安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械制造工藝與機床夾具方套的工裝設(shè)計___說明書

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安 徽 機 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計 課 程 機械制造工藝與機床夾具 題 目 方套 的工裝設(shè)計 系 部 機械工程系 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 設(shè)計時間 目錄 目錄 設(shè)計任務(wù)書 ………………………………………… . 課程設(shè)計說明書正文 ………………………………... 緒論 …………………………………………………... 一 . 零件的分析 …………………………………… …………… (一 ) 零件作用 ………………………………………………. （二） 零件的工藝分 析 …………………………………………………… … 二 設(shè)計 ............................................................................................. (一 )確定毛坯的制造形式 ??????????????????? .. （二） 基面的選 擇 ……. ……………………………………………………… （三） 制定工藝路線 …………………………………………………………… （四） 確定 毛坯 的加工余量及毛胚尺寸，設(shè)計 毛坯 零件綜圖合 ……………………………………………………………… . （五）工序尺寸的確定 ……………………………………… . (六 )確定切削用量及基本工時 …………………………… ... 三 ． 專用夾具設(shè)計 ………………………………………….. . （一）設(shè)計主旨 ……………………………………………….. (二 )夾具設(shè)計 ………………………………………………… 四 . 課程設(shè)計心得體會 ……………………………………….. 致謝 ……………………………………………………… 參考文獻(xiàn) …………………………………………………. 設(shè)計任務(wù)書 安 徽 機 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 機械制造工藝 學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計 題目 設(shè)計“方套”零件的機械加工工藝規(guī) 程及工藝裝置 （生產(chǎn)綱領(lǐng)： 5000） 設(shè)計內(nèi)容 ： 1、產(chǎn)品零件圖 2、產(chǎn)品毛坯圖 3、機械加工工藝過程卡片 4、機械加工工序卡片 5、夾具設(shè)計裝配圖 6、夾具設(shè)計零件圖 7、課程設(shè)計說明書 班級： 機制 3062 設(shè)計者： 劉武 指導(dǎo)教師 ： 鮑教授 教研室主任： 年 月 日 緒論 機械加工工藝與工裝課程設(shè)計是學(xué)生學(xué)完了機械制造工藝與裝備課程后，對機械加工工藝過程、機械加工工藝和機床 夾具結(jié)構(gòu)進(jìn)一步了解的練習(xí)性的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)深化與升華的重要過程，是對學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實踐的能力培養(yǎng) 應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立完成一項給定的設(shè)計任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計說明書，并正確繪制有關(guān)圖表。 在課程設(shè)計工作中，應(yīng)綜合運用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。 應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進(jìn)行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗、測試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實 際問題的能力。 