资源描述
目 录机械制造工艺学课程设计任务书. 序 言.21 零件分析.2 1.1 零件的作用 .21.2 零件的工艺分析.22 铸造工艺方案设计.32.1确定毛坯的成形方法.32.2确定铸造工艺方案.32.3确定工艺参数.43 机械加工工艺规程设计4 3.1基面的选择.4 3.2确定机械加工余量及工序尺寸.73.3确定切削用量及基本工时.104 夹具.255 总结.30参考文献.3132序 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。此次课程设计，需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识，如运用软件绘制零件图、毛坯图，零件加工工艺路线的定制等。同时通过设计让我们学会查询各种专业相关资料，有助于扩展我们的知识面。总的来说，就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到最充分地利用，并不断提高自己解决问题的能力。本设计的内容是制订弹簧吊耳加工工艺规程。通过分析弹簧吊耳从毛坯到成品的机械加工工艺过程，总结其结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程。针对弹簧吊耳零件的主要技术要求，选择适当的夹具进行装夹。本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次课程设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教1.对零件进行工艺分析：1.1 零件的作用弹簧吊耳的主要作用是载重后，使钢板能够得到延伸，伸展，能有正常的缓冲作用。因此汽车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车后钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能。1.2 零件的工艺分析由弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：以两外圆端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：。两外圆端面的铣削，加工的孔，其中两外圆端面表面粗糙度要求为，的孔表面粗糙度要求为以孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个的孔，2个的孔、2个孔的内外两侧面的铣削，宽度为4的开口槽的铣削，2个在同一中心线上数值为的同轴度要求。其中2个的孔表面粗糙度要求为，2个的孔表面粗糙度要求为，2个孔的内侧面表面粗糙度要求为，2个孔的外侧面表面粗糙度要求为，宽度为4的开口槽的表面粗糙度要求为。由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于该零件来说，加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。该类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工零件的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。弹簧吊耳的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.选择毛坯的制造方法：2.1 确定毛坯的成形方法零件材料为35号刚。由于生量已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这对提高生产效率，保证加工质量也是有利的。2.2 确定铸造工艺方案2.2.1铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用35钢为材料，铸件的表面精度要求不很高，并且为大批量生产，（参考机械工程师手册第三篇第2节）选用砂型铸造。2.2.2造型的选择因铸件制造批量为大批生产（参考机械工程师手册第三篇第2节），故选用砂型机器造型。2.2.3 分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，本零件选择最大的截面作为分型面。这样有利于铸件的取出。2.3 确定铸造工艺参数2.3.1 加工余量的确定按机械砂型铸造，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，查得铸件尺寸公差等级为810，加工余量等级为H，按9公差等级制造，则单侧加工余量为3.5mm，双侧加工余量为4mm，则可推出毛坯总尺寸12964170。2.3.2 拔模斜度的确定零件总体长度小于200mm（包括加工余量值在内），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。2.3.3 收缩率的确定通常，35钢的收缩率为1.3%2% ，在本设计中铸件取2% 的收缩率2.3.4 铸造圆角的确定为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R =2mm3mm圆滑过渡。3.制定零件的机械加工工艺规程3.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。3.1.1 粗基准的选择 基准选择以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准，先以弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。3.1.2 精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题，根据该弹簧吊耳零件的技术要求和装配要求，选择加工后的两外圆端面作为精基准。3.1.3 制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一：工序I：铣两外圆端面A、B工序II：钻，扩，铰孔J，倒角工序III：钻，扩孔L工序IV：钻，扩，铰孔K，倒角工序V：铣孔的内侧面C、D工序VI：铣孔的外侧面E、F工序VII：铣宽度为4的开口槽I工序VIII：终检工艺路线方案二：工序I：铣孔的内侧面C、D工序II：铣孔的外侧面E、F工序III：钻，扩孔L工序IV：钻，扩，铰孔K，倒角工序V：铣宽度为4的开口槽I工序VI：铣两外圆端面A、B工序VII：钻，扩，铰孔J，倒角工序VIII：终检。3.1.4 工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工两外圆端面，然后再以此为基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工孔的内外侧面以及宽度为4的开口槽铣，则与方案二相反，先加工孔的内外侧面，再以此为基面加工孔，孔，宽度为4的开口槽，最后加工两外圆端面，孔，经比较可见，先加工两外圆端面，以后位置度较易保证，并且定位及装夹都较方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工孔的内外侧面，不符合先面后孔的加工原则，加工余量更大，所用加工时间更多，这样加工路线就不合理，同理，宽度为4的开口槽应放在最后一个工序加工。所以合理具体加工艺如下：工序I：铸造出毛坯零件工序II：进行热处理工序III：铣两外圆端面A、B工序IV：钻，扩，铰孔J，倒角工序V：铣孔的内侧面C、D工序VI：铣孔的外侧面E、F工序VII：钻，扩，铰孔K倒角工序VIII：钻，扩孔L工序IX：铣宽度为4的开口槽I工序X：去毛刺工序XI：终检图3-1 弹簧吊耳的零件图3.2 确定机械加工余量及工序尺寸“弹簧吊耳”零件材料为35号钢，硬度HBS为149187，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：3.21 铣两外圆端面根据端面的精度要求，查机械制造工艺学图4-17，得可用精铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸，余量为双边余量4mm，具体工序尺寸见表3-1所示。