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機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書
設(shè)計(jì)題目： 制定星輪的加工工藝，
設(shè)計(jì)銑端面的銑床夾具
設(shè) 計(jì) 者：
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師：
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系
2
機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目：制定星輪的加工工藝，設(shè)計(jì)銑距中心軸24.3mm的平面的銑床夾具
設(shè)計(jì)要求：大批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備
設(shè)計(jì)時(shí)間： 2008.9.11~2008.12.29
設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、熟悉零件圖；
2、繪制零件圖（一張）；
3、繪制毛坯圖（一張）；
4、編寫工藝過(guò)程卡片和工序卡片（各一張）；
5、繪制夾具總裝圖；
6、繪制夾具零件圖；
7、說(shuō)明書
班 級(jí)：
學(xué) 生：
指導(dǎo)教師：
2008年12月25日
目錄
序言 3
一、零件的分析 4
零件的作用 4
零件的工藝分析 4
二 . 確定生產(chǎn)類型 4
三 .確定毛坯 4
四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
(一)選擇定位基準(zhǔn)： 5
（二）制定工藝路線 5
（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 5
(四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時(shí)的確定 6
五、 夾具設(shè)計(jì) 7
(一)問(wèn)題的提出 8
(二)夾具設(shè)計(jì) 8
3.定位誤差分析 9
4鉆床夾具的裝配圖見附圖 9
參考文獻(xiàn)： 9
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
零件的作用
題目所給的零件是星輪。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。
零件的工藝分析
零件的材料為45號(hào)鋼，且零件內(nèi)有較大的孔徑，故應(yīng)先進(jìn)行鍛造成型，再進(jìn)行相關(guān)的機(jī)加工，最后進(jìn)行熱處理。
二 . 確定生產(chǎn)類型
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是0.4Kg/個(gè)，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》3頁(yè)表1-3和1-4，可確定該星輪生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；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。
三 .確定毛坯
1 確定毛坯種類：零件材料為45鋼?？紤]零件在運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鍛件毛坯。
2 確定鍛件公差和加工余量及分形面形狀：
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》33頁(yè)表2-10和2-11，確定鍛件的長(zhǎng)度、寬度、高度及厚度公差，再依據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表2－13和表2－14確定鍛件的機(jī)加工余量，分型面選擇在長(zhǎng)度為mm處（如鍛件圖所示）。
3繪制鍛件零件圖：（附零件圖）。
星輪鍛造毛坯尺寸公差及及加工余量 單位(mm)
項(xiàng)目
及加工余量(單邊)
尺寸公差
備注
厚度61
表2-11
1.52.0 取(1.5)
表2-13
寬度45
表2-10
1.52.0 取(1.8)
表2-13
寬度40
表2-10
1.52.0 取(1.8)
表2-13
寬度64
表2-10
1.52.0 取(1.8)
表2-13
孔徑28
表2-10
2.0
表2-14
厚度14
表2-11
1.52.0 取(1.5)
表2-13
注:備注中所選表格皆來(lái)自機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》
四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)選擇定位基準(zhǔn)：
1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準(zhǔn)。
2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準(zhǔn)。
（二）制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》9頁(yè)表1－6、1-7、1-8，選擇零件的機(jī)械加工方法及工藝路線方案如下：
1.粗車兩端面
2.半精車兩端面
3.靜車兩端面
4.車外表面
5.中心孔加工（鉆、擴(kuò)，粗鉸、精鉸）
6.開三個(gè)的槽
7. 銑16mm的鍵槽及槽
8. 銑的三個(gè)大端面(粗銑和精銑)
9. 摩的三個(gè)大端面
10.鉆三個(gè)mm的孔
11.擴(kuò)三個(gè)mm的孔至的孔
12.熱處理.
13.校正.
14.清洗.
15終檢.
（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
1 機(jī)床的選擇：
工序080為銑的三個(gè)大端面(粗銑和精銑)，可采用X60臥式銑床。
工序090為摩的三個(gè)大端面,可采用M315磨床.
