推动架说明书解读

1、课程设计1长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY课程设计设计题目：推动架机械加工工艺及其第 9工序夹具设计（年产量 6000件）姓名 _朱龙 _学号 _2009011304 _同组者 _杨雄伟 谢鸿登 潘虹兵 _系部 _机电工程系 _专业班级机械设计制造及自动化 3班指导教师 _张志强_起止时间2012-6-11 2012-6-29课程设计2长沙学院课程设计鉴定表姓名朱龙学号 2009011304专业机械设计制造班级 3设计题目推动架机械加工工艺及其第9工序夹具设计指导教师张志强指导教师意见：该同学在设计过程中，工作态度（好，良好，中，差）设计工作量（饱满，基本符合要求，未达到设计要求

2、）工艺设计（很好，合理，基本合理，不符合要求）夹具设计（很好，合理，基本合理，不符合要求）工作图纸和共有卡质量（很好，基本符合要求，差）其效果图和动画（很好，基本符合要求，差）自评分互评分老师评分评定等级：教师签名：日期：答辩小组意见：评定等级：答辩小组长签名：日期：教研室意见：教研室主任签名：日期：系（部）意见：系主任签名：日期：课程设计3说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；机械制造技术基础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 _第9工序的专用机床夹具。设计要求：熟练使用计算机辅助（软件自选），独立完成（1） 毛坯图、零件一毛坯合图各一张（3或4

3、号图CAD出图，手工图为2号）（2）关键工序机械加工工艺规程卡片一张（4号图，CAPP出图）（3）指定工序夹具装配图一张（2或3号图，CAD出图可拼接）（4）夹具部分零件图12张（图幅自定）（5） 设计说明书（一份，10页，正文五号字，含插图）（6）夹具3D装配效果图一张（3或4号图，可渲染） 以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。原始资料：零件图样，生产纲领，每月班次、生产条件等。班级 机本3班学生 朱龙指导教师张志强2012 年 06 月 29摘要通过几个月的学习后，我们了解了机械设计技术基础的相关知识，而本 次课程设计是我们在毕业设计前一次重要的实践设计，对所学的基础课、技术基

4、课程设计4础课和专业课能很好的进行系统的复习，也是我们在进行毕业之前对所学各课程 的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四 年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进 行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国 的四化”建设打下一个良好的基础。在些次设计中我们主要是设计推动架的加工工艺和工艺夹具。在此次课程 设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在设计期间查阅 了大量的资料，并且得到了老师的指点和大力帮助，在此表示感谢！由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师

5、给予指导。关键词：推动架、基础、资料课程设计5错误！未定义书签。4.1确定各加工表面的加工方法 错误！ 未定义书签 线 .4.3工艺方案的比较与分析.164.2拟定加工工艺路.16.16第1章推动架零件的分析 .61.1推动架零件的作用 .61.2推动架零件的生产类型 .61.3推动架零件的 工艺分析 .6第2章毛坯的制造 .72.1 确定毛胚的制造形式 .72.2确定毛坯公差等级 .72.3确定表面余量 .52.3绘制毛配图 .9第3章定位基准的选择 .103.1粗基准的选择.103.2精基准的选择.10第4章制定工艺路线 .16第5章工序设计 .215.1机床的选择 .215.2夹具的选择

6、 .215.3根据不同的工序选择刀具 .215.4量具的选择 .215.5主要加工工序尺寸的确定 .22课程设计6第6章确立工序9的切削用量和基本工时.216.1切削用量.216.2时间计算.21第7章夹具总体方案设计 .217.1夹具定位基准 .217.2夹具定位方案 .217.3夹具工作原理 .227.4夹具定位误差分析 .227.5切削力夹紧力的计算 .23第8章夹具结构设计 .228.1支撑钉的设计.238.2夹具体的设计 .248.3夹紧机构 .248.4钻套 .258.5刀具的选择 .268.6夹具的结构特点 .26错误！未定义书签。错误！未定义书签。总结 .10错误！未定义书签。

