左臂殼體左面4-13孔說明書.

1、 課程設(shè)計任務(wù)書 課 程 名 稱 左臂殼體夾具設(shè)計 院 部 名 稱 機電工程學(xué)院 姓 名 吳 蘭 學(xué) 號 1004201004 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化班 級 10機械（4）班 指 導(dǎo) 教 師 李曉暉 金陵科技學(xué)院教務(wù)處制 目 錄第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1. 1零件的作用1.2零件工藝分析 1.3零件的生產(chǎn)類型1.4選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖第二章 毛坯的選擇和設(shè)計 2.1選擇毛坯及毛坯熱處理 2.2確定機械加工余量、毛坯尺寸2.3確定毛坯尺寸  2.4設(shè)計毛坯圖第三章 工藝路線的擬定 3.1定位基準的選擇

2、3.2零件表面加工方法的選擇3.3制訂工藝路線第四章 工序的設(shè)計 4.1 選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床4.2 選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具 4.3 選擇量具 4.4 確定工序尺寸 第五章 夾具設(shè)計5.1 夾具設(shè)計的任務(wù)和目的5.2零件的材料與結(jié)構(gòu)分析 5.3制定零件的工藝路線  5.4 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 致謝參考文獻 第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 零件的作用 左臂殼體：是壓縮機等有關(guān)機械的一個重要零件，對中間部分加工要求低，對兩端

3、的加工精度要求比較高，尤其是左右端面有端面跳動要求，80及72的孔加工精度要求高，徑向跳動有要求，右端80和52有同軸度要求，端面及外圓還有粗糙度要求，加工有困難。1.2 零件工藝分析  通過對該零件的重新繪制，知道原圖樣的視圖基本正確，完整尺寸，公差及技術(shù)要求齊全。但左右兩端的加工精度較高。要進行精加工才能達到要求。   該零件屬于軸類回轉(zhuǎn)體零件，它的中間部分是直接鑄造出來的，無需加工。精加工可以保證跳動及粗糙度要求，在車床上一次裝夾同時車80外圓及鏜52內(nèi)孔可以保證同軸度要求，左右兩組4*13的孔在鉆床上用鉆套加工保證位置度，8F9和8N8的孔，精度

4、要求高，需要鉆加工后鉸，位置可以采用專用鉆套來保證。1.3零件的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目知：Q=3000臺/年，n=2件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率和廢品率分別取為10%和1%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=3000×2×（1+10%）×（1+1%）=6666件/年零件是輕型零件，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南表2-1可知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 第二章 毛坯的選擇和設(shè)計 2.1 選擇毛坯及毛坯熱處理  由于零件的材料為HT200，并且零件結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜，因此采用鑄造。從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。  毛坯的熱處

5、理：灰鑄鐵（HT200）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應(yīng)力集中也大；因此，使石墨片得到細化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶?，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工。2.2 確定機械加工余量、毛坯尺寸 由鑄件尺寸公差與機械加工余量（摘自GB/T 6414-1999）確定： （1）求最大輪廓尺寸  由零件圖計算輪廓尺寸，長243mm，寬115mm，高155mm，故最大輪廓尺寸為243mm。 （2）選取公差等級IT  查

6、表得，鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差I(lǐng)T范圍8-10級，取為9級。 （3）求鑄件尺寸公差  根據(jù)加工面的基本尺寸及鑄件公差等級IT，查表得，公差相對基本尺寸對稱分布。 （4）求機械加工余量等級  查表得，鑄造方法按機械造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍D-F級，取為E級。 （5）求RAM  對所有加工表面取同一數(shù)值，查表得，最大輪廓尺寸為243mm，機械加工等級為E級，得RAM為1.4mm。 （6）求毛坯尺寸  80外圓及72外圓臺階較小宜不鑄出。 兩組4*13mm，8N8mm孔，8F9

7、mm孔鉸小，鑄成實心。 52的孔屬內(nèi)腔加工，得 R=F-2RAM-CT/2=52-2.8-2.8/2=47.8mm     為了鑄造簡單，與45的孔鑄成一樣大小，故取直徑為45mm.  長度方向為了鑄造方便，不再鑄造臺階，故長度方向取為243mm.2.3 確定毛坯尺寸 綜上所述，確定毛坯尺寸見表2-1表2-1  左臂殼體毛坯（鑄件）尺寸 零件尺寸單面加工余量鑄件尺寸805（最?。?00722.5115523.5452325（最?。?432.4 設(shè)計毛坯圖（附件一）18第三章 工藝路線的擬定

