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機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：CA10B解放汽車中間軸軸承支架零件的 機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 學(xué)生：吳林聰 學(xué)號：200911413226 班級：_工業(yè)1092 指導(dǎo)教師：__鐘羅杰____ 廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院機械系 2012年1月10日 目錄 序 言 3 一、零件的分析 3 〈一〉零件的作用 3 〈二〉零件的工藝分析 4 二、工藝規(guī)程的設(shè)計 5 <一> 確定毛坯的制造形式 5 <二> 基準(zhǔn)的選擇 5 <三> 制定工藝路線 6 <四> 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 <五> 切削用量以及機床的確定 9 三、 零件專用夾具的設(shè)計 12 <一> 設(shè)計方案的確定 12 <二> 夾緊力的分析 13 <三> 精度的分析 13 四．課程設(shè)計總結(jié) 14 參考書目 15 序 言 課程設(shè)計是《機械制造裝備設(shè)計》課程的一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是在我們學(xué)完了《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)<含夾具設(shè)計>》、《機械設(shè)計》、《機械制造裝備基礎(chǔ)》等專業(yè)基礎(chǔ)課之后進行的。其目的在于，通過機床主傳動設(shè)計和成型刀具的設(shè)計，使學(xué)生受到方案比較、結(jié)構(gòu)分析、零件計算、機械制圖、技術(shù)條件編寫及技術(shù)資料查詢等方面的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)初步具有機床部件和工具的設(shè)計能力。 對我們來講，我將會抓住這樣一次難得的機會，繼續(xù)鞏固我們已經(jīng)學(xué)過的《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等課程；不斷提高自己的發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力；為明年的畢業(yè)設(shè)計及今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 最后，感謝老師對我們的指導(dǎo)！ 一、零件的分析 〈一〉零件的作用 題目給出的是CA10B解放牌汽車中間軸軸承支架，它的主要作用是（1)起到穩(wěn)固滾子的作用 (2)在安裝時起到固定滾珠的作用,利于安裝。要求零件的配合符合要求。 （軸承的正面觀察圖） 〈二〉零件的工藝分析 零件的加工過程中，要保證零件上部的折彎部分在豎直方向與140孔成5.5的夾角，同時要保證支架兩側(cè)板的平面與水平面成30的夾角，孔中心到頂小孔所在平面的距離為40mm，且每孔中心線與豎直方向零件的夾角成60°夾角。要保證以上尺寸要求，先將的內(nèi)孔和端面加工完成，再以內(nèi)孔和端面為定位基準(zhǔn)對上凸臺表面進行加工，最后以內(nèi)孔，端面，和上13的小孔（一面兩銷）為定位基準(zhǔn)，加工支架兩側(cè)板，其中主要加工面粗糙度為6.3μm，其余表面粗糙度為50μm. 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 50+00.4 IT12 50 粗銑 1400+0.26 IT9 6.3 粗銑-半精銑 13+00.4 IT12 50 鉆 二、工藝規(guī)程的設(shè)計 <一> 確定毛坯的制造形式 零件的材料為HT200,故它的零件承受的沖擊載荷不是很大，且零件的輪廓尺寸較大，又是大批量生產(chǎn)，而且表面粗糙度質(zhì)量要求也不是很高，故可采用鑄件，以提高生產(chǎn)效率和效益。 <二> 基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。 1． 粗基準(zhǔn)的選擇 先選取155外圓為定位基準(zhǔn)，利用三爪卡盤為定位元件，銑155兩端面，再以155外圓為定位基準(zhǔn)，利用三爪卡盤為定位元件，銑內(nèi)孔。 2． 精基準(zhǔn)的選擇 以內(nèi)孔，155端面，13孔（兩面一銷）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。 <三> 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機床以及專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便生產(chǎn)成本盡量降低。 