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1、哈尔滨理工大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 说 明 书 设计题目：制定左端尾架的加工工艺， 设计钻14孔的钻床夹具图纸，加153893706设 计 者： 指导教师： 哈 尔 滨 理 工 大 学机械设计制造及其自动化系2007年7月11日目录序 言第 4 页零 件 分 析第 4 页（一）零件的工艺分析第 4 页工艺规程设计 第 4 页（一）确定毛坯的制造形式 第 4 页（二）基准面的选择第 5 页（三）制定工艺路线第 5 页（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定第 5 页（五）确定切削用量及基本工时第 6 页夹 具 设 计 第 14 页（一）问题提出第 15 页（二）夹具设
2、计第 15 页1、切削力及夹紧力的计算 第 15 页2、夹紧力的计算 第 15 页3、定位误差的分析 第 15 页参 考 文 献 第 16 页哈尔滨理工大学机械制造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：设计“左端尾架”零件的机械加工工艺规程及此零件“钻14孔”工序的钻床夹具。设计内容：1绘制零件图一张。2编制零件的加工工艺过程，并填写加工工艺过程卡及工序卡各一张。3设计指定工序的夹具，绘制夹具装配总图。（要求计算机绘图）4绘制夹具的非标零件图。（要求计算机绘图）5编写设计说明书一份。（按毕业论文的格式，打印文稿。）班 级： 机械042班 学 生： 指导教师： 系 主 任： 2007年7月15日 序
3、 言机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。零件的分析 零件的工艺分析：左端尾架共有四处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1. 粗铣、半精铣80两端面，这一组加工表面要求粗糙度为6
4、.3。 2 以底平面为基准来加工17的孔保证全跳动0.0015，圆度0.0015，表面粗糙度0.8。来达到图纸要求。3 铣面，这一组以17孔，采用心轴定位来加工平面。4 倒角双面1，用锪钻加工5 配刮底面使表面粗糙度达到1.6，来满足图纸要求。6 铣3燕尾槽7 以17孔采用心轴定位方式来加工14的孔。8 铣16面后钻孔攻丝加工M6螺纹孔。二. 工艺规程设计 （一） 确定毛坯的制造形式。 零件的材料为HT150铸铁，考虑到零件的几何形状比较复杂。所以用铸造的形式进行毛坯的制造。 （二） 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
5、。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。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，现选取以芯轴作为定位基准，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,然后进行钻削。（2）精基准的选择。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，此处不再重复。（三） 制订工艺路线 1. 工艺路线方案 工序 1） 铸造 2） 时效处理 3） 粗铣、半精铣80两端面
6、 4） 钻，粗铰，精铰孔，倒角。 5） 倒角1 6） 配刮底面 7） 铣3燕尾槽 8） 粗铣面 9） 钻14孔 10） 粗铣16面 11） 钻、攻M6螺纹孔 12） 去毛刺 13） 检查 （四） 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定如下：1.铣80两端面：选择YT15硬质合金刀片1）由表1 铣削深度时，2）端铣刀直径为80mm，3），4）Z=55）铣刀几何形状 由表2 6）选择切7）削用量 （1）确定铣削深度 ：由于加工余量不大，可在一次走刀内完成 （2）确定每齿进给量 ：采用不对称端铣以提高进给量，根据表5 当使用YT
7、15铣床功率为7Kw时 4）选择铣刀磨铣标准及耐用度 由表7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为；由于铣刀直径故耐用度8）确定切9）削速度v和每秒钟进给量切削速度由表13 时 各修正系数为 故 根据X52k型立铣床说明书（表24）选择 因此实际切削速度和每齿进给量 10）计算基本工时 式中 L=35mm 由表20 不对称安装铣刀入切削量及超切削量 y+d92 L=1127mm故 t=2.用同3.样的铣刀去铣面：计算基本工时 式中 L=16mm 由表20 不对称安装铣刀入切削量及超切削量 y+d92 L=108mm故 t=4.钻，5.粗绞，6.精铰孔1）选择钻头：选择高速钢麻花钻头，2）直径钻头几何形状
