机械制造基础（机床夹具）课程设计设计说明书

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1、 机械制造基础（机床夹具）课程设计学生姓名 201 年 月 日前 言 通过对机械制造技术基础课程的学习，我掌握了机械加工和装配方面的基本理论知识，学会了零件加工时的定位理论、工艺和装配尺寸链理论，了解影响加工质量的各项因素，学会制定零件机械加工工艺过程和部件、产品装配工艺过程的方法。掌握了机床夹具设计的基本原理和方法。为了对以上知识进行巩固和掌握，我们将开始两周的课程设计，希望通过这次课程设计掌握以下内容：（1）练习用图形表达叙述性内容，提高综合分析的能力；（2）通过典型实例分析，牢固掌握相关基本内容；（3）掌握机械加工工艺过程的制定，了解定位及工艺尺寸链问题；（4）学会机床夹具的设计原理和方

2、法；（5）注意与实践结合，向实际学习，积累实际的知识和经验， 并通过设计环节加深理解和掌握一、零件分析（一） 零件作用 柴油机调速套筒是为了使柴油机变速准确，传动平稳，从而使柴油机运行平稳。（二）零件的工艺分析零件材料为45#钢，该材料强度高、韧性好、刚度高，加工的主要表面为外圆表面，内孔25，铣槽（槽宽16mm）。具体的加工要求如下：1、 加工外圆表面40、31、38、30k6及同轴度公差（以孔为基准）2、 加工孔25H83、 加工槽，保证尺寸公差，槽宽16mm，槽深尺寸及侧面对25中心孔轴线的对称度公差和槽底面对25中心孔轴线的平行度公差 。二、确认毛坯,画毛坯零件全图(附图1)为了适应大

3、批量生产,将毛坯备成42,长53的圆棒料。三、工艺规程设计（一）定位基准的选择精基准的选择:主要是外圆30k6与25H8内孔的同轴度要求，只要保证一次装卡即可。铣槽时，以内孔定位。粗基准的选择:主要是车削工序中的选择,满足以下选用原则:第一,在保证各加工面均有加工余量,使加工余量均匀;第二,应能保证定位准确,夹紧可靠（二）制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工工艺路线如下：1、调质处理2、装卡一端，粗车端面及外圆40，钻孔22，外圆倒角0.5453、装卡另一端，粗车端面、外圆38、31，粗精车30、孔25成活，外圆倒角0.5454、划线5、铣键槽16mm

4、达要求6、钳工去毛刺7、表面渗氮8、终检（三）选择加工设备及倒、夹、量具(附表)由于生产类型为大批生产,故加工设备宜以通过机床为主,辅以少量专用机床。其生产方式以通过机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水线生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。1.查机械加工工艺手册，李洪编著，确定各机床型号车削CA6140（卧式）铣削X53T（立式）2.确定各加工工序段的刀夹量具（附表1）（1） 车削外圆。采用YT15外圆车刀；装夹采用三爪卡盘；量具采用卡规、游标卡尺。（2） 钻孔用22麻花钻（3）车削内孔。采用YT15镗孔车刀；装夹采用三爪卡盘自动定心；量具采用塞规、游标卡尺。（4）铣

5、削采用16立铣刀；专用夹具；量具采用卡规。（四）加工工序设计1工序尺寸的确定(根据机械制造工艺简明手册)。加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗精粗精粗精40外圆212.638外圆4 12.631外圆7 12.630外圆7112.61.625孔2 12.61.62各工序加工的切削用量的选择根据机械制造工艺简明手册和切削用量简明手册（带*号）确定切削用量。切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先确定切削深度、进给量，再确定切削速度。21 工序一的切削用量及基本时间的确定211 切削用量机床为CA6140型卧式车床，用YT15硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1

6、.1*，由于CA6140机床的中心高为200mm（表1.31*）故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3*，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角。=12，后角。=6，主偏角r=90，副偏角r=10，刃倾角s=0，刀尖圆弧半径r=0.8mm。 粗车外圆40mm的切削用量（1） 切削深度=1mm（2） 确定进给量f，根据表1.4*，在粗车钢料，刀杆尺寸为16mm25mm，p3mm，工件直径为20-40mm时，f=0.30.5mm/r。按CA6140机床的进给量（表1.31*），选择f=0.46mm/r。（3） 选择车刀磨钝标准及耐用度，根据表1.9*，车刀后刀

