閥蓋夾具的機械加工工藝規(guī)程制訂及夾具設計,夾具,機械,加工,工藝,規(guī)程,制訂,制定,設計 機械制造技術基礎 課程設計說明書 學 院： 機械電子工程系 專 業(yè)： 姓 名： 學 號： 2020年12月 摘　要 設計“閥蓋”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，并繪制出調(diào)速杠桿零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設計說明書。 通過該課程設計，將所學理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合， 鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨立地分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設計能力，為今后的畢業(yè)設計及對自己未來將從事的工作進行了一次適應性訓練，從而打下了良好的基礎。 本設計可以提高生產(chǎn)的效率，提高公司利潤。可以更精確的加工零件，也方便了操作者。 Abstract Design: Design "valve cover" of mechanical parts and order processing technology and equipment, and spare parts to map out plans speed lever, rough maps, fixture assembly plans to fill in the card technology, the preparation of curriculum design specification. Design significance: the adoption of the curriculum design, the theory and practice of production, tempered their own analysis of issues, problem-solving skills, I am in the process of analyzing and solving independent parts Machinery Manufacturing Technology, a machine tool design Fixture for the typical process equipment, and improve the structure of design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of a adaptability training, thus laying a good foundation. II 目 錄 1課程設計的題目································1 2課程設計時間··································1 3課程設的目的及其要求··························1 3.1課程設計的目地······························1 3.2課程設計的內(nèi)容要求··························1 4設計內(nèi)容······································2 4.1零件的工藝分析······························2 4.2零件的生產(chǎn)類型······························2 4.3選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖··········2 4.3.1選擇毛坯··································2 4.3.2確定機械加工余量··························3 4.3.3確定毛坯尺寸······························3 4.3.4設計毛坯··································3 4.4選擇加工方法，制定工藝路線··················3 4.4.1定位基準的選擇····························3 4.4.2零件表面加工方法的選擇····················3 4.4.3制定工藝路線······························5 4.5加工設備及刀具、夾具、量具的選擇············5 4.5.1選擇加工設備與工藝裝備····················5 4.5.2確定工序尺寸（工序Ⅸ）·····················6 4.6切削用量的選擇······························6 4.7基本加工時間的確定··························8 5夾具設計······································8 5.1定位方案····································8 5.2夾緊機構(gòu)····································8 5.3導向裝置····································8 5.4夾具與機床連接元件··························9 6心得體會······································9 7參考文獻······································9 1、課程設計的題目 閥蓋夾具的機械加工工藝規(guī)程制訂及夾具設計 2、課程設計時間 2020年12月7日——2020年12月20日 3、課程設計的目的及其要求 3.1 課程設計的目地 機械加工工藝課程設計是機械類學生在學完了機械制造技術，進行了生產(chǎn)實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本課程設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產(chǎn)工藝問題的能力，使學生進一步鞏固有關理論知識，掌握機械加工工藝規(guī)程設計的方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。 另外，這次課程設計也為以后的畢業(yè)設計進行了一次綜合訓練和準備。通過本次課程設計，應使學生在下述各方面得到鍛煉： 3.1.1 熟練的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關先修課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。從而培養(yǎng)制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力。 3.1.2 通過夾具設計的訓練，進一步提高夾具結(jié)構(gòu)設計(包括設計計算、工程制圖等方面)的能力。 3.1.3 熟悉有關標準和設計資料，學會使用有關手冊和數(shù)據(jù)庫。 3.1.4 在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。 