“支架”零件的機械加工工藝規(guī)程及孔的工藝裝備與夾具設(shè)計

1、課 程 設(shè) 計題 目：孔的工藝裝備與夾具“支架”零件的機械加工工藝規(guī)程及大連大學課程設(shè)計 I一、設(shè)計題目“支架”零件的機械加工工藝規(guī)程及孔的工藝裝備與夾具設(shè)計二、設(shè)計要求設(shè)計的要求包括如下幾個部分：1繪制零件圖。 1張2. 繪制零件毛坯圖。 1張3編制零件的機械加工工藝卡片。 1套4繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張5編寫課程設(shè)計說明書（約50008000字）。 1份 說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)）（1）目錄（2）摘要（中外文對照的，各占一頁）（3）零件工藝性分析（4）機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（5）指定工序的專用機床夾具設(shè)計（6）方案綜合評價與結(jié)論（7）體會與展望（8）參考文獻列出參考文獻(包括書

2、、期刊、報告等，15條以上)三、上交材料1.零件圖 1張2.毛坯圖 1張3.機械加工工藝過程卡片 1張4.零件的機械加工工藝卡片 1張大連大學課程設(shè)計 II5.夾具裝配圖6.設(shè)計說明書 1份四、進度安排1.第l2天查資料，熟悉題目階段。2.第37天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計并編制出零件的機械加工工藝卡片。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，進行課程設(shè)計的下一步）。4第1113天，完成夾具總裝圖的繪制。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

3、出打印。8第2021天，答辯五、指導(dǎo)教師評語成 績：指導(dǎo)教師日 期大連大學課程設(shè)計 III摘 要設(shè)計內(nèi)容：設(shè)計“支架”零件的機械加工工藝規(guī)程及加工30H7孔的工藝裝備，并繪制出支架零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設(shè)計說明書。設(shè)計意義：通過該課程設(shè)計，將所學理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合， 鍛煉了自己分析問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨立地分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，增強了專業(yè)技能，為今后的畢業(yè)設(shè)計及對自己未來將從事的工作進行了一次適應(yīng)性訓練，從而打下了良好的基礎(chǔ)。在設(shè)計中調(diào)整了心態(tài)，懂得做事要細心，有信心

4、，磨練了意志，強化了自我。大連大學課程設(shè)計 IVAbstractDesign: Design "stand" parts of the machining process of order processing and 30 H7 hole of equipment and spare parts to map out support plans, rough map, fixture assembly, filled out a card process, the preparation of curriculum design specification.Design

5、significance: the adoption of the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, tempered his analysis of the problem, identify problems and problem-solving abilities, in the process I am an independent analysis and solution of the mechanical parts of the manufacturing pr

6、ocess issues,Design a machine for this fixture typical of equipment, improve the structure of design capability, enhance the professional skills for future graduates to design their own future and will beengaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation. In the design of a

7、djustment of the mentality, know how to do things carefully, confidence, tempering the will to strengthen the self.大連大學課程設(shè)計 V目 錄序言1一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 21.零件的工藝分析22.零件的生產(chǎn)類型 2二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 21.選擇毛坯 22.確定機械加工余量 33.確定毛坯尺寸 34.設(shè)計毛坯 3三、選擇加工方法，制定工藝路線 31.定位基準的選擇32.零件表面加工方法的選擇43.制定工藝路線4四、工序設(shè)計51.選擇加工設(shè)備與工藝裝備

8、52.確定工序尺寸（工序）5五、確定切削用量及基本時間（工序）61.切削用量的計算62.基本時間tm的計算6六、夾具設(shè)計71.定位方案72.夾緊機構(gòu)73.導(dǎo)向裝置74.夾具與機床連接元件85.夾具體8七、設(shè)計體會8 參考文獻9序言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學完了機械制造技術(shù)機車和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗

9、不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。大連大學課程設(shè)計 2一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.零件的工藝分析通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1.R面粗糙度為6.3，通孔30H7，粗糙度為1.6，此孔為加工其他孔的基準。2.孔8，粗糙度為12.5。3.孔20，粗糙度為3.2。4.M面，粗糙度為6.35.S面，粗糙度為6.3。6.T面，粗糙度為6.3。7.鍵槽b=8,粗糙度為3.2。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般

10、機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。2.零件的生產(chǎn)類型大批量生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖1.選擇毛坯該零件材料為HT200，零件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學性能，保證零件工作可靠，故采用鑄造成形。這大連大學課程設(shè)計 3從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.確定機械加工余量根據(jù)工藝手冊中的鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表得，單邊余量在厚度方向為1.0-2.0mm，水平方向亦為1.0-2.0mm。鑄件孔的單面余量查表得0.7mm.3.確定毛坯尺寸毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所

11、查得的余量值即可。4.設(shè)計毛坯圖三、選擇加工方法，制定工藝路線1.定位基準的選擇粗基準的選擇：按有關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準。精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的30H7孔為精基準。2.零件表面加工方法的選擇（1）R端面 公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，需進行粗銑。（2）50外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT14，需進行粗

12、銑。大連大學課程設(shè)計 4（3）N端面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT14，需進行粗銑。（4）T端面 公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra6.3，粗銑即可。（5）M端面 公差等級按IT10，表面粗糙度為Ra6.3，粗銑即可。（6）S端面 公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，需鉆和鉸。（7）30H7通孔，倒角1.6×45 公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra3.2，需鉆、精擴、精鉸。（8）8孔 公差等級為IT10，表面粗糙度為Ra12.5，需粗銑即可。（9）20半圓孔 公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.2，需鉆-鉸。3.制定工藝路線工序：粗銑M面。

