195柴油机摇臂轴座加工工艺及其铣顶面夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 1 说明书 设计题目：设计“摇臂轴座”零件机械加工工艺规程及工艺装备 设计者： 班级学号： 指导老师： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 2 序言 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践教学环节。这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，在老师和同学的帮助下，我还对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理有了更深的了解，不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得 到了提高，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 在结束了机械制造基础及有关课程的学习后，通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深，并培养了我们学会全面综合地运用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力。 由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 3 目录 一、零件的工艺分析及生产类型的确定 3 二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 4 三、选择加工方法，制定工艺路线 5 四、工序设计 6 五、确定切削用量及基本时间 7 六、夹具设计 14 七、设计小结 15 八参考文献 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 6 一、零件的工艺分析及生产类型的确定 1零件的作用 题目所给的零件是 195 柴油机摇臂轴支 座，是柴油机的一个主要零件 ,6 的孔用来装摇臂 , 孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高，工作时与轴相配合工作，起支撑作用。另附零件图图纸。 2零件的工艺分析 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： （ 1）上下底面粗糙度均为 面与中心 16 的孔的平行度为 （ 2）前端面粗糙度为 端面粗糙度 后端面与中心 16 的孔的垂直度为 （ 3）中心 16 孔为 10级精度，采用基孔制配合，粗糙度 （ 4） 的孔的粗糙度 由上面分析可知，可以半精加工下底面后，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 依据设计要求 Q=5000 台 /年， n=1 件 /台；结合生产实际，备品率 和废品率 分别取 10% 和 1%代入公式得该工件的生产纲领 N=5000 %)11(%)101(1 5000 件 /年 零件质量为，查表知其属于轻型，生产类型为中批。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 7 二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 本零件选取的材料是 且此零件外形较为简单，又属于中批生产，若选砂型手工造型生产，则效率低，铸件质量差，也不宜采用费用高，生产周期长的铸造复杂形状毛坯的熔模铸造，最后确定采用砂型机器造型，它有较高的生产效率，也能满足毛坯 质量要求。 R=F+T/2 R=F+2T/2 R= 铸造方法选择：金属型铸造 又机械制造技术基础课程设计指南表 5得 选取公差等级 10级 由表 5取 表 5 取机械加工余量等级为 再由表 51=F+2T/2=1=F+2T/2= =零件尺寸 单 面加工余量 铸件尺寸 公差等级 58 6 （ 1）确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为 7o。 （ 2）确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现 上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。 （ 3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。 另附毛坯图图纸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 8 三、选择加工方法，制定工艺路线 （ 1） 粗基准的选择： 本设计选下底面为主要定位粗基准。 （ 2）精基准的选择： 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便， 根据零件形状结构和要求可知， 的孔为设计基准，为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选择 的孔为定位基准，即遵循“基准重合”原则。 本零件的加工面有端面、侧面、内孔、小孔及槽等，材料为 公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下： （ 1） 上下底面公差等级 面粗糙度 要进行粗铣和半精铣； （ 2） 16 孔的前端面公差等级 面粗糙度 要进行粗铣和半精铣； （ 3） 16 孔的后端面公差等级 面粗糙度 要进行粗铣和半精铣； （ 4） 16 内孔公差等级 面粗糙度 坯铸造出预置孔，需要进行粗镗、半精镗和精镗； （ 5） 内孔公差等级 面粗糙度 一次钻出孔。 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用在镗床上配以夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简 明手册，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 方案一： （ 1） 铸造 （ 2） 时效热处理 （ 3） 粗铣半精铣下底面 （ 4） 粗铣半精铣上底面 （ 5） 粗铣半精铣后端面 （ 6） 粗铣半精铣前端面 （ 7） 粗镗半精镗 16 孔 （ 8） 钻 孔 （ 9） 铣槽 （ 10） 终检 方案二： （ 1） 铸造 （ 2） 时效热处理 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 9 （ 3） 粗铣下底面 （ 4） 粗铣半精铣上底面 （ 5） 半精铣下底面 （ 6） 粗铣后端面 （ 7） 粗铣半精铣前端面 （ 8） 半精铣后端面 （ 9） 粗镗 16 孔 （ 10） 钻 孔 （ 11） 半精镗精镗 16 孔 （ 12） 铣槽 （ 13） 终检 两个方案的分析比较： 方案一工序比较集中，定位基准的精度较低，加工精度不高；方案二定位基准都是前一道工序加工表面，定位基准精度较高，能够符合零件加工精度要求，故选择方案二中的工艺路线作为加工工序。 四、工序设计 （ 1）选择机床 根据不同的工序选择机床 工序（ 3）至（ 8）及工序（ 12）主要进行粗铣、半精铣等铣削加工，零件成批生产，不要求很高的生产率，表面精度要求不是很高，选用 立式钻床 ； 工序（ 9）和工序（ 11）主要进行粗镗、半精镗和精镗等工步，根据零件外轮廓尺寸、形状等，选用卧式车床 工序（ 10）钻两个 的孔，可采用专用夹具在立式钻床上加工，选用 （ 2）选择夹具 本零件加工时均采用专用夹具进行加工 （ 3）选择刀具 削底面和侧面时，选用 高速钢三面刃铣刀、高速钢错齿三面刃铣刀、圆柱铣刀及镶齿套式面铣刀；铣削槽时，选用锯齿铣刀； 镗时选用 精镗精镗时选用 用莫氏锥柄麻花钻 （ 4）选择量具 本零件为中批量生产，一般尽可能采用通用量具，根据表面精度、尺寸和形状等要求，参考有关手册资料，选择量具如下表： 工序 工序名称 量具 3 粗铣下底面 游标卡尺、粗糙块 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 10 4 粗铣、半精铣上底面 游标卡尺、粗糙块 5 半精铣下底面 游标卡尺、粗糙块 6 粗铣后端面 游标卡尺、粗糙块 7 粗铣、半精铣前端面 游标卡尺、粗糙块 8 半精铣后端面 游标卡尺、粗糙块 9 粗镗 游标卡尺 塞规 10 钻 游标卡尺 塞规 11 半精镗精镗 游标卡尺 塞规 12 铣槽 游标卡尺 （ 1）上下底面加工余量 加工表面 工序单边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗铣 半精铣 粗铣 半精铣 粗铣 半精铣 上底面 0 底面 0 2）前后端面加工余量 加工表面 工序单边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗铣 半精铣 粗铣 半精铣 粗铣 半精铣 前端面 0 端面 0 3）中心孔加工余量 工序 加工余 量（单边） 工序尺寸 公差等级 公差及尺寸 精镗 半精镗 粗镗 1 五、确定切削用量及基本时间 3）切削用量及基本时间的确定 （ 1）切削用量 本工序为粗铣下底 面，所选刀具为高速钢三面刃铣刀，铣刀直径 d=100度 L=16数 12，根据机械制造技术基础课程设计指南（一下有关选用表均出自机械制造技术基础课程设计指南书中）表 5于加工材料的 180选择前角 0=7o，后角 0=16o(周齿 )， 0=6o（端齿）。机床选用 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 11 根据表 55工艺系统刚性为中等，查得每齿进给量 0mm/z。 