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机械制造技术课程设计作业班 级： 姓 名： 学 号：日 期：机械制造技术课程设计任务书题 目：设计推动架零件的机械加工工艺规程及工序55钻10mm孔、锪120倒角的专用夹具 内 容：（1）零件图 1张 （2）零件-毛坯合图 1张（3）机械加工工艺规程卡片 1套（4）夹具装配总图 1张（5）夹具零件图 1张（6）课程设计说明书 1份原始资料：该零件图样一张；生产纲领为6000件年；每日1班。2011年12月机械制造技术课程设计说明书设计题目：设计推动架零件的机械加工工艺规程及工序55钻10mm孔、锪120倒角的专用夹具设 计 者： 指导教师： 机械制造技术课程设计说明书 目录前言 1一、零件分析（一）零件的作用2（二）零件的工艺分析3二、确定毛坯、画毛坯-零件合图3（一）选择毛坯种类及制造方法 3（二）确定毛坯公差等级3（三）确定各加工表面的总余量和毛坯的主要尺寸3三、拟定零件的加工工艺规程（一）选择定位基准4（二）拟订零件加工工艺路线4（三）选择各工序加工设备及工艺装备5（四）加工工序设计6（五）填写工艺文件9四、夹具设计（一）确定夹具设计方案10（二）定位装置设计10（三）夹紧装置设计11（四）夹具技术要求11（五）夹具零件图设计11参考文献12 共 1 页 第 1 页机械制造技术课程设计说明书 前言本文是以推动架零件的机械加工工艺规程及工序55钻10mm孔、锪120倒角的专用夹具的设计为题目进行设计工作的。经过三个星期的设计，基本上将这些工作完成了。在此期间我查阅了许多的与机械制造有关的资料和设计手册，不断的设计、更改、再设计，终于完成了！在设计的过程中我又一次的巩固和深刻理解了再课堂上所学的理论知识。重新复习了之前所学的基础课程，比如金属工艺学、测量技术、机械制图等。其中得到最大应用的是机械制图，特别是AutoCAD的应用。这次设计画了许多的图，特别是在填写工序卡时，每张工序卡据需要一张图，因此我的计算机绘图能力有了很大的提高。还有，这也用上了到工厂实习的东西，由于之前有了感性认识所以在选择工艺装备过程中不会出现什么多不知道的情形。虽然做了很多的努力，但是其中也一定会有很多的错误和不足。错误是不可避免的，由于是第一次做，都是些现学现卖的东西，可是我已经尽量把它做好了。在做的工程中也体会到很多辛酸，书到用时方恨少的辛酸。终于完成了，这是三个星期来集腋成裘的结果。其中的错误和不足，请老师批评、指正。 共 12 页 第 1 页机械制造技术课程设计说明书 一、 零件分析（一）零件的作用推动架系牛头刨床进给机构中的零件。320+0.027mm孔装工作台进给丝杠轴，靠近320+0.027mm孔左端处装一棘轮，在棘轮上方即160+0.033mm孔装棘爪，160+0.033mm孔通过销与杠杆连接，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮、杠杆使该零件绕320+0.027mm轴心线摆动。同时，棘爪拨动棘轮，使丝杠转动，实现工作台的自动进给。（二）零件的工艺分析由图可知，其材料为HT200.该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。由零件图可知，320+0.027mm、160+0.033mm的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：（1）320+0.027mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：320+0.027mm的两个端面及孔和倒角，160+0.019mm的两个端面和倒角。（2）以160+0.033mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括，160+0.033mm的端面和倒角及内孔100+0.01mm,160+0.019mm上M8-6H的内螺纹，宽为6mm深9.5mm倒角为1的沟槽，10mm的孔及120。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：（1）320+0.027mm孔内与160+0.033mm中心线垂直度公差为0.10；（2）320+0.027mm孔端面与160+0.033mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 共 12 页 第 2 页机械制造技术课程设计说明书 二、 确定毛坯、画毛坯-零件合图（一）选择毛坯种类.根据零件材料毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产纲领为6000件年。通过计算，经查表可知，其生产类型为大批大量生产。毛坯的铸造方法采用砂型机器造型。又由于零件上孔320+0.027mm需铸造出来，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效。（二）确定毛坯公差等级参考文献【1】表1-5，该种铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级。故取CI为10级，MA为G级。铸件的分型面选择零件的对称平面，即剖面。（三）确定各加工表面的总余量和毛坯的主要尺寸参考文献【1】表1-6，用查表法确定个表面的总余量，如表2-1所示。