推动架说明书

1、 Hefei University机械制造技术综合训练说明书COURSE PROJECT 题目： 推动架夹具设计 系别： 机械工程系 专业： 机械设计制造及自动化 学制： 四年 姓名： 戴瑞 学号： 1306011028 导师： 徐强 合肥学院机械制造技术综合训练任务书题目：设计*零件的机械加工工艺规程及及相关工序的专 用夹具（年产量5000件） 内容：1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程卡片 1张 4.夹具装配图1张 5.课程设计说明书1份目 录序言 1零件的分析2零件的功用 2零件的工艺分析 3工艺规程设计4确定毛胚的制造形式4基面的选择 4制定工艺路线5 机械加工余量

2、、工序尺寸及毛胚的确定 7确定切削用量及基本用时 9夹具设计 12结论 13参考文献14致谢 15 合肥学院课程设计说明书 序 言 机械制造工艺学课程是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部份专业课之后进行的。这是我们在毕业设计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，从中锻炼自己的分析问题、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。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。一、 零件的分析

3、零件的功用题目所给的零件是牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即16mm孔装一棘爪，16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。推动架零件图如下：图2-1零件图零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，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。 由零件图可知，32mm、16mm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）32mm孔为

4、中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面 及孔和倒角。（2）以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹，6mm的孔及120°倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：（1）32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10；（2）32mm孔端面与16mm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。 经过分析，为了

5、保证加工精度和降低加工成本，将32孔和16作为定位基准，以它为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求，完全可以达到图纸要求。加工时应先加工第一组表面，再以第一组加工后的表面为精基准加工另外一组加工表面。二、工艺规程设计确定毛坯的制造形式 根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。生产类型为大批生产，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。基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，加工工艺过程中回问题百

6、出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择。对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，牛头刨床推动架以外圆50mm作为粗基准。精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择32的孔

7、和16的孔作为精基准。制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。1.工艺路线方案一工序一 铣32mm孔的端面工序二 铣16mm孔的端面工序三 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面工序四 铣深9.5mm宽6mm的槽工序五 车10mm孔和16mm的基准面工序六 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45°。用Z525立 式钻床加工。工序七 钻、扩、铰32mm，倒角45

8、°。选用Z550立式钻床加工工序八 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45°。选用Z525立式钻床工序九 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序十 钻6mm的孔，锪120°的倒角。选用Z525立式钻床加工工序十一 沟槽R3 2.工艺路线方案二工序一 铣32mm孔的左端面工序二 铣32mm孔的右端面工序三 铣16mm孔的两个端面工序四 钻、扩、铰16mm，锪倒角45°。选用Z535立式钻床加工工序五 钻、10孔。选用Z525立式钻床工序六 钻孔6的孔工序七 车27的上端面 并车45度倒角工序八 锪，粗绞，精绞到16工序九 钻螺纹孔6m

9、m的孔，攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序十 铣深9.5mm宽6mm的槽工序十一 拉沟槽R3上述两个工艺方案的特点在于：两个方案都是按基准先行，先粗后精，现主要后次要表面，先加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm的孔，然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰32mm,倒角45°，而方案二则与此相反，先钻、扩、铰32mm,倒角45°，然后以孔的中心线为基准距离12mm钻16mm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钻床上加工的.因此，选择方案二是比较合理的。最终工艺方案：工序一

10、 铣32mm孔的左端面工序二 铣32mm孔的右端面工序三 铣16mm孔的两个端面工序四 钻、扩、铰16mm，锪倒角45°。选用Z535立式钻床加工工序五 钻、10孔。选用Z525立式钻床工序六 钻孔6的孔工序七 车27的上端面 并车45度倒角工序八 锪，粗绞，精绞到16工序九 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序十 铣深9.5mm宽6mm的槽工序十一 拉沟槽R3工序十二：终检。机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定根据零件材料确定毛坯为灰铸铁HT200,通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。生产类型为大批量，可采用一箱多件砂型铸造毛还。由于32

11、mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。查资料绿皮书1表2.2-3可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为8_10级，取CT=10级。查资料绿皮书1表2.2-4确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0单侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工32的孔32H3.0双侧加工35的两端面20G2.5双侧加工 由表2.2-1可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸尺寸公差27的端面924.0963.250的外圆端面455.0502.832的孔326.0262.635的两端面205.