7、面最大磨损量为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。（4） 确定切削速度，根据表1.10*，当用YT15硬质合金车刀加工b=630-700Mpa钢料，p3mm，f0.54mm/r时，切削速度 =123m/min，切削修正系数 =1.15 =1.0 =0.9 =1.0 =1.0 =0.81 =1231.151.00.91.01.00.81=103.1m/minn=1000 /d=1000103.1/42=781.8r/min按CA6140机床的转速（表4.2-8），选择n=710r/min=11.8r/s则实际切削速度=d n/1000=93.6m/min粗车端面 =3mm,f=0.46mm/

8、r钻孔（1） 根据表2.7*，钢的强度b800MPa,d。=22mm时，f=0.390.47mm/r （2） 按钻头强度决定进给量：根据表2.8*，当b=670Mpa,d。=22mm时，钻头强度的进给量为1.19mm/r（3） 选择f=0.43mm/r, n=450r/min=7.5r/s2.1.2 工序一基本时间的确定车端面的基本时间：T1=2s（根据表6.2-1）车40mm外圆基本时间：T2=5s（根据表6.2-1）钻孔基本时间：L1= +(12) =22Cty60/2+(12)=7.4T3=18sT=T1+T2+T3=5+2+18=22s2.2 工序二的切削用量及基本时间的确定2.2.1

9、工序二的切削用量的确定加工条件与工序一相似，选切削余量为：粗车端面 =1mm f=0.46mm/r半精车端面 =0.5mm f=0.46mm/r粗车38mm外圆 =2mm f=0.46mm/r粗车31mm外圆 =1.75mm f=0.41mm/r 2刀粗车30mm外圆，留量1mm =1.75mm f=0.41mm/r 2刀精车30mm外圆 =0.5mm f=0.41mm/r粗车孔至24mm =1mm f=0.36mm/r精车孔达尺寸要求 =0.5mm f=0.36mm/r2.2.2 工序二基本时间的确定车端面的基本时间：T1=2=6S车38mm外圆基本时间 T2=8s车31mm外圆基本时间 T

10、3=7s车30mm外圆基本时间 T4=3=4s车孔的基本时间 T5=24sT=8+6+7+4+24=49s2.3 工序四的切削用量及基本时间的确定2.3.1 工序四的切削用量的确定由表3.13*得， = =0.07mm/z =18mm/min n=358r/min f=69mm/min X53T立式铣床主轴转速表（表4.2-36），选择n=355r/min工作台每分钟进给量=0.07360mm/min=12.6mm/min根据X53T型铣床工作台进给表（表4.2-37），选择=10mm/min,则实际的每齿进给量为fz=0.056mm/z校验机床功率（表3.28*） =650 =1.0 =0.

11、72 =0.86 =0 =0.86 =0.056mm/z=16mm z=3 d=16mm n=355r/min =0.63 =1.8mm所以=287.47N v=0.3m/s =287.470.3/1000=0.086kwX53T主电动机功率为10kw,故所选切削用量可用。所确定的切削用量为=0.056mm/z n=355r/min v=0.3m/s =10mm/min2.2.2 工序四基本时间的确定T=(40+10+2)/(0.045458/60)2=303s四夹具设计本次设计的夹具为铣削工序，铣削夹具适用于立式铣床。铣削工序夹具的确定：这道工序上所加工的槽是关于孔25H8轴线对称，其底面与

12、孔25H8轴线垂直，所以槽以孔25H8定位。铣削力在前面校核铣床功率时已算出。所以夹具设计成图2所示形状。定位误差的计算：底板上凸台与零件内孔为间隙配合，但为了保证槽16mm两边的对称度要求，所以凸台有公差要求，其最小尺寸为=25.033-0.25=24.783mm，最大尺寸为25mm，因此其尺寸为mm。查公差表，选IT12，即0. 21mm，凸台最后的尺寸为25h12。此时槽16mm的对称度为0.243mm。五、小 结为期两周的课程设计已接近尾声，时间虽然短暂，但内容包含了设计中的诸多方面，我们小组成员在总体规划的情况下又作到局部分工，大家均认真细致的完成课程设计中要求的各个内容，既加深了理

13、论知识的理解，又强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要包括机械加工工艺规程设计和专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤，学会了查图册、选择使用工艺装备等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练，提高了我们的思考、解决问题、创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！参 考 文 献机械制造工艺学与机床夹具设计学习指导及习题中国建材工业出版社机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社机床夹具设计 机械工业出版社金属机械加工工艺人员手册 上海科学技术出版社机床夹具设计手册 上海科学技术出版社机械制造工艺学课程设计指导书及习题 机械工业出版社机械制造工艺学课程设计指导书 机械工业出版社9