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遼寧工程技術大學課程設計 11
遼寧工程技術大學
課 程 設 計
題 目：壓緊蓋零件的機械加工工藝規(guī)程編制及鉆削6-ф14孔工序專用夾具設計
班 級：機電05-2班
姓 名：戰(zhàn) 成
指導教師：魏永樂
完成日期：2008年7月1日
一、設計題目
壓緊蓋零件的機械加工工藝規(guī)程編制及鉆削6-ф14孔工序專用夾具設計
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖（草圖） 1張
(2) 生產(chǎn)類型: 5000件/年
三、上交材料
(1) 被加工工件的零件圖 1張
(2) 毛坯圖 1張
(3) 機械加工工藝過程綜合卡片 1張
(4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張
(4) 夾具裝配圖 1張
(5) 夾具體零件圖 1張
(6) 課程設計說明書(5000字左右) 1份
四、進度安排(參考)
(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天
(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天
(3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天
(4) 編寫說明書 3天
(5) 準備及答辯 2天
五、指導教師評語
成 績：
指導教師
日 期
摘 要
這次的課程設計對于我們非常的重要，因為它不僅是在我們完成生產(chǎn)實習，學完機械制造技術基礎和其它專業(yè)課程之后進行的，還是將我們所學理論與生產(chǎn)實踐相結合得到解決問題和分析問題能力的初步培養(yǎng)，另外也為以后搞好畢業(yè)設計、走上工作崗位進行一次綜合的訓練。
通過這次課程設計使我在很多方面得到了鍛煉，比如我已初步具有了制定工藝規(guī)程的能力，能綜合運用機械制造技術基礎和其它課程的基本知識，正確一個零件的機械加工工藝規(guī)程，我也熟練的掌握了應用工藝計算方法，正確的進行工藝計算，如工藝參數(shù)、切削力、切削功率、切削速度、定位誤差、夾緊力等。
因此，這次的課程設計使我學到了不少有用的知識，它是成長道路上不可或缺的，為我以后的工作打下堅實的基礎。
Abstract
This course design to us is very important, because it is not only in we completion produce practice, finish learning a machine manufacturing technique foundation and other profession course after carry on of, still will we academic theories theory and produce practice combine together to be work out a problem and analysis problem ability of first step development, another also is later make good graduation design, walk top work post to carry on once comprehensive of train.
Pass this time of course design make I at very various got to toughen, for example I already first step have establishment craft regulations of ability, ability comprehensive usage machine manufacturing the basic knowledge of technique foundation and other course, exactitude a machine of spare parts process craft regulations, I also well-trained of control application craft calculation method, exactitude of carry on a craft calculation, like craft parameter, slice to pare dint, slice to pare power, slice to pare speed, fixed position error margin, clip tight dint etc..
Therefore, the course design this time make me learn not a few useful knowledge, it is growth road top necessary of, is later for me of work the dozen descend solid foundation.
目 錄
1壓緊蓋的機械加工工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1
1.1壓緊蓋的技術要求 1
1.2審查壓緊蓋的工藝性： 1
1.3確定壓緊蓋的生產(chǎn)類型： 1
2確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2
2.1選擇毛坯 2
2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 2
2.3繪制壓緊蓋鑄造毛坯簡圖 3
3擬定壓緊蓋工藝路線 4
3.1擬定壓緊蓋工藝路線 4
3.2表面加工方法的確定 4
3.3加工階段的劃分 5
3.4工序的集中與分散 5
3.5工序的安排 5
3.6確定工藝路線 6
4加工余量、工序尺寸和公差的確定 7
5切削用量的計算 8
5.1鉆孔工步 8
5.2粗鉸工步 8
5.3精鉸工步 8
6夾具設計 9
6.1設計要求 9
6.2確定工件的定位方案 9
6.3確定刀具的對刀或引導方式 9
6.4確定工件的夾緊方案 9
7參考文獻(不少于5篇) 11
1壓緊蓋的機械加工工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.1壓緊蓋的技術要求
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差及精度等級/mm
表面粗糙度R/mm
右端面
211
IT5
