機械制造技術課程設計星輪零件的加工工藝規(guī)程及鉆28孔夾具設計【全套圖紙】

1、遼寧工程技術大學課程設計15遼寧工程技術大學機 械 制 造 技 術 基 礎課 程 設 計全套圖紙，加153893706題 目：星輪零件的工藝規(guī)程及工裝設計 設計鉆直徑28孔的立式鉆床夾具班級：機械09-3班 姓名： 學 號： 0907100319 指導教師： 完成日期：2012年6月26日 摘 要本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。連接殼體的加工工藝規(guī)程及其鉆28螺紋孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的

2、工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。abstrctthis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine

3、 tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.the reduction gear box body components technological process and its the processing 28 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the

4、unit clamp design three parts. must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; after

5、that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the p

6、art, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement

7、.keywords: the craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重

8、要指標。連接殼體的加工工藝規(guī)程及其鉆m6螺紋孔的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 機械制造工藝及夾具課程設計任務書設計題目：星輪零件的工藝規(guī)程及工裝設計

9、設計鉆直徑28孔的立式鉆床夾具 設計要求：1.大批生產(chǎn)；2.盡量選用通用設備。 設計內(nèi)容： 1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.工藝過程卡片 1張 4.工序卡片 1張 5.夾具裝配圖 1張 6.夾具零件圖 2張 7.設計說明書 1份 班 級：機械09-3班 學 生： 隋 鑫 指導教師： 孫 遠 敬 2012年06月21日一、 零件的分析（一） 零件的工藝分析我所設計的零件是星輪，它位于各種機床的轉位機構中，像車床的可轉位刀架。主要起轉位時，使刀架轉到所需刀位后既可卡住鎖緊，不再轉動的作用。零件上的28孔與旋轉機構相連，中間的三個4、2孔則是用于定位卡緊的。，它大致一共可分為4個加工表面，而

10、這四組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這四組加工表面分述如下：1. 以45mm外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括：45k6mm、45f7的外圓，以及40k6mm的外圓面，三個外圓面粗糙度均為1.6。2. 以28mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：28h7的孔，以及28h7的兩個端面。主要是的28h7孔，粗糙度為0.8。3. 銑8×16的鍵槽這一組加工表面包括：此鍵槽的底面，粗糙度3.2的鍵槽內(nèi)壁。4. 以4、2孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：六個平面，其中三個大平面粗糙度為0.8，以及三個4和2的孔，4孔長11mm。這四組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：（1

11、） 4和2孔與粗糙度為0.8的平臺夾角為15°。（2） 45k6與40k6的同心度要求為0.06。由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。（一） 確定生產(chǎn)類型已知此零件年產(chǎn)量為5000件，每臺（輛）產(chǎn)品中 該零件的數(shù)量為1，備品率a%=3%,廢品率b%=0.5%。所以零件的生產(chǎn)綱領n=qm（1a）（1b）5176件/年,通過查表，得出該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。二、 工藝規(guī)程設計（一） 確定毛坯的制造形式及尺寸1 確定毛坯種類零件材料為40cr，考慮到該零件在車床中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為大批生產(chǎn)，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采

12、用錘上鋼質自由鍛鑄造。 2確定鍛件尺寸 星輪鍛造毛坯尺寸公差及及加工余量 單位(mm)項目及加工余量(單邊)尺寸公差備注厚度61表2-111.52.0 取(1.5)表2-13寬度45表2-101.52.0 取(1.8)表2-13寬度40表2-101.52.0 取(1.8)表2-13寬度64表2-101.52.0 取(1.8)表2-13孔徑28表2-102.0表2-14厚度14表2-111.52.0 取(1.5)表2-13注:備注中所選表格皆來自機械制造技術基礎課程設計指導教程3繪制鍛件零件圖：（附零件圖）。 （二） 基面的選擇 基準面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可

13、以使加工質量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取70的棒料外圓輪廓表面作為粗基準。采用70外圓面定位加工內(nèi)孔、外表面和端面可保證孔的壁厚均勻并與外表面同軸度較高，并能保證端面的垂直度。（2）精基準的選擇。根據(jù)星輪的技術要求和裝配要求，選擇星輪右端面和右側45f7外圓作為精基準，零件上的許多表面都可以采用它們作基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一