12、0252.4零件毛胚图如下工序一切削用量及基本时间的确定 本道工序为铣32孔上端面和钻32孔，刀具采用硬质合金立铣刀及31的麻花钻，立铣刀直径为50mm,齿数z=8,铣削宽度=50mm,铣削深度=2.5mm。1粗铣：确定每次进给量f 根据资料切削手册表3.6，查得每齿进给量fz=0.100.20mm/z，现取fz=0.15mm/z。2.选择铣刀磨铣标准及耐用度 根据资料切削手册表3.7，硬质合金立铣刀刀齿后刀面粗加工的最大磨损量为1.2mm，精加工的最大磨碎量为0.5mm,切削手册表3.8，耐用度T=120min。3.确定切削速度和每齿进给量 根据资料切削手册表3.16所知，依据上述参数，查取

13、Vc97mm/s，n=387r/min,Vf=433mm/s。根据切削手册表3.30，XA6132型立式铣床主轴转速表查nc=300r/min,Vfc=475mm/s。 则实际切削：Vc =Vc=47.1m/min 实际进给量： f=f=0.19mm/z4. 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=1.75 min2半精铣：1.确定每齿进给量f 根据资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查切削手册 表3.5得每齿进给量f=0.140.24mm/z、现取f=0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料切削手册表3.7表3.8所

14、知，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=180min。3.确定切削速度 根据资料切削手册表3.16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98mm/s，n=439r/min， =490mm/s。 据切削手册表3.30，XA6132型立式铣床主轴转速表查取 则实际切削：Vc =Vc=56.52m/min 实际进给量： f= f=0.16mm/z1.钻孔31mm利用31mm的钻头对原毛坯26mm的孔进行钻孔。扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取，因扩钻孔后要用绞刀进行精加工，则

15、进给量应乘系数0.50，则可选取 切削速度：根据切削手册表2.15，查的切削速度为=21m/min，又 则 因为加工中心为无级变速，可选取则切削速度为切削工时： 2.扩孔31.75mm采用刀具：31.75高速钢扩孔钻进给量: 根据根据切削手册表2.10查的,因扩孔后还要用绞刀加工，则需要乘系数0.7 可取机床主轴转速： 取， 则其切削速度机动工时 3.铰采用刀具：32mm高速钢铰刀进给量: 根据切削手册表2.11查的，则可取 机床主轴转速：根据表2.24可取则其切削速度范围48m/min可取，则主轴转速机动工时 倒角2*45°双面采用90°锪钻为缩短辅助时间。取倒角时的主轴

16、转速与扩孔时相同n=80r/min,手动进给5.校验机床功率 根据资料切削手册表3.24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XA6132型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率P= PP P=7.5×0.8=6P= 3.5kw因此机床功率能满足要求。工序二切削用量及基本时间的确定 1.确定每次进给量f 根据资料切削手册表3.6，查得每齿进给量fz=0.100.20mm/z，现取fz=0.15mm/z。2.选择铣刀磨铣标准及耐用度

17、根据资料切削手册表3.7，硬质合金立铣刀刀齿后刀面粗加工的最大磨损量为1.2mm，精加工的最大磨碎量为0.5mm,切削手册表3.8，耐用度T=120min。3.确定切削速度和每齿进给量 根据资料切削手册表3.16所知，依据上述参数，查取Vc97mm/s，n=387r/min,Vf=433mm/s。根据切削手册表3.30，XA6132型立式铣床主轴转速表查nc=300r/min,Vfc=475mm/s。 则实际切削：Vc =Vc=47.1m/min 实际进给量： f=f=0.19mm/z4. 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=1.75 min 工序三切削用量及基本时

18、间的确定 本工序为铣16mm孔的端面。选择三面刃铣刀，直径d=40mm，齿数z=4。已知切削宽度a=35mm，铣削深度a=2.5mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f 根据资料切削手册表3.5,所知，查得每齿进给量f=0.140.24mm/z、现取f=0.20mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料切削手册表3.7表3.8所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm，耐用度T=90min。3.确定切削速度和每齿进给量f 根据资料切削手册表3.16所知，依据上述参数，查取Vc86mm/s，n=275r/min,Vf=432mm/s。 根据切削手册表3.30，XA613

19、2型立式铣床主轴转速表查取，nc=190r/min,Vfc=375mm/s。 则实际切削： Vc = Vc=23.86m/min 实际进给量： f=f=0.19mm/z4.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=2.33min 三、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。经过与老师协商，决定设计第十道工序的工装夹具，在给定的零件中，对本工序的主要要求考虑尺寸本工序为铣深9.5mm,宽6mm的槽，由于公差要求一般，因此本步的重点应在加工的精度上。1.定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择孔32mm和端面以及16mm孔为基准定位。2

20、.切削力和卡紧力计算 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 ： 扭矩 卡紧力为 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 则实际卡紧力为 F=S1×S2×S3×S4×F=16.77N 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。3.定位误差分析本工序采用孔32和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。4.夹具设计及操作的简要说明 夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构。本次设计中还按老师的要求画出了夹具体的零件图，具体结构可参见附图。

21、四、结 论通过对推动架零件图的技术进行详细分析以及推动架在牛头刨床加工中的作用，运用机械制造设计技术及相关课程的知识，解决推动架在加工中的定位、加紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，进行综合考虑选合适的加工工艺和夹具设计，使整个设计合理、高效、经济效益最好。然后运用CAD软件绘图功能和UG软件三维造型功能将零件的二维图形和三维实体图充分表示出来。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