表2-1 各加工表面总余量主要加工表面基本尺寸（mm）加工余量等级加 工 余量数值（mm）说明50mm的左右两端面45G2.5双侧加工，取下行27的上端面92G4单侧加工，取上行32的孔32H3.0孔降一级，双侧加工35的两端面20G2.5双侧加工参考文献【1】表1-7，铸件主要尺寸的公差，如表2-2所示。 表2-2 主要毛坯尺寸及公差 （mm）主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸尺寸公差CT27的上端面924.0963.250的外圆端面452.5+2.5502.832的孔323.0+3.0262.635的两端面202.5+2.5252.4毛坯零件合图如附图2所示 共 12 页 第 3 页机械制造技术课程设计说明书 三、 拟定零件的加工工艺规程（一）选择定位基准精基准的选择：选择孔320+0.027mm及其右端面和孔160+0.019mm作为精基准，因为孔320+0.027mm孔160+0.019mm是设计基准，所以符合基准重合原则。粗基准的选择：选择外圆50mm作为粗基准。符合根据粗基准的选择原则：为了保证非加工表面之间的位置要求，应选择非加工表面作为粗基准（二）拟订零件加工工艺路线根据个表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定个表面的加工方法如下：320+0.027mm孔左右两端面：粗铣-精铣；320+0.027mm孔：扩-铰；160+0.019mm孔：钻-扩-铰；孔160+0.019mm左右两端面、6mm深9.5mm的槽：粗铣；100+0.01mm孔：钻；160+0.033mm孔：扩-铰；320+0.027mm孔内高度为2mm的油槽：铣；螺纹M8-H6：钻-攻丝。 根据先面后孔、先主要平面后次要平面和先粗加工后精加工的原则，将320+0.027mm孔及左右两端面放在前面加工，精加工放在后面。销孔、攻螺纹、铣槽放在最后加工。初步拟定加工路线如下：加工路线1工序号工序内容5铸造10时效15粗铣50mm孔左右端面20粗铣35mm孔左右端面25粗铣、精铣27mm上端面、并倒角30精铣50mm孔左右端面35钻100+0.01mm孔，钻、铰160+0.033mm孔40扩、铰320+0.027mm孔、并倒角45钻、扩、铰160+0.019mm孔、并倒角50钻孔并攻丝M8-H655钻10mm孔、锪120倒角60拉R3沟槽65铣6mm深9.5mm的槽 共 12 页 第 4 页机械制造技术课程设计说明书 加工路线2工序号工序内容5铸造10时效15粗铣50mm孔左右端面20粗铣35mm孔左右端面25粗铣、精铣27mm上端面、并倒角30精铣50mm孔左右端面35扩、铰320+0.027mm孔、并倒角40钻、扩、铰160+0.019mm孔、并倒角45钻100+0.01mm孔，钻、铰160+0.033mm孔50钻孔并攻丝M8-H655钻10mm孔、锪120倒角60拉R3沟槽65铣6mm深9.5mm的槽上述两个工艺方案的特点在于：两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工钻100+0.01mm孔，钻、铰160+0.033mm孔，然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰320+0.027mm孔，而方案二则与此相反，先钻、扩、铰320+0.027mm孔，然后以孔的中心线为基准距离12mm钻、铰160+0.033mm孔，这时的垂直度容易保证，并且定位和装夹都很方便，并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的.因此，选择方案二是比较合理的。（三）选择各工序加工设备及工艺装备由于生产类型为大批生产，故加工设备应以通用机床为主，辅以少量专用机床 。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量机床的流水线生产。工件在机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。粗精铣50mm孔左右端面及粗铣35mm孔左右端面采用卧式双面铣床，因切削功率较大，故采用功率为5.5KW的1T32型铣削头（参考文献【2】表4-17）。选择直径为63mm的套式面铣刀（参考文献【2】表5-41）、专用夹具、游标卡尺。 共 12 页 第 5 页机械制造技术课程设计说明书 粗铣、精铣27mm上端面选用X61W卧式铣床（参考文献【2】表4-17），选择直径为63mm的套式面铣刀（参考文献【2】表5-41）、专用夹具、游标卡尺。铣6mm深9.5mm的槽选用X61W卧式铣床（参考文献【2】表4-17），选择直径为63宽度为6的直齿双面刃铣刀（参考文献【2】表5-41）、专用夹具、游标卡尺。扩、铰320+0.027mm孔选用Z535立式钻床（参考文献【2】表4-5），扩孔时选择锥柄扩孔钻（参考文献【2】表5-9）、铰孔时选择锥柄机用铰刀（参考文献【2】表5-17）、专用夹具、游标卡尺、塞规。钻、扩、铰160+0.019mm孔选用Z535立式钻床（参考文献【2】表4-5），钻孔时选用锥柄麻花钻（参考文献【2】表5-7），扩孔时选择锥柄扩孔钻（参考文献【2】表5-9）、铰孔时选择锥柄机用铰刀（参考文献【2】表5-17）、专用夹具、游标卡尺、塞规。钻螺纹孔、销孔时选择Z518立式钻床（参考文献【2】表4-5），钻孔时选用锥柄麻花钻（参考文献【2】表5-7），锪孔时选用锥柄锪孔钻（参考文献【2】表5-12）、专用夹具、游标卡尺、塞规。拉R3沟槽时选用L6110卧式拉床，专用拉刀，量具为塞规。（四）加工工序设计一、各表面加工余量的确定1）面的加工根据加工长度的为50mm，毛坯的余量为5mm，粗加工的量为2mm。