机械制造技术课程设计接头零件加工工艺规程及铣28mm槽的夹具设计【】

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1、辽宁工程技术大学课程设计辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目：设计“接头”零件加工工艺规程及铣28mm槽的夹具设计班级： 姓名： 指导教师： 完成日期： 22课程设计任务书一、设计题目 设计“接头”零件加工工艺规程及铣28mm槽的夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件草图 1张(2) 生产类型: 三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 工件的毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程卡片 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(5) 夹具装配图 1张(6) 课程设计说明书(3000-4000字) 1份说明书主要包括以下内容（章节）目录摘要（中外文对照的，各占一页）零件

2、工艺性分析机械加工工艺规程设计指定工序的专用机床夹具设计方案综合评价与结论体会与展望参考文献列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天五、指导教师评语成 绩： 指导教师日期成绩评定采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方

3、案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。摘要这次设计的是接头。包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。最后拟定顶杆帽的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出

4、夹具装配图。机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行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实际的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。全套图纸，加153893706Abstract What this design is the roof bar hat. Including detail drawing, semi

5、finished materials chart, assembly drawing each, machine-finishing technological process card and with operation card each one. According to components nature and detail drawing various end surfaces roughness determination semifinished materials size and machining allowance. Finally draws up the roo

6、f bar hats craft road map, works out this work piece clamp plan, draws the jig assembly drawing.Machinery Manufacturing Technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the University, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation projec

7、t before conducting the various courses of study by an in-depth comprehensive review of the total, is also a Theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important positionFor me personally, I hope that through the curriculum design of their future will b

8、e engaged in the work of one of training, which tempered his analysis, problem-solving abilities. As capacity constraints, there are still many deficiencies in the design, ask teachers to give guidance.目录1. 接头的工艺分析及生产类型的确定61.1 接头的用途61.2接头的技术要求61.3审核接头的工艺性71.4. 确定接头的生产类型72 确定毛坯、绘制毛坯简图72.1选择毛坯72.2确定毛坯

9、的尺寸公差和加工余量72.2.1 公差等级72.2.2 锻件重量82.2.3锻件形状复杂系数82.2.4 铸件的材质系数82.2.5锻件分模线形状82.2.6零件表面粗糙度83拟定接头工艺路线93.1.选择定位基准：93.2表面加工方法的确定93.3加工阶段的划分103.4. 工序的集中与分散103.5. 工序顺序的安排103.6. 确定工艺路线114.机床设备及工艺装备的选用124.1机床设备选用124.2工艺设备125铣28MM槽的切削用量的计算126夹具设计136.1 问题的提出136.2 夹具设计146.1.1定位基准的选择146.1.2切削力和夹紧力的计算157体会与展望168参考文

10、献181. 接头的工艺分析及生产类型的确定1.1 顶杆帽的用途 该接头的用途，待查零件图如下1.2接头的技术要求接头的全部技术要求列表中20的孔，精度为7级粗糙度要求为0.8，需要钻，扩，铰，精铰宽28的槽，精度等级为11级，相对于基准A的垂直度为0.10，相对于基准B的对称度为0.10B10的孔精度等级为7级粗糙度要求为0.8需要钻，扩，铰，精铰加工方能满足要求。10H7的孔与端面的距离的尺寸公差为56正负0.151.3审核接头的工艺性分析零件图可知，该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，通过铣削、车床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也

11、可以在正常的生产条件下，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.4. 确定接头的生产类型大批量生产。2 确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯由于该接头的材料为45，又是大批量生产，因此我们采用锻造，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。2.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。2.2.1 公差等级由于接头的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级。2.2.2 锻件重量根据顶杆帽的体积和密度估算机械加工后顶杆帽的重量为0.37kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.430kg。2.2.3锻件形

