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ca6140 车床 手柄 工艺 m10 螺纹 罗纹 夹具 设计 优秀 优良 机械 课程 毕业设计 论文

资源描述：

文档包括:

说明书一份。

工序卡一套。

工艺卡一套。

图纸共6张，如下所示

A3-零件图.dwg

A3-毛坯图.dwg

A1-装配图.dwg

A1-夹具体.dwg

A3-定位销.dwg

A3-压板.dwg

内容简介：

机械加工工艺卡片 工件名称 铣 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 立式铣床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 粗铣 45端面 高速钢立铣刀 1 144 160 精铣 45端面 高速钢立铣刀 1 144 160 20 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 铸 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工具 名称 型号 立式钻床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 钻 孔 高速钢麻花钻 1 360 20 铰孔至 高速钢机用铰刀 1 92 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 终检 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 按图纸要求检查 设计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 铣 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 立式铣床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 粗铣大端面 高速钢立铣刀 2 144 160 精铣大端面 高速钢立铣刀 1 100 160 20 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 钻扩铰 25工序号 零件名称 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 立式钻床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切 削深度给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 钻孔 至 速钢锥柄麻花钻 1 95 孔至 速钢锥柄扩孔钻 1 8 孔 高速钢锥柄机用铰刀 1 8 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 钻 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 立式钻床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 钻 高速钢锥柄麻花钻 1 60 铰 高速钢机用铰刀 95 铰 10高速钢机用铰刀 95 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 铣 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工 具 名称 型号 专用夹具 卧式铣床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量mm/轴转速 r/削速度 m/本工 时 铣 12高速钢圆柱形铣刀 1 75 14高速钢圆柱形铣刀 1 45 15 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 钻 铰 精 铰14 7H 孔 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工 具 名称 型号 立式钻床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 钻孔至 高 速 钢麻 花 锥柄钻 1 72 高速钢机用铰刀 1 40 铰至 高速钢机用铰刀 1 40 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 钻 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工具 名称 型号 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 钻 高速钢麻花锥柄钻 1 60 23 粗铰 高速钢机用铰刀 2 95 6 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 钻 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 立式钻床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 钻 5 圆锥孔 高速钢麻花钻 1 72 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 机械加工工艺卡片 工件名称 铸 工序号 零件名称 柄座 零件号 零件重量 时加工件数 材料 毛坯 牌号 硬度 型号 重量 29 铸件 备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 卧式拉床 安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 刀次数 切削深度 给量 mm/r 主轴转速 r/削速度 m/本工 时 拉键槽 高速钢 拉刀 1 计者 指导老师 共 1 页 第 1 页 院 机械加工工艺过程卡片 零件号 零件名称 床 手柄座 工序号 工序名称 设备 夹具 刀具 量具 工时（ 名称 型号 名称 规格 名称 规格 名称 规格 铣 ，半精铣 45凸台端面 立式铣床 用夹具 高速钢端铣刀 25 铣 ， 半精铣 大端面 立式铣床 用夹具 高速钢端铣刀 25 游标卡尺 钻 ， 扩 ， 铰 25 8H 内孔 立式钻床 用夹具 高速钢锥柄麻花钻 扩孔钻铰刀 游标卡尺 钻 ， 粗铰 ， 精铰 10 7H 立式钻床 用夹具 高速钢锥柄麻花钻，铰刀 游标卡尺 铣槽 式铣床 用夹具 高速钢圆柱形铣刀 游标卡尺 钻粗铰精铰 14 7H 孔 立式钻床 用夹具 高速钢锥柄麻花钻，铰刀 卡盘 钻底孔，攻螺纹 式钻床 用夹具 高速钢锥柄麻 花钻 ,丝锥 卡盘 钻 5圆锥孔 立式钻床 用夹具 高速钢麻花钻 拉键槽 6 专用夹具 钻槽底通孔 立式钻床 高速钢麻花钻 终检 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 1 前言 机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。 