支承架課程設(shè)計

1、機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書 名稱：支承架（HT200）機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計學(xué)院：經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院專業(yè)：成員：摘要機械制造技術(shù)課程設(shè)計是培養(yǎng)機械工程類業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求我們能全面綜合的運用所學(xué)的理論和實踐知識，進(jìn)行零件機械加工工藝規(guī)程和工藝裝配的設(shè)計，其目的是：（1）培養(yǎng)工程意識.通過課程設(shè)計，結(jié)合生產(chǎn)實際，貼近就業(yè)崗位，培養(yǎng)我們分析和解決機械制造工程的實際問題的能力，培養(yǎng)工程意識，做到學(xué)以致用。（2）訓(xùn)練基本技能。通過課程設(shè)計，使我們掌握工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計的方法和步驟，初步具備設(shè)計工藝規(guī)程和工藝裝備的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)我們識圖、繪圖、計算和編寫技術(shù)文件的基本技能。（3

2、）培養(yǎng)質(zhì)量意識。技術(shù)設(shè)計是根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的要求而進(jìn)行的，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下充分考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。通過課程設(shè)計，可以強化質(zhì)量意識，使我們學(xué)會協(xié)調(diào)技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的矛盾。（4）培養(yǎng)規(guī)范意識。通過課程設(shè)計，使我們養(yǎng)成遵守國家標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣，學(xué)會使用與設(shè)計有關(guān)的手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 關(guān)鍵詞：實踐 意識 設(shè)計 掌握目錄機械制造技術(shù)課程設(shè)計1說明書1名稱：支承架（HT200）機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計1摘要2關(guān)鍵詞：實踐 意識 設(shè)計 掌握21.零件的分析41.1支承架的作用51.2支承架的工藝分析52.工藝規(guī)程的設(shè)計62.1確定毛坯的制造形式。62.2基準(zhǔn)的選擇72.3制定工藝路線82.4機械加工余量，工序尺寸

3、及毛坯尺寸的確定82.5確定切削用量及基本時間93.夾具設(shè)計111.零件的分析1.1支承架的作用支承架具有良好的工業(yè)化產(chǎn)品特性, 控制實時性較好，操作簡便，運行可靠。通過操控主手實現(xiàn)從手機械臂的同步動作, 作為機械臂的支承骨架，是安裝附件及其他零部件的基礎(chǔ)，并保持主從手在工作過程中相對準(zhǔn)確的位置。1.2支承架的工藝分析支承架是機械零件重要的零件，內(nèi)孔粗糙度要求較高，有達(dá)到Ra6.3，Ra3.2要求精加工。右端面無較高要求可用銑削加工，以非加工面為粗基準(zhǔn)銑削對面的表面，因表面質(zhì)量和孔的精度影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工必須保證精度要求。根據(jù)零件圖，支承架分析如

4、下：（1） 平面的加工查實用機械加工工藝手冊，可以確定：厚度為3mm的端面銑削加工，粗糙度為12.5，可選擇粗銑。（2） 20H7 0+0.02孔的加工查實用機械加工工藝手冊，可以確定：20孔的表面粗糙度為3.2由于孔徑較小，用鉆孔（3） M12-6G孔的加工查實用機械加工工藝手冊，可以確定：M12的表面粗糙度為6.3由于孔徑較小，用鉆孔，再攻螺紋，倒角（4） 銑2.5mm的槽查實用機械加工工藝手冊，可以確定：槽面的粗糙度為12.5，選擇粗銑（5） M8-7H孔的加工查實用機械加工工藝手冊，可以確定：M8的表面粗糙度為6.3，加工順序為：鉆，攻螺紋，倒角2.工藝規(guī)程的設(shè)計2.1確定毛坯的制造形

5、式。零件材料為HT200，大批量生產(chǎn)，可采用鑄造的方法制造提高勞動生產(chǎn)率。支承架屬于輕型零件，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程表1-4，支承架屬于中批量生產(chǎn)，切零件的輪廓尺寸不大，股可采用金屬型鑄造。2.2基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工 質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常運行。l 粗基準(zhǔn)的選擇 遵照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則（即當(dāng) 零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面時則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高

6、的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）這里先選擇圓柱孔上端面為粗基準(zhǔn)。兩端面，后端面為精加工面，故在銑端面時，先以后端面為粗基準(zhǔn)，粗銑前端面l 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇精基面時，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。以加工好的支架底面作為后續(xù)工序如銑圓柱孔上端面、鏜肋板孔等工序的精基準(zhǔn)。為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，加工20H7 0+0.02孔零件的上端面和底面為精基準(zhǔn)。2.3制定工藝路線工序號工序內(nèi)容1鑄造2熱處理3粗銑3mm的端面4鉆20 0+0.02孔并倒角5鉆M12-6G孔，攻螺紋，倒角6粗銑2.5mm的槽7鉆M8-7H的孔，攻螺紋8去

