制定帶銅襯軸套零件的加工工藝設(shè)計銑20臺面的銑床夾具

1、機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 制定帶銅襯軸套零件的加工工藝， 設(shè)計銑20臺面的銑床夾具 。 專 業(yè)： 機電一體化技術(shù) 班 級： 11-2班 學 號： 1130320214 姓 名： 指導(dǎo)教師： 機械工程系2012年 11月 22日 目錄序言.3第1章 零件的分析.4 1.1零件的作用 .4 1.2零件的工藝分析 .4第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 .5 2.1確定毛坯的制造形式 .5 2.2基面的選擇 .5 2.3制定工藝路線 .6 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .6 2.5確定切削用量及基本工時 .7第3章 專用夾具設(shè)計 .9 3.1設(shè)計主旨 .9 3.2夾具設(shè)計 .9參考文獻

2、 .11致謝 .12 序言 機械制造工藝課程設(shè)計是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實習之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。通過本次課程設(shè)計，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉：1.能熟練運用機械制造工藝設(shè)計中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓練，應(yīng)當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質(zhì)

3、量的夾具的能力。就我個人而言，通過這次設(shè)計，基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計等。并學會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識，解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題，鞏固和加深了所學到的東西。并在設(shè)計過程中，學到了很多課堂上沒有學到的東西。 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 襯套軸是回轉(zhuǎn)類零件，主要用于和別的零件進行裝配。所以芯軸要有一定的配合精度以及表面接觸強度，還有要有足夠的剛度和耐磨性，以滿足使用要求。 1.2 零件的工藝分析 該零件是軸類零件，形狀不太復(fù)雜，尺寸精度要求比較高。如圖一，零件的主要技術(shù)要求分析如下： (1)

4、95的外圓和50的內(nèi)圓,都有很高的尺寸精度要求,主要是為了和其裝配件很好的裝配。 (2)在95的外圓切了一個槽,槽的兩面有一定的粗糙度要求。 (3)在95的端面上打了2個m8的螺紋孔,要注意他們的相互位置。 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為45鋼。由于零件不算是比較的復(fù)雜，所以這里采用煅件，零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鑄成型。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.2 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。 粗基準的選擇 對于一般的軸類零件而言，以外圓作為基準是完全合理的。按照有關(guān)粗基準

5、的選擇原則（即當零件又不加工表面時，應(yīng)以這些不加工的表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準），現(xiàn)在應(yīng)為都要加工就要結(jié)合加工工藝來確定粗基準，現(xiàn)取77的外圓作為粗基準，利用三爪卡盤裝夾。利用不完全定位來加工工件。 精基準的選擇 精基準就是以加工過的表面進行定位的基準。選擇精基準的時候 主要慮保證加工精度并且使工件裝夾得方便、準確、可靠 。因此要遵循以下幾個原則： 1.基準重合的原則 2.基準不變的原則 3.互為基準，反復(fù)加工的原則 4.自為基準的原則 5.應(yīng)能使工件裝夾方便穩(wěn)定可靠，夾具簡單 考慮以上原則和零件的尺寸和加工要求現(xiàn)主要考慮

6、基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。 工藝路線： 工序1：金屬型鑄造。 工序2：正火。 工序3：鉆48mm的孔，鉆10x75mm的孔，掉頭將 48的孔擴至54mm，鉆10x52的孔。 工序4：車平兩端面，粗車95mm。 工序5：半精車95mm外圓。 工序6：銑20mmx61mmx2.5mm臺面。 工序7：鉆3x10mm的孔。 工序8：鉆2x7.5mm的孔，擴至8。 工序9：去毛刺。 工序10：終檢。 工序11：入庫。 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛

7、坯尺寸的確定 “心軸”零件材料為灰100，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。 根據(jù)上述原始材料及加工工藝，分別確定個加工表面的機械加工余量工 1.序尺寸及毛坯尺寸如下： 外圓表面（95） 查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（以下簡稱工藝手冊）表2.2-14，其中鍛件重量為4kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為s1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取m1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）180315mm，其余量值規(guī)定為1.72.2mm，現(xiàn)取2.0mm。 2.外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差 查工藝手冊表2.2-25，其中鍛件重量為4kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為s1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取m1，鍛件輪廓尺寸（直徑方向）120180mm，

