PAGEPAGE1TOC\o"1-3"\h\z\u232161、前言 2128792、零件的工藝分析 3285712.1零件的作用 368942.2零件的工藝分析 482543、毛坯的確定 4101463.1確定生產(chǎn)類型 410033.2毛坯的制作方式及毛坯尺寸確定 4118714、零件表面加工方法的選擇 627912*注 7171995、工藝路線的確定及切削用量的計(jì)算 7260585.1工藝路線的確定 7154815.2切削用量的計(jì)算 821146、夾具設(shè)計(jì) 1336416.1夾具方案的設(shè)計(jì) 1330316.3定位誤差分析 14164456.4夾緊力計(jì)算 15257236.5對(duì)刀元件的設(shè)計(jì) 1661176.6夾具簡(jiǎn)明操作 1612262總結(jié) 1722800參考文獻(xiàn) 191、前言機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工程學(xué)等課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。其目的在于：1．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工程學(xué)及相關(guān)課程(工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、公差與技術(shù)測(cè)量等)的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決零件機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。2．能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。3．培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。4．進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。當(dāng)然，通過這次課程設(shè)計(jì)可以加深我們對(duì)于機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本步驟和流程的了解，為以后的工作或者更深入的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備，也是對(duì)我們大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的一次檢驗(yàn)，意義重大。本次課設(shè)零件為“六軸杠桿”零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，主要完成以下幾點(diǎn)：完成零件圖的繪制；分析零件的工藝加工過程，分析其加工余量，繪制零件毛坯圖；制定零件的加工工藝規(guī)程，根據(jù)工藝規(guī)程合理選用設(shè)備及刀具，并計(jì)算切削用量；設(shè)計(jì)銑圓柱面?32mm數(shù)控加工夾具，分析定位誤差及夾緊力。2、零件的工藝分析2.1零件的作用六軸杠桿在實(shí)際運(yùn)用中，主要起連接，固定的作用。圖2.1六軸杠桿零件圖：圖2.1六軸杠桿零件圖2.2零件的工藝分析零件的的材料為QT600，該材料屬球墨鑄鐵。該材料為珠光體型球墨鑄鐵，具有中高等強(qiáng)度、中等韌性和塑性，綜合性性能高，耐磨性和減震性良好，鑄造工藝性能良好等特點(diǎn)，易于鑄造。零件的主要技術(shù)要求分析如下：（1）.由零件圖可知，零件的孔、上下表面及杠桿的下端面有粗糙度要求,其余的表面精度要求并不高,也就是說他們可以不用加工,只需按照毛坯的精度即可。孔的精度為Ra1.6，上下表面精度為Ra1.6，下端面為Ra3.2。（2）.零件要保證強(qiáng)度、硬度及疲勞度要求，在工作是不至于發(fā)生事故。3、毛坯的確定3.1確定生產(chǎn)類型按照設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年，該零件屬于輕型的機(jī)械零件，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)的關(guān)系可知生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。