機械制造技術(shù)課程設(shè)計--底座零件的機械加工工藝規(guī)程制訂及齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計

1、機械制造技術(shù)課程設(shè)計題目：底座零件的機械加工工藝規(guī)程制訂及齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計內(nèi)容：1.機械加工工藝過程卡片1 套2. 機械加工工序卡片1套3. 專用夾具裝配圖及其零件圖紙1份4. 零件圖及其毛坯圖1份5. 設(shè)計說明書1份姓 名：學 號： KT913-5-26專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化指導教師：目錄1課程設(shè)計的題目32課程設(shè)計時間33課程設(shè)計的目的及其要求33.1課程設(shè)計的目的33.2課程設(shè)計的內(nèi)容要求34設(shè)計內(nèi)容44.1零件的分析44.2零件的工藝分析54.3毛坯設(shè)計54.4選擇加工方法，擬定工藝路線74.5加工設(shè)備及刀具、夾具、量具的選擇84.6夾具精度分析與計算 115、心得體會1

2、26、參考文獻131、課程設(shè)計的題目底座零件的機械加工工藝規(guī)程制訂及齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計2、課程設(shè)計時間2011年12月15日 2012年1月10日3、課程設(shè)計的目的 及其要求3.1課程設(shè)計的目地機械加工工藝課程設(shè)計是機械類學生在學完了機械制造技術(shù)，進行了生產(chǎn)實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的 知識來分析處理生產(chǎn)工藝問題的能力， 使學生進一步鞏固有關(guān)理論知識， 掌握機 械加工工藝規(guī)程設(shè)計的方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打 好基礎(chǔ)。另外，這次課程設(shè)計也為以后的畢業(yè)設(shè)計進行了一次綜合訓練和準備。通過本次課程設(shè)計，應使學生在下述各方面得到鍛煉：

3、3.1.1 熟練的運用機械制造基礎(chǔ)、機械制造技術(shù)和其他有關(guān)先修課程中的基本 理論，以及在生產(chǎn)實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題， 從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。.從而培養(yǎng)制定零件機械加工工藝 規(guī)程和分析工藝問題的能力，3.1.2通過夾具設(shè)計的訓練，進一步提高夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計（包括設(shè)計計算、工程制圖 等方面）的能力。3.1.3熟悉有關(guān)標準和設(shè)計資料，學會使用有關(guān)手冊和數(shù)據(jù)庫。3.1.4在設(shè)計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。3.2 課程設(shè)計的內(nèi)容要求3.2.1對零件圖進行工藝分析。3.2.

4、2對零件進行分析后，初步擬定工藝路線、確定切削余量、繪制零件的毛坯圖，填寫機械加工工藝過程卡。3.3.3進行切削用量、機械加工時間等的計算和查表。334填寫機械加工工序卡片。335對指定工序提出工裝設(shè)計任務書。3.3.6根據(jù)工裝設(shè)計任務書（教師指定）進行機床專用夾具設(shè)計，包括設(shè)計方案 的確定、結(jié)構(gòu)設(shè)計、定位誤差和夾緊力的計算，繪制夾具裝配圖、零件圖等等。3.3.7編寫課程設(shè)計說明書。3.3.8進行課程設(shè)計答辯。4，設(shè)計內(nèi)容4.1、 零件的分析（見下圖）4.1.1、零件的作用該零件是鉆磨夾具上的底座，是用來固定定位座、定位軸和支板的.中心24的孔與定位軸連接，前端通過兩個螺釘固定支板連接，右上端

5、由兩個銷和兩 個螺釘連接。4.1.2、 零件的形狀及其具體尺寸、公差如上圖所示。4.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為45號鋼，該材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高 易切削。底座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 上端面的加工表面：這一組加工表面包括：上端面：鉆 門24。0.021的孔，并帶有倒角；鉆兩個 8 通孔。其中8、：240°.021的孔直接在鏜床上進行初鏜一一半精鏜。前端的加工表面：這一組加工表面包括：前端面，銑凹槽，粗糙度 0.8，鉆孔8,孔深20。 該零件上的主要加工面是24oO.O21的孔。：: J24oO.O21孔的尺寸精度直接影響底 座與定