表3-1 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/ 精 铣1H10Ra6.376粗 铣 3H12R12.577毛 坯CT9Ra25803.22 加工孔毛坯为实心，37mm的孔的精度为H8（查机械设计手册2008软件版标准公差数值），查机械加工余量手册表5-31，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸见表3-2所示。表3-2 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/绞 孔 0.2H8Ra1.6 37扩 孔 1.8H10Ra6.336.8钻 孔 35H11 Ra12.5353.23 铣孔的内侧面根据端面的精度要求，查机械加工工艺师手册表4-12，得可用粗铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸，余量为双边余量4mm，具体工序尺寸见表3-3所示。表3-3 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铣4H12Ra12.577毛 坯CT9Ra25733.24 铣孔的外侧面根据端面的精度要求，查机械加工工艺师手册表4-12，得可用粗铣达到要求精度，端面参照机械制造工艺设计简明手册，确定工序尺寸，余量为双边余量4mm，具体工序尺寸见表3-4所示。表3-4 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铣4H12Ra12.5121毛 坯CT9Ra501253.25 加工孔 毛坯为实心，30mm的孔的精度为H8（查机械设计手册2008软件版标准公差数值），查机械加工余量手册表5-31，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸见表3-5所示。表3-5 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/绞 孔 0.2H8Ra1.6 30扩 孔 1.8H10Ra6.329.8钻 孔 28H11 Ra12.5283.26 加工孔毛坯为实心，10.5 mm的孔的精度为H11（查机械设计手册2008软件版标准公差数值），查机械加工余量手册表5-31，确定工序尺寸及余量，具体工序尺寸见表3-6所示。表3-6 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/扩 孔0.7H11Ra12.5 10.5钻 孔9.8H12Ra259.83.27 铣宽度为4的开口槽考虑其表面粗糙度要求为Ra12.5，要求粗加工，取Z=4。3.3 确定切削用量及基本工时3.3.1 粗、精铣两外圆端面（1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=80mm的高速钢圆柱铣刀粗齿数，细齿数（2）选择铣削用量1）粗铣铣削深度：= 1.5mm。 每齿进给量机床功率为510kw查切削用量简明手册表3.3，取=0.08 mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，粗加工铸钢，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.01.2mm，查切削用量简明手册表3.880mm，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =80mm，z = 4，7.5mm，0.24mm/z， （3-1）各修正系数：，则 （3-2） （3-3）按机床选取：= 100r/min，则实际切削速度： （3-4）每分钟进给量： （3-5）检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =149187时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 （3-6） 以上为铣一个端面的基本工时，故本工序基本工时为 （3-7） 2）精铣铣削深度：= 0.5mm。 每齿进给量机床功率为510kw查切削用量简明手册表3.3，取=0.06 mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，精加工铸钢，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.30.5mm，查切削用量简明手册表3.880mm，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z，各修正系数：，则按机床选取：= 130r/min，则实际切削速度：每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =149187时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 以上为铣一个端面的基本工时，故本工序基本工时为3.3.2 钻，扩，铰孔，倒角（1）选择刀具和机床机床：Z535立式钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（2）选择切削用量1）钻孔钻削深度： =1.25进给量由切削用量简明手册表2.7得20mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.81.0mm，=3140mm故刀具寿命T =70min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.20 表2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：=0.96mm/r,n=140r/min计算基本工时 （3-8）2）扩孔钻削深度：=1.5 进给量由切削用量简明手册表2.10得扩孔36.8mm孔时的进给量，并由机械制造工艺设计简明手册表4.216取切削速度根据切削用量简明手册表2.15，根据f = 0.96mm/r和铸铁硬度为HBS = 182199，扩孔钻扩孔时的切削速度，由切削表2.15得故： （3-9）根据Z535立式钻床说明书，可以考虑选择选取：，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以，确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当20mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.81.2mm，=3140mm故刀具寿命T =50min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.20 表2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：=0.96mm/r,n=68/min计算基本工时3）绞孔钻削深度：进给量查阅切削用量简明手册表2.11及表2.24，并根据机床说明书取。由工艺表4.216，得。切削速度根据切削用量简明手册表2.24，取根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-15考虑选择选取：，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以：确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当20mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.50.7mm，=3140mm故刀具寿命T =80min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.20 表2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：=1.22mm/r,n=68r/min计算基本工时t4） 倒角采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相同：，手动进给。