8、为（表1及表2）：双锥修磨横刃， 3）选择切4）削用量（1）确定进给量：由表5 当加工要求为7级精度，（2）材料铸铁时 时 由 时 按钻头强度确定进给量 由表7 当灰铸铁 时 时： 按机床进给机构强度确定进给量 由表8 灰铸铁时 时：机床机构允许的轴向力为5100N。Z525允许最大为8830N。 进给量 轴向力修正系数为1.0 故 故 可用 2）确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表9 时 钻头 后刀面最大磨损量取为 耐用度 5）确定切6）削速度由表10 加工性为第三类 双横刃磨的钻头 时 切削修正系数 故 7）加工工时 其中 由表22 所以 4.倒角1 双面选用锪钻进行倒角，为缩短辅助时间，取倒
9、角时的主轴转速与钻孔相同。 N=6.76n/s 手动进给4）铣3燕尾槽 卧式铣床 A型号燕尾槽铣刀D=35; d=18; a=50; B=14; L=85; Z=121选择切削用量1)确定铣削宽度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 2)确定每齿进给量由床机 功率为 由表3 取 3)铣刀磨钝标准及耐用度由表7 最大磨损量为 耐用度为：4)确定切削速度和每秒进给量由表9 当 时 各修正系数为： 故 基本工时： 1.铣面1）确定切2）削深度确定切削宽度：由于加工余量不大，所以可一次走刀完成3）确定每齿进给量根据x52k铣床说明书，其功率为7kw,中等系统刚度根据表3 现取 4）选择铣刀磨钝标5）
10、准及耐磨度根据表7 铣刀刀齿后刀面最大磨损为 ，镶齿铣刀（）耐用度 6）确定切7）削速度和每秒进给量切削深度可根据表21中公式计算 也可查表根据表9 当 时， 各修正系数为： 故 根据机床说明书选择 实际切削速度和每齿进给量为： 8）检查机床功率根据表5 当 时，切削功率的修正系数 所以实际切削功率为 根据机床说明书，机床主轴允许的功率为 因为，所以此切削用量可以采用。即 6）计算工时 式中 根据表19 入切削量及超切削量 则 L=40+20=60 故 t=2.钻，3.攻M6螺纹孔1）选择钻头：选择高速钢麻花钻头，2）直径钻头几何形状为（表1及表2）：双锥修磨横刃， 3）选择切4）削用量（3）
11、确定进给量：由表5 当加工要求为7级精度，（4）材料铸铁时 时 由 时 按钻头强度确定进给量 由表7 当灰铸铁 时 时： 按机床进给机构强度确定进给量 由表8 灰铸铁时 时：机床机构允许的轴向力为2700N。Z525允许最大为8830N。 进给量 由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取 由表16 可以查出钻孔时的轴向力在 时为： 轴向力修正系数为1.0 故 故 可用 2）确定钻头磨钝标准及耐用度， 由表9 时 钻头后刀面最大磨损量取为 耐用度 5）确定切6）削速度由表10 加工性为第三类 双横刃磨的钻头 时 切削修正系数 故 7）加工工时 其中 由表22 所以 8）攻M6螺纹孔 选用高速
12、钢机动丝锥W18Cr4V 切削速度0.08m/s手动进给三、夹具设计（1）定位基准的选择由零件图可知，用圆芯轴定位夹紧，再用一个可调螺钉做辅助支承，利用档销档住工件共限制六个自由度。（2）切（3）削力及夹紧力的计算切削刀具：高速钢麻花钻头，则 式中：14mm， f0.28mm/r，（）计算结果 = 4377.8N5100N满足条件。（4）定位误差分析定位元件尺寸及公差确定。 (1) 夹具的主要定位元件为一平面和一芯轴，。 （2） 工件的工序基准为端面，故端面的平面度对定位误差影响最大.则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin （四）夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了压板和压紧螺钉夹紧方式。本工序为钻孔，切削力大，所以选用夹紧力大一些装置就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构紧凑,承受较大的夹紧力。五 参考文献1赵家齐主编 机械制造工艺学课程设计指导书。北京：机械工业出版社2东北重型机械学院，洛阳农业机械学院编。机床夹具设计手册 上海：上海科学技术出版社，19793 艾兴，肖诗纲主编。切削用量手册 北京：机械工业出版社4 金属切削手册 上海：上海科学文化技术出版社
机械制造工艺学课程设计制定左端尾架的加工工艺设计钻φ14孔的钻床夹具（全套图纸）
