叉形支架的加工工艺及铣叉口的铣床夹具设计VIP

摘 要 本次设计内容涉及了机械制造工艺、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 支架加工工艺规程及其 铣叉口 的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定 位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词 ：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位。 目 录 机械制造课程设计任务书 . 言 . 零件的分析 .件的作用 .件图 .件的工艺分析 .二 工艺规程设计 .定毛坯的制造形 式 .坯图及其加工余量 .面加工方法的确定 .面的选择的选择 .定工艺路线 .工序加工设备、刀具、量具选用 .械加工余量、工序尺寸确定 .定切削用量及基本工 时 . 结 . 谢 . 考 文 献 .1 2 一课程设计目的 本课程设计是学生在学完机械制造技术基础课程 ,进行了生产实习之后的一个综合性和实践性很强的教学环节 ,学生通过课程 设计 ,能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练 ,掌握机械制造过程中的加工方法 ,加工装备等基本知识 。通过给定设计题目，初步掌握分析编制零件加工工艺规程和设计刀具的方法。 提高学生分析和解决实际工程问题的能力 ,为后续课程的学习及今后从事科学研究 ,工程技术工作打下较坚实的基础 。 二 零件机械加工工艺规程（详见零件图） 见附件表） 三 (一 )对零件进行工艺分析 ,画零件图 (二 )选择毛坯的制造方式 (三 )制 订零件的机械加工工艺规程 制订工艺路线 刀具 ,夹具 ,量具等 ) (四 )填写工艺文件 1,填写机械加工工艺 过程 卡片 （一套） 2,填写机械加工工序卡片 （一张） (五 )专用 机夹刀具 设计 设计专用 可转位机夹车刀刀具 ,画出专用 可转位机夹刀具 装配图 3 准和代号 方法及断屑槽参数 (六 )编写设计说明书 四 (一 )通过本课程设计 ,应使学生在以下几方面得到锻炼 ： 正确地解决一个零件在加工中的定位 ,夹紧以及工艺路线安排 ,工艺尺寸确定等问题 ,保证零件的加工质量 。 学生通过 刀具 设计的训练 ,以获得根据被加工零件的加工要求 ,设计出高效 ,经济合理又能保证加 工质量的能力 。 掌握与本设计有关的各种资料的名称及用途 ,做到熟练运用 。 利用计算机进行辅助设计 (二 )在规定时间内应完成以下任务 : 程 卡片一 套（规格 版） 规格 版） 配图纸一张 （规格 纸） 格 纸） 规格 版） (1)设计说明书封面 （见 设计说明书封面 样板 ） (2)设计任务书 (3)目录 (4)加工工艺规程设计 内容部分 (5)可转位机夹车刀刀 具设计 内容部分 (6)总结 4 五 间 课程设计 二 周时间集中安排 ,一周为编制零件机械加工工艺规程；设计可转位机夹车刀刀具； 附件： 件图（一套），每人一题 具设计题（一套），每人一题 课程设计 指导教师： 教研室主任： 5 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械 制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 支架的加工工艺规程及其 铣叉口 的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题 ，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 6 一 零件的分析 件的作用 支架的作用 : 支架是起支撑作用的构架，承受较大的力，也具有定位作用，使零件之间保持正确的位置 件图 7 件的工艺分析 支架没有 形位误差要求，只有孔的表面粗糙度和两安装平面的表面粗糙度要求。其余平面粗糙度要求粗铣加工就能满足要求。 二 工艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件的材料为 据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用铸造。 坯图及其加工余量 8 通过查 1机械加工工艺手册 ,表 造件机械加工余量及偏差选 :单边余量 偏差 +偏差 2机械加工工艺手册 ,表 造的内、外圆角半径偏差和 拔模角公差得：圆角半径上偏差 +偏差 模角公差 5。 面加工方法的确定 加工表面 尺寸精 度等级 /注形位公差 面粗糙度 Ra/工方案 备注 平面度 垂直度 前后端面 铣 1804B/端面 铣 10， 4孔 镗 1804B/ 14，9 孔 1804B/面的选择的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对支架这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件 的右端的大平面作为粗基准。 精基准的选择：根据基准重合原则，选取 10 孔及前后端面为精基准。 9 定工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案： 方案一： 工序 1：铸造 工序 2：退火 工序 3：粗 铣 前后端面 工序 4：精铣 前右端面 工序 5：粗 铣叉口 工序 6：半精 铣叉口 工序 7：钻扩 3 9， 14 孔 工序 8：钻扩镗 10， 4 孔 工序 9：攻丝 2 孔 工序 10: 倒角 工序 11：清洗 工 序 12： 检验，入库 方案二： 工序 1：铸造 工序 2：退火 工序 3：粗 铣 前后端面 工序 4： 粗 铣叉口 工序 5：半精 铣叉口 工序 6：钻扩镗 4 孔 工序 7：钻扩镗 10 孔 工序 8：钻扩 3 9， 14 孔 工序 9： 攻丝 2 孔 10 工序 10: 精铣 前后端面 工序 11：倒角 工序 12：清洗 工序 13： 终检，入库 工艺方案一和方案二的区别在于，方案二把钻 绞 10、 4孔放在了 粗扩 9、扩 14 孔、倒 的前面。因为 10 和 4孔之间的壁厚不大于 5这样可以减少加工时孔变形，保证 10 孔垂直度 。而方案一则把他们 放颠倒了不利于工序的加工。 