8、60;3.1 定位基準的選擇  本零件是帶孔的柱狀零件，孔是其設(shè)計基準（亦是裝配基準和測量基準），為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。具體而言，即選80孔和右端面為精基準。  以左端面作為粗基準。 3.2 零件表面加工方法的選擇  本零件的加工面有外圓，內(nèi)孔，端面，鉆孔等，材料為HT200。以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關(guān)資料，其加工方法選擇如下： （1）80mm外圓面，公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra6.3um，徑向跳動公差為0.04mm,需要粗車，半精車，精車。 （2）52mm的內(nèi)孔

9、，公差等級為IT7，表面粗糙度為Ra6.3um，需要粗鏜，半精鏜，精鏜。 （3）右端面的表面粗糙度為Ra6.3um，端面跳動公差為0.05mm，需要粗車，半精車，精車。 （4）72mm外圓面，公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra6.3um，徑向跳動公差為0.04mm，需要粗車，半精車，精車。 （5）左端面的表面粗糙度為Ra6.3um，端面跳動公差為0.05mm，需要粗車，半精車，精車。 （6）左右1mm的臺階，未注尺寸公差，公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra25um，粗車即可。 （7）兩組4*13的孔，未注尺寸公差，公差等級按IT14，表面粗糙

10、度為Ra25um，鉆即可。 （8）8N8的孔公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.2um，8F8的孔公差等級為IT9，表面粗糙度為Ra3.2um，需要鉆，鉸。3.3 制訂工藝路線（1）鑄造。（2）清沙、檢驗。（3）以95的端面和45的孔為定位基準，粗車115的端面和66的孔。（4）以加工后115的端面和66的孔作為基準，粗車95的端面和80的外圓和45的孔。（5）以加工后的80的中心軸線和95的端面為定位基準，鉆、鉸左端8的孔。（6）以加工后的的8的孔和95的端面作為定位基準，鉆左端4*13的孔。（7）以加工后的8的孔、72的軸線和115的端面為定位基準，鉆右端4*13的孔，鉆、鉸右

11、端8的孔。（8）以加工后的95的端面和45 的孔為定位基準，精車66的孔。（9）以加工后的115的端面和66的孔為定位基準，精車80的外圓、45的孔和粗、精車52的孔。（10）去毛刺、清洗。（11）檢驗第四章 工序的設(shè)計 4.1 選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床 （1）工序 3,4 是粗車，選用臥式車床能滿足要求，選用CA6140即可。 （2）工序 8，9中的粗鏜，半精鏜和精鏜，由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔。 （3）工序 5,6，7加工孔，可采用專用的鉆套和夾具在搖臂鉆床上加工，故選Z3025搖臂鉆床。&#

12、160;4.2 選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具 （1）在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工鑄鐵零件采用YG類硬質(zhì)合金，粗加工用YG8，半精加工用YG3，精加工用YG3X。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀。 （2）4*13的孔選用13麻花鉆（GB/T1438.11996），一次鉆出，8F9和8N8的孔先用7麻花鉆（GB/T1438.11996）鉆出，再用8的錐柄機用鉸刀鉸孔。（GB/T11331984） 4.3 選擇量具  本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形

13、狀的特點，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。  外圓采用測量讀數(shù)值為0.01mm的千分尺、槽和凸塊的測量采用讀書值為0.02的游標卡尺進行測量?？讖讲捎?0100mm的內(nèi)徑千分尺即可（機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計P161表4.46）。 4.4 確定工序尺寸 （1） 參照參考文獻3機械加工工藝手冊表2.3-59和參考文獻4互換性與技術(shù)測量表1-8，可以查得： 80外圓：  粗車的精度等級：IT = 12，表面粗糙度Ra = 15um，尺寸偏差是3.0mm。  半精車的精度等級：IT = 10，表面粗糙度Ra = 5.2um，尺寸偏差是0