机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计 。 在机械制造厂的生产过程中 ,用来安装工件使之固定在正确位置上 ,完成其切削加工 、检验、装配、焊接等工作 ,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对 位置，可以保证加工精度。 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于： 程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一 。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 2 生产纲领 工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。 如 5 万件以上夹具复杂用全自动化的设备， 5000 件小批量生产用手动设备。 产条件 直径从 1 毫米以下至 120 毫米的所有规格钻头都可以使用钻床加工。 台式钻床的加工范围通常在 15 毫 米以下。立式钻床的最大加工范围通常在 1575毫米之间。摇臂钻的最大加工范围在 25120 毫米之间。各种钻床主轴的锥孔型号和功率不同。最小的高速台钻的功率只有 200W，最大的摇臂钻的功率可以达到 25 台钳常用在立式钻床和台式钻床上，只能夹持小型零件，大中型零件通常在摇臂钻上加工，直接夹紧在工作台上。 号立式钻床，最大钻孔直径 25轴端至底面距离 1000轴级数 9 级，主轴转速范围 500每分钟，主轴行程200形尺寸 10506871980。 件工艺分 析 床手柄座的加工表面分四种，主要是孔的加工，圆柱端面的加工，槽的加工，螺纹孔的加工，各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特别是孔的加工，几乎都要保证 表面粗糙度，因而需精加 工。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 3 图 1件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，它决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹 具总体结构的依据 ,本工件放置方法应如图1示。工序图给出了零件本工序的工序基准、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 4 位机构 图 2位 销 图 2撑钉 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 5 在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。 根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。 设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均 应符合六点定位原理。 由于该零件的加工是钻 10孔并以 45孔内表面作为定位面，属孔定位类型，因此本次设计采用的定位机构为圆柱销与大平面相结合。圆柱销定位的形式很多，短圆柱销定位限制 Y， 制两个自由度；长圆柱销定位限制工件的 Y， 制四个自由度；两个短圆柱销与长圆柱销相同。大平面限制 X， 方向的移动。装夹工件时，通过工件孔和心轴接触表面的弹性变形夹紧工件。本次设计的定位选用的是短销与平面相结合，分别限制工件的 X、 方向的旋转自由度。心 轴定位的特点为结构简单、制造容易、夹紧可靠，自锁性好，夹紧动作慢、效率低。 图 2件放置方式 工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。 2 确定 ： 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 6 1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。 2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。 3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。 3 选择 ： 1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。 3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。 4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。 4. 选择夹紧机构： 设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则： 1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。 2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内 。 3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构 4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。 5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。 6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。 