工序加工设备、刀具、量具选用 工序 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 铸造 铸模铸造 游标卡尺 2 退火 3 粗铣 前后端面 标卡尺 4 粗 铣叉口 标卡尺 5 精铣前后端面 标卡尺 6 半精 铣叉口 标卡尺 7 钻扩镗 4 的孔 专用钻床 直柄短麻花钻、阶梯麻花钻 游标卡尺 塞规 8 钻扩镗 10的孔 专用钻床 直柄短麻 花钻 游标卡尺 塞规、样快 11 9 钻扩 14 、 3 9 的孔 专用钻床 直柄短麻 花钻 游标卡尺 塞规、样快 10 精镗 10 孔 游标卡尺 塞规、样快 11 攻丝 2525B 麻花钻 螺纹千分 尺 12 去毛刺 钳工 锉刀 13 清洗 清洗机 14 终检，入库 械加工余量、工序尺寸确定 根据“入体原则”计算安装平面及各孔的工序尺寸 , 工序 工步内容 经济 精度 切削量 /工余量 / 大余 量 最 小余 量 1 粗铣前后面及底面 + 粗铣右平面 半精右平面 4 粗扩 8 孔至 9 扩 13 孔至 14 +6 钻扩 3 9 孔 +2 + 扩 14孔 1 +2 +12 工序 1：粗 铣叉口 粗铣左右端面的刀具和机床选择参数，切削用量和 单件时间定额与粗铣前阶梯面 完全相同，在此不在累述。 工序 2： 粗铣右平面 工步一：粗铣上下端面 1. 选择刀具 刀具选取硬质合金套式面铣刀，刀片采用 0 ， 0 ， z=10， 24 。 选择 端面铣床 3. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 ） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 4等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 17 粗扩 孔至 8 精镗 2孔至 4 9 粗镗 9 孔至 10 0 精镗 9 孔至 10 1 角 +13 m 001 0 00 rD vn s 查 1机械加工工艺手册，表 机床标准选取00 r m 81 0 0 0 6 0 0631 0 0 0 当600r/ 9 6 06 0 查 1机械加工工艺手册，表 机床标准选取m /950 1 基本时间 m 2412021 mj 06363( 2 2 辅助时间 查 1机械加工工艺手册，表 3 装卸工件时间、准备时间 查 1机械加工工艺手册，表 m 4 单件时间定额 m i 14 工步二：粗铣安装平面 124 36 刀具选择、机床选择、铣削用量与上一工步一致，不再赘述。 工序 3：精铣前后平面 工步一 1. 选择刀具 刀具选取硬质合金套式面铣刀，刀片采用 0 ， 0 ， 8z ， 00 。 选择 立式铣床 3. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 ） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 4等系统刚度。 根据表查出 齿/12.0 z ，则 m 98801001 0 001 0 00 rD vn s 查 1机械加工工艺手册，表 机床标准选取75 r m 191000 475801000 当600r/ 4 5 64 7 查 1机械加工工艺手册 ，表 机床标准选取m /950 15 1 基本时间 m 2412021 mj 08080( 2 2 辅助时间 查 1机械加工工艺手册，表 3 装卸工件时间、准备时间 查 1机械加工工艺手册，表 m 4 单件时间定额 m i 工步二 刀具选择、机床选择、铣削用量与上一工步一致，不再赘述。 ： 钻 3 9、 14、 4 查 1 机械加工工艺手册，表 直柄短麻花钻 1 d=302 , 11 3 d=24 , 41 择专用立式钻床，根据 床做参照。 f 。 16 查 5金属机械加工工艺人员手册， 表 14得切削速度 8 所以 : m 712 181 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 75 ，故实际切削速度为m 75121000 5. 机械加工单件时间定额的计算（以钻 孔为准 ） 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 m i 1 fn 160c 2 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 表 4 单件时间定额 m i 工序 5： 粗扩 8 孔至 9、粗扩 13 孔至 1417 查 1 机械加工工艺手册，表 直柄扩孔钻 1 d=60 , 081 ， 2 d=1678 , 201 ， 择专用立式钻床，根据 床做参照。 f 。 查 5金属机械加工工艺人员手册， 表 14得切削速度 5 所以 : m 51 0 0 01 0 0 0 rd 取 75 ，故实际切削速度为： m 0 0 3 7 0 0 5. 机械加工单件时间定额的计算（以粗扩 14 孔为准 ） 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 m i 5 1 fn o 2 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 8 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 表 4 单件时间定额 m i 工序 6：粗铰 至 查 1 机械加工工艺手册，表 硬质合金直柄机用铰刀 d=14 ， L=1600 择专用立式钻床 f 。 查 5金属机械加工工艺人员手册， 表 14得切削速度 4 所以 : m 4 014 151 0 0 01 0 0 0 rd 取 50 ，故实际切削速度为： m 0 0 350141 0 0 0 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 19 m i 0 1 fn o 2 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 表 4 单件时间定额 m i 工序 7：钻 14 孔 查 1 机械加工工艺 手册，表 直柄短麻花钻 1 d=1015 , 81 2 d=911 , 61 择专用立式钻床，根据 床做参照。 f 。 查 5金属机械加工工艺人员手册， 表 14得切削速度 8 所以 : 20 m 5 816 181 0 0 01 0 0 0 rd 取 00 ，故实际切削速度为： m 01 0 0 0 400161 0 0 0 5. 