12、状复杂系数对接头的零件图进行分析计算，可计算该接头锻件的形状复杂系数S=0.259kg/0.450kg0.58 由于0.58介于0.32和0.63之间，故接头的形状复杂系数属级2.2.4 铸件的材质系数由于该接头材料45是碳的质量分数大于0.65%的钢，该锻件的材质系数属级。2.2.5锻件分模线形状根据锻件的形位特点，选择零件轴线方向为分模面。此分模面是对称的，分模线属平直分模线。2.2.6零件表面粗糙度 由零件图可知，各表面的粗糙度。查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量。3拟定接头工艺路线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

13、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。定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.选择定位基准：（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。因此，对于本零件选择零件的外圆柱端面为主要的定位粗基准。（2）精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后零件轴线为主要的定位精基准。3.2表面加工方法的确定 根据接头零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定

14、加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案外圆柱端面6.3粗车20的孔IT70.8钻，扩，铰，精铰50端面12.6粗车10的孔IT70.8钻，扩，铰，精铰6孔内表面6.3钻，扩28mm槽IT113.2粗铣半精铣3.3加工阶段的划分该接头加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车接头30外圆柱面及其端面、然后铣50端面3.4. 工序的集中与分散选用工序集中原则安排接头的加工工序。该接头的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提

15、高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。3.5. 工序顺序的安排（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准顶杆帽外圆柱端面。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面顶杆帽外圆柱端面、外圆柱表面、内孔表面和顶杆帽环形孔槽表面，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工顶杆帽外圆柱面，再加工内孔和环形孔槽。3.6. 确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

16、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。在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了接头的工艺路线。工序号工序名称机床装备刀具量具1粗车30外圆及其端面CA6140卧式车床端面车刀外圆车刀游标卡尺2铣50端面X51端铣刀游标卡尺3钻，扩，铰20孔Z525麻花钻，扩孔钻，铰刀游标卡尺4铣宽40mm的2端面X62三面刃铣刀游标卡尺5钻6孔Z525麻花钻游标卡尺6钻，扩，铰，精铰8孔Z525麻花钻，扩孔钻，铰刀游标卡尺7铣宽28mm的槽X62三面刃铣刀游标卡尺8精铰20孔Z525铰刀

17、卡尺9清洗清洗机10检查百分表、卡尺4.机床设备及工艺装备的选用4.1机床设备选用选用X62卧式式铣床、4.2工艺设备包括刀具、量具、夹具5工时和削用量的计算（1） 粗车30的端面和外圆确定端面最大加工余量：已知毛坯长度方向单边余量为1.5mm，则毛坯长度方向的最大加工余量为1.5mm,分两次加工,a=0.75mm计。长度加工方向取IT12级，取mm。确定进给量f:根据切削用量简明手册（第三版）（以下简称切削手册表1.4,当刀杆16mmX25mm, a=2mm时,以及工件直径为30时。f=0.50.7mm/r按C6201车床说明书（见切削手册表1.30）取f=0.5 mm/r计算切削速度: 按

18、切削手册表1.27,切削速度的计算公式为 V=(m/min)2.1式中, =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2。修正系数k见切削手册表1.28,即k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97所以V= =66.7(m/min)确定机床主轴转速 n=253(r/min)按机床说明书（见工艺手册表4.28）与253r/min相近的机床转速有230r/min及305r/min。现选取305r/min。如果选230m/min，则速度损失较大。所以实际切削速度 V=80m/min 计算切削工时，按工艺手册表6.2-1,取L=33mm, L=3mm, L=0mm,

19、 L=0mm t=0.236(min)工序二：铣左端面的切削用量及基本工时的计算1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序三：钻，扩，铰20的孔工步一钻孔至19确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工14孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z

20、525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步二：扩孔利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步3：铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为铣28mm槽卧式铣床X62选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一

21、次走刀内铣完，则5） 决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取6） 计算工时切削工时： ，则机动工时为铣40mm槽的切削用量及基本工时的计算同上，在此不再累述钻，扩，铰8孔的切削用量钻扩，铰20孔，在此不再累述其余钻孔也如上，6夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，

