资源描述
辽宁工程技术大学机械制造技术基课程设计工序卡Microscift. Word 文世张紧轮支架春件圉AutoCAD 图瑋61 KB夹具装配團 AutoCAD 图形96 KB工序卡过程MiorosoFt Wofd 文柱55 KBAiJto匚AD圏形77 KB.E:ip壬嗝丈件S3 KB课程设计说明书Microsoft Word 立裆258 KB夹具祐AutoCAD 图形76 KB全套图纸，加 695132052题 目:张紧轮支架加工工艺及2* 13孔钻削夹具设计班级：加工09-1班姓名：学号：指导教师: 完成日期:、设计题目：张紧轮支架加工工艺及2*13孔钻削夹具设计、原始资料被加工零件的零件图1张（2）生产类型：（中批或大批大量生产）三、上交材料1 所加工的零件图1张2 毛坯图1张3 编制机械加工工艺过程卡片1套4. 编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5. 绘制夹具装配图（A0或A1）1张6. 绘制夹具中1个零件图（A1或A2o装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设 计全部内容。（约5000-8000 字）1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1 .第I2天查资料，绘制零件图。2 第37天，完成零件的工艺性分析，确定毛坯的类型、制造方 法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3 第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师 沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。第第第第4 5 6 71113天，完成夹具装配图的绘制。1415天，零件图的绘制。1618天，整理并完成设计说明书的编写。19天21天，完成图纸和说明书的输出打印。答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现，设计内容反映的基本概念及计算， 设计方案，图纸表达，说明书撰写,答辩表现。综合评定成绩：指导教师日 期摘要本次课程设计的目的是对我们以前所学知识的总结和对 我们所掌握知识的一次扩展，也对我所学的各科课程进行了 一次深入的综合性复习。主要内容：设计连接座的机械加工工艺规程和加工2* 13孔的工艺装备并绘制出支架零件图、毛坯图、夹具装配图， 填写工艺卡片，编制课程设计说明书。设计意义：本次课程设计加强了我的理论与实践相结合 的能力，并在设计过程中渐渐了解本专业的专业技能知识， 使我更加了解加工与设计零件的方法，同时锻炼了我分析问 题的能力，让我对以后的工作方向有了较为明确的目标。AbstractThe objective of this curriculum is tally up the knowledge that we learn before and to the once expanding of the knowledge that we control. It is also that we studies various curricula a thorough comprehensive review.Main content ： design Connecting seat technological process and the process in g3* 7hole craft equipme nt,and draws up the support detail drawing, the semifinished materials chart, the jig assembly drawing, the filling in process chart, the establishment curriculum designs the instruction booklet.The sense of design ：this Curriculum design enhanced my ability of combining theory and practice. And during the design process, I gradually understand the professional skills and knowledge.It makes me know more method about processing and design parts. It exercisesmy ability to analyze the problem, And it also make me have a clear goal about my future work.目录一、零件的工艺分析及生产类型的确定11. 