机械制造技术课程设计-圆周支座的机械加工工艺规程及钻Φ13孔夹具设计B【全套图纸】 .pdf

辽宁工程技术大学 课 程 设 计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 题 目： 圆周支座的机械加工工艺规程及 钻13 孔夹具设计 班 级： 机械 10-2 班 姓 名： 辽宁工程技术大学课程设计 2 指导教师： 完成日期： 2013 年 7 月 1 日 一、设计题目一、设计题目 圆周支座的机械加工工艺规程及夹具设计（钻孔13） 二、原始资料二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型:中批或大批大量生产 三、上交材料三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表 1) 1 张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 (4) 夹具装配图 1 张 (5) 夹具体零件图 1 张 (6) 课程设计说明书(50008000 字) 1 份 辽宁工程技术大学课程设计 3 四、进度安排四、进度安排(参考参考) (1) 熟悉零件,画零件图 2 天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5 天 (3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9 天 (4) 编写说明书 3 天 (5) 准备及答辩 2 天 五、指导教师评语五、指导教师评语 成成 绩：绩： 指导教师指导教师 日日 期期 辽宁工程技术大学课程设计 4 摘 要 5 一、零件的工艺分析及生产类型的确定 7 1.零件的作用 . 7 2、零件的工艺分析 7 二.确定毛坯 . 7 1.确定毛坯种类： . 7 三.工艺规程设计 . 9 1选择定位基准： 9 2.制定工艺路线 . 9 3.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 . 10 四工序设计 11 1.选择加工设备与工艺装备 . 11 五确定切削用量 11 3. 工序五钻孔的切削用量确定 . 14 4.工序六铣端面的切削用量确定 . 14 方案综合评价与结论 16 体会与展望 17 参考文献 18 辽宁工程技术大学课程设计 5 摘摘 要要 本课程设计主要内容包括圆周支座的加工工艺过程设计 和钻孔的专用夹具设计，在课程设计过程中完成了零件图、 毛坯图、夹具体装配图和夹具体零件图的绘制。 本课程设计是重要的实践教学环节之一。是在完成生产实习， 学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。通过该课程设 计，将所学理论与生产实践相结合， 锻炼了自己分析问题、解决问 题的能力，在这个过程中我独立地分析和解决了零件机械制造的工 艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设 计能力，为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次 适应性训练，从而打下了良好的基础。 辽宁工程技术大学课程设计 6 abstract the main content of the curriculum design, including flange the process of design and processing of drilling for fixture design, in the process of designing courses to complete parts of the map, rough map, specific folders and folders assembly specific parts of the map drawn . design significance: the design of this course is an important aspect of the practice of teaching. completed internship in the production, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. the adoption of the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, tempered his analysis, problem- solving abilities, in the process i am an independent analysis and solution of the manufacture of mechanical parts of the problem, design a machine for this fixture a typical technology equipment, improved structural design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation. 