图 2紧机构 选用 气缸 夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。 螺栓螺母夹紧机构的特点： 夹紧气缸是根据工夹具自动化夹紧需要而设计的。具有结构紧凑、体积小、安装维修方便、工作可靠、运动平稳等特点。广泛适用于各种工装夹具的气动夹紧机构上 。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 7 床夹具的总体形式 机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。 夹具的组成归纳为 ： 1） 定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置。 2）夹紧元件及夹紧装置 用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。 3） 导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件。 4） 动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力装置。 5） 夹具体用于将各种元件装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。 6） 其他元件及装置 根 据加工需要来设置的元件或装置。 定夹具体 ： 夹具体上一般不设定位和定向装置，特别是台钻、立钻和摇臂钻上使用时，但夹具体底板上一般都设有翻边或留一些平台面，以便夹具在机床工作台上固定。夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。 2. 定联接体 ： 联接体是将导向装置与夹具体联接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、夹紧机构留出空间。此夹具体的联接装置通过内六角螺栓和圆柱销来 定位，考虑到刚性问题，在相对应的位置上在用一个联接体支承钻套板，同样用内六角螺栓定位。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 8 制夹具零件图 对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图，零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。 :1 绘制。 位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。 尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整 。 制夹具装配图 :1 的比例 绘制，用局部剖视图完整清楚地表示出夹具的主 要结构及夹具的工作原理。 双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。 接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。 合、公差等 (1)夹具的外形 轮廓 尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。 (2)夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 9 (3)夹具与刀具的联系尺 寸，如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及 公差。 (4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。 (5)各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。 注 的技术要求 (1)定位元件的定位面间相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面与夹具安装基面 、定向基面间 的 相互 位置精度。 (3)定位表面与导向元件 工作面 间的 相互 位置精度。 (4)各 导向元件 的 工作面间的 相互 位置精度。 (5)夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向 工作面与该基准面间的位置精度。 对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。 写标题栏和零件明细表 ： 每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。 完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。 完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加 工工件和标准件、配套件。 1)保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。 2)夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。 3)安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适 的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 10 4)排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。 5)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 11 差分析 位误差 工件的加工误差，是指工 件加工后在尺寸，形状和位置三个方面偏离理想工件的大小，它是由三部分因素产生的 ： 1） 工件在夹具中的定位、夹紧误差。 2） 夹具带着工件安装在机床上， 夹具 相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误差，也称对定误差。 3） 加工过程中 误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。 其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。 