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遼寧工程技術大學課程設計　 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 題 目：連接殼體的工藝規(guī)程及鉆M6螺紋孔的工裝夾具設計 班　　級： 姓　　名： 學 號： 指導教師： 完成日期： 任 務 書 1、 設計題目:連接殼體的工藝規(guī)程及鉆M6螺紋孔的工裝夾具設計 2、 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產類型:（中批生產） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機械加工工藝過程卡片 1套 4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。 7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。 8．第20～21天，答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現 ，設計內容反映的基本概念及計算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 這次設計的是連接殼體。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。根據零件的性質和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。最后制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。 機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次實際的訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 Abstract The master cylinder is designed. Including spare parts map, blank map, an assembly of all, machining processes and process the card and a card each. According to the nature of parts and components map to determine the roughness of the rough end of the size and allowances. Finalization of the cap and push-rod technology road map, the development of the clamping of the workpiece program, draw fixture assembly. Machinery Manufacturing Technology curriculum design is that we learn all over the University of basic courses, technical courses in basic subjects, as well as after the majority. This is our graduation project in the school prior to the course of an in-depth and comprehensive review of the total, is also a theory with practice and training, therefore, its four years of university life, we occupy an important position. For me personally, I hope that through the curriculum design of their future work to conduct a practical training, to exercise their own analysis, problem-solving abilities. As a result of capacity constraints, the design there are many deficiencies, I urge you to give guidance to teachers. 目錄 一、零件分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 二、工藝規(guī)程設計 2 2.1 確定毛坯的制造形式 2 2.2 基面的選擇的選擇 2 2.3 精基準的選擇 3 2.4 制定工藝路線 4 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.6 確定切削用量及基本工時 6 三、 夾具設計 17 四、體會與展望 23 五.參獻文獻 24 25 一、零件分析 1.1 零件的作用 連接殼體的作用待查 1.2 零件的工藝分析 從連接殼體的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現將這兩組加工面分述如下： 1. 以上下端面為基準的加工面 這一組加工面包括：上下端面自身，Φ12.Φ30的孔 2. 以Φ30孔為中心的加工面 這一組加工面包括：這組加工面包括剩余的各面和孔。 二、工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 2.2 基面的選擇的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取φ40外圓為定位基準，利用V型塊為定位元件。 2.3 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以φ6和φ30孔（一面2銷）為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 2.4 制定工藝路線 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能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。 方案一 工序Ⅰ：鑄造。 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑Φ40左端面 工序Ⅳ：銑Φ40右端面 工序Ⅴ：鉆Φ12孔，車Φ30，Φ31孔，Φ40外圓，Φ55端 工序Ⅵ：鉆3-Φ7孔，擴3-Φ12孔 工序Ⅶ：鉆Φ6孔，擴Φ12孔 工序Ⅷ：銑M6孔所在的端面 工序Ⅸ：鉆M6螺紋底孔，攻絲 工序X：終檢，入庫。 方案二 工序Ⅰ：鑄造。 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑Φ40左端面 工序Ⅳ：銑Φ40右端面 工序Ⅴ：鉆Φ12孔，車Φ30，Φ31孔，Φ40外圓，Φ55端 工序Ⅵ：鉆3-Φ7孔，擴3-Φ12孔 工序Ⅶ：鉆Φ6孔，擴Φ12孔 工序Ⅷ：銑M6孔所在的端面 工序Ⅸ：鉆M6螺紋底孔，攻絲 工序X：磨Φ40外圓。Φ55端面 工序XI：終檢，入庫。 方案一和方案二的區(qū)別在于，方案一在加工完所有的后，在最后增加了一道磨Φ40外圓和Φ70端面的工序，因為這2個端面的粗糙度要求為0.8，車很難滿足要求，因此我們增加此道磨的工序是比較合理的，綜合考慮我們選擇方案一，具體的加工路線如下 工序Ⅰ：鑄造。 工序Ⅱ：時效處理 工序Ⅲ：銑Φ40左端面 工序Ⅳ：銑Φ40右端面 工序Ⅴ：鉆Φ12孔，車Φ30，Φ31孔，Φ40外圓，Φ55端 工序Ⅵ：鉆3-Φ7孔，擴3-Φ12孔 工序Ⅶ：鉆Φ6孔，擴Φ12孔 工序Ⅷ：銑M6孔所在的端面 工序Ⅸ：鉆M6螺紋底孔，攻絲 工序X：磨Φ40外圓。Φ55端面 工序XI：終檢，入庫。 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： 1.Φ30mm的孔 查機械加工工藝手冊P49頁表2-33可知鑄造單邊余量為2mm 2. Φ30mm的孔端面， ，查機械加工工藝手冊P49頁表2-33可知鑄造單邊余量為2mm 2.6 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：銑Φ40左端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 2） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：銑刀右端面的切削用量的計算如上，其計算工時的計算如下切削工時：，，，則機動工時為 工序III：鉆，擴，絞φ12孔 工步一鉆孔至φ11 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ14孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.75，則 根據Z525機床說明書，現取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：擴孔 利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取 根據機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步3：鉸孔 根據參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 工序20：車Φ30孔 工步一：粗車Φ30的內圓 粗車Φ30mm內圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm 2) 進給量 根據《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 753r/min 與753r/min相近的機床轉速為750r/min?