3.3.3 粗铣孔的内侧面（1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=50mm的高速钢圆柱铣刀粗齿数（2）选择切削用量铣削深度：每齿进给量机床功率为510kw查切削用量简明手册表3.3，取=0.08 mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，粗加工铸钢，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.01.2mm，查切削用量简明手册表3.850mm，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =50mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z，按机床选取：= 169r/min，则实际切削速度：每分钟进给量：取检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =149187时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 以上为铣一个端面的基本工时，故本工序基本工时为3.3.4 粗铣孔的外侧面（1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=50mm的高速钢圆柱铣刀粗齿数（2）选择切削用量铣削深度：每齿进给量机床功率为510kw查切削用量简明手册表3.3，取=0.08 mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，粗加工铸钢，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.01.2mm，查切削用量简明手册表3.850mm，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =50mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z，按机床选取：= 169r/min，则实际切削速度：每分钟进给量：取检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =149187时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时以上为铣一个端面的基本工时，故本工序基本工时为3.3.5 钻，扩，铰孔（1）选择刀具和机床机床：Z535立式钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（2）选择切削用量1）钻孔切削深度：进给量 由切削用量简明手册表2.7得20mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.81.0mm，=3140mm故刀具寿命T =60min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.20 表2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：=0.43mm/r,n=195r/min计算基本工时以上为钻一个孔的机动时间，故本工序基本工时为2）扩孔切削深度：进给量由切削用量简明手册表2.10得扩孔29.8mm孔时的进给量，并由机械制造工艺设计简明手册表4.216取切削速度根据切削用量简明手册表2.15，根据f = 0.96mm/r和铸铁硬度为HBS = 182199，扩孔钻扩孔时的切削速度，由切削表2.15得故：根据Z535立式钻床说明书，可以考虑选择选取：，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以，确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当20mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.81.2mm，=2130mm故刀具寿命T =40min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.20 表2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：=0.96mm/r,n=100r/min 计算基本工时以上为扩一个孔的机动时间，故本工序基本工时为3）绞孔切削深度：进给量查阅切削用量简明手册表2.11及表2.24，并根据机床说明书取。由工艺表4.216，得。切削速度根据切削用量简明手册表2.24，取根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-15考虑选择选取：，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以：确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当20mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.50.7mm，=2130mm故刀具寿命T =80min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.20 表2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：=1.22mm/r,n=68r/min计算基本工时t以上为绞一个孔的机动时间，故本工序基本工时为4） 倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相同：，手动进给。3.3.6 钻，扩孔（1）选择刀具和机床机床：Z535立式钻床刀具：麻花钻、扩孔钻（2）选择切削用量1）钻孔钻削深度：进给量 由切削用量简明手册表2.7得800Mpa钻孔810mm孔时的进给量并由机械制造工艺设计简明手册表4.216取。切削速度根据切削用量简明手册表2.14，Z535加工性属4类，表2.13当加工性类 f 0.25mm/r，d9.8mmm/min，取m/min。根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-15考虑选择选取：n=530r/min，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以：确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当20mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.40.8mm，=610mm故刀具寿命T =25min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.20 表2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：=0.25mm/r,n=530r/min 计算基本工时以上为钻一个孔的机动时间，故本工序基本工时为2）扩孔钻削深度：进给量 由切削用量简明手册表2.10得扩孔10.5mm孔时的进给量，并由机械制造工艺设计简明手册表4.216取切削速度根据切削用量简明手册表2.15，根据和铸铁硬度为HBS = 182199，扩孔钻扩孔时的切削速度，由切削表2.15得故：根据Z535立式钻床说明书，可以考虑选择选取：，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12，当20mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.50.8mm，=1120mm故刀具寿命T =30min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.20、表2.23，所选择的切削用量是可以采用的，即：=0.57mm/r,n=275r/min计算基本工时以上为扩一个孔的机动时间，故本工序基本工时为3.3.4 粗铣宽度为4的开口槽（1）选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可，根据切削用量简明手册表3.1，选择=80mm的高YT15硬质合金面铣刀粗齿数 （2）选择切削用量铣削深度：每齿进给量机床功率为510kw查切削用量简明手册表3.3，取=0.05mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，粗加工铸钢，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.01.2mm，查切削用量简明手册表3.880mm，故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.15， =80mm，z = 6，7.5mm，0.24mm/z，各修正系数：，则按机床选取：，则实际切削速度：每分钟进给量：检验机床功率根据切削用量简明手册，当工件的硬度在HBS =149187时，所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 4 夹具选用 加工工艺孔夹具设计现决定涉及第五道工序，加工工艺孔夹具。