生定位误差的原因 夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位 置上去，所产生定位误差称之为基准转换误差。 在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。 1）定位基准面与定位元件表面的形状误差。 2）导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差，以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。 3） 夹具在机床上的安装误差，即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差。 4）夹紧力使工件与定位元件间的位置误差，以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 12 位误差的计算 定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的 1/3，或满足 +T,即可认为定位方案符合加工要求。 对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证螺纹孔轴线距 45柱小端面11证螺纹孔轴线与 25 10孔的中心线成。 对于 11要求，由于定位基准也是 45柱小端面，故基准不重和误差为 0，且由于 45柱小端面经过半精铣，表 面粗糙度达到 可认为 45，即不存在基准位置度误差，综上所述，只要三个支撑钉的标准尺寸得到保证，是不存在定位误差的。 对于工序要求，定位基准与工序基准同为两孔中心线，故基准不重合误差为 0。基准位置误差则取决于两孔直径尺寸公差以及圆度误差，经过精铰，故基准位置误差也可以忽略，只要两销的标准尺寸以及相对位置关系得到保证，定位误差也是很小的。 综上所述，该定位方案是符合加工要求的。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 13 结论 在这次历时 两 个礼拜的 课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。 让我认识到了仔细认真的重要性。 这次课程设计让我们更能注意到细枝末节。这次课设使我对机床 夹具设计有了更深刻的理解，特别使其中的技术要求。同时感觉到了细节的重要性。有时候我们我们错的并不是理论，而是我们很容易忽略的线型和该删掉的线我们没有删掉。作为一个设计者不仅应掌握良好的专业知识，有一个认真仔细的心态，还有有一个冷静的心态，遇到问题不能慌乱，不知所措 首先根据工件的加工要求 ，我选择了钻床，因此加工方向式垂直与水平面的。然后工件主要定位部分为直径为 30中心孔和一侧端面，用长销小平面定五个自由度。虽然没有满足六个自由度的要求，但是不影响机床夹具的工作。因为被加工件需要钻 2 个孔不限制 Z 向的旋转会增进效率。最后是将定位销和支承板固定在夹具体上，利用销定位、螺柱、螺母和内六角螺钉进行定位、夹紧。这样将工件稳固的夹紧在机床上，能更方便，准确的进行钻孔加工。通过以上这些步骤，此机床夹具可以正常工作，此项设计方案可实施 。 通过精度验算可知，此项机床夹具可施行。工件的定位、夹紧符合要求。 在设计的过程中，虽然感觉到了我的不足之处，但是我也学到了不少东西 。 在一定程度上，使我对以前学习过的东西有了加深理解和熟练操作。 课程设计是机械专业学习的一个重要的、总结性的理论和实践相结合的教学环节，是综合运用所学知识和技能的具体实践过程。通过本次夹具设计，我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识。课程设计内容源于生产实践，使得课程设 计和实践得到了充分的结合，有利于培养解决工程实际问题的能力。上学期在沈飞 进工厂实习或参观的时候对夹具也有所了解，而这次课程设计的经历，使我对夹具有了更深刻的认识 我们在这次的学 习实践中看到了自己的不足，同时发现到自己的一个不足，意味着我们成长了一点，如果我们每天成长一点点，那么我们会稳扎稳打的走向成功。 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 14 致谢 为期两周的课程设计转眼就过去了 。 通 过这两个星期的课程设计 ， 使我综合的运用了几年所学的专业知识 。 在 课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。 首先，感谢学校给我们提供这次难得的实习机会，这让我真切的体会到理论与实际相结合的意义，为我今后的机械制造技术设计思路奠定了基础。从 次课程 设计中能让我们学习到一些课本中不能引起我们注意的细节东西，感谢学校为我们提供的宝贵学习机会！ 我非常感谢我的指导教师王晓方老师和张福老师。 两周来，我时刻体会着两位老师 严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风， 不论天气有多么的炎热，都会在我们身边细心指导。在课外时间，我们 不明白一些设计的问题和有关画图方面的问题时，每次去老师那里，老师都会在百忙之中给我们足够的时间去问问题，有时还会和我坐下来一起讨论设计的方案。当我的提出的方案不是经济实用的时候老师会细心讲解给予更好的意见。 整个过程，两位老师都倾注了 大量的心血。正是在老师科学、严谨的指导下，我的课程设计才能顺利进行，这篇论文也才得以顺利完成。两位老师 不仅在学习上对我严格要求， 在我们的思想行为上都给予了教育与指导。 这次课程设计虽然我完成的不是很成熟，但是通过老师的帮助和自己的努力完成课程设计还是让我有一种自豪感，这是我自己真的去思考，设计，查询资料得来的成果。在这次课程设计结束的时候，我感到有一种轻松感，不是因为课程设计不用再做了，而是因为我从这次课程设计中获得了知识，有所学、有所用。更加知道我们将来能做什么，会做什么，该做什么。让我们对行业有了了解， 让我们对自己的未来有了规划。 感谢两位老师的细心指导！ 沈阳理工大学应用技术学院 机械制造装备 课程设计说明书 15 参考文献 1 作者：吴宗泽，罗圣国，书名机械设计课程设计手册，出版者：高等教育出版社，出版年： 1999， 引用部分起止页： 37 46。 2 作者：李庆余，书名机械制造装备设计，出版者：机械工业出版社，出版年：2008 年，版次： 2 版 3 作者：张海华，书名机械制造装备设计指导书 ，出版者：机械工程系，引用部分起止页： 44 46 页。 