，F選取=750r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=47mm; =4mm; =0mm; t===0.085(min) 工步二：精車Φ30內圓 1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=96m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 585r/min 與585r/min相近的機床轉速為600r/min?，F選取=600r/min。 所以實際切削速度 == 5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=47mm; =4mm; =0mm; t=i==0.4833(min) 工序25 鉆3-Φ7孔锪孔Φ12深7個 鉆Φ7孔的切削用量及基本工時 (1)鉆Φ7mm孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=10m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 454r/min 與454r/min相近的機床轉速為475r/min?，F選取=475r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=12mm; =4mm; =3mm; t= ==0.3077min) (工步二：锪孔 Φ12mm孔 根據有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為 　　　 式中的、——加工實心孔進的切削用量. 現已知 =0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7 =42.25m/min (《切削手冊》)表2.13 　　　　　　　　 1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r 2) 削速度　　v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉速　　 ns== 448r/min 與448r/min相近的機床轉速為475r/min?，F選取=475r/min。 所以實際切削速度 == 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=7mm; =6mm; =0mm; t= ==0.0547(min) 工序30：鉆孔Φ6，锪孔Φ12的切削用量的計算如上，具體的工時計算如下 鉆Φ6孔切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t= ==0.2753min) 锪孔Φ12的切削工時 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=2mm; =6mm; =0mm; t= ==0.03367(min) 工序35：銑M6所在的端面，立式銑床X53 選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 5） 決定每次進給量及切削速度 根據X53型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選取＝750 當＝750r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 工序Ⅸ：鉆M6螺紋孔 鉆M6螺紋底孔 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當 鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.75，則 根據Z525機床說明書，現取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工序Ⅻ：攻絲M6 攻螺紋M6mm　。 　　　　　　　 　　　　　　　　　 按機床選取，則 　　　　　機動時　　　，， 　　　攻M6孔　　　 工序X：磨Φ40外圓，Φ70端面 磨Φ40外圓 (1) 磨Φ40mm外圓柱面 機床　M6025K萬能磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料 　　　　　　A46KV6P 35040127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　　＝18m/min 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 切削深度　　　　?。?.0157mm/st 　 3)切削工時　　 　式中　D---被加工直徑　 b----加工寬度 　　　　Z--單邊加工余量 　　　　K---系數 　　　　V---工作臺移動速度 　　　　--工作臺往返一次砂輪軸向進給量 　　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進給量　 　　　?。?.55(min) 磨Φ70端面的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述 三、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計鉆M6螺紋孔的鉆床夾具本夾具主要用于銑M6螺紋孔面，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。 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）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，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。Φ30，Φ7的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ30孔和Φ7作為定位基準，即采用經典的一面2銷定位。采用Φ40端面限制3個自由度，圓柱銷限制2個自由度，削邊銷限制一個自由度，這樣空間的6個自由度都已經限制完，我們既可以開始加工工件。 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 一面兩銷定位誤差 (1)移動時基準位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = (2) 轉角誤差 （式5-6） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： M6的加工需鉆，然后攻絲，因為鉆后還要攻絲，為了我們鉆后能及時的的攻絲，我們切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據工藝要求：。即先用Φ4.8的麻花鉆鉆孔，根據GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ5。再用標準M6絲錐攻絲， 查機床夾具標準件可知快換鉆套的結構如下 具體的尺寸如下 因為快換鉆套和夾具體是間隙配合，為了防止鉆孔的時間快換鉆套的轉動，我們用壓緊螺釘壓緊，使用壓緊螺釘的好處，就是當我們鉆完孔，需要攻絲的時間，我們旋轉下壓緊螺釘，然后轉動鉆套即可取出工件，從而進行攻絲，有上圖快換鉆套的尺寸 可知，和Φ5孔相配合的快換鉆套的壓緊螺釘為M5，查機床夾具標準件可知 具體的尺寸 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。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。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。 夾具裝配圖附圖如下 夾具體附圖如下 。 四、體會與展望 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設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 五.參獻文獻 [1]. 黃健求主編.機械制造技術基礎［M］.北京:機械工業(yè)出版社,2005.11 [2].王忠.機械工程材料. -北京：清華大學出版社，2007.9 [3].王光斗等主編.機床夾具設計手冊［M］.上海:上?？茖W技術出版,2000.11. [4].王伯平.互換性與測量技術.-2版.-北京：機械工業(yè)出版社，2009.1 [5].蔡蘭.機械零件工藝性手冊.-2版.-北京: 機械工業(yè)出版社，2006.12 [6].艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.-北京：機械工業(yè)出版社 [7].劉鴻文.材料力學I.-4版.-北京：高等教育出版社，2004.1 [8].沈鴻.機械加工工藝手冊1,2卷.-北京: 機械工業(yè)出版社，1991.1 [9].王先逵.機械制造工藝學.-2版.-北京: 機械工業(yè)出版社，2006.1 [10].機械制造技術基礎課程設計指導書