、1-8，選擇零件的加工方法及工藝路

14、線方案如下： 底座零件各表面加工方案加工項目尺寸公差等級粗糙度加工方案備注上端面gb1804-c3.2粗銑-半精銑表1-6下端面gb1804-c3.2粗銑-半精銑表1-6后端面it9銑表1-1236孔it712.5鉆-擴(kuò)表1-713孔it73.2鉆-鉸表1-75孔gb1804-c12.5鉆表1-7內(nèi)螺紋m6it63.2鉆-攻螺紋表1-10錐銷孔5gb1804-c1.6鉆鉸表1-73.2加工階段的劃分在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；首先36左端面作為粗基準(zhǔn)粗銑右端面，然后以此端面為精基準(zhǔn)加工其他面和孔。采用22圓面定位加工內(nèi)孔，保

15、證的壁厚均勻。3.3 工序的集中與分散選用工序集中原則安排底座的加工工序。該底座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。3.3工序順序的安排機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)底座后端面、左端面和右端面。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面（4）遵循“先面后孔”原則，先加工底座端面，再加工孔，確定工藝路線3.4確定工藝路線工序號工序

16、名稱機(jī)床裝備刀具量具1 粗銑底座外端面銑床銑刀游標(biāo)卡尺2 粗銑底座內(nèi)端面銑床銑刀游標(biāo)卡尺3 精銑底座外端面銑床銑刀游標(biāo)卡尺4精銑底座內(nèi)端面銑床銑刀游標(biāo)卡尺5銑寬7的槽銑床銑刀游標(biāo)卡尺6鉆-擴(kuò)36孔鉆床麻花鉆、鉸刀塞規(guī).卡尺7鉆鉸12孔鉆床麻花鉆、鉸刀塞規(guī).卡尺8鉆、鉸5錐銷孔鉆床麻花鉆錐度鉸刀塞規(guī).卡尺9锪寬7的槽鉆床麻花鉆卡尺10鉆鉸13孔鉆床麻花鉆、鉸刀塞規(guī).卡尺11锪25孔鉆床麻花鉆塞規(guī).卡尺12去毛刺鉗工臺平銼13終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等3.4.1加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)床的選擇：采用z525立式銑床、鉆床。 2 選擇夾具：該底座的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3 選擇刀具：在

17、銑床上加工的各工序，采用高速鉆刀即可保證加工質(zhì)量。4選擇量具：采用塞規(guī).雙用游標(biāo)卡尺。4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定4.1錐銷孔36的工序尺寸由表2-28課查得，精鉸余量z=0.2mm，加工等級為it8，公差為0.018鉆孔余量為z鉆=4.8mm，加工等級為it12，公差為0.12。錐銷孔加工工序的加工余量項目內(nèi)容精度等級工序尺寸粗糙度工序余量公差36孔鉆it11104.80.12擴(kuò)it103612.50.20.0184.2確定切削用量及時間定額4.2.1主軸轉(zhuǎn)速的確定1.鉆、擴(kuò)36孔，以左端面為基準(zhǔn)。刀具：鉆頭直徑為35mm的莫氏錐柄麻花鉆，擴(kuò)孔刀直徑為30mm機(jī)床：z525立式鉆床

18、2.鉆孔工步背刀吃量p的選擇粗加工時根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定p=0.20mm。進(jìn)給量的確定 由表5-21，選取該工步得進(jìn)量f=0.13mm/r。切削速度的計算 由表5-30，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=30m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=735r/min,參照表4-9所列z525型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=39.2m/min。3.擴(kuò)孔工步1）背吃刀量的確定 取p=3.0mm。2）進(jìn)給量的確定由表5-30，選取該工步得進(jìn)給量f=1.2mm/r。3）切削速度的計算 由表5-30，按工件材料

19、為鑄鐵的條件選取，切削速度v=67.4m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=596r/min,參照表4-9所列z525型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=680r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=76.87m/min4.2.2時間定額的計算：工序：鉆、擴(kuò)36孔鉆孔工步根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式 求得。,;f=0.13mm/r;n=960r/min。則該工步的基本時間t=(10+2.4+2)/0.13mm/r =110.77s擴(kuò)孔工步 根據(jù)表5-41，擴(kuò)孔基本時間可由公式求得, l1=（d-d1）/2*cotkr+（1-2）=4.028，l=10，

20、l2=3，f=1.2mm/r，n=680r/min則該工步的基本時間t=43s。輔助時間的計算tf輔助時間tf基本時間t之間的關(guān)系為tf=（0.15-0.2）t鉆孔輔助時間tf=0.2110.77=22.154s擴(kuò)孔輔助時間tf=3.015=45s4.2.3其它時間計算除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作時間、休息與生理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于該設(shè)計的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計。布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%-7%，休息與生理時間tx是作業(yè)時間的2%-4%，本設(shè)計均取3%，則工序的其他時間（tb +tx）可按關(guān)系式（3%+3%

21、）（tf+t）計算。工序9的其他時間：tb +tx=6%（10.8s+20s+4s）=2s單件計算時間td=2s+111s+43s+4s+86s=246s。5.夾具設(shè)計5.1夾具選擇夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。（一）提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；一個面限制3個自由度，短

22、圓柱銷限制2個自由度，削邊銷限制1個自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊配合v形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。（3）設(shè)計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。（二）設(shè)計思想設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對36孔進(jìn)行加工，這個孔尺寸精度要求為gb1804-c，表面粗糙度12.5，鉆、擴(kuò)以可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。5.2夾具設(shè)計5.2.1定

23、位分析（1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工36孔時，采用曲柄右端面作為定位基準(zhǔn)。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個孔定位，因為該定位元件的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合b=0，由于加工向下孔即不存在基準(zhǔn)位移誤差j=0。 5.2.2切削力及夾緊力的計算2、切削力及夾緊力的計算刀具：10的麻花鉆，5的錐度鉸刀。鉆孔切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計手冊p70表3-6，得鉆削力計算公式： 式中 p鉆削力t鉆削深度, 12mms每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.1mmd麻花鉆直徑, 10mmhb布氏硬度，140hbs 所以 =733（n）擴(kuò)孔時的切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計手冊p70表3-6，得鉆削力計算公式：式中 p切削力t鉆削深度, 12mms每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 1mmd鏜孔鉆直徑, 13mmhb布氏硬度，140hbs 所以 = 495（n）式中 t鉆削深度, 12mms每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.1mmd麻花鉆直徑, 13mmhb布氏硬度，140hbs =630（nm）鉆孔夾緊力：查機(jī)床夾具設(shè)計手冊p70表3-