4 作者：薛源顺，书名机床夹具图册 ，出版者：机械工业出版社， 出版 年2003 年，版次： 1 版 院 第 1 页 共 29 页 第一章 前言 毕业设计在我们大学的全部基础课、技术基础课之后进行的，这是我们在进行毕业设计对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们 的 大学生活中占有重要的地位。 另外在做完这次毕业设计之后，我得到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我能在下面几方面得到锻炼： （ 1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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。 （ 2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得 根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 （ 3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次 毕业设计 对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己 发现问题、 分析问题 和解决问题 的能力，为今后参加祖国的 “四化 ”建设打一个良好的基础。 由于 个人 能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教 ，本人将表示真诚的感谢！ 机械、机器和机床等机械结构是由部件和零件装配成的，部件又是由组件和零件装配而成的。由实体材料组成的机械零件的表面，又可分为加工表面和非加工表面两种。一般，加工表面是机械零件重要的工作表面，加工表面的精度和粗糙度是通过加工保证的。此外，在加工机械零件表面时，还要考虑制造工艺的可行性、加工生产率、加工成本等多方面问题。本设计通过对一轴套零件的机械加工工艺规程设计和铣槽用夹具设计，试图找出一种简单、实用的加工方法，以供生产同类零件的企业参考。 院 第 2 页 共 29 页 第二章 零件的分析 算生产纲领，确定生产类型 任务书上的题目内容 为 ：加工 一个 轴套 零件 ， 该 零件 年产量为 20000 台，设其 备 品率为 10 %，机械加工废品率为 1 % ， 试进行该轴套零件的工艺规程设计。 现制定该齿轮零件的机械加工工艺规程。 N l + a %）（ 1 + b % ) = 20000 1 ( l +10 %)（ 1+ l %) = 22220（件年） 该 零件的年产量为 22220 件，根据 机械制造技术基础 教材 中 生产类型与生产纲领的关系，确定其生产类型为 大 批生产。 件的作用 题目所给的零件是 床的手柄座。它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程 如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，主轴的传动断开，此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧，使主铀制动。 件的工艺分析 床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1 以 825H 为中心的加工表面 这一组的加工表面有 825H 的孔，以及上下端面，下端面为 45 的圆柱端面；孔壁上有距下端面 11 825 H 孔中心轴所在前视面呈 30 角的螺纹孔，尺寸为 外还有一个尺寸为 6槽，孔与槽的总宽度为 院 第 3 页 共 29 页 2以 714H 为中心 的加工表面 该组的加工表面有 714H 的螺纹孔 (有位置要求 )，加工时测量深度为 25孔深度为 28孔壁有一个 5 配铰的锥销通孔，该通孔有位置要求。 3以 710H 为中心的加工表面 本组的加工表面有 710H 的孔 (两个 )，及其两个内端面 (对称 )，两端面均有位置要求，端面之间的距离为 孔除了有位置要 求以外还有平行度的形状公差要求 (与 825H 孔壁之间的平行度公差为 ) 4以 为中心的加工表面 这组的加工表面有 的孔，该孔通至 825H 上的槽，并有位置要求。 由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。 院 第 4 页 共 29 页 第三章 工艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件材料为 柄座在使用过程中不经常的变动，它的只起支撑的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 基准的选择 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工 件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 825H 孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块 25H 和 13R 作主要定位面，限制 5 个自由度，再以一个销钉限制最后 1 个自由度，达到完全定位 ,然后进行铣削。 基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不作介绍。 定工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,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 ,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工卡具 ,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。 （ 1）工艺路线方案一 ： 院 第 5 页 共 29 页 工序一：备料 工序二：铸造毛坯 工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面； 工序四：钻 825H 孔； 工序五：插键槽 6 工序六：铣槽 14 43 工序七：钻、拉孔 710H ； 工序八：钻孔 ； 工序九：钻、扩 714H 螺纹孔； 工序十：钻、钳 5 锥销通孔、 工序十一：终检。 （ 2）工艺路线方案二 ： 工序一：备料 工序二：铸造毛坯 工序三：钻 825H ； 工序四：粗铣上、下表面； 工序五：精铣下表面； 工序六：插键槽 6H9 工序七：铣槽 14 43 工序八：钻孔 ； 工序九：钻、拉孔 710H ； 工序十：钻、扩 714H ； 工序十一：钻、钳 5 锥销通孔、 工序十二：终检。 （ 3）、工艺方案的分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工上下表面为中心的一组工院 第 6 页 共 29 页 艺，然后加工 825H 的孔，再以 825H 的孔的孔为基准加工 710H 的孔。方案二则是先加孔 825H 后再加工上下表面，再加工孔 710H ，此时方案二采用车床加工工序一，这样有利提高效率，节省成本。经比较可知，先加工上下表面，再以上下表面为基准加工 825H 及插键槽，最后完成对 710H 的孔的定位。显然方 案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。 综上所述，零件的具体工艺过程如下： 工序一：备料 工序二：铸造毛坯 工序三：粗铣、半精铣 45 凸台端面，选用 式铣床； 工序四： 铣，半精铣大端面 ； 工序五： 钻，扩，铰 825H 内孔，选用 式钻床； 工序六：钻，粗铰，精铰 710H 孔，选用 式钻床； 工序七：铣槽 用 式铣床； 工序八：钻、粗铰、精铰 714H 螺纹孔，选用 式钻床； 工序九：钻底孔，攻螺纹孔 用 式钻床； 工序十：钻 5 锥销通孔，选用 式钻床； 工序十一：拉键槽 6 工序十二：钻槽底通孔钻 ，选用 式钻床； 工序十三：终检。 械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “手柄座”零件材料为铸铁，硬度为 87，毛 坯的重量约为 2产类型为大批量生产，采用砂型铸模。相关数据参见零件图。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（ 825H 端面）。 院 第 7 页 共 29 页 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 端面长度余量均为 为双边加工） 铣削加工余量为： 粗铣 1铣 0内孔（ 825H 已铸成孔） 查工艺手册表 825H 已铸成孔长度余量为 3，即铸成孔半径为 21 工序尺寸加工余量： 钻孔 2孔 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大 、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 立切削用量及基本工时 工序三 切削用量及基本工时的确定：铣 45 端面，选用机床： 式铣床 铣 45 端面： 选择铣刀半径为 25数 Z=6（见工艺手册表 27） 0 . 1 5 /f m m Z0d 180 （切削表 切削表 2 0 / m i （切削表 01000 1 0 0 0 2 0 1 2 7 . 4 ( / m i n )50 查查按机床选取 1 6 0 / m 实际切削速度： 1 6 0 5 0 2 5 . 1 2 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0nc 机机院 第 8 页 共 29 页 工作台每分钟进给量： 0 . 1 5 6 1 6 0 1 4 4 ( / m i n )fV f Z n m m Z 机铣床工作台进给量： 1 5 0 / m i m m横 向基本工时： 4 5 2 0 0 . 4 3 ( m i n )150t 半精铣 45 端面： 加工余量为 Z=1削速度为 2 0 / m 2 7 . 4 / m i 选用主轴为 1 6 0 / m 工作台进给量： 0 . 1 5 6 1 6 0 1 4 4 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 5 2 0 0 . 6 5 ( m i n )100t 工序 四 切削用量及基本工时的确定：铣削大端面： 粗铣大端面： 进行两次铣削，第一次 Z=2二次 Z=1 0 / m i 01000 1 2 7 . 4 ( / m i n )查查选用主轴为 1 6 0 / m 实际切削速度： 0 2 5 . 1 2 ( / m i n )1000c 机查工作台进给量： 0 . 1 5 6 1 6 0 1 4 4 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 5 0 1 5 1 3 2 0 0 . 6 5 ( m i n )150t 半精铣大端面： 切削速度： 2 0 / m 2 7 . 4 / m i 选用主轴为 1 6 0 / m 院 第 9 页 共 29 页 工作台进给量： 1 0 0 / m 基本工时： 6 5 1 5 1 3 2 0 0 . 9 8 ( m i n )100t 工序五 切削用量及基本工时的确定：钻扩粗铰精铰 25孔 ，选用机床： 式钻床 钻孔 23 选择 23速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表 6） 0 . 4 3 /f m m r机（切削表 工艺表 16） 1 5 / m i （切削表 度 200 217 1000 1 0 0 0 1 5 2 0 8 ( / m i n )23 查查按机床选取 1 9 5 / m （工艺表 5） 实际切削速度： 2 3 1 9 5 1 4 . 0 8 ( / m i n ) 机机 0 0 1 0 0 0 基本工时：12 4 3 8 3 0 . 6 4 ( m i n )1 9 5 0 . 4 3l l lt 机 机（工艺表 5） 扩孔 选择 速钢锥柄扩孔钻（工艺表 8） 由切削表 扩孔钻扩 时的进给量 0 . 7 0 . 8 /f m m r ，并由工艺表 16 取 0 /f m m r机扩孔钻扩孔时的切削速度11()23钻由切削表 1 4 / m ，故： 1 1 1 1( ) ( ) 1 4 7 4 . 7 ( / m i n )2 3 2 3 m 钻1000 1 0 0 0 ( 7 4 . 7 ) 8 9 6 0 ( / m i n )2 4 . 8 按机床选取 6 8 / m 院 第 10 页 共 29 页 2 4 . 8 6 8 5 . 2 9 ( / m i n )1000 机机 1000基本工时：12 4 3 8 3 1 . 1 ( m i n )6 8 0 . 7 2l l lt 机 机铰 孔： 选择 25速钢锥柄机用铰刀（工艺表 17） 由切削表 1 . 0 1 . 5 /f m m r ， 0 . 