工序號 工藝名稱 機床設(shè)備 刀具 量具 1 粗銑一端面 立式銑床 莫氏錐柄立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 粗車，半精車內(nèi)孔Φ140H7 臥式車床 硬質(zhì)合金車刀 游標(biāo)卡尺 3 銑削中間凸平面 立式銑床 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 4 鉆中間孔 立式鉆床 高速鋼麻花鉆 游標(biāo)卡尺 5 粗銑兩側(cè)平面 立式銑床 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 6 鉆側(cè)平面的孔 立式鉆床 高速鋼麻花鉆 游標(biāo)卡尺 7 鉆圓柱上的孔 立式鉆床 高速鋼麻花鉆 游標(biāo)卡尺 8 測量,檢查 鉗工臺 9 清洗 清洗機 10 終檢 <四> 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CA10B中間軸軸承支架零件材料為HT200,生產(chǎn)類型為大批量 產(chǎn).根據(jù)上訴資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下: 155兩端面： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩表面之間的厚度為50mm+2mm=52mm厚; 140內(nèi)孔的加工： 參照<<機械加工工藝手冊>>,其加工余量為0.5mm,粗鏜0.4mm,精鏜0.1mm,故毛坯的尺寸為140mm-0.5mm=mm; 銑中凸臺面： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯凸臺平面的厚度為12mm+2mm=14mm; 鉆中間?13的孔： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其進行鉆孔; 銑側(cè)兩平面： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩側(cè)平面的厚度為12mm+2mm=14mm; 鉆兩側(cè)平面孔： 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其進行鉆孔; 鉆圓柱面上兩小孔 參照<<機械加工工藝手冊>>,因其公差等級要求比較低(兩孔軸線之間的距離為32±0.1mm,兩孔的直徑為,故可直接對其進行鉆孔; <五> 切削用量以及機床的確定 1. 銑兩端面,選用X52-K立式銑床,采用鑲齒套式面銑刀=16mm,z=3,切削速度:參考有關(guān)手冊,V=37m/min.進給量為0.5mm/r;． （1）背吃刀量ap =１mm （2）進給量由《指導(dǎo)》表５－１１，按Φ２５，齒數(shù)為５的立銑刀，選fz=0.05mm/z 　f=0.05×5=0.25mm/r （3）銑削速度 由表5—13查得 v=68m/min 由式5—1 由表4—15取n=1225r/min 實際 ２. 時間定額 當(dāng)1225r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為 =0.25×10×1225＝3137.5（mm/min） 切削工時： 由于是精銑，故整個銑刀刀盤必需銑過整個工件，可得出銑刀的行程mm,則機動工時為 t= 2. 粗車140mm內(nèi)孔, 選用C-620-1臥式車床,采用硬質(zhì)合金車刀,d=25mm,車銷速度:參考有關(guān)手冊V=25m/min,進給量為0.5mm/r; 半精車140mm內(nèi)孔,選用C-620-1臥式車床,采用硬質(zhì)合金車刀,d=25mm,車銷速度:參考有關(guān)手冊V=20m/min,進給量為0.2mm/r １、切削用量 （1）背吃刀量ap =1mm （2）進給量由《指導(dǎo)》表５－２，選fz=0.８mm/r （3）銑削速度 由表5—２查得 v=５０m/min 由前面已知毛坯的加工余量為５所以最大加余量為６.２mm,粗加工余量為５mm,據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時粗車.取,一次加工 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 5）切削工時，按《指導(dǎo)教程》表5-39 mm 6）切削工時，按《指導(dǎo)教程》表5-39 mm 3. 銑中間凸平面,選用X51立式銑床, 采用w18Cr4V立銑刀,=16mm,z=3,切削速度:參考有關(guān)手冊,V=37m/min.進給量為0.25mm/r; 4. 鉆中間直徑為13的孔,選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關(guān)手冊,V=23m/min.