3.2課程設計的內(nèi)容要求 3.2.1對零件圖進行工藝分析。 3.2.2對零件進行分析后，初步擬定工藝路線、確定切削余量、繪制零件的毛坯圖，填寫機械加工工藝過程卡。 3.2.3進行切削用量、機械加工時間等的計算和查表。 3.2.4填寫機械加工工序卡片。 3.2.5對指定工序提出工裝設計任務書。 3.2.6根據(jù)工裝設計任務書（教師指定）進行機床專用夾具設計，包括設計方案的確定、結(jié)構(gòu)設計、定位誤差和夾緊力的計算，繪制夾具裝配圖、零件圖等等。 3.2.7編寫課程設計說明書。 3.2.8進行課程設計答辯。 4、設計內(nèi)容 4.1零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是閥蓋需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： （1）左右端面粗糙度為25，孔φ35，粗糙度為12.5，此孔為加工其他孔的基準。孔φ35內(nèi)表面，粗糙度為12.5，孔φ20，粗糙度為25。 （2）φ41外圓面，粗糙度為25；φ50外圓，粗糙度為12.5，；φ50外圓右端面，粗糙度為12.5；φ53外圓右端面，粗糙度為25；φ53外圓，粗糙度為25；φ53外圓左端面，粗糙度為25 （3）孔φ14H8，粗糙度為12.5；根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的孔，上述各孔的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 4.2零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)綱領：屬中批量生產(chǎn)。 4.3選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖 4.3.1選擇毛坯 該零件材料為鑄鋼，零件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學性能，保證零件工作可靠，故采用模鍛成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應該的。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。 4.3.2確定機械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)，查2-28表得。 鍛件孔的精鉸：0.05mm.粗鉸：0.95mm.鉆：0.94mm. 4.3.3確定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 4.3.4設計毛坯 （1）確定圓角半徑 查表得： 外圓角半徑 r=2.5mm 內(nèi)圓角半徑 R=8mm （2）確定模鍛斜度 查表得： 模鍛斜度為：5°～10°。 4.4選擇加工方法，制定工藝路線 4.4.1定位基準的選擇 粗基準的選擇：按有關基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準。 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的Φ12H7孔為精基準。 4.4.2零件表面加工方法的選擇 （1）左右端面，為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra25，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，需進行粗銑。 （2）Φ35孔，公差等級為IT11，表面粗糙度為Ra12.5，需進行鉆和粗鉸。 （3）Φ35內(nèi)表面，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra12.5，用平面锪鉆。 （4）Φ20孔，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra25，需進行鉆。 （5）φ41外圓面，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra25，粗車即可。 （6）φ50外圓右端面，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為12.5，對φ35H11孔的垂直度為0.05，采用粗車，半精車。 （7）φ50外圓，公差等級為IT11，粗糙度為12.5，采用粗車，半精車。 （8）φ53外圓右端面，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為25，粗車即可。 （9）φ53外圓，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為25，粗車即可。 （10）φ53外圓左端面，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為25，粗車即可。 （11）M36外螺紋，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，采用粗車。 （12）φ28.5孔，公差等級為IT8，粗糙度為12.5，采用鉆，鉸。 （13）φ28.5孔右端面，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為12.5，用平面锪鉆。 （14）倒角，粗糙度為25，粗車即可。 （15）4-φ14孔，為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra12.5，需進行鉆。 4.4.3制定工藝路線 工序Ⅰ：粗銑左右兩水平端面。 工序Ⅱ：鉆、粗鉸Φ35的孔。 工序Ⅲ：锪鉆鍃平Φ35內(nèi)表面。 工序Ⅳ：鉆Φ20的孔。 工序Ⅴ：粗車φ41外圓面。 工序Ⅵ：粗車、半精車φ50外圓右端面。 工序Ⅶ：粗車、半精車φ50外圓。 工序Ⅷ：粗車φ53外圓右端面 工序Ⅸ：粗車φ53外圓。 工序Ⅹ：粗車φ53外圓左端面。 工序Ⅺ：粗車M36外螺紋 工序Ⅻ：車倒角。。 工序XIII：鉆、粗鉸、精鉸φ28.5的孔。 工序XIV：锪鉆鍃平φ28.5孔右端面 工序XV：鉆4-φ14孔。 工序XVI：清洗。工序XVII:終檢。 4.5加工設備及刀具、夾具、量具的選擇 4.5.1選擇加工設備與工藝裝備 （1）定位裝置 定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。 （2）夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用是不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。 （3）對刀或?qū)蜓b置 對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。 （4）連接元件 連接元件是確定夾具在機床上正確位置的元件。 （5）夾具體 夾具體是機床夾具的基礎件。 （6)其它裝置或元件 它們是指夾具中因特殊需要而設置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分布的多個表面時，常設置分度裝置；為能方便、準確地定位，常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。 