6、位軸的配合精度。由參考文獻【5】中有關(guān)和孔加工的經(jīng)濟加工精度及機 床能達到的位置精度可知，上要求是可以達到的。零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。其具體過程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等級加工方法六面Ra0.8IT11以下銑20中心孔無IT11以下鉆孔-粗鏜一半精鏜右M8通孔無IT11以下鉆通孔并攻絲倒角無IT11以下粗車前端凹槽0.8IT11以下銑前M8-7H螺紋孔無IT11以下鉆孔并攻絲4.3毛坯設(shè)計431毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn) 中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：a型材、b鍛造、c鑄造、d焊接、f其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦

7、用型材。該零件材料為45號鋼。4.3.2確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差4.3.2.1 求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計算輪廓的尺寸，最大長 215mm寬150mm高31mm4.322選擇型材公差等級查手冊鑄造方法按機器造型，鑄件材料按優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，得鑄件公差等 級為812級取為11級。4.3.2.3 求機械加工余量等級查手冊鑄造方法按機器造型、鑄件材料為45號鋼得機械加工余量等級E-G級選擇F級。4.3.3、確定機械加工余量以單邊端面的加工余量確定為例工序名稱工序基本余量工序的經(jīng)濟精度工序尺寸工序尺寸及其公差和Ra銑車0.5H7215215 Ra=0.8 卩 m毛坯H12215+0.5=215

8、.5215.5 Ra=25 卩 m根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復雜程度，取鑄件加工表面的單邊余量為7mm所以工件的總長為14+215=229mm其他的加工余量以此類推。4.3.4、確定毛坯尺寸由上面的計算方法可以得出其他的毛皮尺寸，他們的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra三0.8。Ra< 0.8的表面，余量要適當加大。分析本零件，加工表面Ra三0.8，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺 寸加上所查的余量。（由于有的表面只需粗加工，這時可取所查數(shù)據(jù)的小值）4.3.5、設(shè)計毛坯圖由于毛坯形狀前后對稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模 在鑄造過程中的錯移所以選前后對稱的中

9、截面為分型面。為了去除內(nèi)應力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時效處理。（毛坯圖見附頁）4.4、選擇加工方法，擬定工藝路線4.4.1基面及其精基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要設(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，加工工藝過程會問題百出，更有 甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。 選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基 準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設(shè)計基準不 重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。精基準的選擇：上端面是裝配基準，又是設(shè)計基準，用它作精

10、基準，能使加工 遵循“基準重合”的原則.其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線 遵循了 “基準統(tǒng)一”的原則.粗基準的選擇：選擇后端面作粗基準，這樣保證各加工面均有加工余量，此外, 還能保證定位準確，加緊可靠。擬定工藝過程工序號工序內(nèi)容簡要說明01選擇適合的鑄件02銑六面和凹槽03鉗工劃線04粗鉆至2005倒角06鉆4-8翼°15的通孔07鉆銷孔08鉆4-12的孔09擴4-20,深度15的孔10鉆2-M8-7H,深度20的孔11攻螺紋2-M8-7H深2012熱處理，發(fā)藍去除應力13磨Ra0.8的端面14鏜24：021的孔15去毛刺鉗工16檢驗，入庫4.5、加工設(shè)備及刀具、夾具、

11、量具的選擇由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設(shè)備以通用機床為主，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。4.5.1選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床：根據(jù)本零件加工精度要求，我們選用最常用的機床：X5036k立式銑床,搖臂鉆床用ZQ 3 0 5 0 X 1 3，下面是這兩臺機床的具體資料：4.5.1.1 X5036k 立式銑床本車床適用于銑各種平面和凹槽等。具體數(shù)據(jù)如下主要技術(shù)參數(shù)X5036K主軸錐度（mm）7;24 ISO50主軸端面至工作臺距離（mm）60500主軸孔中心至立柱表面距離（mm）325主軸轉(zhuǎn)速范圍（r.p.m）（12 級）601800工作臺

12、尺寸（mm）1500 X 360工作臺行程（mm）1000 X 320電動機功率（kw）4 或 5.5外型尺寸（mm）2200 X 2600 X 18804.5.1.2 搖臂鉆床 ZQ3050X13機床性能：機械加緊，機械變速，自動升降，自動進刀，定程切削.機床主要技術(shù)參數(shù)如下：最大鉆孔直徑：50mm主軸中心線至立柱母線距離：1600-360mm主軸端面至底座工作面距離：1050-260mm主軸行程：220mm主軸錐孔：莫氏5號主軸箱水平移動距離：1250mm主軸轉(zhuǎn)速 6 級：78,135,240,350,590,1100主軸進給量:0.10,0.16,0.22,0.25,0.35,0.56主