3.2毛坯的制作方式及毛坯尺寸確定毛坯的選擇：由于毛坯的選擇要考慮零件的力學(xué)性能要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓的尺寸，零件生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展等。考慮該設(shè)計(jì)零件的以上因素，該毛坯的制造方法選用金屬性澆注，材料為QT600，該鑄造方法生產(chǎn)效率較高，精度也較高，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大壓力。零件尺寸的確定：在零件圖中，上表面（精度為Ra1.6）和下表面（精度Ra3.2的凸臺(tái)）需要多種工步加工，要保證余量；圓弧面（32）精度為Ra1.6，要精加工；下端面（精度為Ra12.5）粗加工就可以達(dá)到要求；因孔?30mm、?20mm孔徑過小，不易鑄造，所以毛坯上不需要打孔，加強(qiáng)肋板和其他表面使用鑄造精度就可以滿足要求，不需要加工。最后綜合各方面加工余量為：上下表面各3mm,圓弧面單面余量3mm,下端面余量為3mm，兩孔為實(shí)心鑄造，其余表面按零件尺寸即可。確定圓角和澆注口的位置：由于鑄件尺寸相對(duì)較小，可選一般圓角為R3~R5，。澆注口在位置可以設(shè)置在大圓53mm的邊緣位置。圖3.2零件毛坯圖：圖3.2零件毛坯圖4、零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有上下表面，大小孔，圓弧面和下端面等，材料為HT600，參考有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料，其加工方法選擇如下：左表面：表面粗糙度為Ra1.6，根據(jù)零件上尺寸的配合，公差等級(jí)為7級(jí)，需要粗銑和精銑。右表面（凸臺(tái)）：表面次粗糙度為Ra3.2，根據(jù)零件上尺寸的配合，公差等級(jí)為7級(jí)，需要粗銑和精銑。大孔：尺寸公差為φ30H7，表面粗糙度為Ra1.6，需要鉆孔、鉸孔。小孔：尺寸公差為φ20H7，表面粗糙度為Ra1.6，需要鉆孔、鉸孔。圓弧面：直徑?32mm，粗糙度為Ra1.6，可確定精度等級(jí)為7級(jí)，需要粗銑和精銑。底面：距離為至孔?30mm中心距116mm，粗糙度Ra12.5，粗銑即可滿足。工藝路線的確定及切削用量的計(jì)算5.1工藝路線的確定制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)遵循以質(zhì)量為目的，是產(chǎn)品的尺寸精度、位置精度要求得到合理的保證。生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為批量生產(chǎn)，可考慮專用機(jī)床配以專用夾具并盡量使工序集中提高生產(chǎn)效率，除此之外還要考慮加工的經(jīng)濟(jì)實(shí)用型，以便降低成本。根據(jù)以上分析制定本次零件的工藝路線如下：工序10：鑄造，鑄造毛坯；工序20：時(shí)效處理；工序30：銑，銑?30孔左端面保證尺寸24mm，距孔?30右端面尺寸30mm，粗糙度1.6；工序40：銑，銑?30孔右端面至尺寸，保證尺寸距左端面尺寸27mm，粗糙度3.2；工序50：鉆，鉆、鉸孔?30H7/?20H7至尺寸（通），保證粗糙度1.6；工序60：銑，銑下端圓柱?32mm至尺寸，保證尺寸距離?30mm孔中心116mm；工序70：清理，去除尖角毛刺，刷油；工序80：檢驗(yàn)，檢驗(yàn)成品尺寸。5.2切削用量的計(jì)算工序30：銑，1、設(shè)備選用X62W型銑床，刀具選用直徑?63mm端面銑刀，齒數(shù)z=10；已知產(chǎn)品表面粗糙度為Ra=1.6，余量為。該次加工分粗--精銑滿足要求。2、計(jì)算切削速度確定進(jìn)給量，查《切削用明手冊(cè)》根據(jù)表3.3得，根據(jù)設(shè)備說明書取；根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9得切削速度；根據(jù)公式；根據(jù)說明書選取轉(zhuǎn)速；3、計(jì)算切削時(shí)間由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-7銑削基本時(shí)間的計(jì)算可知：Ｔi=EQ\F(l+l1+l2,fmz)*i，其中：l是銑刀水平進(jìn)給量l1是入切量，l1=EQ\R(,ap*(D-ap))+(1～3)l2是超切量，l2=2～5i=1根據(jù)工序卡，l=142mm，l1=11.6mm，l2=4則切削速度為：fmz=550*0.19=0.1045m/min基本時(shí)間為：Ti=EQ\F(142+11.6+3,550×0.19)×1=1.499min因?yàn)樵摴ば蚍譃榇帧⒕珒纱渭庸ぃ员敬渭庸r(shí)間為2.998min。