22、是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。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。我们设计铣宽28mm槽的铣床夹具。本夹具将用于X62卧式铣床上加工。6.1 问题的提出 本夹具主要用来加工宽28槽，有一定的精度要求和公差要求。28mm槽相对基准A垂直度为0.10，相对于基准B的对称度为0.10此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。怎样限制零件的自由度；因为我们加工的28mm槽相对于基准A的垂直度为0.10，因此我们可以采用已经加工好的基准A的20孔及其端面作为定位基准，其中端面限

23、制3个自由度，20限制2个自由度，这样空间的6个自由度我们限制了5个，还有一个旋转方向的自由度没有限制，我们采用活动手柄定位40mm的一侧面来限制空间的最后一个方向的自由度，这样空间的6个自由度都已经限制完了，我们就可以开始加工工件。怎样夹紧；因为我们设计的是大批量生产的，大批量生产就要求我们提高生产效率，节约劳动时间，为了实现这个目的，我们采用2个压板组成的铰链压板压紧，因为我们工件压紧的部分距离底面比较高，为了能更好的压紧工件，我们采用弯头移动压板，来缩短工件的压紧的距离。压板结构具体附图如下6.2 夹具设计 6.1.1定位基准的选择为了保证顶杆帽外圆柱表面和内孔的尺寸和公差要求，因此采用

24、20孔及其端面为定位基准。从而保证了加工部位的尺寸和位置要求。6.1.2切削力和夹紧力的计算（1）刀具： 采用锯片铣刀 80mm z=12,三面刃铣刀机床： x62卧式铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 （2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=8mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳

25、极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力7体会与展望通过这次课程设计我学会了更多专业知识，培养了实际操作和创新的能力。在过去的课程中，我们只是学习了一些重要的理论知识，而没有切合实际的练习与测试。在这次课程设计中我遇到了许多难题和问题，通过指导老师的耐心讲解和指导，我又重新学习了以往遗漏和没有完全掌握的知识。六点定位原理，看似很简单的几行字，但是如果结合实际的工件就要认真的分析，如何完全限制它的六个自由度不要产生过定

26、位和欠定位的情况。而夹紧装置的选择就要我们平时多留心和积累，掌握更多的典型夹紧装置，以便于在设计中灵活的运用。这次课程设计也是在为我们将来的课程设计打基础，为我们以后的工作积累更多的经验。在今后的学习中，我会更加努力，不仅努力学好专业知识而且要积累更多的设计经验。8参考文献1 陈宏钧,方向明,马素敏.典型零件机械加工生产实例M.北京:机械工业出版社,2004.82 王季琨,沈中伟,刘锡珍.机械制造工艺学M.天津:天津大学出版社, 2004.13 哈尔滨工业大学,上海工业大学.机床夹具设计J.上海:上海科学技术出版社,1991.34 李洪.机械加工工艺手册M.北京:北京出版社,1996.15 贵

27、州工学院机械制造工艺教研室.机床夹具结构图册J.贵州:贵州人民出版社,1983.66 龚定安,蔡建国.陕西科学技术出版社,1981.77 孟少农.机械加工工艺手册M.北京:机械工业出版社,1991.98 金属机械加工工艺人员手册.金属机械加工工艺人员手册M.s上海:上海科学技术出版社,1979.19 孙丽嫒.机械制造工艺及专用夹具J.北京:冶金工业出版社, 2003.910 杨叔子.机械加工工艺师手册M.北京:机械工业出版社, 2004.911 王绍俊.机械制造工艺设计手册M.哈尔滨:哈尔滨工业大学, 1981.512 刘文剑,曹天河,赵维缓.夹具工程师手册M.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987.1213 上海市金属切削技术协会.金属切削手册M.上海:上海科学技术出版社,1991.1014 邱仲潘.计算机英语M.北京:科学出版社,2004.9