1 5 0 . 2 5pa m m， 4 8 / m i 工艺表 16 得 1 /f m m r机1000 1 0 0 0 ( 4 8 ) 5 1 1 0 2 ( / m i n )25 按机床选取 6 8 / m 2 5 6 8 5 . 3 4 ( / m i n )1000机基本工时：12 4 3 8 3 0 . 6 5 ( m i n )6 8 1 . 2 2l l lt 机 机工序六 切削用量及基本工时的确定：钻粗铰精铰 10，选用机床： 钻 10 孔： 选择 速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 由切削表 工艺表 16 查得 0 /f m m r机2 3 / m i （切削表 01000 1 0 0 0 2 3 7 4 7 . 4 ( / m i n )9 . 8 查查按机床选取 9 6 0 / m 0 9 . 8 9 6 0 2 9 . 5 4 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c 机机基本工时：12 4 3 4 3 0 . 3 1 ( m i n )9 6 0 0 . 1 7l l lt 机 机院 第 11 页 共 29 页 粗铰 ： 选择 高速钢铰刀（工艺表 由切削表 工艺表 15 查得 1 f m m r机6 / m i m m查01000 1 0 0 0 6 1 9 1 . 8 5 ( / m i n )9 . 9 6 查查按机床选取 1 9 5 / m 0 9 . 9 6 1 9 56 . 1 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c m m 机机基本工时：12 4 3 2 3 0 . 1 9 ( m i n )1 9 5 1 . 3l l lt 机 机精铰 20： 选择 20铰刀 0 f m m r机6 / m i m m查01000 1 0 0 0 6 1 9 1 . 1 ( / m i n )10 查查按机床选取 1 9 5 / m 0 1 0 1 9 5 6 . 1 2 3 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c m m 机机基本工时：12 4 3 2 3 0 . 3 1 ( m i n )1 9 5 0 . 8l l lt 机 机工序七 切削用量及基本工时的确定：铣 槽，选用机床： 式铣床 选用高速钢圆柱形铣刀，齿数 Z=6 第一次走刀： 0 . 2 5 /Zf m m Z1 5 / m i 院 第 12 页 共 29 页 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 0 3 7 5 1 3 1 5 . 3 1 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c m m 机机工作台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 第二次走刀： 1 5 / m i 01000 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 5 5 ( / m i n )13 查查按机床选取 3 7 5 / m 工作 台进给量： 0 . 2 5 6 3 7 5 5 6 . 2 5 ( / m i n )f Z n m m 机基本工时： 4 3 1 0 0 . 9 4 ( m i n )5 6 . 2 5 工序八 切削用量及基本工时的确定：选用机床： 式钻床 钻 13： 选择 13 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 由切削表 工艺表 16 查得 0 /f m m r机1 4 / m i （切削表 1000 1 0 0 0 1 4 3 4 3 ( / m i n )13 查查按机床选取 2 7 2 / m 1 3 2 7 2 1 1 . 1 0 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c 机机院 第 13 页 共 29 页 基本工时：12 2 8 4 3 0 . 3 6 ( m i n )2 7 2 0 . 3 6l l lt 机 机粗铰 ： 选择 速钢锥柄机用铰刀（工艺表 17） 0 . 5 1 . 0 /f m m r ， 0 . 1 0 . 1 5pa m m， 4 8 / m i 000 1 0 0 0 ( 4 8 ) 9 1 1 8 2 ( / m i n )1 3 . 9 5 按机床选取 1 4 0 / m （工艺表 42 15） 1 3 . 9 5 1 4 09 1 1 8 2 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c 机机0 . 8 1 /f m m r机（工艺表 16） 基本工时：12 2 8 4 3 0 . 3 1 ( m i n )1 4 0 0 . 8 1l l lt 机 机精铣 14： 选择 14 高速钢锥柄机用铰刀（工艺表 17） 由切削表 得 0 . 5 1 . 0 /f m m r ， 0 . 1 0 . 1 5pa m m， 4 8 / m i 000 1 0 0 0 ( 4 8 ) 9 1 1 8 2 ( / m i n )14 0 . 6 2 /f m m r机（工艺表 42 16） 按机床选取 1 4 0 / m 1 4 1 4 06 . 1 5 ( / m i n )1000c 机机 1000基本工时：12 2 8 4 3 0 . 4 0 ( m i n )1 4 0 0 . 6 2l l lt 机 机工序九 切削用量及基本工时的确定：钻 孔，攻螺纹 用机床： 式钻床 钻 孔： 选用 速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 院 第 14 页 共 29 页 由切削表 工艺表 16 查得 0 /f m m r机1 6 / m i （切削表 1000 1 0 0 0 1 6 6 0 0 ( / m i n )8 . 5 查查按机床选取 5 4 5 / m 8 . 5 5 4 51 4 5 5 ( / m i n )1 0 0 0 1 0 0 0c 机机基本工时：12 1 0 3 3 0 . 1 0 ( m i n )5 4 5 0 . 2 8l l lt 机 机攻螺纹 选择 速钢机用丝锥 f 等于工件螺纹的螺距 p，即 1 /f m m r 7 .