工序40：銑，1、設(shè)備選用X62W型銑床，刀具選用直徑?63mm端面銑刀，齒數(shù)z=10；已知產(chǎn)品表面粗糙度為Ra=1.6，余量為。該次加工分粗--精銑滿足要求。2、計(jì)算切削速度確定進(jìn)給量，查《切削用明手冊(cè)》根據(jù)表3.3得，根據(jù)設(shè)備說明書取；根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.9得切削速度；根據(jù)公式；根據(jù)說明書選取轉(zhuǎn)速；3、計(jì)算切削時(shí)間由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-7銑削基本時(shí)間的計(jì)算可知：Ｔi=EQ\F(l+l1+l2,fmz)*i，其中：l是銑刀水平進(jìn)給量l1是入切量，l1=EQ\R(,ap*(D-ap))+(1～3)l2是超切量，l2=2～5i=1根據(jù)工序卡，可知l=53mm,l1=11.6mm，l2=3,則切削速度為：fmz=550*0.19=0.1045m/min基本時(shí)間為：Ti=EQ\F(53+11.6+3,104.5)×1=0.647min因?yàn)樵摴ば蚍譃榇帧⒕珒纱渭庸ぃ员敬渭庸r(shí)間為1.294min。工序50：鉆、鉸孔一、鉆孔?29.5mm1、機(jī)床選擇Z3080型搖臂鉆床，鉆頭選用?29.5mm錐柄鉆頭，2、確定進(jìn)給量由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得：進(jìn)給量f=0.2-0.3mm/r,取f=0.2mm/r,3、確定切削速度：切削速度，計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式根據(jù)機(jī)床說明書選取4、基本時(shí)間t的計(jì)算由t=L/nf=27+5/0.2X450=0.34min。二、鉸孔?30mm1、設(shè)備選用Z3080型搖臂鉆床；刀具選用錐柄直徑?30mm硬質(zhì)合金鉸刀；2、確定進(jìn)給量由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得：進(jìn)給量f=0.15mm/r,3、確定切削速度：切削速度，計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式根據(jù)機(jī)床說明書選取4、基本時(shí)間t的計(jì)算由t=L/nf=27+5/0.15X250=0.85min。三、鉆孔?19.5mm1、機(jī)床選擇Z3080型搖臂鉆床，鉆頭選用?19.5mm錐柄鉆頭，2、確定進(jìn)給量由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得：進(jìn)給量f=0.2-0.3mm/r,取f=0.2mm/r,3、確定切削速度：切削速度，計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式根據(jù)機(jī)床說明書選取4、基本時(shí)間t的計(jì)算由t=L/nf=24+5/0.2X700=0.21min。四、鉸孔?20mm1、設(shè)備選用Z3080型搖臂鉆床；刀具選用錐柄直徑?20mm硬質(zhì)合金鉸刀；2、確定進(jìn)給量由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得：進(jìn)給量f=0.15mm/r,3、確定切削速度：切削速度，計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式根據(jù)機(jī)床說明書選取4、基本時(shí)間t的計(jì)算由t=L/nf=24+5/0.15X350=0.552min。工序60：銑圓弧面及下端面1、設(shè)備選用610型加工中心，查圖紙圓柱面粗糙度要求Ra=1.6，底面116mm處粗糙度要求為Ra=12.5，因?yàn)樵摴ば蚣庸閿?shù)控加工，分為粗--精銑達(dá)到要求。粗加工刀具選用直徑?16mm立銑刀；精銑選用?8mm立銑刀。余量粗加工為；精加工為。2、計(jì)算切削進(jìn)給量：由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得：進(jìn)給量f=0.2mm/r,精銑為f=0.15mm/r3、切削速度切削速度，計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式根據(jù)機(jī)床說明書選取粗銑為，精銑為4、基本時(shí)間t的計(jì)算由t=L/nf=100+5/0.2X450=1.16mint=L/nf=100+5/0.15X950=0.737min本工序加工總時(shí)間為1.8968min。