通過課程設(shè)計，應(yīng)能樹立正確的設(shè)計思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)；在工作設(shè)計中，應(yīng)能樹立正確的工程意識與經(jīng)濟意識，樹立正確的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點與全局觀點 該課程設(shè)計是學(xué)完本課程之后的一項重要的實踐，是我們步入社會的一次深刻的鏈接，考察了我們獨立設(shè)計，計算，繪圖和分析的能力，同時提高了我們查閱各種設(shè)計手冊的能力，通過該課程設(shè)計我們了解了夾具設(shè)計的一般步驟，需要用到的一些結(jié)構(gòu)都需要我們認(rèn)真查閱后繪制到圖紙上，通過課程設(shè)計我們學(xué)會了很多課本上沒有的知識。 一、 零 件的分析 （ 如 圖 1所示 方套 零件 圖 ，下面就該零件的工藝分析過程進(jìn)行分析） 圖 1 (一 ) 零件作用 題目所給的零件方套用于其他零件的配合，要求有一定精度要求及適當(dāng)剛度與強度，材料為 45 鋼 方槽位聯(lián)接結(jié)面用于呈受傳遞力之用。 （二） 零件的工藝分 析 方套零件主要 有以 方孔和以 深孔為中心的倆組加工表面。 1， 是以 方孔為中心的加工表面 。 這組加工表面 有 方孔面上頂面，凸臺面 及其周圍的 5 個直徑為 （直徑為 14 的）孔面。 2. 以 深孔為中心的加工表面， 兩側(cè)面及底面，與底面成 26 度的斜面。 二 (一 )確定毛坯的制造形式 零件的材料為 45 鋼，要求有一定的強度要求，輪廓尺寸不大，且形狀亦不太復(fù)雜，又屬大批大料生產(chǎn)，做毛坯可采用模鍛成型。 毛坯尺寸通過查表與計算加工余量后決定。 （二） 基面的選 擇 就 基面的選 擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn) 率。否則會使加工過程出現(xiàn)許多問題，產(chǎn)生廢品，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 1. 粗基準(zhǔn)的選擇 按照促基準(zhǔn)的選擇原則，為保證不加工面和加工面的位置 要求，應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)，故此處應(yīng)選擇 面，在以銑好的 A 面作為基準(zhǔn)銑 樣符合互為基準(zhǔn)的原則。 2. 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題 。當(dāng)工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合 時，應(yīng)進(jìn)行尺寸換算。主要以加工好的 （三） 制定工藝路線 制定工藝 路線應(yīng)當(dāng)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。生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批大量生產(chǎn)的條件下，可采用萬能機床配以專用夾具， 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還應(yīng)考慮經(jīng)濟，以降低生產(chǎn)成本。 1、工藝路線方案一 工序 1：模鍛 工序 2：熱處理（正火） 工序 3：銑 A 面 工序 4：銑 B 面 工序 5：銑 凸臺 弧面 工序 6：銑左右兩側(cè)面 工序 7：銑下 側(cè) 面 工序 8：銑上 側(cè) 面及與圓弧 交的 臺階 面 工序 9：銑 30 的 方槽 工序 10：倒角 工序 11：鉆 90 度鎖緊螺釘孔 工序 12：用麻花鉆鉆 5鉆通 工序 13：用 锪 孔鉆 锪 54 的孔 工序 14：用深孔鉆鉆 Φ 8 的孔 工序 15：絞 Φ 8 的孔 工序 16：去毛刺 工序 17：檢驗 工序 18：入庫 2、工藝路線方案二 工序 1：模鍛 工序 2：熱處理（正火） 工 序 3：銑 A 面 工序 4：銑 B 面 工序 5：銑凸臺 弧面 工序 6：銑左右兩側(cè)面及下側(cè)面 工序 7：銑上側(cè)面及與圓弧 交的臺階面 工序 8：銑 30 的方槽 工序 9：倒角 工序 10：鉆 90 度鎖緊螺釘孔 工序 11：用麻花鉆鉆 5鉆通 工序 12：用 锪 孔鉆 锪 54 的孔 工序 13：用深孔鉆鉆、絞 Φ 8 的孔 工序 14：去毛刺 工序 15：檢驗 工序 16：入庫 3、工藝方案的比較與分析 上述兩種方案 均無原則性錯誤，但方案一工序太分散不利于提高加工精度及生產(chǎn)率，方案二比方案一工序集中減少了裝夾次數(shù)有利于提 高加工精度及生產(chǎn)率， 考慮到 便與裝夾和 提高加工精度及生產(chǎn)率所以 確定 方案為。 