R=12.5
端面上表面
?115
IT4
R=3.2
中心孔
?90
IT7
R=12.5
左端面上表面
?104
IT13
R=25
螺栓孔
?14
IT8
R=25
左端面
211
IT10
R=12.5
1.2審查壓緊蓋的工藝性：
分析零件圖可知，壓緊蓋的兩端面和內孔均需要銑削加工，并且加工精度右端面上的加工精度均高于左端面，減少了加工面積，右提高了壓緊蓋的端面剛度。零件孔的端面都為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，來保證加工精度。該零件除了右端面和孔以外，其他表面加工精度都比較低，不需要高精度機床來加工，通過銑削、鉆床加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質保量的加工出來。因此，該零件的工藝性較好。
1.3確定壓緊蓋的生產(chǎn)類型：
依設計題目知：生產(chǎn)類型是5000件/年，而且壓緊蓋的重量比較輕，因此查表1－3和表1－4可知：壓緊蓋屬輕型零件，其生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)。
2確定毛坯、繪制毛坯簡圖
2.1選擇毛坯
由于該壓緊蓋在工作過程中要承受微弱的沖擊載荷為增強壓緊蓋的強度和沖擊韌度，毛坯選用鑄件件。該壓緊蓋的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，宜采用砂型鑄造中的機器造型制造毛坯。
2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量
由表2-1，得毛坯件的公差等級為8~12，選鑄件尺寸公差等級為10，
由表2-5，毛坯的機械加工余量等級選F~H，選鑄件機械加工余量等級為G
根據(jù)式2—1，R=F+2RMA+CT/2 (外圓面加工)
根據(jù)式2—2，R=F+2RMA+CT/2 (內圓面加工)
根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結果列表如下：
鍛件重量/kg
包容體重量/kg
形狀復雜系數(shù)
材質系數(shù)
公差等級
項目/mm
機械加工余量/mm
尺寸公差/mm
備注
寬度211
2.8
4（）
表2-3
表2-4
右外圓面?115
2.2
3.6（）
表2-3
表2-4
中心孔?90
1.4
3.2（）
表2-3
表2-4
左外圓面?104
2.2
3.6（）
表2-3
表2-4
螺栓孔?14
0.5
2.2（）
表2-3
表2-4
螺栓孔深20
0.5
2.4（）
表2-3
表2-4
厚度66
1.4
3.2（）
表2-3
表2-4
距右端面距離26.8
0.5
2.6（）
表2-3
表2-4
2.3繪制壓緊蓋鑄造毛坯簡圖
由上表所得結果，繪制毛坯簡圖如下：
3擬定壓緊蓋工藝路線
3.1擬定壓緊蓋工藝路線
定位基準有精基準和粗基準之分，通常先確定粗基準，再確定精基準。
1.粗基準的選擇
作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。選擇該壓緊蓋的左端面
和Φ90mm左外圓面作為粗基準。采用Φ90mm外圓面定位加工內孔可保證孔的壁后均勻；采用左端面加工右端面，為后續(xù)工序準備好精基準。
2.精基準的選擇
選擇壓緊蓋的右端面和Φ90mm孔作為精基準。零件上的很多表面都可以采用它們作為基準加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。Φ90mm孔的軸線是設計基準，選用其做精基準實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合。選用右端面作為精基準是遵循了“基準重合”的原則，因為該壓緊蓋在軸向方向上的尺寸多以該端面為設計基準。
3.2表面加工方法的確定
壓緊蓋各加工表面的加工方案如下：
加工表面
尺寸精度等級
加工方案
備注
右外圓表面
IT8
粗車—半精車
表1-6
左外圓表面
IT10
粗車
表1-6
中心孔
IT9
鏜
表1-7
螺栓孔
IT10
鉆
表1-7
右端面
IT10
粗銑
表1-8
左端面
IT10
粗銑
表1-8
3.3加工階段的劃分
該壓緊蓋的加工精度要求不高，可將加工階段劃分成粗加工和半精加工兩個階段。
在粗加工階段，首先將精基準準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；在半精加工階段，完成右端面的加工，完成中心孔的鉆加工。
3.4工序的集中與分散
選用工序集中的原則安排閥體的加工工序。該壓緊蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工具、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多加工表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。
3.5工序的安排
機械加工工序：
1.遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。
2.遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準。
3.遵循“先主后次”原則，先加工主要表面—壓緊蓋的右端面和Φ90mm孔，后加工次要表面—壓緊蓋左端面和Φ90mm外圓面及6個Φ14mm的螺栓孔。
4。遵循“先面后孔”原則，先加工壓緊蓋端面，再加工Φ90孔。
3.6確定工藝路線
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了壓緊蓋的工藝路線：
工序號
工序名稱
機床設備
刀具
1
粗銑壓緊蓋兩端面
立式銑床
端銑刀
2
粗車外圓面
車床
車刀
3
粗鏜Φ90mm中心孔
鏜床
鏜刀
4
粗銑R50mm外輪廓表面
立式銑床
銑刀
5
鉆Φ14mm螺栓孔
四面組合機床
鉆頭復合鉸刀
6
清洗
清洗機
7
終檢
4加工余量、工序尺寸和公差的確定
工序4----鉆Φ14孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定
由表2-28可查得，粗鉸余量Z=0.95 精鉸余量Z=0.05鉆孔余量=13mm。
由表1-20得，各工序尺寸的加工精度等級為，精鉸：IT9; 粗鉸IT10，鉆IT12 查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.043mm ；粗鉸：0.070mm 鉆：0.18mm.，
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：Φ14mm;粗鉸：Φ13.95 mm，鉆孔Φ13mm.