现取z。 根据表 5刀耐用度 T=1805 根据表 2 查得 m=180 z ， 6 z=12 ， d=100 入公式得 V= m/n= 01 0 r/据 5选择 n=65r/实际切削速度V=s，工作台每分钟进给量为 12 60=216mm/据 立式铣床工作台进给量表（表 5选择 00mm/实际的每齿进给量为 mm/z。 根据表 2000得 0 , ， z ， 6 z=12 ， d=100 n=65r/F= N V=s 000 =1051型立式钻床主电动机的功率为 故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为 z,00mm/n=65r/=s (2)基本时间 根据表 2道工序的基本时间为 1 )31()(21 式中 l =50 1l =22l =2600mm/文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 12 602 0 0 2250 . 工序（ 4）切削用量及基本时间的确定 本道工序分为粗铣和半精铣上底面两个工步 a. 粗铣上底面 （ 1）切削用量 本工步为粗铣上底面，所选刀具为高速钢三面刃铣刀，所有过程同工序（ 3）。 z 00mm/n=65r/V=s (2)基本时间 60200 2220 （ 1）切削用量 本工步为半精铣上 底面，所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀，铣刀直径 d=100度 L=16数 z=16，机床选用 本工步要求保证的表面粗糙度 m,根据表5转进给量 mm/r,取 r,则 6=z。 根据表 5刀耐用度 T=1805 根据表 2 查得 m=180 z ， 6 z=12 ， d=100 入公式得 V= m/s n= r/据 5选择 n=80r/实际切削速度V=s，工作台每分钟进给量为 12 60=90mm/据 5选择 0mm/实际的每齿进给量为 z。 (2)基本时间 根据表 2道工序的基本时间为 1 )31()(21 式中 l =20 1l =22l =260mm/文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 13 6090 2220 36s 3. 工序（ 5）切削用量及基本时间的确定 （ 1）切削用量 本工序为半精铣下底面，所选刀具为高速钢三面刃铣刀，所有过程同工序（ 4）中半精铣上底面工步 z 0mm/n=80r/V=s (2)基本时间 根据表 2道工序的基本时间为 1 )31()(21 式中 l =50 1l =22l =260mm/090 2250 36s 4. 工序（ 6）切削用量及基本时间的确定 （ 1）切削用量 本工序为粗铣后端面，所选刀具为圆柱铣刀，铣刀直径d=63度 L=50齿 6,细齿 10，根据表 5择前角 0=7o，后角 0=12o(周齿 )， 0=8o（端齿）。机床选用 根据表 55工艺系统刚性为中等，查得每齿进给量 5mm/z。现取z。 根据表 5刀耐用度 T=1805 根据表 2 查得 18 ， m=180 z ， 0 z=16 ， d=63 入公式得 V= m/n= 0 r/据 5选择 n=65r/实际切削速度V=s，工作台每分钟进给量为 16 60=288mm/据 立式铣床工作 台进给量表（表 5选择 80mm/实际的每齿进给量为 mm/z。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 14 (2)基本时间 根据表 2道工序的基本时间为 1 )31()(1 aa pp 取 l =30 1l =92l =3680mm/0280 3930 9s 5. 工序（ 7）切削用量及基本时间的确定 本道工序分为粗铣和半精铣前端面两个工步 a. 粗铣前端面 （ 1）切削用量 本工步为粗铣前端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀直径 d=80度 L=36数 10，根据表 5择铣刀的基本形状，选择前角 0=7o，后角 0=16o(周齿 )， 0=8o（端齿）。机床选用 立式铣床。 根据表 55工艺系统刚性为中等，查得每齿进给量 6mm/z。现取z。 根据表 5刀耐用度 T=1805 根据表 2 查得 m=180 z ， 6 z=10 ， d=80 入公式得 V= m/n= 0 0 r/据 5选择 n=65r/实际切削速度V=s，工作台每分钟进给量为 12 60=30mm/据 5选择 0mm/实际的每齿进给量为 z。 (2)基本时间 本道工序的基本时间为 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 15 )31()(21 式中 l =30 1l =2l =260mm/030 2250 （ 1）切削用量 本工步为半精铣前端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，铣刀直径 d=80度 L=36数 10，根据表 5择前角 0=7o，后角 0=16o(周齿 )， 0=8o（端齿）。