工藝裝備課程設(shè)計(jì)說明書

1、工藝裝備課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)撥叉零件的加工工藝規(guī)程及鏜55孔的專用夾具設(shè)計(jì) 學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)： 機(jī)制 班級(jí)： 二班 指導(dǎo)教師： 學(xué)生姓名： 2014年 07月 10 日 目錄第1章 緒論.1 1.1 課程設(shè)計(jì)的目的和意義.1 1.2 機(jī)械制造工藝與夾具的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀.2第2章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì).3 2.1 零件的工藝分析.3 2.2 選擇毛坯種類及制造方法.4 2.3 擬定零件的機(jī)械加工工藝過程.4 2.3.1 選擇定位基準(zhǔn).5 2.3.2 選擇加工方法.5 2.4 工序設(shè)計(jì).5 2.4.1 選擇機(jī)床和工藝裝備.5 2.4.1 確定加工余量及工序尺寸.6 2.4.3

2、確定切削用量.6 2.4.4 確定工時(shí).6 2.5 填寫工藝文件.7第3章 專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì). .7 3.1 定位方案的確定和定位元件的選擇.7 3.2 夾緊方案的確定和夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).8 3.3 夾具體的設(shè)計(jì).9 3.4 繪制夾具裝配圖.10參考文獻(xiàn) .11第1章 緒 論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的和意義（1） 設(shè)計(jì)目的： 機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用過去所學(xué)過的全部課程，另外也為搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)做一次綜合訓(xùn)練。學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)在下述各方面得到鍛煉： （1）能

3、熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)課程中的基本理論，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線合理安排等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 （2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)掌握如何根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理，又能保證加工質(zhì)量的夾具來。 （3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱出處，能夠做到熟練應(yīng)用。（2） 設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)題目一律定為：設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及 工序的專用機(jī)床夾具。 生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批大量生產(chǎn)。 設(shè)計(jì)成果包括以下幾項(xiàng)： 繪制原始零件圖1張 編制機(jī)械加工工藝過程卡片1張 編制機(jī)械加工工序卡片 1張 繪制夾具總裝配圖

4、 1張 繪制夾具主要零件圖（非標(biāo)準(zhǔn)件） 12張 撰寫設(shè)計(jì)說明書 1份 1.2機(jī)械制造工藝與夾具的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 改革開放以來，機(jī)械工藝充分利用國(guó)內(nèi)外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃的進(jìn)行企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠技術(shù)進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平以及經(jīng)濟(jì)效益有了很大的提高，為繁榮國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、擴(kuò)大出口創(chuàng)匯、推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起了重要作用。制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以時(shí)間驅(qū)動(dòng)為特征的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別是像撥叉類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了重大問題，在現(xiàn)階段撥叉類零件的加工還沒有達(dá)到現(xiàn)代自動(dòng)化的加

5、工水平。在批量的生產(chǎn)中，它的加工工藝還需要人工畫線的方法來保證其精度，而對(duì)工件的裝夾也是通過人工的方法進(jìn)行的，因此，我國(guó)對(duì)撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求，使多品種、中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。目前，大批量生產(chǎn)正逐漸成為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)新的生產(chǎn)模式，在這種模式中，要求加工機(jī)床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、降低生產(chǎn)成本，所以，按手動(dòng)夾緊的方法已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，而氣動(dòng)、液壓夾緊等夾具正是適應(yīng)這一生產(chǎn)模式的工裝設(shè)備。它對(duì)縮短工藝

6、裝備的設(shè)計(jì)、制造周期起到至關(guān)重要的作用，國(guó)外為了適應(yīng)這種生產(chǎn)模式，也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，并作為機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展。 第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1零件的工藝分析撥叉831006是機(jī)床變速箱中的一個(gè)重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和側(cè)面有精度要求，此外還有小頭孔上的槽要求加工，對(duì)精度有一定的要求。撥叉的底面、大頭孔兩側(cè)面和大頭孔內(nèi)壁粗糙度要求都是ra3.2，所以都要求精加工。其大頭孔軸和側(cè)面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽兩側(cè)面有平行度公差和對(duì)稱度公差要求等。因?yàn)榱慵某叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)