辽宁工程技术大学课程设计 7 一、零件的工艺分析及生产类型的确定一、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.零件的作用零件的作用 圆周支座的作用是将穿过支座上端中心孔 22 的轴或者杆，通过两端的 耳孔 6- m4 中安装螺钉各用一垫片进行夹紧，使轴杆固定；松开螺栓后轴杆可 转动或者滑动。 使穿过中部中心孔 22 的轴或者杆转动或者滑动。底板 4* 7 大孔是固定支座的螺栓 孔， 2 *4 是定位销孔。 2、零件的工艺分析、零件的工艺分析 零件的材料为 ht200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、 脆性高，不适合磨削，为此以下是圆周支座需要加工的表面以及加工表面之间 的位置要求： 圆周支座底板上下端面、上部大圆端面、中部圆形端面，上端圆心与底座下端 面中心线的误差为 0.2mm，中部圆中心线与其底面的误差为 0.1mm，中部圆心 与地面的平行度为 0.01。 由上面分析可知，可以粗加工圆周支座下端面，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。 二二.确定毛坯确定毛坯 1.确定毛坯种类：确定毛坯种类： 零件材料为 ht200。考虑圆周支座零件在机床运行过程中所受冲击不大， 零件结构又比较简单，生产类型为大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大故可 辽宁工程技术大学课程设计 8 以采取熔模铸造成型有助于提高生产率保证加工质量. 查机械制造技术基 础第 161 页表 3.4 选用铸件尺寸公差等级为 it 10it 11。 2.确定铸件加工余量及形状： 查热加工工艺基础选用加工余量为 rma- g 级，并查表 1- 9 确定各个加工 面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 简图 加 工 面 代号 基 本 尺 寸 加工 余量 等级 说明 2 0 36 16 6.3 6.3 t1 15 0.5 单面双侧加工 t2 15 0.5 单面双侧加工 t3 50 0.7*2 前后两面加工 t4 50 0.72 前后两面加工 辽宁工程技术大学课程设计 9 三三.工艺规程设计工艺规程设计 1选择定位基准：选择定位基准： 1）粗基准的选择）粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个侧面为 辅助粗基准。 2）精基准的选择）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，依据“基准 重合” 原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以 底座四圆孔中 心为辅助的定位精基准。 2.制定工艺路线制定工艺路线 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万能性机床配以 专用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。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序工序 粗铣 100* 46 底座下端面，以圆形端为粗基准，采用专用夹具 1； 工序工序 粗铣、半精铣 100* 46 底座上端面，以 100 *46 底座下端面为粗基准， 采用专用夹具 2； 工序工序 半精铣 100 *46 底座下端面，以圆形端为粗基准，采用专用夹具 3 工序序 半精铣 100 *46 底座上端面，以 100 *46 底座下端面为粗基准，采用 专 半精铣 100 *46 底座上端面，以 100 *46 底座下端面为粗基准，采用专 半 精铣 100 *46 底座上端面， 以 100 *46 底座下端面为粗基准， 采用专用夹具 2； 工序工序 钻 4-7 孔，以及钻 2-4 的配作孔，以 100 46 底座下端面基准， 采用专用夹具 2； 工序工序 粗铣、精铣 36 和 20 两圆柱两端面，以底座为精基准，采用专用 辽宁工程技术大学课程设计 10 夹具 4； 工序工序 钻 13 孔在 36 和 20 两圆柱上， 以底座为精基准； 以及钻 m4 在 上端圆 柱两端各 3 个，以底座和零件中线为基准，采用专用夹具 4； 工序 粗镗在36 和20 两圆柱上钻的13 孔； 在圆柱36 两端内半精镗、 精 镗 17 深 2.5 孔；半精镗、精镗 13 孔在圆柱 20 内，以底座为精基准，采 用专 用夹具 4； 工序工序 钳工台去毛刺，攻丝，加工倒角； 工序工序 终检 （ 3.