8、故長度方向偏差為（+1.2；-0.6）mm. 長度方向的余量查工藝手冊表2.2-25，其余量值規(guī)定為1.72.2mm,現(xiàn)取2.0mm。 3.m8螺紋孔 參照工藝手冊表2.3-20確定m8螺紋的底孔直徑為7。 2.5 確定切削用量及基本工時 工序3：銑20mmx61mmx2.5mm臺面。上偏差為0.2，下偏差為0。 采用高速鋼立銑刀，在wd=50mm,齒數(shù)z=5。則 ns= w dv p1000= 50 20 1000´´pr/min=127.4r/min 現(xiàn)選用x51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 wn=125r/min,故實際切削速度為 v= 1000 w wnd

9、p= 1000 125 50´´pmm/min=19.6mm/min 當wn=125r/min時，工作臺的每分鐘進給量mf 應(yīng)為 wzmznff=0.08´5´125mm/min=50mm/min 查表知，剛好有mf=50mm/min 切削工時：由于銑刀的直徑比工作表面窄，且是兩面，所以一刀就不可以銑完整個工作表面，于是可以用作圖法得出銑刀的行程 lll+=l3=330mm,所以得出切削工時mt= m fl3= 50 330mm/min=6.6mm/min 工步2：精銑，fz=0.08mm/ 齒（參考切削手冊表3-3） 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v=3

10、5m/min 采用高速鋼立銑刀，在wd=50mm,齒數(shù)z=8。則 ns= w dv p1000= 50 35 1000´´pr/min=223r/min 現(xiàn)選用x51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 wn=210r/min,故實際切削速度為 v= 1000 w wndp= 1000 210 50´´pmm/min=32.97mm/min 當nw=210r/min時，工作臺的每分鐘進給量mf 應(yīng)為 mf=wzznf=0.08´8´210mm/min=134.4mm/min 查表知，剛好有mf=130mm/min 切削工時：行程和粗

11、加工一樣 mt= m fl3= 130 330mm/min=2.53mm/min 第3章 專用夾具設(shè)計 3.1 設(shè)計主旨 本夾具主要用來銑20mmx61mmx2.5mm臺面，加工到工序時，后面的工序與本工序并沒有多大的技術(shù)要求。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率，降低勞動強度。 3.2 夾具設(shè)計 （1）問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具，經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計工序6銑削半圓筒外側(cè)面的夾具。 本工序的加工要求為：保證側(cè)面到中心距離為34mm，上偏差+1.6，下偏差+0.6。 未淬硬鋼實心毛坯上銑削的經(jīng)濟精度為it1112，表面粗糙度為

12、ra=12.5mm，在銑削夾具上加工時適當控制切削用量，可保證面的尺寸精度要求和表面粗糙度要求。 （2）夾具設(shè)計 1）定位方案及定位元件的確定與設(shè)計 1定位方案的確定 根據(jù)工序加工的要求，我將定位方案確定如下： 以底面為主要定位基準，限制3個自由度，以圓柱銷，限制2個自由度，已削邊銷，限制1個自由度。本方案是按照基準統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設(shè)計制造，裝卸工件比較方便，夾緊力方向指向定位元件剛性較大的方向。 2定位元件的設(shè)計 由零件圖可知，所銑的20臺面與零件中心孔軸線有尺寸要求，可以用中心凸臺定位，限制1個自由度，夾具的定位心軸限制4個自由度。 3定位誤差計算 夾具的主要定位元件為定位心軸

13、。所以該定位心軸的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為本零件在工作時相配的尺寸公差相同。 4夾緊力的計算 本工件采用立銑的方式，因此根據(jù)夾具設(shè)計手冊表1-2-7可得， 切削力pxkdfp7 .0667= d銑刀直徑 f每轉(zhuǎn)進給量(mm) kp修正系數(shù) 查表1-2-8可得，kp=0.4 pxkdf p7 .0667=667×4×0.360.7×0.4=522n 查機械設(shè)計手冊可得，摩擦因數(shù)22.0=m 理論夾緊力f= n npx 5.237222 .0522»=m 實際夾緊力fk=f×k k安全系數(shù)。 對于該工件的加工，安全系數(shù)k可按下式計算： k=1.0×

14、;1.0×1.0×1.3×1.0×1.0=1.3 實際夾緊力fk=2372.5×1.3=3084.25n 取實際夾緊力fk=3.5 k. 參考文獻 1. 吳拓:機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)書 第二版 ：機械工業(yè)出版社,2010 2. 陳于萍 權(quán)高曉康: 互換性與測量技術(shù) 第二版 高等教育出版社,2004 3. 蘭建設(shè)：機械制造工藝與夾具 機械工業(yè)出版社,2004 4. 惲達明：金屬切削機床 機械工業(yè)出版社,2005 5.陸劍中 周志明：金屬切削原理與刀具 機械工業(yè)出版社，2010.1（重?。?6.田培棠 石曉輝煌 米林：夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊 國防工業(yè)出版