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《機(jī)械制造工藝課程設(shè)計》
課程設(shè)計說明書
（ 201 級）
論文題目：
系 名：
專業(yè)班級：
學(xué) 號：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
完成日期：
摘 要
本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。
后搖臂座的加工工藝規(guī)程和鉆后搖臂座Φ4孔的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：切削用量；夾緊；定位；誤差
Abstract
The design involves the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and measurement, and other aspects of knowledge.
The processing procedure of the rear rocker seat and the three parts of the process design, the process design and the special fixture design of the 4 hole of the rocker seat of the rear rocker seat. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.
Key words: Cutting amount; clamping; positioning; error
目 錄
摘 要 I
第1章 緒論 1
1.1課題背景 1
1.2目的 1
1.3夾具設(shè)計中的特點(diǎn) 1
1.4夾具設(shè)計需保證的條件 2
1.5夾具的發(fā)展趨勢 2
第2章 零件的分析 3
2.1零件的作用 3
2.2零件的工藝分析 3
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 4
3.1確定毛坯的制造形式 4
3.2基面的選擇 4
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 4
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 5
3.3制訂工藝路線 6
3.4機(jī)械加工余量的確定 6
3.5 確定切削用量及基本工時 10
第4章 專用夾具設(shè)計 27
4.1 問題的提出 27
4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 27
4.3 定位誤差分析 27
4.4 切削力的計算與夾緊力分析 28
4.5夾具設(shè)計及操作簡要說明 29
參 考 文 獻(xiàn) 30
結(jié) 束 語 31
心得體會 32
III
第1章 緒論
1.1課題背景
制定后搖臂座的加工工藝，設(shè)計鉆孔的鉆床夾具，運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。
1.2目的
課程設(shè)計是我們對所學(xué)課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次課程設(shè)計之后，我得到一次綜合性訓(xùn)練，我在想我能在多個方面得到鍛煉。就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國建設(shè)打一個良好的基礎(chǔ)。由于個人能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教，本人將表示真誠的感謝！
1.3夾具設(shè)計中的特點(diǎn)
1.夾具的設(shè)計周期較短，一般不用進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計算。
2.專用夾具的設(shè)計對產(chǎn)品零件有很強(qiáng)的針對性。
3.“確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率”是夾具設(shè)計工作的主要任務(wù)，加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。夾緊裝置的設(shè)計對整個夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計一個好的夾具可以減少廢品率。
1.4夾具設(shè)計需保證的條件
1.夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。
2.保證工件的精度。
3.保證使用方便與安全。
4.正確處理作用力的平衡問題。
5.注意結(jié)構(gòu)的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機(jī)床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。
1.5夾具的發(fā)展趨勢
1.發(fā)展通用夾具的新品種，由于機(jī)械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時間，提高生產(chǎn)效率。
2.發(fā)展調(diào)整式夾具。
3.推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。
4.加強(qiáng)專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。
5.大力推廣和使用機(jī)械化及自動化夾具。
6.采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計和制造夾具。
第2章 零件的分析
2.1零件的作用
題目所給的零件是后搖臂座。主要作用：搖臂座是固定搖臂的底座，起固定作用。在頂置式氣門發(fā)動機(jī)中，搖臂座是進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)的一個部件。進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)是由凸輪軸、挺桿、搖臂、搖臂軸、搖臂座、氣門、氣門彈簧等零件組成。氣門的開啟和關(guān)閉是由挺桿和搖臂動作完成的，搖臂就是通過搖臂軸安裝在搖臂座上，一端是從凸輪軸經(jīng)挺桿驅(qū)動，另一端頂在氣門桿上和彈簧一起作用控制氣門的開合。柴油機(jī)中的搖臂座，是支撐搖臂軸的，作用相當(dāng)于滑動軸承座，搖臂是安裝在搖臂軸上的。
2.2零件的工藝分析
零件共有十處加工表面 ，其間有一定位置要求。分述如下：
1.Φ20后端面
2.Φ22后端面
3. Φ20前端面
4. Φ22前端面
5. Φ12孔
6. Φ20孔
7. Φ20底面
8. Φ20頂面
9. M6端面
10. Φ12.5孔
11. 2-M6螺紋孔
12. Φ4孔
? ?