机床选用 本工步要求保证的表面粗糙度 m,根据表5转进给量 mm/r,取 r,则 0=z。 根据表 5刀耐用度 T=1805 根据表 2 V=s n=据 5选择 n=65r/实际切削速度V=s，工作台每分钟进给量为 20 60=120mm/据 立式铣床工作台进给量表（表 5选择 20mm/实际的每齿进给量为 z。 (2)基本时间 根据表 2道工序的基本时间为 1 )31()(21 式中 l =30 1l =2l =2620mm/0120 . 工序（ 8）切削用量及基本时间的确定 （ 1）切削用量 本工序为半精铣后端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀，所有过程同工序（ 7）中半精铣前端面工步 z 20mm/n=65r/V=s (2)基本时间 根据表 2道工序的基本时间为 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 16 )31()(21 式中 l =30 1l =2l =2620mm/0120 9）切削用量及基本时间的确定 （ 1）切削用量 本工序为粗镗 16 孔，所选刀具为 查金属加工工艺及工装设计表 4双边余量为 f 根据表 5铣刀直径为 10f= 按表 2V= 0 z=x=y=m=T=60f=k=1 d=16 V= n=2086r/2)确定基本时间 取镗刀主偏角为 fn j 21 l =31 1l =2l =43l =0f=n=2086r/得4s 10）切削用量及基本时间的确定 (1)切削用量 本工序为钻孔，刀具选用莫式锥柄麻花钻，直径为 用切削液 a. 确定进给量 钻头直径为 铁 00， 4之间，取 f=0.6 根据表 5头的 后刀面最大磨损量为 耐用度 T=35 由表 5查得 V=13m/ 算得 n=394r/2)基本时间 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 17 fn j 21 l =58 1l =2l =3n=394r/得7s 11）切削用量及基本时间的确定 本工序为半精镗 16 孔，刀具选取 1) 切削用量 查表 4 = f=v=s n=3000r/2)基本时间 fn j 21 l =31 1l =2l =43l =0f=n=3000r/得9s 11）切削用量及基本时间的确定 本工序为精镗 16 孔 同工序 (9)得 查表 f=v=s n=3000r/ fn j 21 l =31 1l =2l =43l =0f=n=3000r/得8s 六、夹具设计 本夹具是 铣顶面 的专用夹具。所设计的夹具装配图及拆装零件图另附图纸。夹具的有关说明如下： （ 1）定位方案 工件以底 面和两孔为定位基准，采用 夹具体凸台面 、定位短销和削边销组合定位方案， 夹具体凸台面作为第一定位基准与工件底面相配合限制 3 个自由度，定位 短 销 作为第二定位基准与一 相配合 限制 2 个自买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 18 由度，削边销 作为第三定位基准与另一 相配合 限制 1 个自由度，共限制了 6 个自由度 ，属于完全定位 。 （ 2）夹紧机构 根据生产率要求及工件结构要求，采用对称夹紧单螺旋 钩形压板 夹紧机构有效地提高了生产效率。夹紧机构采用手动操作。 （ 3）夹具与机床连接元件 采用与所选的机床的主轴相配合的锥柄与机床连接 （ 5）使用说明 安装工件时，将螺栓松开，将工件放在 夹具体凸台 上，并用两销定位，然后拧紧螺母，便可以将工件安装完毕。 （ 6）结构特点 该夹具结构简单，操作方便，能够快速准确地将零件装夹完毕，有利于提高生产效率。 （ 7）夹紧力计算 由夹紧方案可知，夹紧力与切削力垂直 由表 3得 1 2 1 f= 得 71N 又 K= L=38 H=58 可得 知单螺栓夹紧机构完全可以达到要求 （ 8）定位误差分析、 在垂直方向上，底面为已加工表面，且设计基准与定位基准重合，所以无基准位移误差和基准不重合误差。 七、设计小结 这次课程设计历时二个星期多左右，通过这两个星期的实践，发现了自己的很多不足 ，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。 这次的课程设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。刚开始的时候，大家就分配好了各自的任务，大家有的绘制零件图，有的积极查询相关资料，并且经常聚在一起讨论各个方案的可行性。在课程设计中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整买文档就送您 纸全套