工序 1：模鍛 工序 2：熱處理（正火） 工序 3：銑 A 面 工序 4：銑 B 面 工序 5：銑凸臺 弧面 工序 6：銑左右兩側(cè)面 工序 7：銑下端面 工序 8：銑上側(cè)面及與圓弧 交的臺階面 工序 9：銑 30 的方槽 工序 10：倒角 工序 11：鉆 90 度鎖緊螺釘孔 工序 12：用麻花鉆鉆 5鉆通 工序 13：用 锪 孔鉆 锪 54 的孔 工序 14：用深孔鉆鉆、絞 Φ 8 的孔 工序 15：去毛刺 工序 16：檢驗 工序 17：入庫 （四） 確定 毛坯 的加工余 量及毛胚尺寸，設(shè)計 毛坯 零件綜合圖 (1) 確定機械加工余量：鋼質(zhì)模鍛件的機械加工余量按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。確定時根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由附表 1 可查的除孔外表面加工余量。 ○ 1 鍛 件 質(zhì) 量 ： 零 件 質(zhì) 量 m= ρ v ≈零件質(zhì)量估算 毛坯質(zhì)量 為 ○ 2 加工精度 ：零件的各表面均為一般加工精度。 ○ 3 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S 為 S=M 鍛件 /M 外輪廓包容體 M 外輪廓包容體 =2050g= 故 S=2/下表 1查得形狀復(fù)雜系數(shù)為 S，屬一般級別 表 1 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S 級別 級別 簡單 一級 1 復(fù)雜 復(fù)雜 4==表 4 方套毛坯（鍛件）尺寸允許偏差 /件尺寸 偏差 根據(jù) 33 + 表 3 84 + 表 2 26 + 表 2 ○ 2 確定圓角半徑：本鍛件 H/B 皆小于 2；故可用 下式計算 圓角半徑 r=簡化起見，以最大 H 計算 r=(.5) (取 r=○ 3 確定拔模角度： L/B=84/84=1 H=37/84=【 1】中附表 4 得 a=5 度 ○ 4 確定分模位置；由毛坯圖所示 ○ 5 確定毛坯熱處理形式。鋼質(zhì)毛坯經(jīng)鍛造后應(yīng)安排正火，以消除殘余的鍛造應(yīng)力，并細(xì)化，均勻組織， 從而改善其加工性能。 五、工序尺寸的確定 因 該零件 圖的精度要求不高，每個加工面經(jīng)過一道工序加工均能達(dá)到圖紙所示的要求的尺寸，形狀，位置，精度。 工序號 工序尺寸 3 35 4 33 5 Φ 30+1 52 54 13 ? 80+(六 )確定切削用量及基本工時 加工條件 ： 45 鋼正火 ，模鍛 ， σ b=650工序 3：銑 A 面 選用機床 刀 為鑲齒套式端面銑刀 （高速鋼） ,外經(jīng)為 100數(shù) 20 見 [2]中表 37 , 每齒 進(jìn)給量 取 z 見 【 3】 中表 2削速度 20m/ =45m/ 取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/按機床選取 00r/【 3】中表 3實際切削速度 v=π000=π000 m/1.5 m/ 工作臺的每分鐘進(jìn)給量 mm/00mm/機床說明書及【 2】中表 37，剛好有 00 mm/直接選用。 切削工時： (l+l1+l2+l3+d)/(80+10+10+100)/100 序 4：銑 B 面 選用機床 刀 為鑲齒套式端面銑刀（高速鋼） ,外經(jīng)為 100數(shù) 20 見 [2]中表 齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/按機床選取 00r/【 3】中表 3實際切削速度 v=π000=π000 m/1.5 m/ 工作臺的每分鐘進(jìn)給量 mm/0 mm/機床說明書及【 2】中表 37，剛好有 0 mm/直接選用。 切削工時： (l+l1+l2+l3+d)/(80+10+10+100)/50 序 5：銑凸臺 弧面 選用機床 式升降臺數(shù)控銑床，銑刀為立銑刀 Ф26 L=100見【 2】中表 F=100 mm/N=800 r/v=π000=π000 m/m/ 銑刀的行程：作圖計算 L=l+l1+l2+00 切削工時： ：銑左右兩側(cè)面 選用機床 銑刀為立銑刀（高速鋼） Ф10 齒數(shù) 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機床選取 90 r/實際切削速度 v=π000=π000 m/8.5 m/削工時： (l+l1+2(80+1515)/序 7：銑下端面 選用機床 銑刀為立銑刀（高速鋼） Ф10 齒數(shù) 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機床選取 90 r/實際切削速度 v=π000=π000 m/8.5 m/削工時： l+l1+(80+1515)/序 8：銑上側(cè)面及與圓弧 交的臺階面 選用機床 銑刀為立銑刀（高速鋼） Ф10 齒數(shù) (1) 工步 1： 銑上側(cè)面 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機床選取 90 r/實際切削速度 v=π000=π000 m/8.5 m/削工時： l+l1+(80+1515)/2) 工步 2： 銑與圓弧 