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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11 大學(xué) 課 程 設(shè) 計 題 目：固定錐座加工工藝設(shè)計及加工Φ15孔的夾具設(shè)計 班　　級： 姓　　名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 一、設(shè)計題目(學(xué)生空出，由指導(dǎo)教師填寫) 　　固定錐座加工工藝設(shè)計及加工Φ15孔的夾具設(shè)計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn) 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 毛坯圖 1張 (3) 機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張 (4) 與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張 (4) 夾具裝配圖 1張 (5) 夾具體零件圖 1張 (6) 課程設(shè)計說明書(5000～8000字) 1份 四、進度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說明書 3天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評語 成 績： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 這次設(shè)計的是固定錐座，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。然后，根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余量。最后訂固定錐座的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計，了解并認(rèn)識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 Abstract This time I design the Fixed awl Foundation , including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet . Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the Fixed awl Foundation, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, what’s more , striking the basis for the future work and the following course’s studying . 目 錄 1零件工藝性分析……………………………………………1 2機械加工工藝設(shè)計…………………………………………1 2.1毛坯的制造形式………………………………………1 2.2基面……………………………………………………2 3制訂機械加工工藝路線……………………………………2 3.1表面加工方法的確定…………………………………3 3.2工序順序安排…………………………………………3 3.3確工藝路線……………………………………………4 4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定…………………5 4.1確定切削用量及時間定額……………………………5 5夾具設(shè)計……………………………………………………6 5.1夾具選擇………………………………………………6 6體會與展望…………………………………………………9 7參考文獻(xiàn)……………………………………………………17 正文 1零件工藝性分析 該設(shè)計是固定錐座的加工工藝和2xΦ15孔的工藝裝備 要求: 2xΦ15在固定錐座的左右兩邊，孔心距114mm?？仔木嘧罱嗣?0mm。 分析如表： 項目 公差等級 尺寸及偏差mm 粗糙度um 上表面 IT7 127 1.6 錐座底面 IT11 152 6.3 槽下表面 IT7 87 1.6 階梯面 IT11 5 6.3 Φ15的孔 IT13 Φ15 25 Φ12的孔 IT7 12 1.6 Φ18的孔 IT13 18 25 2機械加工工藝設(shè)計 2.1 毛坯的制造形式 零件材料為HT150，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于屬于中批或大批大量生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。鑄件需經(jīng)時效處理。 2.1.1毛坯工藝.確定毛坯的尺寸公差和加工余量 鑄造類型（機器造型） 基本尺寸 尺寸公差等級 加工余量等級 公差CT 加工余量 底座底面 58 CT12 RMA-G 5.6 0.7 上表面 30 CT12 RMA-G 5 0.5 階梯表面 36 CT12 RMA-G 5 0.5 階梯端面 20 CT12 RMA-G 4.6 0.5 槽下表面 10 CT12 RMA-G 4.2 0.5 2.2基面 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要的設(shè)計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批量的報廢，使生產(chǎn)無法進行。 2.2.1? 粗基面的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。該工件選擇高58mm的端面。采用58mm端面定位加工底座底面?？梢詾楹罄m(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 2.2.2? 精基面的選擇 選加工后的底座底面為精基準(zhǔn)面來加工其上面，階梯面，槽的下表面，Φ12孔和Φ18孔。 3.制訂機械加工工藝路線 生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的準(zhǔn)備、運輸和保存，生產(chǎn)的準(zhǔn)備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機械的質(zhì)量檢查及其運行試驗、調(diào)試，機械的油漆與包裝等。工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對象的形狀、相互位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。機械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配、涂裝等工藝過程。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程，稱為直接生產(chǎn)過程，是生產(chǎn)過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關(guān)的過程，如生產(chǎn)準(zhǔn)備、運輸、保管、機床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生 ????由于零件加工表面的多樣性、生產(chǎn)設(shè)備和加工手段的加工范圍的局限性、零件精度要求及產(chǎn)量的不同，通常零件的加工過程是由若干個順次排列的工序組成的。工序是加工過程的基本組成單元。每一個工序又可分為一個或若干個安裝、工位、工步或走刀。