機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計-手把零件加工工藝及鉆φ8孔夾具設(shè)計

目錄序言 序言制定手把的加工工藝，設(shè)計鉆孔至Ф7.8；粗鉸Ф7.8孔至Ф7.96；精鉸Ф7.96孔至Ф8的鉆床夾具，運用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)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。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，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(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。課程設(shè)計是我們對我所學(xué)知識的深入綜合性的總結(jié)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次課程設(shè)計之后，我得到一次綜合性訓(xùn)練，我在想我能在多個方面得到鍛煉。就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國建設(shè)打一個良好的基礎(chǔ)。全套圖紙加V信153893706或扣3346389411PAGE1.零件圖工藝性分析1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析手把，器物上手拿的地方，也是機(jī)械配件。圖1-1手把零件圖1.2零件技術(shù)條件分析手把共有四個加工表面，現(xiàn)分述如下：1.手把Ф36端面，粗糙度Ra6.32.手把Ф20兩端面，粗糙度Ra12.53.手把Ф21孔，粗糙度Ra1.64.手把Ф8孔，粗糙度Ra1.61.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)的工藝性是指所設(shè)計的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性與經(jīng)濟(jì)性。零件結(jié)構(gòu)工藝性審查如下所述：1.避免設(shè)置傾斜的加工面，以便減少裝夾次數(shù)。2.改為通孔或擴(kuò)大中間孔可減少裝夾次數(shù)，保證孔的同軸度。3.被加工表面設(shè)置在同一平面，可一次走刀加工，縮短調(diào)整時間。4.避免內(nèi)表面、內(nèi)凹面的加工，利于提高效率，保證精度。5.加工螺紋時應(yīng)留有退刀槽，或具有螺紋尾扣，以方便退刀。6.將支承面改為臺階式，將加工面鑄出凸臺、保留精加工面的必要長度，以減少加工面，提高效率，保證精度。7.避免在斜面上鉆孔，避免鉆頭單刃切削，防止刀具損壞和孔中心偏斜。8.避免深孔加工，改善排屑和冷卻條件。9.刀具應(yīng)易于加工切削部位，避免采用接長鉆頭等非標(biāo)準(zhǔn)刀具。2.毛坯選擇2.1毛坯類型手把零件材料為HT150，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.3-1常用毛坯的制造方法與工藝特點，采用金屬型澆注。2.2毛坯余量確定手把零件材料HT150，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.3-1常用毛坯的制造方法與工藝特點，選擇金屬型澆注，精度等級CT7~9，加工余量等級F。1.手把Ф36端面的加工余量手把Ф36端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4鑄件機(jī)械加工余量知，單邊加工余量Z=2.0，Ф36端面粗糙度Ra6.3，再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8平面加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度知，粗銑即可達(dá)其精度要求。2.手把Ф20兩端面的加工余量手把Ф20端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4鑄件機(jī)械加工余量知，單邊加工余量Z=2.0，Ф20端面粗糙度Ra12.5，再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8平面加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度知，粗銑即可達(dá)其精度要求。3.手把Ф21孔的加工余量手把Ф21孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，Ф21孔粗糙度Ra1.6，再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-8基孔制7級精度（H7)孔的加工，首先鉆孔至Ф19，再擴(kuò)Ф19孔至Ф20.8，接著粗鉸Ф20.8孔至Ф20.96，最后精鉸Ф20.96孔至Ф21。4.手把Ф8孔的加工余量手把Ф8孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，Ф8孔粗糙度Ra1.6，再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-8基孔制7級精度（H7)孔的加工，首先鉆孔至Ф7.8，再粗鉸Ф7.8孔至Ф7.96，最后精鉸Ф7.96孔至Ф8。2.3毛坯草圖圖2-1手把毛坯圖3.機(jī)加工工藝路線確定3.1加工方法分析確定1.所選擇的加工方法能否達(dá)到加工表面的技術(shù)要求。2.零件材料的性質(zhì)和熱處理要求例如，淬火鋼的精加工需要用磨削，因為一般淬火表面只能采用磨削。有色金屬的精加工因材料過軟容易堵塞砂輪而不宜采用磨削，需要用高速精細(xì)車和精細(xì)鏜等高速切削的方法。3.零件的生產(chǎn)類型。選擇加工方法必須考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。大批量生產(chǎn)應(yīng)選用生產(chǎn)率高和質(zhì)量穩(wěn)定的加工方法。例如，加工孔、內(nèi)鍵槽、內(nèi)花鍵等可以采用拉削的方法；單件小批量生產(chǎn)則采用刨削、銑削平面和鉆、擴(kuò)、鉸孔。

4.本廠現(xiàn)有設(shè)備狀況和技術(shù)條件。手把Ф36端面，采用銑削加工，Ф36端面表面粗糙度Ra6.3，一步銑削即可滿足其精度要求；手把Ф20兩端面，采用銑削加工，Ф20兩端面表面粗糙度Ra12.5，一步銑削即可滿足其精度要求；手把Ф21孔，采用鉆削加工；Ф21孔表面粗糙度Ra1.6，四步鉆削即鉆——擴(kuò)——粗鉸——精鉸方可滿足其精度要求；手把Ф8孔，采用鉆削加工，Ф8孔表面粗糙度Ra1.6，三步鉆削即鉆——粗鉸——精鉸方可滿足其精度要求。3.2加工順序的安排手把的加工包含：粗銑、鉆、擴(kuò)、粗鉸和精鉸等機(jī)構(gòu)加工工序，手把零件材料HT150，灰鑄鐵一般采用人工時效處理，加工完之后，再進(jìn)行拋丸處理，檢驗各加工表面是否達(dá)到要求，涂防銹漆，包裝、入庫。綜上所述，手把零件的工序安排：工序01：金屬型澆注工序02：人工時效處理工序03：銑Ф36端面工序04：銑Ф20兩端面工序05：鉆孔至Ф19；擴(kuò)Ф19孔至Ф20.8；粗鉸Ф20.8孔至Ф20.94；精鉸Ф20.94孔至Ф21工序06：鉆孔至Ф7.8；粗鉸Ф7.8孔至Ф7.96；精鉸Ф7.96孔至Ф8工序07：去毛刺工序08：檢驗至圖紙要求工序09：包裝、入庫3.3定位基準(zhǔn)選擇如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。故選用手把Ф18外圓作為定位粗基準(zhǔn)。當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。故采用手把Ф36端面和Ф21孔定位。4.