14、.12mm 精車的精度等級：IT = 7，表面粗糙度Ra = 1.6um，尺寸偏差是0.03mm  52內(nèi)孔：  粗鏜的精度等級：IT = 12，表面粗糙度Ra = 15um，尺寸偏差是0.3mm。 半精鏜的精度等級：IT = 10，表面粗糙度Ra = 2.5um，尺寸偏差是0.12mm。 精鏜的精度等級：IT = 7，表面粗糙度Ra = 1.6um，尺寸偏差是0.03mm右端面：  粗車的精度等級：IT = 12，表面粗糙度Ra = 15um，尺寸偏差是0.46mm。  半精車的精度等級：IT = 10，表面粗糙度Ra = 5.2um，尺寸偏差是0.1

15、85mm。 精車的精度等級：IT = 7，表面粗糙度Ra = 1.6um，尺寸偏差是0.046mm。表4-1左臂毛坯尺寸 加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗半精精粗半精精粗半精精80外圓1.92.01.176.978.980Ra12.5Ra3.2Ra1.652內(nèi)孔51.70.35051.752Ra12.5Ra3.2Ra1.6右端面3.71.31.0Ra12.5Ra3.2Ra1.6表4-2左臂f8F9的孔加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度鉆鉸鉆鉸鉆鉸8F9的孔80.27.88Ra12.5Ra3.2第五章 夾具設(shè)計5.1 夾具設(shè)計的任務(wù)和目的 &

16、#160; 夾具設(shè)計是機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的一個重要實踐環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生會全面地綜合運用本課程及其有關(guān)選修課程的理論和實踐知識進行工藝及結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 5.1.1設(shè)計任務(wù)   本次設(shè)計是對左臂殼體左面的4*13的孔加工的鉆床夾具設(shè)計。 5.1.2設(shè)計目的 （1）讓學(xué)生能夠熟練的運用機械制造工藝學(xué)的基本知識理論和夾具設(shè)計原理，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。 （2）通過實踐讓學(xué)生學(xué)會理論聯(lián)系實際，能夠獨立自主的解決機械加工中遇到的問題。 5.2零件的材料與結(jié)構(gòu)分析   零件的材料為

17、HT200，鑄造性能優(yōu)良，但是塑性較差、脆性較高、不適合磨削，而且加工面主要集中在外圓加工和孔的加工。根據(jù)對零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下：    （1）根據(jù)零件的總體加工特性，左端115和右端95的端面為整個機械加工過程中主要的基準面，因此在制定加工方案的時候應(yīng)當(dāng)首先將此面加工出來。  （2）左端72和右端80的端面沒有技術(shù)要求，粗加工即可，而左端72和右端80的外圓要求其徑向跳動為0.04-0.06之間，為了保證其徑向跳動符合技術(shù)要求，先粗車左端72的外圓，再粗車右端80的外圓，然后精車左端72外圓，再精車右端80的

18、外圓，為了保證52孔和80的外圓同軸度偏差不超過0.025，精車80外圓后，直接粗、精52孔就可以保證了。精車左端72的外圓要求其表面粗糙度為6.3，其尺寸精度等級為8級，右端80的外圓要求其表面粗糙度為3.2，其尺寸精度等級為7級，因此此道工序中外圓和孔的加工是一個難點，需要選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒▉磉_到此孔加工的技術(shù)要求。    （3）由于右端8的孔要求以80的中心軸線和95的端面作為基準進行定位，且其所要求的表面粗糙度為3.2，尺寸精度等級為9級，因此鉆孔后需要進行擴孔才能達到技術(shù)要求，需要選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄟ_到此孔加工的技術(shù)要求。鉆4*13孔時，需要以95的端面

19、和8的作為基準進行定位，因此需要先加工8的孔，才能保證其技術(shù)要求，由于4*13孔的表面粗糙度要求為25，故一般加工即可達到其技術(shù)要求。  （4）由于左端13的孔要求以72的中心軸線、115的端面和右端8的孔作為基準進行定位，沒有粗糙度和加工精度的要求，故一般加工即可達到技術(shù)要求。鉆8孔時，其所要求的表面粗糙度為3.2，尺寸精度等級為8級，因此鉆孔后需要進行擴孔才能達到技術(shù)要求，需要選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄟ_到此孔加工的技術(shù)要求。 5.3制定零件的工藝路線  5.3.1機械加工工藝順序分析 （1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工階