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料為QT450-10?？紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT8級，已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。??
3.2基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。?
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：
（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。
（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。
（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。
（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。
主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計算，在此不再重復(fù)。
3.3制訂工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工序01：鑄造
工序02：正火處理
工序03：粗銑Φ20后端面；粗銑Φ22后端面
工序04：粗銑、半精銑Φ20前端面；粗銑、半精銑、精銑Φ22前端面
工序05：半精銑Φ20后端面；半精銑、精銑Φ22前端面
工序06：鉆Φ12孔；鉆、擴(kuò)、鉸Φ20孔；倒C1角
工序07：銑Φ20底面
工序08：銑Φ20頂面；銑M6端面
工序09：鉆Φ12.5孔；鉆、攻2-M6螺紋孔
工序10：鉆Φ4孔
工序11：鉗工去毛刺
工序12：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序13：包裝、入庫
3.4機(jī)械加工余量的確定
工件毛坯為鑄件，查相關(guān)資料知，采用金屬模機(jī)械砂型鑄造，鑄造精度等級IT8，加工余量等級MA-G。
1、 Φ20后端面的加工余量
由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，Φ20后端面表面粗糙度Ra3.2，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（粗銑、半精銑）即可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=1.5mm
半精銑 單邊余量Z=0.5mm
2、 Φ22后端面的加工余量
由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，Φ22后端面表面粗糙度Ra1.6，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，三步銑削（粗銑、半精銑、精銑）即可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=1.5mm
半精銑 單邊余量Z=0.4mm
精銑 單邊余量Z=0.1mm
3、 Φ20前端面的加工余量
由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，Φ20前端面表面粗糙度Ra3.2，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（粗銑、半精銑）即可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=1.5mm
半精銑 單邊余量Z=0.5mm
4、 Φ22前端面的加工余量
由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，Φ22前端面表面粗糙度Ra1.6，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，三步銑削（粗銑、半精銑、精銑）即可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=1.5mm
半精銑 單邊余量Z=0.4mm
精銑 單邊余量Z=0.1mm
5、 Φ12孔的加工余量
因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，Φ12孔的表面粗糙度Ra6.3，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，一步鉆削即可滿足其精度要求。
6、 Φ20孔的加工余量
因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，Φ20孔的表面粗糙度Ra1.6，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9知，三步鉆削（鉆、擴(kuò)、鉸）即可滿足其精度要求。
鉆 單邊余量Z=9.0mm
擴(kuò) 單邊余量Z=0.9mm
鉸 單邊余量Z=0.1mm
7、 Φ20底面的加工余量
由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，Φ20底面左右端面表面粗糙度Ra6.3，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
8、 Φ20頂面的加工余量
由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，Φ20頂面表面粗糙度Ra6.3，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
9、 M6端面的加工余量
由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，M6端面表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
10、 Φ12.5孔的加工余量
因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，Φ12.5孔的表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，一步鉆削即可滿足其精度要求。
11、 2-M6螺紋孔的加工余量
因螺紋孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，2-M6螺紋孔的表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，銑鉆M6螺紋底孔Φ5.1，再攻M6螺紋孔即可滿足其精度要求。
12、 Φ4孔的加工余量
因孔的尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由零件圖知，Φ4孔的表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，一步鉆削即可滿足其精度要求。
3.5 確定切削用量及基本工時
工序01：鑄造
工序02：正火處理
工序03：粗銑Φ20后端面；粗銑Φ22后端面
工步一：粗銑Φ20后端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工步二：粗銑Φ22后端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工序04：粗銑、半精銑Φ20前端面；粗銑、半精銑、精銑Φ22前端面
工步一：粗銑Φ20前端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅冶砻娲植赗a6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工步二：半精銑Φ20前端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工步三：粗銑Φ22前端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅冶砻娲植赗a6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工步四：半精銑Φ22前端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工步五：精銑Φ22前端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra1.6，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝750
當(dāng)＝750r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工序05：半精銑Φ20后端面；半精銑、精銑Φ22前端面
工步一：半精銑Φ20后端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工步二：半精銑Φ20后端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工步三：精銑Φ20后端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra1.6，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝750r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工序06：鉆Φ12孔；鉆、擴(kuò)、鉸Φ20孔；倒C1角