工序尺寸及其公差確定加工表面尺寸及公差/mm精度等級表面粗糙度Ra/加工方案備注Ф36端面Ф36IT8Ra6.3粗銑表1.4-8Φ20兩端面Ф20IT8Ra12.5粗銑表1.4-8Φ21H7孔Φ21H7IT7Ra1.6鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸表1.4-7Φ8H7孔Φ8H7IT7Ra1.6鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸表1.4-75.設(shè)備及其工藝裝備確定工序03：銑Ф36端面，刀具：圓柱銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專用夾具；機(jī)床：立式銑床X52K工序04：銑Ф20兩端面，刀具：圓柱銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專用夾具；機(jī)床：立式銑床X52K工序05：鉆孔至Ф19；擴(kuò)Ф19孔至Ф20.8；粗鉸Ф20.8孔至Ф20.94；精鉸Ф20.94孔至Ф21，刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專用夾具；機(jī)床：立式鉆床Z525工序06：鉆孔至Ф7.8；粗鉸Ф7.8孔至Ф7.96；精鉸Ф7.96孔至Ф8，刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專用夾具；機(jī)床：立式鉆床Z5256.切削用量及工時定額確定工序03：銑Ф36端面1.選擇刀具刀具選取圓柱銑刀，，圓柱銑刀齒數(shù)2.決定銑削用量①決定銑削深度②決定每次進(jìn)給量及切削速度按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝600r/min時按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計算工時式中=式中注：為工作臺的水平進(jìn)給量，mm/min≈4.3mm+（1~3）mm≈(5.3~7.3）mm0.394min工序04：銑Ф20兩端面1.選擇刀具刀具選取圓柱銑刀，，圓柱銑刀齒數(shù)2.決定銑削用量①決定銑削深度②決定每次進(jìn)給量及切削速度按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝600r/min時按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，X52K機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計算工時式中=式中注：為工作臺的水平進(jìn)給量，mm/min≈4.3mm+（1~3）mm≈(5.3~7.3）mm0.517min工序05：鉆孔至Ф19；擴(kuò)Ф19孔至Ф20.8；粗鉸Ф20.8孔至Ф20.94；精鉸Ф20.94孔至Ф21工步一：鉆孔至Φ19確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動工時為 工步二：擴(kuò)Φ19孔至Φ20.8利用擴(kuò)孔鉆將Φ19孔至Φ20.8，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取則主軸轉(zhuǎn)速為，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動工時為工步三：粗鉸Ф20.8孔至Ф20.94確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動工時為工步四：精鉸Ф20.94孔至Ф21H7確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動工時為工序06：鉆孔至Ф7.8；粗鉸Ф7.8孔至Ф7.96；精鉸Ф7.96孔至Ф8工步一：鉆孔至Φ7.8確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)15，P159，表4.2-14知，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)15，P160，表4.2-16，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)15，P159，表4.2-15，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動工時為 工步二：粗鉸Φ7.8孔至7.96確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)15，P159，表4.2-14知，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)15，P160，表4.2-16，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)15，P159，表4.2-15，取 故實際切削速度為切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動工時為工步三：精鉸Φ7.96孔至Φ8H7確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)15，P159，表4.2-14，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)15，P160，表4.2-16，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)15，P159，表4.2-15，取 故實際切削速度為切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機(jī)動工時為7.工藝設(shè)計總結(jié)本設(shè)計中是對手把零件加工工藝的編制，使對零件加工過程的設(shè)計有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對某幾個工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。通過做這次的設(shè)計，使對專業(yè)知識和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。8夾具設(shè)計8.1工序尺寸精度分析手把鉆Ф8孔夾具，手柄Ф8孔精度等級H7，查表知Ф8孔公差為，粗糙度Ra1.6。8.2定位方案確定選用已加工的Ф36端面、Ф21H7孔及Ф18外圓定位。8.3定位元件確定常用的定位元件有支承板、支承釘、A型固定式定位銷、B型固定式定位銷、定位銷、固定V型塊等，此夾具采用工件Ф36端面、Ф21H7孔及Ф18外圓，對應(yīng)的定位元件為：A型固定式定位銷、定位銷。8.4定位誤差分析計算1.基準(zhǔn)位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。工件以Φ21H7孔在軸上定位鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7孔，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動誤差，其變動量即為最大配合間隙。按下式計算式中——基準(zhǔn)位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.027mm2.基準(zhǔn)不重合誤差加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為=式中——基準(zhǔn)不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=8.5夾具總裝草圖圖8-1裝配圖結(jié)論這次課程設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計。這次課程設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)