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1、平面工序尺寸平面工序尺寸 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，参考公差等级对应的数值 （ 几何量公差 与检测第 253 页附表 3-2）现在确定各表面的各个加工工序 的加工余量如下： 工 序 工序内容 加 工 余 基本尺寸 经济精度 工 序 尺 寸 工序余量号 量 偏差 最小 最大 铸件 1 16.18 it 1101 铣 100 46 底 05 15.5 8 0.18 15.5 15.68 0 座下端面 02 铣 100 46 底 0.5 15 8 0.18 15 15.18 0 座上端面 05 粗铣、36 和 0.7 2 50.3 8 0.1 50.3 50.4 0 20 两圆柱两 端面 05 精铣 36 和 0.3 50 8 0.1 50 50.1 0 20 两圆柱两端 面 2、圆孔 工序尺寸： 加工表面 加工内容 加 工 余 精 度 等 工序尺寸 表面粗 量 级 糙度 铸件 7.0 和 4 it 11 表面 1 钻 7 it 11 7 12.5 钻 4 it11 4 12.5 钻 11 it11 12.5 11 0 0.5 表面 3 粗镗 1.8 it10 6.3 12.8 0 0.1 表面 4 半精 镗 0.14 it8 1.6 12.94 0 0.05 精镗 0.06 it7 0.8 13 0 0.01 辽宁工程技术大学课程设计 11 四工序设计四工序设计 1.选择加工设备与工艺装备选择加工设备与工艺装备 （1）选择机床）选择机床 工序一和工序三分别为粗铣、半精铣端面，所以机床使用范围较广为宜，故 选常 用的立式铣床 x5012 便能满足加工要求。 （p152 表 5-74） 工序二和工序四 同工序一和工序三也选立式铣床 x5012。 工序五 钻 47 小孔，以及钻 2-4 小孔，可采用立式钻床，故可选 z525 型立 式钻床。 （p148 表 5-64） 。 工序六 是粗铣、精铣 36 和 20 两圆柱两端面应选卧式铣床，所选机床 使用范 围较广为宜， 故选常用的 x61 型铣床能满足加工要求。（p152 表 5-74） 工序七 钻 13 上下两孔，以及钻 6-m4 深 12、孔深 14 的小孔。可采用专 用的夹 具 3 在立式钻床上加工，故选 z525 型立式钻床（p148 表 5-64） 。 工序八 是粗镗、 半精镗及精镗孔， 由于要求高， 故应选 t616 坐标镗床。（p150 表 5-71） （2）选择夹具）选择夹具 本零件加工由于形状和结构特殊所以基本使用专用夹具，主要使用四个专 用夹具。 五确定切削用量五确定切削用量 1.工序一和工序三铣端面的切削用量确定工序一和工序三铣端面的切削用量确定 （1）切削用量）切削用量 本工序为铣下端面，所选刀具为镶齿套式端面铣刀。铣刀直径 d160mm，宽 辽宁工程技术大学课程设计 12 l45mm，齿数为 16。根据 p196 表 5-143 选择铣刀的基本形状。由于加工材 料的硬度在 190-240mpa 范围内， 故选前角 010， 后角 016 （周齿） ， 08（端齿） 。已知铣削宽度 ae= 46mm ，粗铣削深度 a p= 0.5mm，半精铣 a p =0.18mm。机床选用 x61 型铣床。 确定进给量确定进给量 由 p152 表 5-74 得 x61 型铣床的功率为 4kw，工艺系统刚性为中等，镶 齿面铣刀加工铸铁，由 p197 表 5-144 得，每齿进给量 f z= 0.15-0.30mm/z， 取为 0.2mm/z 选择刀具磨顿标准及耐用度选择刀具磨顿标准及耐用度 由 p199 表 5-48 得，用镶齿面铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面最大磨损 量为 0.8mm，铣刀直径 d160mm，由 p200 表 5-149 得耐用度 t180min 确定切削速度和工作台每分钟的进给量确定切削速度和工作台每分钟的进给量 cv d qv kv 由 p32 表 2-17 公式kjikjkljk v xv uv t map fz yv a e z pv 计算粗铣： cv=31， qv=0.25， xv=0.1， yv=0.4， uv=0.3， pv=0.1， m=0.2， t=180min， ap=2.1， fz=0.2mm/z ， ae =140mm，d=160mm，z=16，kv=1.0，代入求得 v=11.87m/min 1000 v n 26.84r/min d 由 p153 表 5-75x61 型卧式铣床主 轴转速表，选择 n65 r/min，则实际切削速度 v0.20mm/s，工作台每分钟进给量 为 f m z 0.21665208mm/min，由由 p153 表 5-76x61 型卧式铣床工作台进给量 表，选择 f m z 205 mm/min，则实际每齿进给量 f z 0.20mm/z 计算半精铣： ap1.0 同 理 得 实 际 切 削 速 度 v=0.20mm/s 实 际 每 齿 进 给 量 f z= yv uv e yv xv p m v qv zafzat kdcv =v 0.20mm/z 校验校验机床机床效率效率 xf uf fc vc cfa p fz yf ae z k fc 由 p34 表 2-18 公式铣削时的功率为 pc ， 辽宁工程技术大学课程设计 13 fc 1000 d qf n wf cf58，xf1.0，yf0.8，uf0.9，wf0，qf0.9，ap2.1， fz0.2mm/z ， ae 140mm，d160mm，z16，n65 r/min，kfc1，代入求得 fc476.9n， pc0.095kw x61 型铣床的功率为 4kw，故所选切削用量可以采用。所确定的切 削用量为 f z 0.2mm/zf m z 205 mm/min，n65 r/min，v0.20m/s。 2. 