零件的工艺分析12. 零件的生产类型 2二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 31. 毛坯的选择 32. 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差33. 确定机械加工34. 确定毛坯尺寸35. 确定毛坯尺寸公差46. 设计毛胚图4三、选择加工方法，拟定工艺路线61. 基面的选择62. 精基面的选择63. 制定机械加工工艺线6四、加工设备及刀具、夹具、量具的选择91. 选择加工设备及工艺装备92. 确定工序尺寸11五、切削用量的选择（工序区）121. 切削用量的介绍122. 切削用量的计算13六、基本时间的确定 131. 工时定额132. 基本时间的计算14七、夹具设计141. 定位方案142. 夹紧机构143. 夹紧力分析154. 对刀装置165. 夹具体166. 误差分析177. 使用说明17七、设计体会18八、参考文献19、零件的工艺 分析及生产类型的确定1.零件的工艺分析二由零件图可知，其材料为HT200,该材料为灰铸铁，具有较咼强 度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1.1加工表面：表面包括下端面粗糙度为Ra6.3加工方法为粗车-半精车-经车， 下端面粗糙度为Ra12.5加工方法为粗车半粗车，小凸台下端面粗糙度 为Ra6.3加工方法为粗钻-半精钻-精钻，右30通孔粗糙度为Ra25 加工方法为粗钻-半精钻-精钻，2*13通孔无粗糙度要求加工方法为 钻通孔，然后是右端面也无粗糙度要求加工方法为粗车-半精车-精车, 最后是小凸台内侧粗糙度为Ra12.5加工方法为粗车-半精车。其具体过程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法上端面Ra6.3IT8IT10粗车-半精车-精车下端面Ra12.5IT11以下粗车-半精车小凸台下端面Ra6.3IT8IT10粗镗-半精镗-精镗右18通孔Ra25IT11以下粗钻-半精钻-精钻2*13通孔无IT11以下钻通孔右端面无IT11以下粗车-半精车-精车小凸台内侧Ra12.5IT11以下粗车-半精车2.零件的生产类型该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所 以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=5000台/年，件/台；n=1结合 生产实际，备品率a和废品率B分别取10%和1%代入公式得该工 件的生产纲领N=5000 5555 件 / 年二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1. 毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质 以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：a、型材 b、锻造 c、铸造 d、焊接 e、其他毛坯。根 据零 件的材料，推 荐用型材 或铸件，但 从经济方 面 着想 ， 如用 型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而 且还增加机床， 刀具 及能源 等消 耗，而铸件 具有 较高的抗 拉抗 弯和抗扭 强度，冲击韧 性常用 于大 载荷 或冲 击载 荷下的工 作零 件。 该零 件材料为 HT200， 考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计 要求Q=5000台/年，件/台；n=1结合生产实际，备品率a和废 品率B分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领N=5000 5555 件 / 年2. 确 定机 械加工余 量、毛坯 尺寸 和公 差（1）求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓的尺寸， 最大直径 18mm,高 34mm（2）选择铸件公差等级 查手册铸造方法按机器造型， 铸件材料按灰 铸铁，得铸件公差等级为812级，取为11级。（3）求铸件尺寸公差 公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）求机械加工余量等级 查手册铸造方法按机器造型、 铸件材料 为 HT200， 得机械加工余量等级 E-G 级 选择 F 级。3. 确 定 机 械 加 工 余 量根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度， 根据查表 5-4 取铸件加工表面的单边余量为 1.5mm， 所以最后铸件加工表面的单边 余 量 取 2mm。4. 