夾具設(shè)計(jì)為提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需設(shè)計(jì)專用夾具。夾具設(shè)計(jì)的主要目的就是通過設(shè)計(jì)一個(gè)適當(dāng)?shù)亩ㄎ谎b置或元件，使其與零件的定位基準(zhǔn)相接觸，能夠限制住工件的自由度，從而實(shí)現(xiàn)定位。在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確保所設(shè)計(jì)的夾具能夠達(dá)到零件的加工精度以及表面粗糙度的加工要求。其次，設(shè)計(jì)的夾具能夠提高工作效率。最后，在質(zhì)量和工作效率都能夠保障的的前提下最好能夠降低工件的生產(chǎn)成本。當(dāng)然，我們同時(shí)也需要考慮到夾具的操作是否安全方便，適用性是否強(qiáng)等各個(gè)方面的問題。6.1夾具方案的設(shè)計(jì)本次夾具設(shè)計(jì)為工序60：銑，銑圓柱面及底面，使用設(shè)備為加工中心。查看圖紙?jiān)摴ば虻酌媾c中心孔?30mm中心距為116mm，粗糙度為12.5；圓柱面直徑為?32mm，粗糙度為1.6，選擇分量加工，粗精銑實(shí)現(xiàn)零件要求。夾具設(shè)及采用一面兩銷的定位方式進(jìn)行定位。一面為左面平面；兩銷是指?20mm、?30mm孔，這樣實(shí)現(xiàn)全定位。圖6.1夾具裝配圖：圖6.1夾具裝配圖6.3定位誤差分析本粗夾具采用兩銷定位，一銷為圓形銷；一銷為削邊銷。便于裝夾，定位銷采用間隙配合為H7/h6；這樣定位誤差存在于銷與孔的配合間隙上，根據(jù)公式計(jì)算其誤差：查看圖紙分析，該工序沒有特殊要求，所以誤差可以滿足要求。圖6.3定位銷設(shè)計(jì)示意圖：圖6.3定位銷設(shè)計(jì)示意圖6.4夾緊力計(jì)算1）夾緊力方向和作用點(diǎn)的確定本工序主要定位面為后端面，按照夾緊力方向應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)面的原則，夾緊力的方向應(yīng)垂直指向后端面，其方向和作用點(diǎn)如圖3.1所示。（2）夾緊力大小的計(jì)算夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題，一般只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或用類比法，進(jìn)行粗略的估算。由《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表10-1得到銑削切削力的計(jì)算公式：查表可知：，，，因此求出6.5對(duì)刀元件的設(shè)計(jì)由于本工序利用加工中心來加工，所以不需要對(duì)刀或引導(dǎo)裝置。6.6夾具簡(jiǎn)明操作本夾具采用一面兩銷定位，工件對(duì)準(zhǔn)兩銷7、10裝入，移動(dòng)移動(dòng)壓3，旋緊螺母2，進(jìn)行鎖緊進(jìn)行加工。加工完成后，反向旋轉(zhuǎn)螺母3，松開工件，進(jìn)行裝夾。總結(jié)在本次課程設(shè)計(jì)中，通過我們小組同學(xué)間的討論以及查閱各種資料，作出了相關(guān)的草圖，定期經(jīng)由指導(dǎo)教師的檢查和指正，不斷的改進(jìn)我們的圖紙，完善我們的設(shè)計(jì)思路。在經(jīng)歷了一次次失敗后，終于完成了課程設(shè)計(jì)的全部類內(nèi)容。自然也有了許多認(rèn)識(shí)，具體如下：首先，課程設(shè)計(jì)在于培養(yǎng)我們學(xué)生運(yùn)用在課堂上所學(xué)的機(jī)械制造工藝學(xué)及相關(guān)的課程，比如工程材料與熱處理，互換性與測(cè)量等理論知識(shí)，結(jié)合以前的金工實(shí)習(xí)及一些參觀實(shí)習(xí)，能夠獨(dú)立的分析和解決機(jī)械加工工藝方面的問題，初步具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)劃能力。其次，在討論和修改過程中，通過比較于同學(xué)，聽取于老師，可以很快得發(fā)現(xiàn)自己在以前學(xué)習(xí)中的不足