進給量為0.3mm/r; １、切削用量 １）背吃刀量　取ap =2mm　 ２）進給量　 由表5－２２查得 f=(0.10～0.20)mm/r, 結(jié)合表４－１０選f＝0.10mm/r ３）切削速度　由表5－２２，v可取m／min，　 由式５－１n==r/min，參照表４－９，取n=960r/min實際v==m/min 　　２、時間定額 　　１２mm ３mm 3mm =min 5. 銑支架兩側(cè)平面,選用X51臥式銑床采用w18Cr4V面銑刀,=16mm,z=3,切削速度:參考有關(guān)手冊,V=50m/min.進給量為0.25mm/r; 6. 鉆支架兩側(cè)平面小孔, 選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關(guān)手冊,V=23m/min.進給量為0.3mm/r; 7. 鉆圓柱面上兩小孔, 選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=7.2mm, 切削速度:參考有關(guān)手冊,V=18m/min.進給量為0.2mm/r. 三、 零件專用夾具的設(shè)計 　本次課程設(shè)計所設(shè)計的是銑銷CA10B解放牌汽車中間軸軸承支架兩側(cè)平面的專用夾具.其具體設(shè)計思路及方案如下: <一> 設(shè)計方案的確定 根據(jù)所加工零件是中間軸軸承支架，其加工數(shù)量是屬于大批量生產(chǎn)，為了提高勞動生產(chǎn)率，并能夠保質(zhì)保量生產(chǎn)，降低勞動強度，則需要設(shè)計專用夾具。 由于此加工工序較多，經(jīng)過與同組人協(xié)商決定，由本人設(shè)計第1道工序，銑的孔端面的專用夾具，此夾具將用在立式銑床Ｘ52k中。刀具為莫氏錐柄立銑刀，材料為硬質(zhì)合金。 問題的提出：本夾具使用來加工的孔端面，此孔的加工精度的高低，有助以后工件加工的定位夾緊，所以對其有一定的技術(shù)要求。 面Ｂ作為主要定位基準(zhǔn)。 1． （１）定位方案 　　工件以Φ140孔端平面為定位基準(zhǔn)，并在孔外圓用固定Ｖ型塊及在工件旁側(cè)加一擋銷實現(xiàn)完全定位。其中定位平面限制工件三個自由度，固定Ｖ型塊限制兩個自由度，擋銷限制一個自由度。 次方案的定位誤差只與夾具和對刀裝置的制造誤差有關(guān)。因此，定位方案合理。 （２）夾緊機構(gòu) 　　　采用手動夾緊，通過手柄拉桿機構(gòu)帶動浮動Ｖ型壓頭壓緊工件，實現(xiàn)夾緊。 （３）對刀裝置 　　　采用圓形對刀塊及平塞尺對刀。 （４）夾具與機床連接元件 　　　采用兩個標(biāo)準(zhǔn)定位鍵，固定在夾具體地面的同一直線位置的鍵槽中，用于確定銑床夾具相對于機床工作臺進給方向的正確位置。并保證定位鍵的寬度與機床工作臺T型相匹配的要求。 （５）夾具體 　　通過夾具體把夾具各組成部分聯(lián)結(jié)起來。 見銑Φ140兩端面專用銑床夾具裝配圖 四．課程設(shè)計總結(jié) 首先我們由衷的感謝老師提供我們這樣一個鍛煉自己的機會，進過這十幾天的學(xué)習(xí)，本次的課程設(shè)計就結(jié)束了，不過至今我感慨萬分。的確，從選工序開始，從理論到實踐，可以說是苦多于甜，有些東西根本很難下手，但還是學(xué)到了很多的東西。這次課程設(shè)計的確顯得有點心有余而力不足，很多準(zhǔn)備不是很充分 我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊。必須發(fā)揮團隊協(xié)作的精神，團隊協(xié)作是我們實訓(xùn)成功的一項非常重要的保證，并且這次的課程設(shè)計也正好鍛煉了我們這一點，這也是非常寶貴的。程設(shè)計完滿結(jié)束，總的來說，進過這門課的學(xué)習(xí)收獲還是相當(dāng)大的。 參考書目 [1]《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》　鄒青主編，機械工業(yè)出版社，2006.7第一版。 [2]《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》　于駿一　鄒青主編，機械工業(yè)出版社，2007.1第一版。 [3]《機械制造裝備設(shè)計》　馮辛安主編，機械工業(yè)出版社，2006.6第二版。 [4]《工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)》　呂廣庶　張遠明主編，高等教育出版社，2001.9第一版。 [5]《互換性與技術(shù)測量》　廖念釗　古瑩菴　莫雨松　李碩根　楊興駿主編，中國計量出版社，2000.1第四版。 [6]《畫法幾何與機械制圖》　馮開平　左宗義主編，華南理工大學(xué)出版社，2001.9第一版。 [7]《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》 上海柴油機廠工藝設(shè)備研究所編，機械工業(yè)出版社，1984.12第一版