工步一：鉆Φ12孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
531r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步二：鉆孔至Φ18
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
531r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步三：擴(kuò)Φ18孔至Φ19.8
選用高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
643r/min
按機(jī)床選取n=630r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步四：鉸Φ19.8孔至Φ20
選用高速鋼錐柄鉸刀（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
955r/min
按機(jī)床選取n=1000r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步五：倒C1角
工序07：銑Φ20底面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工序08：銑Φ20頂面；銑M6端面
工步一：銑Φ20頂面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工步二：銑M6端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝475r/min時
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計算工時
切削工時： ，，
則機(jī)動工時為
工序09：鉆Φ12.5孔；鉆、攻2-M6螺紋孔
工步一：鉆Φ12.5孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
510r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步二：鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
500r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工步三：攻2-M6螺紋
選擇M6mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r
398r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工序10：鉆Φ4孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
557r/min
按機(jī)床選取n=545r/min
切削工時： ，，則機(jī)動工時為
工序11：鉗工去毛刺
工序12：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序13：包裝、入庫
第4章 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(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計工序10：鉆Φ4孔的夾具。
4.1 問題的提出
本夾具主要用于鉆Φ4孔，表面粗糙度Ra12.5，精度要求不高，故設(shè)計夾具時主發(fā)考慮如何提高生產(chǎn)效率。
4.2 定位基準(zhǔn)的選擇
選擇已加工好的Φ20后端面、Φ22后端面、Φ20孔和Φ12孔來定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是心軸和B型固定式定位銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計主要是對心軸和B型固定式定位銷，夾緊則是在心軸的螺桿上用帶肩螺母進(jìn)行夾緊。
1、 Φ20后端面和Φ22后端面與心軸和B型固定式定位銷相配合，限制三個自由度，即X軸移動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸轉(zhuǎn)動。
2、 Φ20孔與心軸相配合，限制兩個自由度，即Y軸移動和Z軸移動。
3、 Φ12孔與B型固定式定位銷相配合，限制一個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動。。
工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位，故設(shè)計合理。
4.3 定位誤差分析
1、移動時基準(zhǔn)位移誤差
（式3-1）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
代入（式5-5）得：
=0.021+0+0.02=0.041（mm)
2、 轉(zhuǎn)角誤差
（式3-2）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
———— 削邊銷孔的最大偏差
———— 削邊銷孔的最小偏差
———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙
其中：
則代入（式4-2）得：
則：=0.0461°
4.4 切削力的計算與夾緊力分析
查表4得切削力計算公式：
式中，f=1mm/r,查表得
=736MPa, 即==1547N
所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=
式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：
K==1.872，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5
孔軸部分由M6螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N
==30900N
由上計算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
4.5夾具設(shè)計及操作簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇由心軸、快換墊圈和帶肩螺母組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。本工序?yàn)殂@削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]鄒青 主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 2004，8
[2]趙志修 主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1984，2
[3]孫麗媛 主編 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12
[4]李洪 主編 機(jī)械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12
[5]鄧文英 主編 金屬工藝學(xué) 北京： 高等教育出版社 2000
[6]黃茂林 主編 機(jī)械原理 重慶： 重慶大學(xué)出版社 2002，7
[7]丘宣懷 主編 機(jī)械設(shè)計 北京： 高等教育出版社 1997
[8]儲凱 許斌 等主編 機(jī)械工程材料 重慶： 重慶大學(xué)出版社 1997，12
[9]廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計量出版社 2000，1
[10]樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1992，12
[11]李慶壽 主編 機(jī)床夾具設(shè)計 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1983，4
[12]陶濟(jì)賢 主編 機(jī)床夾具設(shè)計 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1986，4
[13]機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7
[14]龔定安 主編 機(jī)床夾具設(shè)計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7
[15]李益民 主編 機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 7
[16]周永強(qiáng)等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12
結(jié) 束 語
通過這次的課程設(shè)計，我學(xué)到了許多新的知識，同時加深，對舊知識的理解.
