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1 哈尔滨理工大学哈尔滨理工大学 机机 械械 制制 造造 技技 术术 基基 础础 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 设计题目：制定摇臂的加工工艺设计设计题目：制定摇臂的加工工艺设计 钻直径为钻直径为 M8 孔的钻床夹具孔的钻床夹具 全套图，加全套图，加 153893706 设设 计计 者：韩兆林者：韩兆林 学学 号：号：36 指导教师：王彤指导教师：王彤 2008 年年 6 月月 27 日日 2 . 目目 录录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书机械自造工艺及夹具课程设计任务书3 序序 言言 4 零件的分析零件的分析4 零件的作用4 零件的工艺分析4 工艺规程设计工艺规程设计5 确定毛坯的制造形式.5 基准面的选择5 制定工艺路线5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定6 确定切削用量及基本工时7 夹具设计夹具设计12 问题提出 12 夹具设计.12 参考文献参考文献.13 3 哈哈 尔尔 滨滨 理理 工工 大大 学学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定摇臂的加工工艺，设计 M8 钻孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 2008.6. 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张） ； 3、绘制装配图（一张） ； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张） ； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班班 级：级：机 电 05-4 班 学学 生：生： 韩兆林 学学 号：号： 36 指导教师：指导教师： 王彤王彤 4 系系 主主 任：任： 2008 年 06 月 27 日 序 言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基 础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程 一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们 的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一 步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查 资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 一、零件的分析 （一） 零件的作用： 题目所给的零件是摇臂,位于传动轴上一端。主要作用是之一是传递扭距, 带动从动轴转动。 (二)零件的工艺分析： 本零件可从零件图中可知,它有两组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也 有位置和精度要求。 1、380+0.015mm 孔为中心的加工表面，这一组加工表面有: 38mm 孔及 其倒角, 表面粗糙度为 6.3。尺寸为 64mm 两个与 38mm 孔相垂直的表面,还 有平面上的一个 M8 螺孔。 2、以 10mm 孔为中心的加工表 5 面,这一组加工表面包括 10mm 的孔及与其相垂直的孔端面。 这两组加工表面之间有一定的位置要求,主要是: (1). 380+0.015mm 孔外端面与 100+0。007mm 孔内壁保证平行度为 0.04。 (2) 380+0.015mm 孔外断面与其端面垂直度分差为 100：0.025。 (3) 380+0.015mm 孔中心与 100+0。007mm 孔中心距力为 920+0。007mm 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式。 由零件要求可知，零件的材料为 HT15-33，考虑到本零件在具体工作的受 力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所 以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。为保证强度，铸件不许有 砂眼，缩孔缩松等缺陷。 （二） 基准面的选择 基准面的选择：选择零件不加工表面作为粗基准，现取 380+0.015mm 孔 的不加工表面作为粗基准，用一组公两个短 V 型块支撑 380+0.015mm 孔和 100+0。007mm 孔的外轮括作主要定位面，以消除 X,Y 方向上的四个自由度， 再用一对自动定心的窄口卡爪，加持在两孔连杆上，用以消除 Z 方向两个自 由度。 对于精基准，后面有专门说明。 （三） 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，是应该使两件的几何形状、尺寸精度及位置精 度等技术要求得到妥善保证，在生产纲领一确定成批生产的情况下，我们尽 量集中工序，除此之外我们还应该考虑经济效益，工艺简单工序集中，尽量 降低成本。 工艺路线方案： 6 工序：1、铸造； 2、时效处理； 3、以. 38 孔上表面为基准，精铣 38mm 孔和 10mm 孔下表面； 4、以 38mm 和 10mm 孔下表面为基准粗铣 38mm 孔上表面和 10mm 上 表面。 5、粗铣 38mm 孔和 10mm 孔上表面 6、以 38mm 孔外圆表面为基准钻、扩 10mm 孔。选用 Z525 立式钻床 加工。 7、粗铰，精铰 10mm 孔。 8、以 10mm 孔及其端面定位选用 Z525 立式钻床加工。钻，扩 38mm 孔及其倒角。 9、粗铰，精铰 38mm 孔. 10、以上下表面及 38mm 孔，以及 10mm 孔定位，钻 M8 螺纹底孔， 选用 Z4112-2 式钻床及专用夹具加工。 11、去刺 12、检验。 （四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “摇臂”零件的材料为 HT1533，硬度 HB170200，毛坯重量约为 1kg, 生产类型为成批量生产，采用砂型铸造，13 级精度以下。 （批量生产） 根据上述原始资料及加工工艺，分别对个加工表面的机械加工余量、工艺 尺寸及毛坯尺寸确定如下： 钻 m8 孔 由机械加工工艺手册表 129 及表 134 确定工序尺寸及余量为： 钻孔：6.7mm 二次钻孔：7mm 2Z12mm 扩钻：7.7mm 2Z1.7mm 粗镗：7.9mm 2Z0.2mm 精镗：m8 2Z0.1mm （五） 确定切削用量及基本工时 7 钻 M8 螺纹孔 (1) 钻 M8 螺纹底孔 6.7 孔. a/加工条件：机床：Z525 立时钻床. . 刀具：麻花钻 其中 d=6.7mm, .b/计算切削用量：=6.7mm p a 由机械加工工艺手册表 15-53，表 15-37 可知： .f=0.13mm/r v=0.35m/s. 确定主轴转速： n=.998r/min 0 1000v d . 按机床选取： 960 / min w nr 实际机床选取： v=0.34/ 1000 n m s 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工时： . 12 0.12min m w lll t nf (2) 攻丝 M8 a/加工条件：机床：Z525 立时钻床. . 刀具：机用丝锥 其中 d=8mm, .b/计算切削用量：=1.3mm p a 由机械加工工艺手册表 15-53，表 15-37 可知： .f=1mm/r v=0.12m/s. 确定主轴转速： n=286r/min 0 1000v d . 按机床选取： 272 / min w nr 8 实际机床选取： v= 0.11/ 1000 n m s 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工时： . 12 0.06min m w lll t nf 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用 夹具。 1、问题提出：利用本夹具主要是钻 M8 螺纹。此孔.没有特殊的形位 要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动的生产率，降 低劳动强度，而精度则不是主要问题。 2、夹具设计 1） 根据定位基准的选择原则，采用以 10mm 孔以及底面来定位。 2）切削力及夹紧力计算 3） 0 9.81 ZfYf FF FC dfK 查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.= . 0.9FC Z F K 因此 Fz=1.595N 0 9.81 ZMYM MM MC dfK 查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.= . 0.87 MC M K 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 9 P=K F 其中：其余系数 K=K1K2K3K4 K1基本安全系数 1.3 K2加工性质系数 1.1 K3刀具钝化系数 1.15 K4断续刀削系数 1.2 所以 K=1.31.11.151.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选 用滑动压板夹紧结构 而且不需要进行强度.校核.。 3）定位误差分析 由于所加工的零件对本工序加工的面没有特殊的技术要求，虽然 由于定位孔的加工误差以及底面的误差，可能产生所加工的面的平面度、 位置度等形位误差，但是在这里是允许的。 三、参考文献 （1）机械精度设计基础 科学出版社出版 孙玉芹、孟兆新主 编 （2）机械制造工艺学课程设计指导书 哈尔滨工业大学出版社 （3）机械加工工艺实用手册 （4）夹具工程师手册 黑龙江科学技术出版社 刘文剑等编 （5）机床夹具设计 机械工业出版社 李庆寿主编 .
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