2 選擇夾具：該星輪的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。
3 選擇刀具：由于工序080和工序090 所加工的端面為特殊形狀端面用一般的刀具加工較為困難,故用專用成型銑刀(材質(zhì)為高速鋼)和磨刀.
4選擇量具：專用量具
5其他：
(四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時(shí)的確定
工序080
以右端面和內(nèi)壁為粗基準(zhǔn)，分別粗銑和精銑加工端面。
1. 加工條件
工件材料：45鋼,鍛造。
加工要求：粗銑和精銑加工端面
機(jī)床：X60臥式銑床。
刀具：專用成型刀具,高速鋼,三刃尺,刀具輪廓直徑。
2.確定粗銑端面最大加工余量和進(jìn)給量：依據(jù)經(jīng)驗(yàn)得粗銑應(yīng)留下2mm左右的加工余量；
確定進(jìn)給量f:根據(jù)<<機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程>>P101表5-7，當(dāng)?shù)稐U最大直徑尺寸為,ap5mm,工件距中心軸距離為26.3mm以及銑床功率P在5~10kw之間,夾具剛度為中等時(shí)， =。取=0.12 .
3.確定精銑端面加工余量和進(jìn)給量:有經(jīng)驗(yàn)得精銑的加工余量為0.01mm依據(jù)<<機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程>>P101表5-8,可知,取
4.計(jì)算銑削速度：
依據(jù)<<機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程>>P102表5-9銑削速度為V=37m/min.
5.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速；
所以依據(jù)表4-18設(shè)定
6.計(jì)算切削工時(shí)：
工序090:
磨削三個(gè)端面
1. 選擇磨刀
專用磨刀,輪廓直徑
2.選擇磨削進(jìn)給量
查<<機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程>>表5-36
３.計(jì)算工時(shí)
由于磨削加工的工時(shí)很短可忽略不計(jì)只需計(jì)算專配時(shí)間故
由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。
五、 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序080——銑的三個(gè)大端面(粗銑和精銑)。本夾具將用于臥式銑床，刀具為專用高速鋼銑刀.
(一)問(wèn)題的提出
本夾具是用來(lái)銑和磨三個(gè)距中心軸24mm互成120°C的端面,零件圖中端面的寬度有公差要求,且三個(gè)端面都有粗糙度要求.這幾道工序包含粗加工和精加工,因此本工序加工時(shí)既要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,又要精度也有一定要求。
(二)夾具設(shè)計(jì)
1定位基準(zhǔn)選擇
由于端面的寬度有公差要求,因此應(yīng)以星軸的軸孔為主要定位基準(zhǔn).右端面為輔助定位基準(zhǔn),另外為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)，為限制次自由度，應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn)，另輔助一左端面為輔助定位，防止工件水平移動(dòng)，用螺母和缺口墊片定位,同時(shí)用快速夾緊機(jī)構(gòu)加緊防止水平定位的變化,因此為了滿足這些定位要求，設(shè)計(jì)如裝配圖所示的結(jié)構(gòu)，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。.
2.切削力及夾緊力計(jì)算
(1).計(jì)算切削力
刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=20mm. Z=3
=3825N
校核定位銷：
(2).計(jì)算夾緊力
由于銑端面的力主要是切削力，軸向力比較小，快速加緊機(jī)構(gòu)提供夾緊力滿足要求。故不需校核。
3.定位誤差分析
夾具的主要定位元件為22孔的定位銷
基準(zhǔn)移位誤差，由于定位心軸和銷都有制造誤差. 為工件裝卸方便，孔與軸間還有最小間隙, 但可在對(duì)刀時(shí)補(bǔ)償故=0.013
滿足自由公差要求。
4鉆床夾具的裝配圖見附圖
參考文獻(xiàn)：
[1]：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 主編 鄒青 出版：機(jī)械工業(yè)出版社
[2]：互換性技術(shù)與測(cè)量 出版：中國(guó)計(jì)量出版社
[3]：機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版） 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
[4]：切削用量手冊(cè)
[5]：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 出版：高等教育出版社 張世昌等主編
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