13、工序：粗銑N面。工序：粗銑R面。工序：鉆-精擴-鉸孔至Ø30H7,孔口倒角1.6×45 °。工序：粗銑鍵槽。工序：粗銑S面及T面。工序：粗銑-半精銑Ø18半圓面。工序：鉆孔4-Ø8擴鉸球形孔。工序：清洗。工序：終檢。、大連大學課程設(shè)計 5四、工序設(shè)計1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備2.確定工序尺寸（工序）鉆=28.6mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為，精鉸：IT9；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再由表可查得，30mm的孔精鉸余量Z精鉸=0.2mm；鉆孔余量Z查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030mm；鉆：0.120mm

14、。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：30+0.0300mm；鉆孔：28+0.1200mm.大連大學課程設(shè)計 65. 確定切削用量及基本時間（工序）5.1 切削用量的計算（1）鉆孔工步被吃刀量的確定 取ap=5.8mm。進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.4mm/r。 切削速度的計算 由表，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為25m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=265r/min,參照表所列Z550 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=351/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=33.06m

15、/min.(2)精鉸工步背吃刀量的確定 取ap=0.10mm。進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.40mm/r。 切削速度的計算 由表，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=42.4 r/min,參照表所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=47r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v=nd/1000=4.42m/min.5.2 基本時間tm的計算（1）鉆孔工步 根據(jù)表，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=53mm;l2=1mm;l1=(D/2)×cotkr+(12)

16、=（15mm/2）×cot54°+1mm=11.89mm;f= 0.4mm/r;n= 351r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間tj=(53mm+1mm+11.89mm)/(0.4mm/r×351r/min)=0.46min=28.1s。（2） 精鉸工步 根據(jù)表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時間。l1、l2由表按kr=15°、大連大學課程設(shè)計 7ap=(D-d)/2=(30mm-29.8mm)/2=0.10mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=53mm；f=0.4mm/r; n=47r/

17、min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時間tj=（53mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r×47r/min）=3.63min=218s。5.3 輔助時間tf的計算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間tf與基本時間tj之間的關(guān)系為tf=(0.15-0.2)tj，可取tf=0.15tj，則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間：tf =0.1528.1=3.2精鉸孔工步的輔助時間：tf =0.15218=32.7。5.4 其他時間的計算除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要時間和準備與終結(jié)時間。由于右端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分攤到每個工件上

18、的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工t作的時間tb是作業(yè)時間的2%-7%，休息與生理需要時間x是作業(yè)時間的2%-4%，本工件均取3%，則各工序的其他時間（tb+tx）可按關(guān)系式（3%+3%）X（tj+tf）計算，分別為：鉆孔工步的其他時間：tb+tx=6%(3.2+28.1)=5.1。精鉸孔工步的其他時間：tb+tx=6%(32.7+218)=15.045.5制訂11孔工序卡片在本次課程設(shè)計中，我所被指定的工序是加工孔。根據(jù)表11孔銑削用量的計算和基本工時的計算即可制訂出該工序的工序卡片，具體內(nèi)容詳見機械加工工序卡片。大連大學課程設(shè)計 8六、夾具設(shè)計1.定位方案工件以R端面為定位基準，采用

19、平面和定位銷，V型塊組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個自由度、V行塊限制2個自由度，共限制了五個自由度。然后增加一個短銷來限制旋轉(zhuǎn)的自由度，所有六個自由度都被限制了。2.夾緊機構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊可以滿足。采用一般的螺旋夾緊機構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)螺母實現(xiàn)對工件表面夾緊。夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動。由于夾緊力與鉆孔時產(chǎn)生的力方向垂直，所以需要對夾緊力進行計算。應(yīng)用下面的公式進行計算：FJ=KFL/(f1H+L)其中：f1-摩擦系數(shù)只在夾緊機構(gòu)有足夠剛性才考慮。K安全系數(shù)，精加工時取1.52。F切屑力。F=KFAp其中：KF-切屑條件修正系數(shù)。

20、A單位切屑面積。3.導(dǎo)向裝置采用鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.2-1999。鉆套高度H=37mm，排削間隙h=9mm。4.夾具與機床連接元件在夾具體上設(shè)計座耳，用T形螺栓固定。大連大學課程設(shè)計 95.夾具體由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面與定位圓柱銷在安裝時垂直度在16范圍內(nèi)允差0.1mm.此外，因為夾具體受力不打可以選用HT200材料鑄造出。七、設(shè)計體會短暫的課程設(shè)計就要結(jié)束了，在這次設(shè)計中，我感受頗深。首先，明確設(shè)計目的，要求.綜合應(yīng)用了所學專業(yè)知識,培養(yǎng)了自主動手與團結(jié)合作的能力.將理論與實際結(jié)合起來.在設(shè)計過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯誤,但是這并不影響我的斗志,不經(jīng)歷風雨，怎能見彩虹，錯誤是難免的，挫折時暫時的，只要認真努力，一切都會好的。我懂得設(shè)計人員的艱辛,也對他們的付出表示敬意.經(jīng)過這次課程設(shè)計,我有了更充分的自信.我相信一切困難都會有解決的辦法.同時通過這次設(shè)計為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。綜上所述，本次課程設(shè)計的基本目的已經(jīng)達到，較好的反映了零件加工過程中的定位需要