交的臺階面 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機床選取 90 r/實際切削速度 v=π000=π000 m/8.5 m/削工時： l+l1+(80+1515)/總切削工時： tm=t1+ 序 9：銑 30+選用機床 高速鋼鑲齒三面刃 銑刀 Ф160L=30數(shù) 6 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/9.7 r/按機床選取 0r/實際切削速度 v=π000=π000 m/m/削工時： l+l1+l2+d)/(33+20+10+160)/中 : 切入 0出 0l=33 d=Ф=160序 10：倒角 選用機床 銑刀為立銑刀（高速鋼） Ф10 齒數(shù) 每齒 進(jìn)給量 取 z 見【 3】中表 2轉(zhuǎn)進(jìn) 給量 f= mm/r=r 切削速度 20m/ =45m/取 0m/見【 3】中表 2000 d=1000r/36 r/按機床選取 90 r/實際切削速度 v=π000=π000 m/8.5 m/圖計算銑刀的路徑 L=2（ l1+l2+l3+l4+l5+=2（ 0+10+12+10+10）=105.4 切削工時： ：鉆 90 度鎖緊螺釘孔 選用機床 Ф8 的沉頭孔鉆 進(jìn)給量 f =r 見【 3】中表 2削速度取 0m/ 見【 3】中表 2000 d=1000x8 r/194 r/按機床選取 60r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=π000=π000 m/削工時： l+(5+3)/序 12：用麻花鉆鉆 5鉆通 選用機床 麻花鉆 進(jìn)給量 f =r 見【 3】中表 2削速度取 0m/ 見【 3】中表 2000 d=1000 r/124 r/按機床選取 60r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=π000=000 m/削工時： l+l1+(30+6+3)/0.2 中 : 切入 出 l=30工序 13：用 锪 孔鉆 锪 54 的孔 選用機床 Ф14 的 锪 孔鉆 根據(jù)有關(guān)資料， 锪 孔時進(jìn)給量及 切削速度均為鉆孔式的 1/2— 1/3 故進(jìn)給量 f = =r 取 f =r 切削速度取 0 m/m/ 000 d=02.5 r/按機床選取 72r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=π000=π000 m/削工時： l+(25+5)/中 : 切入 , l=25工序 14：用深 孔鉆鉆、絞 Φ 8 的孔 選用機床 Ф8 的麻花鉆 及 Ф8 的鉸刀 (1) 工步 1： 用深孔鉆鉆 Φ 8 的孔 進(jìn)給量 f =r 見【 3】中表 2削速度取 0m/ 見【 3】中表 2000 d=1000x8 r/194r/按機床選取 60r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=π000=π000 m/削工時： l+l1+(80+10+4)/中 : 切入 0出 l=80(2) 工步 2： 絞 Φ 8 的孔 進(jìn)給量 f =2f 鉆 =mm/r 切削速度取 1/2~1/3)v 鉆 取 =m/2 m/ 見【 3】中表 2000 d=1000x8 r/77r/按機床選取 92r/ 見【 3】中表 3實際切削速度 v=π000=π000 m/削工時： l+l1+(80+10+4)/中 : 切入 0出 l=80三、專用夾具設(shè)計 為了提高勞動效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，通常需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過和指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第九道工序 —— 銑 30+.1 方槽 的銑床夾具。本夾具用于 式銑床。 高速 鋼鑲齒三面刃銑刀 。 （一）設(shè)計主旨 本夾具主要用來粗 銑深 30+ 30+ 方 槽，因為采用直徑為Ф160 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 銑削 30+.1 方槽 ,因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮 如何提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 （二）夾具設(shè)計 1、定位基準(zhǔn)的選擇 經(jīng)分析可知，由于φ 32 孔和其兩端面已經(jīng)經(jīng)過精加工，且采用φ 32 孔定位便于保證加工質(zhì)量和位置要求，避免了夾具在結(jié)構(gòu)上過于復(fù)雜，因此采用φ 32 的孔作為主要定位基準(zhǔn)面。