7、参考文献 .10错误！未定义书签。附表1机械加工工艺过程卡片 .12附表2机械加工工序卡 .21错误！未定义书签。课程设计7第1章推动架零件的分析1.1推动架零件的作用我们这次课程设计所加工的零件为牛头刨床上的推动架（如下图），是牛头刨床进给机构中是零件 32mm孔装工件台进给丝杠，靠近 32mm孔左端处装 一棘轮，在棘轮上方即 16mm孔处装一棘爪，16mm孔通过销和杠杆连接， 把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮。杠杆使该零件绕32mm轴心线摆动，同时，棘爪拨动棘轮，使杠杆转动，实现工作台的自动进给。H3 椎动聚图1.1推动架工件课程设计81.2推动架零件的生产类型根据设计而设定：年生产量为

8、 Q=6000件结合生产实际，备品率a和废品率B分别取8%和2%再根据年生产纲领公式 N=Q(1+ a %+ B %)可得：N=6000(1+8%+2%)=6600 件/年再根据如下各种生产类型规范表：1.3推动架零件的工艺分析从零件图可知，该零件的加工过程，需要有较高的垂直度，某些地方需要较 高的表面粗糙度，各装配基准面要求有一定的尺寸精度和平行度。否则会影响机 器设备的性能和精度。推动架有三组加工表面，一组之间有垂直度的要求。现在分述如下：(1) 以32为中心的加工表面。这一组加工表面包括：一个32的孔及其倒角，一个滴油孔和一个油槽及其两个端面，其中32.，孔及其端面为主要加工表面。(2)

9、 以16孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：一个16的孔及 其倒角，一个M8-6H的螺纹孔。(3)以16为中心的加工表面。这一组加工表面包括：一个 16的孔深 度为24, 个10的孔，一个宽度为&深度为1的槽以及一个宽度为 &深度 为9.5的槽。其中16孔轴线与32孔的轴线有个垂直度的要求。有以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先对其中一组表面进行 加工，然后借助与专用夹具加工另一组表面， 并且保证他们之间的位置精度的要 求。it产*h:! 和 .U- kF 211u1lit-1*5* 100AIM”应他出严?11中I9 n -wr- ervi扯1100JOOA 汕ik rm i i

10、B *fit4 I 1! Bn aimwi 0、 pi2 J30*1000STlOOSiiJOO * -4大产.i -夷生产歩型和遂产纲績的英系_. .同粪峯IT的年产总(沖/年、_ - - _. 二一二.一 a 1 P生 产 海 塑宰 供貳：Si_. 十&可知零件为轻型机械而采用大批量生产方式。课程设计9第2章毛坯的制造2.1确定毛坯的制造形式推动架是一个结构较复杂的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同时要求强度要高，重要表面的表面硬度也要高，故选用灰铸铁材料HT20Q其具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 可在加工过程中进行调质处理，淬火，同时为了消

11、除内应力对工件的影响，可进行适当的人工时效处理。2.2选择毛坯公差等级：根据机械加工工艺手册表 2.3-6成批和大批量生产的铸件机械加工余量 等级，可选择砂型机器造型的公差等级为： CT8-10,选定为CT10，MA-H。 2.3表面余量查表：加工余量查机械加工工艺手册表 2.3-5铸件机械加工余量得:加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明50的两端面45G3.5双侧加工35的两端面20G3.5双侧加工32的孔32H3双侧加工27的上端面92H3单侧加工砂型制造的铸件，顶面（相对浇注位置）的加工余量等级，比底、侧面的加工余量需降一级选用，故 50的两端面和35的两端面选用MA-G毛坯尺寸

12、公差查机械加工工艺手册表 2.3-9铸件尺寸公差得:加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸尺寸公差50的两端面457522.835的两端面206262.432的孔326262.6课程设计1027的上端面923.595.53.22.4绘制毛坯图毛坯零件图课程设计11第3章定位基准的选择在推动架零件中，首先选择定位基准为铸造而得到的50外圆表面，此时这未经加工的基准为粗基准，用以上粗基准定位加工出 50和35左右的光洁 表面和32的孔以后，再用加工过的孔做以后工序的定位面，此时的定位基准 为精基准，否则就会使加工过程出现问题，报废率高。3.1粗基准的选择粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工