4.5.2確定工序尺寸（工序Ⅸ） 由表可查得，Φ14mm的孔粗鉸余量Z粗鉸=0.95mm；鉆孔余量Z鉆=13.0mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為，粗鉸：IT10鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：粗鉸：0.070mm;鉆：0.180mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為： 粗鉸：Φ13.95+0.0700mm.鉆孔：Φ13.0+0.1800mm. 4.6切削用量的選擇 （1）鉆孔工步 ①被吃刀量的確定 取ap=13.0mm。 ②進給量的確定。由表5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.3mm/r。 ③切削速度的計算 由表5-22，按工件材料為45鋼的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=538.95r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際鉆削速度v=nΠd/1000=22.2m/min. (2)粗鉸工步 ①被吃刀量的確定 取ap=0.95mm。 ②進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.45mm/r。 ③切削速度的計算 由表5-31，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=150.85 r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195 r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v=nΠd/1000=8.5m/min. 工序號 設備 工 藝 裝 備 工序Ⅰ X62臥式銑床 銑刀、游標卡尺、專用夾具 工序Ⅱ 組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序Ⅲ 組合鉆床 锪鉆、游標卡尺、專用夾具 工序Ⅳ 組合鉆床 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序Ⅴ CA6140臥式車床 車刀、游標卡尺、三角卡盤 工序Ⅵ CA6140臥式車床 車刀、游標卡尺、三角卡盤 工序Ⅶ CA6140臥式車床 車刀、游標卡尺、三角卡盤 工序Ⅷ CA6140臥式車床 車刀、游標卡尺、三角卡盤 工序Ⅸ CA6140臥式車床 車刀、游標卡尺、三角卡盤 工序Ⅹ CA6140臥式車床 車刀、游標卡尺、三角卡盤 工序Ⅺ CA6140臥式車床 車刀、游標卡尺、三角卡盤 工序Ⅻ CA6140臥式車床 車刀、游標卡尺、三角卡盤 工序XIII 組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序XIV 組合鉆床 锪鉆、游標卡尺、專用夾具 工序XV 組合鉆床 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序XVI 清洗機 工序XVII 塞規(guī)、百分表、卡尺等 4.7基本加工時間的確定 （1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=12mm；l2=1mm；l1=(D/2)×cotkr+(1～2)=（13mm/2）×cot54°+1mm=5.7mm；f=0.3mm/r；n= 545r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間tj=(12mm+1mm+5.7mm)/(0.3mm/r×545r/min)=0.114min=6.86s。 （2） 粗鉸工步 根據(jù)表5-41，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時間。l1、l2由表5-42按kr=15°，ap=(D-d)/2=(13.95mm-13mm)/2=0.475mm的條件查得l1=2.8mm；l2=3mm；而l=12mm；f=0.45mm/r; n=195r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時間tj=（12mm+2.8mm+3mm）/（0.45mm/r×195r/min）=0.203min=12.2s。 5、夾具設計 5.1定位方案 工件以一端面和Φ20孔為定位基準，采用平面和定位銷組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個自由度、短圓柱銷限制2個自由度，共限制了五個自由度。由于加工的孔是與20共軸線的，所以繞Z軸的旋轉(zhuǎn)不需要限制。 5.2夾緊機構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用手動夾緊可以滿足。采用彈簧壓板夾緊機構(gòu)，通過擰螺母實現(xiàn)對工件的上表面夾緊。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動。由于夾緊力與鉆孔時產(chǎn)生的力方向相同，所以可免去夾緊力的計算。 5.3導向裝置 采用可換鉆套作為導向裝置，選用JB/T 8045.3-1999。鉆套高度H=20mm，排削間隙h=5mm. 5.4夾具與機床連接元件 在夾具體上設計座耳，用T形螺栓固定。 6.心得體會 在這次設計中，我明確設計目的.綜合應用了所學專業(yè)知識,培養(yǎng)了自主動手能力.將理論與實際結(jié)合起來.在設計過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯誤,但是這并不影響我學習知識的積極性,我懂的設計人員的艱辛,也對他們的付出表示敬意.經(jīng)過這次課程設計,我有了更充分的自信.我相信一切困難都會有解決的辦法.同時通過這次設計為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。 7.參考文獻 [1]哈爾濱工業(yè)大學 .《機床夾具設計》.上?？茖W技術出版社 .1990。 [2]顧崇衡 .《機械制造工藝學》.陜西科學出版社.1995。 [3]鄒青 .《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 . 機械工業(yè)出版社，200.8。 [4]崇凱 .《機械制造技術基礎課程設計指南》.化學工業(yè)出版社 .2006.12。 [5]周開勤 .《機械零件手冊》.高等教育出版社 .1994。 [6]大連組合機床研究所 .《組合機床設計》.機械工業(yè)出版社 .1978。 [7]李云..《機械制造及設備指導手冊》.北京:機械工業(yè)出版社 .1997.8。 [8]孟少農(nóng)..《機械加工工藝手冊》.北京:機械工業(yè)出版社.1991.9。 [9]李慶壽.《機床夾具設計》.北京：機械工業(yè)出版社 .1984。 [10]于駿一 .《機械制造技術基礎》.北京：機械工業(yè)出版社.2000。 [11]薛源順..《機床卡具設計》.北京：機械工業(yè)出版社.2000。 [12]趙家奇 .《機械制造工藝學課程設計指導書—2版》.北京:機械工業(yè)出版社.2000.10。 [13]陶崇德.葛鴻翰 .《機床夾具設計.第二版》.上海：上?？萍技夹g出版社 .1989。 9