7、毛刺，清洗，終檢2.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件為HT200，硬度為190210HB，生產(chǎn)類型：大批量，鑄造毛坯2.4.1支承架的偏差計算，工序尺寸和公差的確定面的加工有該面的寬度為63mm，而加工面的加工寬度為3mm，數(shù)值很小，切表面粗糙度為12.5，精度要求不高，粗加工就一次加工完。 槽的加工槽的長度為26mm，寬度為2.5mm，根據(jù)實用機械加工工藝手冊確定槽的加工長度L=26mm，Z=2.5mm，且槽面的表面粗糙度為12.5，精度要求不高，粗加工完就可以完工空的加工孔20 0+0.02毛坯為空心通孔，孔內(nèi)要求精度為IT1213，根據(jù)實用機械加工工藝手冊確定該孔工序尺寸及余

8、量鉆孔20，2Z=0mm?？譓12-6G。毛坯為實心，鉆出孔IT1213根據(jù)實用機械加工工藝手冊確定該孔工序尺寸及余量，鉆孔12，2Z=0mm。孔M8-7H根據(jù)實用機械加工工藝手冊確定該孔工序尺寸及余量，鉆孔8mm，2Z=0mm擴(kuò)孔9mm，2Z=0mm螺孔13.5mm，2Z=0mm2.5確定切削用量及基本時間工序3確定進(jìn)給量。根據(jù)資料所知X3132型臥式機床的功率為7.5Kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得fz=0.160.24mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z。選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=80mm，耐用度T=180min。確定切削速度

9、。根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀的直徑d=80mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度為a0=63mm，銑削深度為ap=3mm，耐用度T=180min工序4鉆20 0+0.02孔并倒角.采用Z518鉆床加工 確定進(jìn)給量fz，根據(jù)資料及查Z518鉆床確定fz=0.26mm。選擇鉆磨標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表得鉆頭后刀面磨損量為0.8mm，耐用度35min確定切削速度。查表=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)Z518立式鉆床說明選擇主軸實際轉(zhuǎn)速n=286r/min。工序5鉆M12-6G孔，攻螺紋，倒角。采用Z518立式鉆床加工。切削用量，道具采用高速鋼擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)9的孔，13.5的孔， 確定進(jìn)給量f由于孔徑和深度很小

10、，宜采用手動進(jìn)給。選擇鉆磨標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表得鉆頭后刀面磨損量為0.6mm，耐用度20min。確定切削速度。查表=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)Z518立式鉆床說明選擇主軸實際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。工序6粗銑2.5mm的槽。查工序銑長26mm，寬度為2.5mm的槽。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼銑刀d=60mm，齒數(shù)z=10，查資料選擇銑刀的基本形式，rn=10，a0=12，=45.銑削深度為26mm。故用Z3132立式銑床。確定進(jìn)給量f。根據(jù)資料所知X3132型臥式機床的功率為7.5Kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得fz=0.20.4mm/z,現(xiàn)取fz=0.4mm/z。

11、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。確定切削速度。根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀的直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度為a0=26mm，銑削深度為ap=2.5mm，耐用度T=180min.查得Vc=98mm/s，n=439r/min，Vt=490mm/s，根據(jù)X3132立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查得nc=300r/min，Vfc=475mm/s實際切削Vc=75.36m/min實際進(jìn)給量fzc=0.16mm/z工序7鉆M8-7H的孔，攻螺紋. 采用Z518立式鉆床加工。切削用量，道具采用高速鋼擴(kuò)孔鉆，鉆8的孔，擴(kuò)9的

12、孔，忽13.5的孔，確定進(jìn)給量f由于孔徑和深度很小，宜采用手動進(jìn)給。選擇鉆磨標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表得鉆頭后刀面磨損量為0.7mm，耐用度35min。確定切削速度。查表=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)Z518立式鉆床說明選擇主軸實際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。3.夾具設(shè)計夾具設(shè)計一般是在零件的機械加工工藝過程是定后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制定工藝過程，應(yīng)當(dāng)充分考慮夾具實現(xiàn)的可能性，而設(shè)計夾具。如：如育有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具設(shè)計的基本要求 保證工件的加工精度零件的加工精度，包括尺寸精度，幾何形狀精度和表面相互位置精度三種。實用夾具的最大功用，是保證零件上加工表面的