根据参考文献【2】表2.3-21加工的长度的为50mm，加工的宽度为50mm，经粗加工后的加工余量为0.5mm。由于表面精度要求高，所以在粗加工之后需进行精加工。35外圆端面，由于表面质量要求不高，所以只进行一次粗加工。2）孔的加工（1） 32mm.毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查参考文献【2】表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：30mm. 2z=4mm扩孔：31.7mm 2z=1.7mm铰：32H7 2z=0.3mm 共 12 页 第 6 页机械制造技术课程设计说明书 （2） 16mm.毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查参考文献【2】表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：15mm. 2z=0.85mm扩孔：15.85mm 2z=0.1mm铰：16H7 2z=0.05mm（3） 10、 16mm的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查参考文献【2】表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：15mm扩孔：15.85mm 2z=0.10mm铰： 16H8 2z=0.05mm（4）钻螺纹孔M8毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：7.8mm 2z=0.16mm铰： 8H7 2z=0.04mm（5）钻6mm孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：5.8mm 2z=0.02mm铰： 6H7二、铣32mm孔的端面切削用量及基本时间的确定1 ）切削用量 已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10。已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm故机床选用X61W卧式铣床。 共 12 页 第 7 页机械制造技术课程设计说明书 （1）确定每齿进给量f根据切削用量简明手册所知，XA61W型卧式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。根据机械制造技术基础，表5-144查得每齿进给量f=0.160.24mm/z、现取f=0.16mm/z。（2）选择铣刀磨损标准及耐用度 根据机械制造技术基础，表5-148铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径d=60mm，耐用度T=120min。（表5-149）（3）确定切削速度 根据切削用量简明手册所知，依据铣刀直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm，耐用度T=180min时查取vc98mm/s，n=439r/min,vf=490mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削：vc =vc=56.52m/min 实际进给量： f=f=0.16mm/z（4）校验机床功率 根据切削用量简明手册所知，铣削时的功率（单位kw）为:当f=0.16mm/z, a=50mm,a=2.5mm, Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数k=1，则P= 3.5kw，P=0.8 kw。 根据X61W型卧式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率P= PP 共 12 页 第 8 页 机械制造技术课程设计说明书 P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此机床功率能满足要求。2 ）基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=10=0.46min即辅助工时 t=0.2 t=0.1min（五）填写工艺文件工艺文件详见附表1、附表2。 共 12 页 第 9 页机械制造技术课程设计说明书 四、 夹具设计设计工序55钻10mm孔、锪120倒角的专用夹具（一）确定夹具设计方案本工序要求钻10mm孔、锪120倒角，表面粗糙度Ra为25，10mm孔轴线距外圆50mm右端面15mm，先行加工的表面可以作为本工序的定位基准，即外圆50mm的左右两端面及直径分别为320+0.027mm和160+0.019mm的两个孔，两孔中心距为60mm。该零件为大批大量生产，在钻床上进行加工，孔直径及倒角角度有刀具保证。（二）定位装置设计1）定位方案选择根据零件的形状及加工要求工序尺寸、形状尺寸、位置要求，工件须完全定位。外圆50mm的右端面是工序基准，所以选择外圆50mm的右端面作为定位基准，这样工序基准和定位基准重合，没有基准不重合误差。为了出现过定位现象，选择一个定位心轴和一个菱形销作为定位元件，由于定位基准在大孔的端面上，所以心轴应放在大孔，菱形销放在小孔。2）确定定位元件尺寸两定位销的中心距的基本尺寸为定位孔的中心距的基本尺寸。由于工件上的位置要求为未注公差，所以取两定