20、段先加工115和95的端面。 （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，即先粗車左端72的外圓，再右端80的外圓，然后精車左端72的外圓，再精車右端80的外圓和粗、精車52的孔。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面后加工次要表面。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工72和80外圓，再加工52的孔，基于之前做好左邊8N8的校空，然后加工左邊4*13的孔。  3.3左臂殼體左面的4*13孔孔加工工序設(shè)計   由于本次設(shè)計主要是對13孔加工的專用夾具設(shè)計，故對13孔加工工序過程進行詳細分析如

21、下：  機床確定：搖臂鉆床Z3025  刀具確定：12硬質(zhì)合金直柄麻花鉆和13錐柄擴孔鉆，刀具參數(shù)：d=12mm,l=109mm,l1=69mm；d=13mm,L=156mm,l=75mm  量具確定：由于本工序的13孔尺寸精度要求不高，故采用一次鉆即可。  走刀長度：l=47mm  切削次數(shù)：1次  切削深度：ap=16mm  進給量和切削速度的確定 由零件材料的硬度和被加工孔的尺寸。查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計主編：陳立德  

22、;附表4.22可得粗加工取f=0.5mm/r,取Vc=25mm/min，精加工取f=0.2mm/r,取Vc=32mm/min，  主軸轉(zhuǎn)速確定 由主軸轉(zhuǎn)速計算公式：n=1000Vc/D得 n=1000*25/3.14*7=1137r/min，n=1000*32/3.14*8=1273r/min，    查Z525主軸轉(zhuǎn)速表取n=1600r/min    校核實際切削速度Vc=nD/1000=40mm/min  基本時間確定：由鉆削機動時間計算公式：

23、0;         Tj=L+L1+L2/f*n    L1=D/2 cotK+（1+2）  L2=14                取L=47mm,L1=4,L2=3則Tj= （L+L1+L2）/f*n =0.108min 四、左臂殼體13孔加

24、工專用夾具設(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。本次將為128孔加工設(shè)計專用夾具，本夾具將用于搖臂鉆床Z3025，刀具為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆和13錐柄擴孔鉆 5.4 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 5.4.1確定定位方案，選擇定位元件   根據(jù)我們所選擇的工序來詳細觀察零件圖，根據(jù)圖中零件所要求的位置尺寸，以及形位精度要求，來確定夾具的結(jié)構(gòu)方案。   本道工序13孔的位置精度要求不高，沒有同軸度要求，但是尺寸精度等級要求較高，故采用12的鉆頭鉆削后，還需要13的

25、擴孔鉆進行擴孔。由于13孔表面粗糙度為3.2，故需要鉆削后進行擴孔才可達到要求。該工序零件的裝夾可以采用典型的“六點定位”原則進行裝夾。由于80的中心軸線和95的端面為該工件的主要定位基準，故以由于零件是一個殼體零件80的中心軸線為主定位面，可以采用1個長銷進行定位，以95端面進行定位時，可以用95的右端面進行定位，間接的保證了圖示的技術(shù)要求。由于零件是一個殼體零件，以95的左端面做為導(dǎo)向面。具體定位方案及定位結(jié)構(gòu)詳見夾具裝配圖。    5.4.2確定導(dǎo)向裝置   由于本工序的13孔加工精度較高，采用一次鉆削加工達不到尺寸精

26、度和表面粗糙的要求，但鉆孔時需要鉆套來保證鉆削加工時鉆頭的位置，從而保證13孔的位置精度。由于該零件為大批大量生產(chǎn)，鉆套有可能會磨損。故可以采用可換鉆套。如裝配圖所示可換鉆套與襯套的配合尺寸為18F7/m6,襯套和鉆模板的配合尺寸為22 F7/n6. 1.確定加緊機構(gòu)  在機械加工工藝設(shè)計中，已經(jīng)確定氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故在確定夾緊機構(gòu)時，應(yīng)該做到裝夾方便、省時，省力的要求，在此工序夾具中選擇螺旋夾緊機構(gòu)夾緊工件。如夾具裝配圖所示，在零件的前端夾具體上設(shè)計一個螺旋夾緊機構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動手柄使夾緊元件的圓柱端面壓緊72外圓的前端面，從使零件在夾具體上被夾緊。當(dāng)加工完畢后，只需松動螺旋夾緊機構(gòu)的手柄，零件即可從右端取出。 2.夾具體的設(shè)計   夾具體的設(shè)計應(yīng)通盤考慮，使上述各部分通過夾具體能夠有機的聯(lián)系起來，形成一個整體。