7、器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響性能與工作壽命，因此它們的加工必須保證精度要求。由撥叉零件圖可知本零件共有5組加工面如下：（1） 以孔為中心的一組表面（2） 以孔為中心的一組加工表面（3） 零件的下底面（4） 圓柱面上的斜面（5） 零件下底面的槽的三個(gè)面其中孔的兩端面以及的槽的兩個(gè)側(cè)面都與孔有一定的位置要求，分別為孔的兩端面與孔軸線的垂直度誤差為0.1mm，槽的兩側(cè)面與孔軸線的垂直度誤差為0.08mm。由以上分析可知，在選擇各表面、孔及槽的加工方法進(jìn)行零件的加工可選擇加工其中一組便面，然后借助夾具加工其余表面。 圖 2-12.2 選擇毛坯種類及制造方法零件材料為ht200，即為灰鑄鐵，考慮到車床在

8、加工中的變速雖然不像其他機(jī)器那么頻繁。但是，零件在工作過程中，也經(jīng)常要承受變載荷及沖擊性載荷，且它的外形復(fù)雜，不易加工。因此，應(yīng)該選用鑄件以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證精度，由于零件的年生產(chǎn)量為5000件已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用金屬性鑄造，這樣可以提高生產(chǎn)率，保證精度。2.3 擬定零件的機(jī)械加工工藝過程2.3.1 選擇定位基準(zhǔn) 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以讓加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1） 粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基

9、準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取25孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊壓板壓住這兩個(gè)40作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車削。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。2.3.2 選擇加工方法 孔選擇采用鏜加工，采用臥式鏜床。2.4 工序設(shè)計(jì)綜合考慮得出以下工序設(shè)計(jì)工序號(hào)工序內(nèi)容工序一鑄造連體砂 清砂工序二時(shí)效處理工序三粗、精銑40圓柱右端面工序四鉆、擴(kuò)、

10、鉸25孔工序五粗、精銑55孔兩側(cè)面工序六粗、精鏜55孔工序七粗、精銑下平面工序八粗、精銑3240平面工序九粗、精銑16mm槽工序十粗銑40圓柱斜平面工序十一切斷工序十二去毛刺工序十三檢查2.3.1選擇機(jī)床和工藝設(shè)備選擇ca6140臥式鏜床 工藝設(shè)備中 ，刀具選擇鏜刀，量具選擇游標(biāo)卡尺，夾具選擇專用夾具2.3.2確定加工余量及工序尺寸，切削用量以及工時(shí)粗、精鏜孔刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：yt5（1） 粗鏜孔 切削深度：，毛坯孔徑。 進(jìn)給量：刀桿伸出長(zhǎng)度取， 切削速度：取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 行程次數(shù)：

11、 機(jī)動(dòng)時(shí)間：（2） 精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削深度： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： ，取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序的總機(jī)動(dòng)時(shí)間 第三章 專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)3.1定位方案的確定與定位元件的選擇由零件圖可知，圓弧對(duì)孔有中心距要求，可以選擇2個(gè)定位銷來定位孔來間接定位孔，為了適應(yīng)工件上的兩孔一起定位的需要，應(yīng)該選擇其中一個(gè)定位銷采用削邊定位銷（菱形銷）。3.2 夾緊方案的確定與夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于是鏜孔，切削力較小，所以手動(dòng)夾緊就能滿足要求。這里采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，

12、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單也就能起到夾緊作用切削力與壓緊力的計(jì)算：切削刀具：硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀，則主切削力 式中： 2mm，55.6m/min，f0.5mm/r，查表22-1 計(jì)算結(jié)果 = 1752.74n徑向切削力 式中： 2mm，55.6m/min，f0.5mm/r，查表22-1 計(jì)算結(jié)果 = 598.03n走刀力 式中： 2mm，55.6m/min，f0.5mm/r，查表22-1 計(jì)算結(jié)果 = 1073.55n選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力n應(yīng)為 式中，和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，0.5。 壓板用螺母擰緊，由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-23得螺母擰緊力根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為 此時(shí)已大于所需的夾緊力，故本夾具可安全工作。3.3 夾具體的設(shè)計(jì) 圖 3-33.4繪制夾具裝配圖圖3-4 參考文獻(xiàn)1趙家奇,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10.（2012.1重?。?張耀宸，機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)