工序二和工序四铣端面的切削用量确定工序二和工序四铣端面的切削用量确定 （1）切削用量）切削用量 本工序为铣底座上端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀。铣刀直径 d160mm， 宽 l45mm，齿数为 16。根据 p196 表 5-143 选择铣刀的基本形状。由于加工 材料的硬 度在 190-240mpa 范围内， 故选前角 010， 后角 016 （周 齿） ，08 （端齿） 。已知铣削宽度 ae 100mm ，粗铣削深度 a p 0.5mm， 半精铣 a p 0.18mm。 机床选用 x61 型铣床。 确定进给量确定进给量 由 p152 表 5-74 得 x51 型铣床的功率为 4kw，工艺系统刚性为中等，镶 齿面铣刀加工铸铁，由 p197 表 5-144 得，每齿进给量 f z 0.15-0.30mm/z， 取为 0.2mm/z 选择选择刀刀具具磨顿标磨顿标准及准及耐耐用度用度 由 p199 表 5-48 得，用镶齿面铣刀加工铸铁， 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.8mm， 铣刀直径 d160mm， 由 p200 表 5-149 得 耐用度 t180min 确定切削确定切削速速度和工度和工作台每作台每分分钟钟的进给量的进给量 cv d qv kv 由 p32 表 2-17 公式 v m xv uv t ap yv fz a e z pv 计 算粗铣： cv31，qv0.25，xv0.1，yv0.4，uv0.3，pv0.1，m0.2，t180min，ap2.1， fz0.2mm/z ， ae 140mm，d160mm，z16，kv1.0，代入求得 v11.87m/min 1000 v n 26.84r/min d 由 p153 表 5-75 得 x61 型卧式铣床主轴转速表， 选择 n65 r/min，则实际切削速度 v0.20mm/s，工作台每分钟进给量为 f m z 辽宁工程技术大学课程设计 14 0.21665208mm/min，由由 p153 表 5-76x61 型卧式铣床工作台进给量表，选 择 f m z 205 mm/min，则实际每齿进给量 f z 0.20mm/z。 计算半精铣： ap1.0 同理得 实际切削速度 v0.20mm/s 实际每齿进给量 f z 0.20mm/z 校验机床效率校验机床效率 xf uf fc vc cfa p fz yf ae z k fc 由 p34 表 2-18 公式 铣削时的功率为 pc ，fc 1000 d qf n wf cf58，xf1.0，yf0.8，uf0.9，wf0， qf0.9，ap2.1，fz0.2mm/z ， ae 140mm，d160mm，z16，n65 r/min，kfc1，代 入求得 fc476.9n，pc0.095kw x61 型铣床的功率为 4kw，故所选切削用量可以 采用。所确定的切削用量为 f z 0.2mm/z， f m z 205 mm/min，n65 r/min， v0.20m/s。 3. 工序五钻孔的切削用量确定 （1） 切削用量切削用量 本工序为钻孔刀具选用高速钢复合钻头 直径 d7，钻 4 个通孔；直 径 d4 钻 2 个配作通孔. 确定进给量确定进给量.由于孔径和深度均很小宜采用手动进给. 确定切削速度确定切削速度 v.由表 5-132ht200 的硬度得其加工性属 6 类.根据 5-127 暂定进给量 f0.36mm./r.由表 5-132 可查表得 v14m/minn242r/min.根据 z525 立式钻床选择主轴实际转速为 250r/min 扩扩 孔孔 确确 定定 切切 削削 速速 度度 v. 根 据 5-140 暂 定 进 给 量 f0.36mm./r. 由 表 得 v12m/minn191r/min.根据 z525 立式钻床选择主轴实际转速为 185r/min。 4.工序六铣端面的切削用量确定 （1）切削用量）切削用量 本工序为铣 36 和 20 两圆柱两端面，所选刀具为镶齿套式面铣刀。铣刀直 辽宁工程技术大学课程设计 15 径 d160mm，宽 l45mm，齿数为 16。根据 p196 表 5- 143 选择铣刀的基本 形状。 由于加工材料的硬度在 190- 240mpa 范围内， 故选前角 010， 后角 0 16（周齿） ，08（端齿） 。已知铣削宽度 ae 100mm ，粗铣削深度 a p 0.5mm，半精铣 a p 0.18mm。机床选用 x61 型铣床。 确定进给量 由 p152 表 5- 74 得 x51 型铣床的功率为 4kw，工艺系统刚性为中等，镶齿面铣刀加 工铸铁， 由 p197 表 5- 144 得， 每齿进给量 f z 0.15- 0.30mm/z， 取为 0.2mm/z 选择刀具磨顿标准及耐用度 由 p199 表 5- 48 得，用镶齿面铣刀加工铸铁，铣 刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.8mm， 铣刀直径 d160mm， 由 p200 表 5- 149 得 耐用度 t180min 确定切削速度和工作台每分钟的进给量 cv d qv kv 六六.夹具设计夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 并设计钻13 孔的夹具。本夹具将用于 z525 立式钻床。 辽宁工程技术大学课程设计 16 方案综合评价与结论方案综合