机械加工单件时间定额的计算（以钻 0 孔为准） 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 m i 1 fn 2 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 表 4 单件时间定额 m i ：精镗孔 3 至 4 择 查 5 金属机械加工工艺员手册，表 10硬质合金可调节浮动镗刀 21 D=515 ， 0 立式钻床。 f 。 查 5金属机械加工工艺人员手册， 表 14得切削速度 8 所以 : m 251 181 0 0 01 0 0 0 rd 取 00 ，故实际切削速度为： m 61 0 0 0 100511 0 0 0 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 m 74L 2 fn 2 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 表 m 4 单件时间定额 22 m i 工序 9：精扩 9 孔至 101 角 工序一： 精扩 9 孔至 10 查 5 金属机械加工工艺员手册，表 10硬质合金可调节浮动镗刀 D=525 ， 0 立式钻床。 f 。 查 5金属机械加工工艺人员手册， 表 14得切削速度 0 所以 : m 252 201 0 0 01 0 0 0 rd 取 00 ，故实际切削速度为： m 00521000 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 m 0 474L 2 fn 2 2 辅助时间 23 查 1 机械加工工艺手册，表 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 表 m 4 单件时间定额 m i 工步二：倒孔两 10 端倒角， 查 1 机械加工工艺手册，表 45镗刀 d=122 ， 2 ， L=125l=40 立式钻床。 f 。 查 5金属机械加工工艺人员 手册， 表 14得切削速度 0 所以 : m 252 201 0 0 01 0 0 0 rd 取 00 ，故实际切削速度为： m 00521000 工序 10： 攻丝 2查 1 机械加工工艺手册，表 短柄螺母丝锥 代号： 24 立式钻床。 f 查 5金属机械加工工艺人员手册， 表 2表 2得切削速度 1 所以 : m i n/4738 111 0 0 01 0 0 0 rd 取 75 ，故实际切削速度为： m 0 047581 0 0 0 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 m i 1 fn o 2 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 表 25 4 单件时间定额 m i 26 第 3 章 夹具设计 为提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常要设计专用夹具。 根据课程设计任务书，设计第 6 道工序铣叉形架支架铣床夹具设计。 计主旨 本夹具主要用来铣叉形支架的叉口，对叉口的两个端面进行预加工。 具设计 在给定的零件中，本工序加工的主要考虑叉形支架叉口的位置相关尺寸。 位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择一 30 的突出缘和端面为定位基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 削力和夹紧力计算 本步加工按钻销估算卡紧力。实际 效果可以保证可靠的卡紧。 钻销轴向力： 扭矩 卡紧力为 卡紧力为 27 28 总 结 课程设计结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益匪浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础 这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验， 一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老师说得一样，机械设计的课程设计没有那么简单，你想 者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。 十几天的机械 原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西 ,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质 ,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制 ,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化 . 在社会这样一个大群体里面 ,沟通自然是为人处世的基本 ,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会 有些人很有责任感 ,把这样一种事情当成是自己的重要任务 ,并为之付出了很大的努力 ,不断的思考自己所遇到的问题 总觉得自己的弱势 . 其实在生 活中这样的事情也是很多的 ,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的 ,这当然也会影响我们的结果 而不是看我们过去的能力到底有多强 ,那是一种态度的端正和目的的明确 ,只有这样把自己身置于具体的问题之中 ,我们才能更好的解决问题 . 在这种相互协调合作的过程中 ,口角的斗争在所难免 ,关键是我们如何的处理遇到的分歧 ,而不是一味的计较和埋怨 9 类似于这样的协调当中 ,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力 ,面对分歧大家要消除误解 ,相互理解 ,增进了解 ,达到谅解 . 也许很多问题没有想象中的那么复杂 ,关键还是看我们的心态 ,那种处理和解决分歧的心态 ,因为毕竟我们的出发点都是很好的 . 在今后的学习中 ,一定要戒骄戒躁 ,态度端正 ,虚心认真 . 要永远的记住一句话 :态度决定一切 . 随着毕业日子的到来，课程设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入