13、電機功率：4kw升降電機功率：1.5kw凈重：2500kg機床外形尺寸：2170*950*2450mm4.5.2、選擇刀具：選用鋒鋼即可，加工鑄鐵零件采用 YG類硬質(zhì)合金為YG6具體見工序卡。4.5.3夾具的設(shè)計本夾具具體以加工齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計進行說明，夾具為專用夾具，其他具體見工序卡。（夾具裝配圖）jIII4.531定位方案及定位元件的選擇和設(shè)計定位座中的定位銷作為橫向定位基準，以門24 00 -021作為軸向的定位基準。4.5.3.2定位元件的確定中心孔采用圓柱定位銷，為了保證定位精度采用過渡配合4.533夾緊機構(gòu)采用壓板將工件與夾具體的夾緊。4.5.3.4定位誤差分析根據(jù)我的定位關(guān)系

14、主要定位元件為一個定位軸、定位銷和平面組成，由于圓 柱定位軸和中心孔的配合精度較高， 而且對工件的所加工尺寸精度要求不高， 在 使用鉆模板對刀具進行對刀，在此條件下足可以滿足要求的加工精度。4.5.3.5夾緊力的計算F 二 9.81CFd0Zf fYfKF查表可得 CF =42.7、xf=1.0 、yf=0.7 、 KF = 0.9因此 Fz=.595NM 78CMd°ZMfYMKM查表可得 CM=0.021、xM=2.0、yM=0.8、 KM = 0.87因此扭矩M=1.6Nm由夾緊力機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應滿足下式P=K X f'其中：其余系數(shù) K=KX K2X K3X K

15、4K1基本安全系數(shù)1.3K2加工性質(zhì)系數(shù)1.1K3刀具鈍化系數(shù)1.15K4斷續(xù)刀削系數(shù)1.2所以 K=1.3 X 1.1 X 1.15 X 1.2.=1.98考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用滑動壓板夾緊結(jié) 構(gòu)。4.5.4 量具因為工件的所加工工序加工精度不是很高，所以用游標卡尺等量具就可以了具體見工序卡4.6、夾具精度分析與計算所設(shè)計夾具需保證的加工要求有：尺寸66.5 ± 0.1mm；孑L門100°015軸線對© 24軸線間垂直度公差0.1 mm等二項，精度分別驗算如下：尺寸65.5 ± 0.1mm的精度校核A、定位誤差 D,有前

16、計算，已知 D=0B、鉆套與中間襯套間的最大配合間隙 T1= 0.027mmC、定位軸的定位端面至襯套中心距離（50mrh其尺寸公差按工件相應尺寸公差的三分之一取為 J1=0.03 mm；D麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙 X 2= 0.04mm ;E、鉆套外徑與中間襯套內(nèi)徑間的最大配合間隙匸0.027mm；F、鉆頭在鉆套孔中的傾斜誤差：X1=( B+S+H/2 X X2 - H由于 B=5 mm，S=8 mm，H=15 mm。所以(5+8+9)X 0.04 - 18=0.059G鉆套中間襯套內(nèi)外表面軸度公差 e仁e2=0.02 mm按概率法相加 T= ( 2A J1) 2+ e12+ e22+ 12+

17、 X12=0.124 mmA D+A T=0.124 mm< 0.2 mm因而該夾具能保證尺寸 65.5± 0.1 mm 的加工要求。 孔© 10軸線對© 24軸線間垂直度公差0.1 mm精度校核 鉆套孔軸線對夾具底座間垂直度誤差 AT=0.02 mm 因此此夾具能保證兩孔軸線的垂直度要求。5、心得體會這學期的實習已經(jīng)結(jié)束了， 我主要完成了課程設(shè)計， 在這次完成課程設(shè)計的 過程中我學到了很多課堂上無法學到的知識，并對課堂上的知識進行了回顧和 鞏固。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我們邁向社會， 從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程。在設(shè)計的過程中，經(jīng)過一次又一次的思 考，一遍又一遍的檢查中我，找到了許多的問題，暴露了我在這方面的知識欠 缺和經(jīng)驗不足?；仡櫰鸫舜握n程設(shè)計至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里， 可以說是有苦有甜，但是學到了很多的東西，同時不僅鞏固了以前所學過的知 識，而且學到了許多課堂上沒有的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實踐相結(jié)合是很重要的， 只有理論知 識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié) 論才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。6、參考文獻【 1】 孫恒，陳作模主編機械原理 . 北京：高等教