機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)--底座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：底座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片1 套2. 機(jī)械加工工序卡片1套3. 專用夾具裝配圖及其零件圖紙1份4. 零件圖及其毛坯圖1份5. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份姓 名：學(xué) 號(hào)： KT913-5-26專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：目錄1課程設(shè)計(jì)的題目32課程設(shè)計(jì)時(shí)間33課程設(shè)計(jì)的目的及其要求33.1課程設(shè)計(jì)的目的33.2課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求34設(shè)計(jì)內(nèi)容44.1零件的分析44.2零件的工藝分析54.3毛坯設(shè)計(jì)54.4選擇加工方法，擬定工藝路線74.5加工設(shè)備及刀具、夾具、量具的選擇84.6夾具精度分析與計(jì)算 115、心得體會(huì)1

2、26、參考文獻(xiàn)131、課程設(shè)計(jì)的題目底座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計(jì)2、課程設(shè)計(jì)時(shí)間2011年12月15日 2012年1月10日3、課程設(shè)計(jì)的目的 及其要求3.1課程設(shè)計(jì)的目地機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類學(xué)生在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的 知識(shí)來(lái)分析處理生產(chǎn)工藝問(wèn)題的能力， 使學(xué)生進(jìn)一步鞏固有關(guān)理論知識(shí)， 掌握機(jī) 械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來(lái)從事專業(yè)技術(shù)工作打 好基礎(chǔ)。另外，這次課程設(shè)計(jì)也為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉：

3、3.1.1 熟練的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)先修課程中的基本 理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的分析和解決某一個(gè)零件在加工中基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問(wèn)題， 從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。.從而培養(yǎng)制定零件機(jī)械加工工藝 規(guī)程和分析工藝問(wèn)題的能力，3.1.2通過(guò)夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（包括設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖 等方面）的能力。3.1.3熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)使用有關(guān)手冊(cè)和數(shù)據(jù)庫(kù)。3.1.4在設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能力。3.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求3.2.1對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析。3.2.

4、2對(duì)零件進(jìn)行分析后，初步擬定工藝路線、確定切削余量、繪制零件的毛坯圖，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。3.3.3進(jìn)行切削用量、機(jī)械加工時(shí)間等的計(jì)算和查表。334填寫(xiě)機(jī)械加工工序卡片。335對(duì)指定工序提出工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。3.3.6根據(jù)工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（教師指定）進(jìn)行機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)方案 的確定、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、定位誤差和夾緊力的計(jì)算，繪制夾具裝配圖、零件圖等等。3.3.7編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。3.3.8進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯。4，設(shè)計(jì)內(nèi)容4.1、 零件的分析（見(jiàn)下圖）4.1.1、零件的作用該零件是鉆磨夾具上的底座，是用來(lái)固定定位座、定位軸和支板的.中心24的孔與定位軸連接，前端通過(guò)兩個(gè)螺釘固定支板連接，右上端

5、由兩個(gè)銷和兩 個(gè)螺釘連接。4.1.2、 零件的形狀及其具體尺寸、公差如上圖所示。4.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為45號(hào)鋼，該材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高 易切削。底座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 上端面的加工表面：這一組加工表面包括：上端面：鉆 門24。0.021的孔，并帶有倒角；鉆兩個(gè) 8 通孔。其中8、：240°.021的孔直接在鏜床上進(jìn)行初鏜一一半精鏜。前端的加工表面：這一組加工表面包括：前端面，銑凹槽，粗糙度 0.8，鉆孔8,孔深20。 該零件上的主要加工面是24oO.O21的孔。：: J24oO.O21孔的尺寸精度直接影響底 座與定

6、位軸的配合精度。由參考文獻(xiàn)【5】中有關(guān)和孔加工的經(jīng)濟(jì)加工精度及機(jī) 床能達(dá)到的位置精度可知，上要求是可以達(dá)到的。零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。其具體過(guò)程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等級(jí)加工方法六面Ra0.8IT11以下銑20中心孔無(wú)IT11以下鉆孔-粗鏜一半精鏜右M8通孔無(wú)IT11以下鉆通孔并攻絲倒角無(wú)IT11以下粗車前端凹槽0.8IT11以下銑前M8-7H螺紋孔無(wú)IT11以下鉆孔并攻絲4.3毛坯設(shè)計(jì)431毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn) 中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：a型材、b鍛造、c鑄造、d焊接、f其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦

7、用型材。該零件材料為45號(hào)鋼。4.3.2確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差4.3.2.1 求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓的尺寸，最大長(zhǎng) 215mm寬150mm高31mm4.322選擇型材公差等級(jí)查手冊(cè)鑄造方法按機(jī)器造型，鑄件材料按優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，得鑄件公差等 級(jí)為812級(jí)取為11級(jí)。4.3.2.3 求機(jī)械加工余量等級(jí)查手冊(cè)鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料為45號(hào)鋼得機(jī)械加工余量等級(jí)E-G級(jí)選擇F級(jí)。4.3.3、確定機(jī)械加工余量以單邊端面的加工余量確定為例工序名稱工序基本余量工序的經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸工序尺寸及其公差和Ra銑車0.5H7215215 Ra=0.8 卩 m毛坯H12215+0.5=215

8、.5215.5 Ra=25 卩 m根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜程度，取鑄件加工表面的單邊余量為7mm所以工件的總長(zhǎng)為14+215=229mm其他的加工余量以此類推。4.3.4、確定毛坯尺寸由上面的計(jì)算方法可以得出其他的毛皮尺寸，他們的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra三0.8。Ra< 0.8的表面，余量要適當(dāng)加大。分析本零件，加工表面Ra三0.8，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺 寸加上所查的余量。（由于有的表面只需粗加工，這時(shí)可取所查數(shù)據(jù)的小值）4.3.5、設(shè)計(jì)毛坯圖由于毛坯形狀前后對(duì)稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模 在鑄造過(guò)程中的錯(cuò)移所以選前后對(duì)稱的中

9、截面為分型面。為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時(shí)效處理。（毛坯圖見(jiàn)附頁(yè)）4.4、選擇加工方法，擬定工藝路線4.4.1基面及其精基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一， 基面的選擇正確與合理，可以 使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出，更有 甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。 選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基 準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不 重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。精基準(zhǔn)的選擇：上端面是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作精

10、基準(zhǔn)，能使加工 遵循“基準(zhǔn)重合”的原則.其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線 遵循了 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則.粗基準(zhǔn)的選擇：選擇后端面作粗基準(zhǔn)，這樣保證各加工面均有加工余量，此外, 還能保證定位準(zhǔn)確，加緊可靠。擬定工藝過(guò)程工序號(hào)工序內(nèi)容簡(jiǎn)要說(shuō)明01選擇適合的鑄件02銑六面和凹槽03鉗工劃線04粗鉆至2005倒角06鉆4-8翼°15的通孔07鉆銷孔08鉆4-12的孔09擴(kuò)4-20,深度15的孔10鉆2-M8-7H,深度20的孔11攻螺紋2-M8-7H深2012熱處理，發(fā)藍(lán)去除應(yīng)力13磨Ra0.8的端面14鏜24：021的孔15去毛刺鉗工16檢驗(yàn)，入庫(kù)4.5、加工設(shè)備及刀具、夾具、

11、量具的選擇由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。4.5.1選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床：根據(jù)本零件加工精度要求，我們選用最常用的機(jī)床：X5036k立式銑床,搖臂鉆床用ZQ 3 0 5 0 X 1 3，下面是這兩臺(tái)機(jī)床的具體資料：4.5.1.1 X5036k 立式銑床本車床適用于銑各種平面和凹槽等。具體數(shù)據(jù)如下主要技術(shù)參數(shù)X5036K主軸錐度（mm）7;24 ISO50主軸端面至工作臺(tái)距離（mm）60500主軸孔中心至立柱表面距離（mm）325主軸轉(zhuǎn)速范圍（r.p.m）（12 級(jí)）601800工作臺(tái)

12、尺寸（mm）1500 X 360工作臺(tái)行程（mm）1000 X 320電動(dòng)機(jī)功率（kw）4 或 5.5外型尺寸（mm）2200 X 2600 X 18804.5.1.2 搖臂鉆床 ZQ3050X13機(jī)床性能：機(jī)械加緊，機(jī)械變速，自動(dòng)升降，自動(dòng)進(jìn)刀，定程切削.機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)如下：最大鉆孔直徑：50mm主軸中心線至立柱母線距離：1600-360mm主軸端面至底座工作面距離：1050-260mm主軸行程：220mm主軸錐孔：莫氏5號(hào)主軸箱水平移動(dòng)距離：1250mm主軸轉(zhuǎn)速 6 級(jí)：78,135,240,350,590,1100主軸進(jìn)給量:0.10,0.16,0.22,0.25,0.35,0.56主