為了保證加工強度采用輔助 支承。 2、切削力及夾緊力的計算 切削刀具： 高速鋼鑲齒三面刃銑刀 ， Ф160z=26，則 F=С х 中， С f=650， а р =2 х f= e=6 z=26 60 n=475 F=30× 3× 20/4750= 平分力： 直分力： 緊力計算： F 計 其中 F 計 ==, 基本安全系數(shù)， 加工性質(zhì)系數(shù)， 刀具鈍化系數(shù)， 斷續(xù)切削系數(shù)， 則 F 計 =此，夾緊力大于切削力，故本夾具可安全工作。 3、定位誤差分析 ⑴、定 位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為φ 32 的短心軸和相應(yīng)的平面，因此該定位軸的尺寸與公差與相配的孔的尺寸公差相同，即為φ 32 ⑵、基準(zhǔn)不重合誤差：因其定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合，因此存在基準(zhǔn)不重合誤差。為自由誤差，由毛坯決定。 ⑶、基準(zhǔn)位移誤差： 因為是心軸和孔定位，因此，存在基準(zhǔn)位移誤差。Δ Y=δ D+δ d+Χ 、夾具設(shè)計及操作的簡要說明 在設(shè)計夾具時，為了提高生產(chǎn)率，應(yīng)使夾緊裝置簡單易于裝夾。為了滿足夾緊力要求采用螺紋螺母夾緊。 夾具上 裝有對刀塊，可使夾具在一批零件加工之前與塞尺配合使用很好的對刀；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖見附圖 課程設(shè)計心得體會 短暫的兩周工藝夾具設(shè)計實習(xí)在匆匆忙忙中過去了，這次的實習(xí)讓我受益非淺，學(xué)到了很多新的東西， 比如工藝設(shè)計的流程，加工方案的確定，加工的順序，刀柄刀具的選擇，切削用量的選擇，以前這些數(shù)據(jù)都是隨便定的，通過這次的實習(xí)才知道真正設(shè)計的時候都是要通過查閱相關(guān)的手冊得來的。 在兩個星期中，我們學(xué)習(xí)了零件的工藝分 析、機床的選用，零件工藝方案設(shè)計，包括進(jìn)給路線、加工余量、切削用量、機床夾具的選擇等內(nèi)容。最終完成零件的機械加工工藝過程卡片，工件的定位和夾緊方案草圖，并且在學(xué)習(xí)以上知識的同時也練習(xí)了 控仿真加工、數(shù)控機床加工等知識，既完成了課程，又對以往學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行了完整的復(fù)習(xí)，可以說是一舉多得。大大提高了我們的專業(yè)水平，培養(yǎng)了我們掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)我們掌握實驗、測試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉我們分析與解決工程實際問題的能力。給我們 樹立正確的設(shè)計思想和培養(yǎng)我們嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。 在過幾個月我們即將踏入工作崗位，這次實習(xí)正好為我們的未來的打下堅實的基礎(chǔ)，讓我們更好的適應(yīng)工作環(huán)境，同時也鍛煉了我們堅韌不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。使我們的專業(yè)知識和水平更加的完善。 我們要發(fā)揚實習(xí)期間的能力和精神，成為社會有用的人才就，為自己開創(chuàng)美好的未來。 在我實習(xí)過程中，我的設(shè)計老師高老師給了我很大的幫助，我了解到了什么叫工藝設(shè)計，怎么樣去完成一個工件的全部工藝流程，通過查手冊，找數(shù)據(jù)，給設(shè)計過程中 的所有數(shù)據(jù)都能有一個詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，這是我的最終學(xué)習(xí)目的，現(xiàn)在的學(xué)習(xí)為的就是以后在工作當(dāng)中的熟練運用，我想在這兩周的實習(xí)中我的確學(xué)到了很多東西，同時也懂得了很多做人的道理 致謝 。 參考文獻(xiàn) 【 1】 ——— 機械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計指導(dǎo)書 倪森壽 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 【 2】 ——— 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 李益民 主編 機械工業(yè)出版社 【 3】 ——— 機械制造工藝與機床夾具課程 設(shè)計指導(dǎo)書 吳拓 方瓊珊 編 機械工業(yè)出版社