13、位置精度。例如，在搖臂鉆床上使用鉆夾具加工孔系時，可保證達(dá)到0.100.20mm的中心距精度，而按劃線找正加工時，僅能保證0.41.0mm，而且受到操作技術(shù)的影響，同批零件的質(zhì)量也不穩(wěn)定。當(dāng)工件的形狀復(fù)雜及精度要求高時，往往不易或不能依靠通用機床及其附件來達(dá)到加工要求，因此需要采用專用夾具提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 使用夾具后，免除了每件都要找正、對刀等時間，加速工件的裝卸，從而大大減少了有關(guān)工件安裝的輔助時間。特別對那些機動時間較短而輔助時間長的中小件加工意義更大。此外，用夾具安裝還容易實現(xiàn)多件加工、多工位加工、可進(jìn)一步縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率。 擴(kuò)大機床工藝范圍 工件的結(jié)構(gòu)形狀時各式

14、各樣的，現(xiàn)在對精度和生產(chǎn)率的要求也越來越高，在某些情況下，原有機床難以適應(yīng)。為解決這一困難，往往采用專用夾具以擴(kuò)大機床的適用范圍，實現(xiàn)“一機多用”。例如在機床上使用鏜夾具，就可以代替鏜床來做鏜孔工作，解決缺乏設(shè)備的困難減輕操作的勞動強度，做到安全生產(chǎn) 由于夾具中可以采用擴(kuò)力機構(gòu)來減小操作的原始力，而且有時還可以采用各種機動夾緊裝置，故可使操作省力，減輕勞動強度。由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進(jìn)行設(shè)計，故可事先采取措施來保證操作的安全。鉆孔、攻螺紋夾具的設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序鉆12孔的夾具。本夾具將用于立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆

15、。（一） 工序尺寸和技術(shù)要求加工支承架螺紋孔M12-6G，表面粗糙度Ra6.3m。（二）問題的提出本夾具主要用來鉆12孔并攻螺紋，跟20有一定的距離要求，在加工時應(yīng)保證孔的大小要求。此外，在本工序加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。（三）定位方案根據(jù)零件的形狀，以要銑端面的對面為A面。用3個支撐釘限制零件的3個自由度，一個短圓柱銷限制2個自由度，一個支撐釘限制一個自由度。夾緊元件采用螺母加緊。鉆孔我們使用快換鉆套來引導(dǎo)原件。鉆8孔的夾具設(shè)計根據(jù)零件的加工要求的需要設(shè)計加工8孔的夾具，夾具將用于立式鉆床，刀具為高速麻花鉆。本夾具主要用來鉆8孔

16、，以及下個工序擴(kuò)9孔，锪13.5孔和攻M8螺紋。由加工本道工序的工序簡圖可知，要加工的孔表面粗糙度要求為603um，只要鉆即可。因此在本道工序加工時，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，同時應(yīng)保證加工尺寸精度度和表面質(zhì)量。20H7 0+0.02孔的加工主要夾具設(shè)計因為鑄件鑄造時有適當(dāng)孔徑，所以主要對此孔進(jìn)行鏜削加工，并經(jīng)過粗鏜、半精鏜等加工使其達(dá)到表面粗糙度值為3.2的加工精度和尺寸要求。夾具主要以專用夾具為主，即專為某一零件的某一工序加工專門設(shè)計的夾具，具具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作迅速、方便等優(yōu)點。為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，加工20H7 0+0.02孔零件的上端面和底面為精基準(zhǔn)。專用夾具主要由

17、定位裝置、夾緊裝置、對刀引導(dǎo)裝置和其他元件及裝置組成，其中加工20H7 0+0.02孔以工件外圓柱面定位時選擇的定位元件主要有長V型塊，它在夾具體上主要用4個螺釘加以固定，限制工件兩個方向的移動和轉(zhuǎn)動，即限制了4個自由度，同時還兼有夾緊作用，V型塊的優(yōu)點還在于對中性好，它可使一批工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在V型塊兩斜面的對稱平面上。另外選用一支承板與V型塊垂直放置于工件端部，限制其垂直紙面向外方向的移動自由度，并用螺釘加以固定。至此工件鏜孔所需限制的自由度已全部限制，符合加工要求。夾具中的夾緊裝置一般由動力源和夾緊機構(gòu)兩部分組成。動力源是產(chǎn)生原始作用力的部分，夾緊機構(gòu)是接受并傳遞原始作用力，使其變?yōu)閵A緊力來執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。在20H7 0+0.02孔的加工中主要靠螺栓座上面的壓緊螺栓，并可通過手柄產(chǎn)生原始作用力進(jìn)行控制來達(dá)到夾緊要求，螺栓座用兩個