确 定毛 坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra 1.6。Ra 1.6 ，因此 这些表面的毛坯尺寸只需将零件的 尺寸加上所查的余量即可。（由于 有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）生产类型为大批量， 可采用 两箱砂型铸造毛坯。 由于所有孔无需铸造出来， 故不需要安放 型心。 此外， 为消除残余应力， 铸造后应安排人工进行时效处理。5. 确 定毛 坯尺寸公 差毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得, 本零件毛 坯尺寸允许偏差见下表：毛坯尺寸允许公差/mm铸件尺寸偏差参考资料169 1.3机械制造工艺设计手册84 1.36. 设计毛坯图（1）确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为5 度。（2）确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面， 为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中 截面为分型面。（3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件 取出后要做时效处理。下图为该零件的毛坯图：III I 11 ImilI WHn, Mn iitm2紐騒醫歆MO3難诙竝垢阿廿叫啷 &II削rK四、选择加工方法，拟定工艺路线1. 基 面的 选择基面选 择是 工艺规程设计中的 重要 设计之一，基面的选择正确与 合理 ， 可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会 问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。2. 精 基面 的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为 定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位 基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位 置精度能可靠的得以保证。3. 制 定机 械加工工 艺路线3.1 工艺路 线 一：工序一：1.粗车上端面 2.钻13*2通孔3.粗车右端面 4.粗钻18孔5.粗车下端面 6.粗车凸台端面工序二： 1. 半精车下端面 2. 半精车右端面 3. 半精钻 18 孔4. 精车车上端面 5. 半精车凸台端面工序三： 1 精车上端面 2. 精车右端面 3. 精车凸台端面工序四：1.精钻18孔工序五： 休整右端面3.2 工艺路线二：工序一： 1. 粗车下端面 2. 粗车右端面 3. 粗钻 18 孔 4. 粗车上端 面 5. 粗 车 凸 台 端 面工序二：1.半精车上端面 2.钻13*2通孔3.半精车右端面4. 半 精 钻 18 孔 5. 半 精 车 下 端 面 6.半 精 车 凸 台 端 面工 序 三 ： 1 精 车 上 端 面 2. 精 车 右 端 面 3. 精 车 凸 台 端 面工序四：1.精钻18孔工序五：休整右端面3.3工艺路线比较：上述两个工艺路线，第一条工艺路线做得比较精细，每一道工序都安 排的很到 位，但是做起来很复杂；第二条工艺路线比较简洁明了，基 本上可以达到精度要 求，但最后的磨工感觉有点多余。相比之下我们 选择第二条工艺路线，然后对其 进行修改：去掉磨式。因为零件精度 要求不高，半精车就可以达到目的拟定工艺过程工序号工序内容简要说明01沙型铸造02进行人工时效处理消除内应力03涂漆防止生锈04精车工件上端面、下端面、右端面、粗车凸台下端面、05半精车小凸台下端面06直接钻至13孔07去毛刺08封存入库五、加工设备及刀具、夹具、量具的选择由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量 专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床 的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完 成。1. 选 择加 工设备及 工艺装备1.1 选择机 床 根据不同的工序选择机床：( 1)工序 1、2、3 主 要是粗车、半 精车 、精 车、，由于 加工 零件 的外廓尺寸不大，但不是是回转体，故不宜在车床上镗孔。各工序的 工步不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足 要求， 所以 选用的 C620-1 型卧 式车床即 可。( 2)工序 6 为钻孔、 扩钻 和扩 孔， 选用立式 钻床 Z535 即 可。1.2 选择夹 具本零件除粗铣、精铣、钻孔、攻螺纹需要专用夹具外，其他各工 序均可使用通用夹具。