14、”原則。 （三） 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工序號工 名序 稱機床設備刀具量具1粗車，半精車兩端面臥式車床c618k車刀游標卡尺2鉆、擴，鉸中心孔立式鉆床字z535立式鉆床字z535游標卡尺3粗車,半精車，精車外圓和凸臺臥式車床c618k車刀游標卡尺4開槽臥式車床c618k切槽刀游標卡尺5銑64三個端面x60臥式銑床專用銑刀游標卡尺6磨64三個端面m315磨床專用磨刀游標卡尺7鉆孔，

15、擴孔立式鉆床字z535麻花鉆游標卡尺8銑鍵槽x60臥式銑床銑刀游標卡尺9中檢10熱處理11校正12清洗13終檢（四）機械加工余量、工序尺寸 零件材料為40cr，硬度190210hb，毛坯重量1.3kg，生產(chǎn)類型為大批量，棒料毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下 1左右端面：由表1-6，通過粗車，半精車達到要求，加工余量由鍛件得為1.5mm所以粗車余量為1.26mm，半精車為0.24mm,粗糙度為ra3.2.2內(nèi)孔（28）：由表2-28，孔28h7的鉆孔工序尺寸為26mm，鉆、擴28h7孔至27，粗鉸，精鉸到2828.021,ra0.8um。（

16、五）確立切削用量及基本工時工序一 車左右端面。1. 加工條件工件材料：40cr,b =980mpa， hb235，棒料加工要求：粗車，半精車星輪左右端面機床：臥式車床c618k。刀具：硬質合金鋼車刀,牌號yt5。選擇刀具前角o0°后角o15°，副后角o=10°。 2.選擇切削用量機床功率為10kw。查表4-2得f=0.152.65mm/r。由于切削量不大，選較小量f=0.8mm/r。2. 計算工時總工時t12*224s工序二 鉆、擴，鉸28h7孔。1. 加工條件工件材料：40cr,b =980mpa， hb235，棒料。加工要求：鉆、擴，鉸28h7孔。機床：立式鉆

17、床字z535。刀具：高速鋼莫氏麻花鉆，擴孔鉆。由表3-4，鉆頭直徑為26mm，切削速度16m/min。2. 切削用量1） 切削速度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2） 每轉進給量 機床功率為4.5kw。查切削手冊表5 f=0.250.36mm/r。選較小量f=0.25 mm/r。3） 計算切削速度 按表5-21，查得 vf16m/min， 4） 計算基本工時tm(2l1+l)/(fn)=(23+61)/18722s。由表5-16，ap=0.1mm,v=30m/min三、專用夾具設計直徑28孔的立式鉆床夾具為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需

18、要設計專用夾具。確定夾緊力要確定夾緊力的作用點，方向及大小三個要素。（1） ，定位基準的選擇 由于夾具對零件的夾緊和定位有重大影響，否則加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。由于星輪該零件外形比較均勻，所以加工直徑28的中心孔可以以下端（底）面為精基準，然后用v型塊這樣可以限制5個自由度，這樣加工可以保障加工孔的尺寸和精度要求。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度

19、）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。（二），切削力及夾緊力計算（1）刀具： 高速鋼麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀機床： 立式鉆床z535由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=26 代入上式，可得 f=927n 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) k=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用螺旋快速夾緊機構 由 其中

20、f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 f=+g g為工件自重 調(diào)節(jié)夾緊螺釘： 公稱直徑d=24mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅：許用應力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 s=3.54 取s=3.5 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，加工效率高。 使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾

21、具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構。（三），定位誤差分析（1） 定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為孔的定位銷，孔與銷間隙配合。 （2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： td=dmax-dmin 基準位移誤差y

22、由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便還有最小間隙（次間隙可以在調(diào)刀尺寸和對刀時消除） 由制造誤差引起的y(dmaxdmin)/2(dmin-dmax)/2=(0.023+0,020)/2=0.0215<0.08在垂直度要求范圍內(nèi)本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。 （四），鉆床夾具的裝配圖見附圖四、方案綜合評價與結論設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了