13、電機(jī)功率：4kw升降電機(jī)功率：1.5kw凈重：2500kg機(jī)床外形尺寸：2170*950*2450mm4.5.2、選擇刀具：選用鋒鋼即可，加工鑄鐵零件采用 YG類硬質(zhì)合金為YG6具體見(jiàn)工序卡。4.5.3夾具的設(shè)計(jì)本夾具具體以加工齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明，夾具為專用夾具，其他具體見(jiàn)工序卡。（夾具裝配圖）jIII4.531定位方案及定位元件的選擇和設(shè)計(jì)定位座中的定位銷作為橫向定位基準(zhǔn)，以門24 00 -021作為軸向的定位基準(zhǔn)。4.5.3.2定位元件的確定中心孔采用圓柱定位銷，為了保證定位精度采用過(guò)渡配合4.533夾緊機(jī)構(gòu)采用壓板將工件與夾具體的夾緊。4.5.3.4定位誤差分析根據(jù)我的定位關(guān)系

14、主要定位元件為一個(gè)定位軸、定位銷和平面組成，由于圓 柱定位軸和中心孔的配合精度較高， 而且對(duì)工件的所加工尺寸精度要求不高， 在 使用鉆模板對(duì)刀具進(jìn)行對(duì)刀，在此條件下足可以滿足要求的加工精度。4.5.3.5夾緊力的計(jì)算F 二 9.81CFd0Zf fYfKF查表可得 CF =42.7、xf=1.0 、yf=0.7 、 KF = 0.9因此 Fz=.595NM 78CMd°ZMfYMKM查表可得 CM=0.021、xM=2.0、yM=0.8、 KM = 0.87因此扭矩M=1.6Nm由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式P=K X f'其中：其余系數(shù) K=KX K2X K3X K

15、4K1基本安全系數(shù)1.3K2加工性質(zhì)系數(shù)1.1K3刀具鈍化系數(shù)1.15K4斷續(xù)刀削系數(shù)1.2所以 K=1.3 X 1.1 X 1.15 X 1.2.=1.98考慮實(shí)際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用滑動(dòng)壓板夾緊結(jié) 構(gòu)。4.5.4 量具因?yàn)楣ぜ乃庸すば蚣庸ぞ炔皇呛芨?，所以用游?biāo)卡尺等量具就可以了具體見(jiàn)工序卡4.6、夾具精度分析與計(jì)算所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有：尺寸66.5 ± 0.1mm；孑L門100°015軸線對(duì)© 24軸線間垂直度公差0.1 mm等二項(xiàng)，精度分別驗(yàn)算如下：尺寸65.5 ± 0.1mm的精度校核A、定位誤差 D,有前

16、計(jì)算，已知 D=0B、鉆套與中間襯套間的最大配合間隙 T1= 0.027mmC、定位軸的定位端面至襯套中心距離（50mrh其尺寸公差按工件相應(yīng)尺寸公差的三分之一取為 J1=0.03 mm；D麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙 X 2= 0.04mm ;E、鉆套外徑與中間襯套內(nèi)徑間的最大配合間隙匸0.027mm；F、鉆頭在鉆套孔中的傾斜誤差：X1=( B+S+H/2 X X2 - H由于 B=5 mm，S=8 mm，H=15 mm。所以(5+8+9)X 0.04 - 18=0.059G鉆套中間襯套內(nèi)外表面軸度公差 e仁e2=0.02 mm按概率法相加 T= ( 2A J1) 2+ e12+ e22+ 12+

17、 X12=0.124 mmA D+A T=0.124 mm< 0.2 mm因而該夾具能保證尺寸 65.5± 0.1 mm 的加工要求。 孔© 10軸線對(duì)© 24軸線間垂直度公差0.1 mm精度校核 鉆套孔軸線對(duì)夾具底座間垂直度誤差 AT=0.02 mm 因此此夾具能保證兩孔軸線的垂直度要求。5、心得體會(huì)這學(xué)期的實(shí)習(xí)已經(jīng)結(jié)束了， 我主要完成了課程設(shè)計(jì)， 在這次完成課程設(shè)計(jì)的 過(guò)程中我學(xué)到了很多課堂上無(wú)法學(xué)到的知識(shí)，并對(duì)課堂上的知識(shí)進(jìn)行了回顧和 鞏固。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)， 從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過(guò)程。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)一次又一次的思 考，一遍又一遍的檢查中我，找到了許多的問(wèn)題，暴露了我在這方面的知識(shí)欠 缺和經(jīng)驗(yàn)不足?；仡櫰鸫舜握n程設(shè)計(jì)至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里， 可以說(shuō)是有苦有甜，但是學(xué)到了很多的東西，同時(shí)不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知 識(shí)，而且學(xué)到了許多課堂上沒(méi)有的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)踐相結(jié)合是很重要的， 只有理論知 識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié) 論才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。6、參考文獻(xiàn)【 1】 孫恒，陳作模主編機(jī)械原理 . 北京：高等教