一、綜合素質(zhì)的提高
此次課程設(shè)計，本人將二年內(nèi)學(xué)到的知識與教學(xué)中遇到的問題結(jié)合起來，能解決一些以前不能解決的問題，對《機(jī)械制造》有了更深的了解與認(rèn)識。
二、獨(dú)立工作能力的提高
課程設(shè)計要求每個學(xué)生均能獨(dú)立思考，提出自己的獨(dú)特見解，這是常規(guī)教學(xué)所無法比擬的。
三、計算機(jī)應(yīng)用能力的提高
此次課程設(shè)計，所有的圖紙都是通過CAD系統(tǒng)軟件設(shè)計繪出，這讓我學(xué)會了用CAD系統(tǒng)繪圖，還學(xué)會了各系統(tǒng)之間的聯(lián)接與轉(zhuǎn)換，提高了自己的計算機(jī)應(yīng)用能力。
在這次設(shè)計過程中，多次得到黃老師的指導(dǎo)與關(guān)心，才使本人有這么大的提高，本人深表感謝。
由于時間關(guān)系，在設(shè)計中難免出現(xiàn)一些不足，懇請老師及時指出。
心得體會
在老師的指導(dǎo)下順利地完成了夾具座的夾具設(shè)計，并且認(rèn)真地、有計劃地按時完成設(shè)計任務(wù)。盡管整個設(shè)計在技術(shù)上不夠先進(jìn)，但是在經(jīng)濟(jì)上合理、在生產(chǎn)上可行。
此次設(shè)計，以機(jī)械加工工藝路線為主線，通過對零件圖紙分析，初步擬訂加工表面方法，進(jìn)一步擬訂加工方法并選擇機(jī)械加工裝備。確定加工路線后，熟悉并運(yùn)用相關(guān)手冊查工藝參數(shù)，計算切削用量和加工工時。將計算的數(shù)據(jù)以及加工方法、刀具、機(jī)床設(shè)備，填入工藝文件。在設(shè)計中，體會到先前所修課程的重要性，并從此設(shè)計中得到鞏固和擴(kuò)展，也提高我們獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。“逝者如斯夫，不舍晝夜”轉(zhuǎn)眼間。本次課程設(shè)計即將結(jié)束?？v觀整個課程設(shè)計過程，我們每個小組的成員齊心合作，共同完成總的工藝設(shè)計，其后各自夾具的設(shè)計，在小組成員間的相互協(xié)作及老師的幫助下，我們也終于基本完成的設(shè)計任務(wù)，課程設(shè)計作為我們機(jī)械制造與自動化專業(yè)學(xué)生的重點(diǎn)，它使理論與實(shí)踐結(jié)合，讓我們對理論知識加深了理解，使生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的理解和認(rèn)識也到了強(qiáng)化。
本次課程設(shè)計主要是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計和專用夾具設(shè)計。機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇等知識，夾具設(shè)計的運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)等知識。通過此次設(shè)計，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。本次設(shè)計還存在很多不足之處。由于對知識的掌握不夠扎實(shí)，在設(shè)計過程中不能全面地考慮問題。仍需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐。
這次設(shè)計，是對我們平時上課所學(xué)理論知識的一次深刻理解與總結(jié)，讓理論與實(shí)際相結(jié)合，才能真正掌握相關(guān)知識，雖然這次做的還不盡完美，但我還會繼續(xù)努力。?
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