5切削用量的計算
5.1鉆孔工步
1.背吃刀量的確定 取=13mm.
2.進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉進給量f=0.26 mm/r.
3.切削速度的計算 由表5-22，切削速度=20 m/min.,由公式n=1000v/d,得該工序鉆頭轉速n=490r/min.,取立式鉆床主軸轉速為530r/min.,再代入n=1000v/d，得該工序的實際鉆削速度=21.6 m/min.
5.2粗鉸工步
1.背吃刀量的確定 取=0.95mm.
2.進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.45mm/r.
3.切削速度的計算 由表5-31，切削速度=4m/min.,由公式n=1000v/d,得該工序鉸刀轉速n=90.9r/min.,取立式鉆床主軸轉速為100r/min.,再代入n=1000v/d，得該工序的實際切削速度=3.9m/min.
5.3精鉸工步
1．背吃刀量的確定 取=0.05mm.
2．進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.40mm/r.
3. 切削速度的計算 由表5-31，切削速度=3m/min.,由公式n=1000v/d,得該工序鉸刀轉速n=68.2r/min.,取立式鉆床主軸轉速為100r/min.,再代入n=1000v/d，得該工序的實際切削速度=2.9m/min.
6夾具設計
設計壓緊蓋機械加工過程中第5道工序－加工均勻分布的6個 Φ12的螺栓孔的專用夾具，本夾具將用于立式鉆床。
6.1設計要求
加工該工序的時候主要是采用中批量的生產(chǎn)，因此，由于受到生產(chǎn)條件的限制，為使經(jīng)濟性良好，夾具的作用主要是達到保證產(chǎn)品質量的目的，應盡量使夾具結構簡單，廣泛采用單件加工的夾具及手動夾緊機構等，滿足加工過程中的各種要求。
6.2確定工件的定位方案
1、工件的定位基準及定位基面
由零件圖可以知道，六個螺栓孔均勻的分布在以中心孔軸線為基準線的ф175mm的同心圓上，故把中心孔軸線作為基準，中心孔右端面作為基準面與心軸的軸間接觸。
2、定位元件選用
可以采用短心軸定位，限制4個自由度，分別為x、y方向的平動軸間限制了x、y方向的轉動。圓柱銷限制了沿z軸的轉動。定位心軸與定位孔的配合尺寸取為 ф90 。
6.3確定刀具的對刀或引導方式
1、對刀裝置
由于加工螺栓孔，所以選用鉆套對刀。
2.鉆套的位置尺寸和公差
高度H=（1~2.5）d=（1~2.5）*14=20mm，h=（0.7~1.5）d=（0.7~1.5）*14=14mm
6.4確定工件的夾緊方案
1、針對此工件的特點，選用心軸螺母夾緊，螺母采用標準件。
2、畫夾具裝配圖
3、夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術要求。
1）根據(jù)工序簡圖上規(guī)定的被加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與定位心軸軸線之間的尺寸取為(ф1750.35 )mm
2)定位心軸與夾具底面的垂直度公差取為0.04mm
3）標注關鍵的配合尺寸如圖所示，ф14F7、ф12、ф90、
7參考文獻(不少于5篇)
[1]段明揚.《現(xiàn)代制造工藝設計方法》.廣西：廣西師范大學出版社，2007.
[2]李益民.《機械制造工藝簡明手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1999
[3]鞏秀長.《機床夾具設計原理》.濟南：山東大學出版社， 1993
[4]艾 興.《切削用量簡明手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，2000
[5]劉長青.《機械制造技術課程設計指導》 武漢：華中科技大學，2007
[6]孔凌嘉.《機械基礎綜合課程設計》北京：北京理工大學出版社， 2004