毛坯依次通過這些工序而變成零件。 ????工序是一個或一組工人，在相同的工作地對同一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃、成本核算的基本單元。一個零件的加工過程需要包括哪些工序，由被加工零件的復(fù)雜程度、加工精度要求及其產(chǎn)量等因素決定 3.1表面加工方法的確定 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,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，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造課程設(shè)計指導(dǎo)書》10頁表1-7、1-8、1-9，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 個表面加工方案 加工項目 尺寸公差等級 粗糙度 加工方案 備注 錐座底面 IT11 6.3 粗銑-半精銑 表1-8 上表面 IT7 1.6 粗銑-精銑 表1-8 槽下表面 IT7 1.6 粗銑-精銑 表1-8 階梯面 IT11 6.3 粗銑 表1-8 Φ15的孔 IT11 25 鉆-锪 表1-7 Φ12的孔 IT7 1.6 鉆-鉸-锪 表1-7 Φ18的孔 IT11 25 鉆-锪 表1-7 M10內(nèi)螺紋 IT7 25 車 表1-10 3.2工序順序的安排 機械加工工序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——曲柄左端面和右端面。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工曲柄端面，再加工孔，確定工藝路 3.3確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了固定錐座的工藝路線。 工序號 工序名稱 機床裝備 刀具 量具 1 時效處理 2 銑錐座底面 銑床 銑刀 游標(biāo)卡尺 3-4 粗銑-精銑錐座上表面 銑床 銑刀 游標(biāo)卡尺 5-6 粗銑-精銑槽的下表面 銑床 銑刀 游標(biāo)卡尺 7 銑錐座階梯面 銑床 銑刀 游標(biāo)卡尺 8 攻M10內(nèi)螺紋 車床 絲錐 游標(biāo)卡尺 9-10 鉆Φ15孔，锪沉孔 鉆床 麻花鉆，锪鉆 塞規(guī).卡尺 11-12 鉆Φ12孔，锪沉孔 鉆床 麻花鉆，鉸刀，锪鉆 塞規(guī).卡尺 13-14 鉆Φ18孔，锪沉孔 鉆床 麻花鉆，锪鉆 塞規(guī)、卡尺 15 去毛刺 鉗工臺 平銼 16 清洗 清洗機 17 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 加工設(shè)備和工藝設(shè)備 1 機床的選擇：采用Z3025立式鉆床、臥式X60銑床。 2 選擇夾具：該固定錐座的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用圓柱形銑刀，立銑刀即可保證加工質(zhì)量。 在鉆床上加工的各工序，采用麻花鉆，锪鉆即可。 4選擇量具：采用塞規(guī).雙用游標(biāo)卡尺 4.機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 孔Φ15的工序尺寸 由表2-28課查得，鉆孔余量Z=0mm. 孔加工工序的加工余量 項目 內(nèi)容 精度等級 工序尺寸 工序余量 Φ15孔 鉆 IT11 Φ15 15 4.1確定切削用量及時間定額： 主軸轉(zhuǎn)速的確定 1.鉆Φ15孔,以固定錐座右端面為基準(zhǔn)。 刀具：鉆頭直徑為15mm的直柄麻花鉆鉆頭。 機床：Z3025立式鉆床 2.鉆孔工步 ⑴背刀吃量аp的選擇 粗加工時根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定аp=15mm。 ⑵進給量的確定 由表5-22，選取該工步得進量f=0.2mm/r。 ⑶切削速度的計算 由表5-22，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=20m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=425r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=500r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=23.55m/min。 時間定額的計算： 工序9：鉆15孔 1） 鉆孔工步 根據(jù)表5-51，鉆孔的基本時間可由公式 。, mm,;f=0.2mm/r;n=500r/min。則該工步的基本時間=(14+6+2)/0.2mm/r /500r/min=36.6s 2） 輔助時間的計算tf 輔助時間tf基本時間t之間的關(guān)系為tf=（0.15-0.2）t 鉆孔輔助時間tf=0.2×36.6=7.4s 其它時間計算 除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作時間、休息與生理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于該設(shè)計的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計。布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%-7%，休息與生理時間tx是作業(yè)時間的2%-4%，本設(shè)計均取3%，則工序的其他時間（tb +tx）可按關(guān)系式（3%+3%）×（tf+t）計算。 工序9的其他時間：tb +tx=6%×（36.6s+7.4s）=2.7s 單件計算時間td=36.6+7.4+2.7=47s 5.夾具設(shè)計 5.1夾具選擇 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。 （一）提出問題 （1）怎樣限制零件的自由度；一個面限制3個自由度，兩個支承釘限制2個自由度，一個定位銷限制1個自由度。 （2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由快速夾緊裝置配合兩個支承釘夾緊工件，支承釘起支撐工件的作用。兩個支承釘和一個定位銷配合起定位作用 （3）設(shè)計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。 （4）怎樣使夾具使用合理。 （二）設(shè)計思想 設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對φ15孔進行加工，這個孔表面粗糙度W為25，鉆可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 （三）夾具設(shè)計 1、定位分析 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 據(jù)《夾具手冊》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進行加工。故加工φ15孔時，采用固定錐座右端面和側(cè)端面作為定位基準(zhǔn)。 （2）定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為面與面定位，因為該定位元件的定位基準(zhǔn)為面的軸線，存在間隙，定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。 a=90,h

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