1.3 选择刀 具 根据不同的工序选择刀具。( 1)在车床上加工 的工 序一般都选用硬质 合金 车刀，加 工钢 质零 件采用 YT 类硬质合 金， 粗加工用 YT5， 半精加工用 YT15， 精加 工用 YT30。为提高身产率及经济性，应选用可转位车刀。(2) 钻13孔，根据表5-83 选用直柄麻花钻头13 , l=109mm,l1=69mm,d=13mm 。( 3 ) 钻 18 孔 ， 根 据 表 5-83 选 用 直 柄 麻 花 钻 头l=123mm,l1=62mm,d=18mm1.4 选 择 量 具本零件属成批生产， 一般情况下尽量采用通用量具。 根据零件表 面的精 度要 求、尺寸和形状特 点， 参考资料， 选择如 下。( 1) 选择各外圆的加工面得量具加工所有内圆时的量具选用读数值0.02，测量范围0-150的游 标卡尺。(2) 选择加工孔用量具。13,18孔各经过三次加工，所以各选用测量范围0-150的游 标卡尺。5-40的内径千分尺和25-50的内径千分尺。(3) 选择加工轴向尺寸所用量具根据零件尺寸可选用读数值0.02、测量范围0-150的游标卡尺。2. 确定工序尺寸2.2 确定轴向工序尺寸前面总加工余量已经确定，将毛坯余量分为各个工序的加工余 量，如下表：加工表面工序单边余量粗半精精车上端面1.250.750.25车下台阶面1.250.750.25车内端面1.250.750.25粗车下小凸台端面1.250.750.25车上小凸台端面面1.250.750.25六、切削用量的选择1. 切削用量的介绍切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量。它们是影响工 件加工质量和生 产效率的重要因素。车削时，工件加工表面最大直径 处 的 线 速 度 称 为 切 削 速 度，v= n dn/1000(m/min)式中：d工件待加工表面的直径(mn) n车床主轴每分钟 的转速( r/min )工 件每转一周，车刀所移动的距离，称为进给量，以 f(mm/r) 表示；车刀每一次切去的金属层的厚度，称为切削深度，以 ap(mm)表示。为了保证加工质量和提高生产率，零件加工应分阶段， 中等精度的零件， 一般按粗车一精车的方案进行。 粗车的目的是尽快 地从毛坯上切去大部分的加工余量， 使工件接近要求的形状和尺寸。 粗车以提高生产率为主， 在生产中加大切削深度， 对提高生产率最有 利， 其次适当加大进给量， 而采用中等或中等偏低的切削速度。 使用 高速钢车刀进行粗车的切削用量推荐如下：切削深度ap=0.81.5mm, 进给量 f=o.2 0.3mm/r，切 削速度 v 取 3050m/min(切钢)。 粗 车铸、 锻件毛坯时， 因工件表面有硬皮， 为保护刀尖， 应先车端 面或倒角， 第一次切深应大于硬皮厚度。 若工件夹持的长度较短或表 面凸不平， 切削用量则不宜过大。 粗车应留有 0.51mm 作为精车余 量。 粗车后的精度为 IT14-IT11, 表面粗糙度 Ra 值一般为 12.5 6.3卩m。精车的目的是保证零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生产 率应在此前提下尽可 能提高。 一般精车的精度为 IT8 IT7 ， 表面粗 糙度值Ra=3.20.8卩m,所以精车是以提高工件的加工质量为主。 切削用量应选用较小的切削深度 ap=0.1 0.3mm 和较小的进给量 f=0.05 0.2mm/r ，切削速度可取大些。精车的另一个突出的问题是保 证加工表面的粗糙度的要求。减 上表面粗糙度 Ra 值的主要措施有如 下几点：(1) 合理选用切削用量。选用较小的切削深度 ap 和进给量 f, 可减小残留面积， 使 Ra 值减小。(2) 适当减小副偏角Kr,或刀尖磨有小圆弧，以减小残留面积， Ra 值 减 小 。(3) 适当加大前角丫 0，将刀刃磨得更为锋利。(4) 用油后加机油打磨车刀的前、后刀面， 使其 Ra 值达到 0.20.1卩m,可有效减小工件表面的Ra值。(5) 合理使用切削液， 也有助于减小加工表面粗糙度 Ra 值。低速精 车使 用乳化 液 或机 油；若用低速精 车铸铁应 使用 煤油，高速精 车钢件 和较 高切速精车铸铁件 ，一 般不使用 切削 液。 具 体计 算略，详 见工序卡。七 、 基本时间的确定1. 工 时定 额工时定额是指完成零件加工的就一个工序的时间定额Td = Tj + Tf + Tb + Tx + Tz / N其中：Td 是 指 但 见 时 间 定 额Tj 是 指 基 本 时 间 （ 机 动 时 间 ） ， 通 过 计 算 求 得Tf 是指辅助时间，一般取（1520 ）%；Tj 与 Tf 和称为作业时间Tb是指布置工作时间，一般按作业时间的（27 ） %古算Tx 是指休息及生理需要时间，一般按作业时间（24 ） %古算Tz是准备与终结时间，大量生产时，准备与终结时间忽略不计N是指一批零件的个数2. 