13、面的位置关系 具有重要影响。通过对零件的分析，应选取 50外圆为粗基准，对 16的左端 面和32的左端面及孔进行加工。3.2精基准的选择精基准的选择时，应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便，当设计基准与工序基准不重合时， 应进行尺寸 换算。选择孔32及其端面为精基准进行加工，可以方便地在各工序中加工出 大多数其他表面，符合基准统一的原则，可避免因基准转换而产生的误差， 保证 各表面之间的位置精度。第4章制定工艺路线4.1确定各加工面的加工方法根据各加工面的加工精度要求与表面粗糙度的要求，选定如下加工方法：课程设计121、50的左右两端面距离45；.0；

14、采用铣方法，经过粗铣、半精铣可达到要求2、 35的左右两端面距离20采用铣方法，经过粗铣可达到要求。3、 -32 0027的孔采用扩、铰方法，经扩孔和铰孔后可达到要求。4、 16 0.015的孔采用钻、扩、铰方法可达到要求。5、 10上表面采用铣方法，铣上表面据 32中心92mm再铣宽6mm深9mmt勺槽 可达到要求。& M8的螺纹孔采用钻、攻方法，钻孔后攻 M8的螺纹可达到要求。7、 6的孔采用钻、锪方法，钻通孔后锪120沉头孔可达到要求4.2拟定加工工艺路线由于是大批量生产，故加工工艺采用工序集中原则。根据我们选择的定位基准以及确定的表面加工方法，我们拟定了两种工艺路线，具体如下：(1)

15、工艺加工方案一：工序1：铸造毛坯，考虑到零件形状和经济性方面，采用砂型铸造；工序2 :时效处理工序3:铣50左端面，倒角45;工序4:铣35左端面；工序5:铣50和35右端面，倒角45;工序6:车27圆拄上端面，倒角45;工序7:钻上端10的孔；工序&手铰16孔；工序9:钻扩铰32孔，倒角45;工序10:钻扩铰下端16孔，倒角45工序11:;钻10油孔，锪120的倒角；工序12:;钻6.5孑L,攻丝 M8-6H工序13:拉R3的沟槽；工序14:铣槽工序15:;终检；工序16:入库。课程设计13(2) 工艺加工方案二：工序1：铸造毛坯，考虑到零件形状和经济性方面，采用砂型铸造；工序2 :时效处理

16、；工序3:铣50和35左端面；工序4:倒角45;工序5:铣50和35右端面：;工序6:倒角45;工序7:钻、扩、铰32孔；工序&倒角45;工序:9 :钻、扩、铰下端16孔；工序10:倒角45;工序:11 :车27圆柱上端面；工序12:倒角45;工序:13 :铣宽为6mn,深为9.5mm的槽；工序14:钻上端10的孔；工序15:手铰上端16孔；工序16:钻6.5孑L,攻丝M8-6H工序17:钻6油孔，锪120的倒角；工序18:拉R3的沟槽；工序19:终检；工序20:入库。4.3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：都是按先加工面再加工孔的原则进行加工 的。方案一是先加工上端 10的孔和

17、手铰16孔，然后以孔的中心线为基准距 离12mm钻扩铰32孔，而方案二则与此相反，先钻扩铰 32孔，然后以孔的 中心线为基准距离12mm钻 10 mm和手铰16孑L，两相比较可以看出，先加 工 32 mm的孔，以孔作为基准加工 10 mm和 16 mm的孔，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铣床上加工的。 避免了不必要的搬动及装假，节约了工时，提高了生产效率。因此，选用方案二 是比较合理的。课程设计14第5章工序设计5.1机床的选择工序3、5、13是粗铣、半精铣。各工序的工步数不多，选用 X6132万能铣 床。工序18选用L6110卧式拉床。工序7、9、1

18、4、16、17选用用Z535立式钻 床。工序11选用CA6140卧式车床。5.2选择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即 可。5.3根据不同的工序选择刀具(1) 铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm,齿数z=10,及直径为d=50mm，齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。(2) 钻(32mm的孔选用锥柄麻花钻。(3) 钻Qmm锪120的倒角和钻、半精铰16：019mm的孔。倒角45选 用直柄小麻花钻。(4) 钻螺纹孔 忙mm.攻丝M8-6H用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。(5) 拉沟槽R3选用专用拉刀。54选择量具本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用