本夹具主要用来钻、扩、铰两个工艺孔。这两个工艺孔均有尺寸精度要求为，表面粗糙度为，与端面垂直。并用于以后加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本道工序为弹簧吊耳加工的第五道工序，本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。1、定位方案的分析和定位基准的选择由零件图可知，两工艺孔位于零件孔内外侧面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与侧面垂直。为了保证所钻、铰的孔与侧面垂直并保证两工艺孔能在后续的孔加工工序中使孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择两工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣顶面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择外圆端面和与之配合的心轴为主要定位基准限制工件的五个自由度，用一个定位销限制工件的另一个自由度，采用螺母夹紧。2、定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在间隙心轴上定位，心轴为垂直放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。不过这时的径向定位误差不再只是单向的了，而是在水平面内任意方向上都有可能发生，其最大值也比心轴水平放置时大一倍。式中定位副间的最小配合间隙（mm）； 工件圆孔直径公差（mm）； 心轴外圆直径公差（mm）。3、切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由切削手册得：钻削力 式（1）钻削力矩 式（2）式中： 代入公式（1）和（2）得 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。4、钻套、衬套、钻模板及夹具体设计工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如图5）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：工艺孔分钻、扩、铰三个工步完成加工。即先用的麻花钻钻孔，根据GB114184的规定钻头上偏差为零，钻套孔径为。再用标准扩孔钻扩孔，根据GB114184的规定扩孔钻的尺寸为，钻套尺寸为。最后用的标准铰刀铰孔，根据GB114184的规定标准铰刀尺寸为故钻套孔径尺寸为。图5 快换钻套图铰工艺孔钻套结构参数如下表2：表2 铰工艺孔钻套数据表dHD公称尺寸允差303040-0.010-0.0275946165.5272836衬套选用固定衬套其结构如图6所示：图6 固定衬套图其结构参数如表3：表3 固定衬套数据表dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差40+0.02304246+0.035+0.01832夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。5、夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。本道工序加工中主要保证两工艺孔尺寸及同轴度公差及表面粗糙度。本道工序最后采用精铰加工，选用GB114184铰刀，直径为，并采用钻套，铰刀导套孔径为，外径为同轴度公差为。固定衬套采用孔径为，同轴度公差为。该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。即要求：（1）、各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为的理想圆柱面的控制。（2）、各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸。（3）、当各孔的实际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸时可将偏离量补偿给位置度公差。（4）、如各孔的实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为时，相对于最大实体尺寸的偏离量为，此时轴线的位置度误差可达到其最大值。工艺孔的尺寸，由选用的铰刀尺寸满足。工艺孔的表面粗糙度，由本工序所选用的加工工步钻、扩、铰满足。6、夹具设计及操作说明由零件图可知，两工艺孔位于零件孔内外侧面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与侧面垂直。为了保证所钻、铰的孔与侧面垂直并保证两工艺孔能在后续的孔加工工序中使孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择两工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣顶面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择外圆端面为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以孔限制工件的两个自由度，用一个定位销限制工件的另一个自由度。5 总结为期两周的课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，在老师的指导下，我取得了可喜的成绩，课程设计作为机械制造工艺学课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计。我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算、以及夹具设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析以及零件图、毛坯图的绘制、工艺档的编制等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。此次课程设计对我来说获益匪浅，让我体会到了实际解决问题的重要性。在设计过程中，要运用所学的理论知识，要查阅各种资料，尽管有些繁琐，同时也让我意识到自己还有许多还未掌握的知识，这些知识只有在实际设计中才能学会的。总的来说，这次设计，使我们的基本理论知识在实际解决问题中得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！参考文献1 杨叔子.机械加工工艺师手册M.北京：机械工业出版社，2002.2 李益民.机械制造工艺设计.哈尔滨M.哈尔滨：机械工业出版社,1994.3 上海市金属切削技术协会.金属切削手册M.上海：上海科学技术出版社，2000.4 张益芳.金属切削手册M.上海：上海科学技术出版社，2011.5 李弘英.铸造工艺设计M.北京：机械工业出版社，2005.
展开阅读全文