基 本时 间的计算在俩个工位上钻孔13的基本时间T1=l/n1f1=45/1360*0.2=0.17七、夹具设计 本夹具是工序用钻头给端面打两个个孔的专用夹具， 在立式钻床 Z518 上加工这两个个孔， 所设计夹具装配图及工序简图如下图1. 定 位方 案工件以一个端面和两个定位销来进行定位， 并且运用螺栓加紧， 一个 面限制一个自由度， 两个定位销限制四个自由度， 螺栓限制一个自由度，一共限制六个自由度.2.夹紧机构：1-Uc 5(.Uti匸HICJL-1r11i1I fl4I根据生产率的要求，运用手动夹紧就可以满足要求。采用一面两销定 位，实现夹紧，有效提高了工作效率。3. 夹紧力分析夹紧机构的结构图如下图：nrJJlLHI24. 对刀装置采用钻模上面对刀块对刀。选用JB/T 8045.11999固定钻套通 过钻模固定在夹具体上，保证加工过程中孔的被加工的位置精度。5. 夹具体夹具体是整个夹具基体，夹具体上要安装组成以及夹具体种元件、机 构和装置等，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具体上各个组成元件 的分布情况、零件形状和尺寸、加工特性等。该夹具是以下模版固定 零件下土台，用两个定位销与小凸台下模版内侧接触并固定零件前后 方向的自由度，用钻套来确定钻到下刀位置。所以夹具能满足零件加工精度的要求。6. 误差分析定位误差主要由基准不重合和基准位置误差引起。由于基准重合，所以厶B =0di = 1+ 52+ min= Al max81- -工件内槽尺寸的公差Td=0.02582- -夹具销的公差Td=0.025d2 = Ad1 +2 8d = D2 + 2= A2maxAd =2arctan( A1max+ A2max)/2L=0.46使 用说 明 安装工件时，把钻套去下，然后把零件放到夹具体上使零件固定到夹 具体上，然后用螺母把钻套按放到夹具体上，然 后对刀，下刀，钻孔， 完成零件的加工要求。八、设计小结三周的课程设计结束了，对于作为一名即将步入大四的我而言， 这次课设是非常有意义。这次课程设计让我深深的体会到作为一名机械专业的学生必须要 掌握一门计算机绘图方法。在现代社会，机械与计算机是不可分割的。 计算机绘图既节省了时间，加快了效率，又方便简洁，易修改。在这 次课设过程中，我也掌握了很多关于机械方面的电脑使用方法，还复 习，巩固了课堂上所学的知识，真可谓收获颇丰。回顾起此课程设计， 至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多 于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学 过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次 课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是 远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得 出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立 思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可 喜的是最终都得到了解就我个人而言，这次课程设计是一项重要的实践性教学环节，也 是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， 和一次理论联系实际的训练。同时，也锻炼我的分析问题，解决问题 的能力。因此，它在我们的大学四年生活中占有重要的地位。由于能 力有限、我的课程设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。最后，感谢于英华老师对我耐心的引导与帮助，让我在设计过程 中少走了不少弯路，学到了很多的知识与技巧，谢谢！九、参考文献【1】机 械制造 技术基础 课程 设计指导 书 邹 青主 编 北 京 机 械工 业出 版 社 2005【2】机 械制造工 艺学 郑 修本主 编 北京 机械 工业 出版 社 1999 【3】机 械制造技 术基础 黄健求 主编 北京 机 械工 业出 版社 2005 【4】机 械制造装 备设计 李庆余 主编 北京 机 械工 业出 版社 2005 【5】金 属切削原 理与刀具 陆剑 中主编 北京 机械 工业 出版 社 2005 【6】机 械加工工 艺师手册 杨叔 子主编 北 京 机械工业 出版社 2003 【7】机 械制造技 术基础课 程设 计指南 崇 凯主编 化学 工业出版社 【8】机 械制造技 术 李华 主编 高等教育出版 社 2008 【9】机床夹具设计手册 王光斗，王 春福主编 上海 上海科学技术出 版 社 2000【10】 机械 制图手册 叶玉 驹主编 北京 机械工业出版 社 2002 等
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