19、量具。根据零件的表面的精 度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：(1)选择加工面的量具用分度值为0.05mm的游标长尺测量，以及读数值为 0.01mm测量范围课程设计15Omm125mm的外径千分尺。(2) 选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT8IT9之间，可选用读数值0.01mm测量范围 0mm125mm的内径千分尺即可。(3) 选择加工槽所用量具槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为IT14; 半精铣时，槽宽为IT13，槽深为IT14。故可选用读数值为0.02mm测量范围0 150mm的游标卡尺进行测量。5.5主要加工工序尺寸的确定(1)代2mm.毛坯

20、为空心，通孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查文献4表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：Q1mm.2z=0.75mm扩孔：(|31.75mm2z=0.18mm粗铰：(|31.93mm2z=0.7mm精铰：Q2H7(2)机6 00.019 mm.毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查文献4表2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔：15mm.2z=0.85mm扩孔：15.85mm2z=0.1mm粗铰：15.95mm2z=0.05mm精铰：16H7(3) 10、 16：033 mm 的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查文献4表2.3-8 确定工序尺寸及

21、余量。钻孔：10mm反拉孔：15mm2z=0.85mm扩孔：15.85mm2z=0.10mm粗铰：15.95mm2z=0.05mm精铰：16H8课程设计16(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。查文献4表2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔：7.8mm2z=0.16mm粗铰：7.96mm2z=0.04mm精铰：8H7(5)钻 5mm 孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查文献4表2.3-8 确定工序尺寸及余量。钻孔：5.8mm2z=0.02mm精铰：6H7第6章确立工序17的切削用量和基本工时6.1切削余量刀具采用高速钢复合钻头，直径

22、 d=6mm使用切削液。(1) 确定进给量f由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给(2) 选用钻头磨钝标准及耐用度根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为 0.8mm耐用度为15min。(3) 确定切削速度V由文献 表5-132，-b=670MPafi勺HT200的加工性为5类，据表5-127，暂 定进给量f=0.16mm/r。由表5-131，可查v=16m/min。根据Z525立式钻床说明 书选择主轴实际转速n=1041r/min 。6.2时间计算钻一个6mm深8mm的通孔，基本时间为6s.课程设计17TT 16的孔限制一个自由度方案2: 32的孔限制限制两个自由度, 的孔限制一个自由度。0

23、32的孔限制三个自由度, 16第7早夹具总体方案设计7.1夹具定位基准出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔 32以及 16为定位基准, 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。7.2夹具定位方案方案1:如图所示 32孔限制4个自由度， 32的断面限制1个自由度,课程设计18分析：比较上面两个方案，再根据工件要求，应选择第一种方案，他不但能很好的保证 32端面和上端 16孔的位置度要求，而且能保证 32轴线和上 端 16孔的垂直度。7.3夹具工作原理两销一面夹紧课程设计197.4夹具定位误差分析由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。7.5切削力夹紧力的计

24、算本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削轴向力：FCFkF f f yd(Zf 1000 1.0 0.207 91 =1021.5N扭矩：T CTdotfytkt =0.305 80.8 1.0 -0.92 10“NM 卡紧力为F =Ff 2=14.1N 取系数 S1=1.5， S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F =S1*S2*S3*S4*F=28.4N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧， 调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。注：卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋课程设计20卡紧机构。错误！未定义书签第8章夹具结构设计8.1支撑钉的设计8.2夹具体的设计课程设计218.5刀具的选择课程设计228.6夹具的结构特点根据推动架工艺规程及夹具设计要求，在本设计中制定的工艺规程是比较合 理的，它保证了零件的加工质量，可靠的达到了图纸所提出的技术要求， 并尽量 提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条 件。同时依据夹具设计原理和相关资料可以了解到该设计中的夹具也是合理可行 的，该夹具确保了工件加工质量，不仅工艺性好结构简单而且使用性好、 操作省 力高效，同时定位及夹紧快速准确，提高生产率，降低制造成本。因此，这个设 计是可行的。总结1设计