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II
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：
挺桿機(jī)械加工工藝規(guī)程編制及鉆削 ?8.5沉孔工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)
班 級(jí)：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
完成日期：
一、設(shè)計(jì)題目
挺桿機(jī)械加工工藝規(guī)程編制及鉆孔工藝裝備設(shè)計(jì)
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖（草圖） 1張
(2) 生產(chǎn)類型: 5000件/年
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(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1張
(4) 機(jī)械加工工序IV 卡片 1張
(5) 夾具裝配圖 1張
(6) 夾具體零件圖 1張
(7) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(5000字左右) 1份
四、進(jìn)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(guò)程綜合卡片 5天
(3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天
(4) 編寫說(shuō)明書 3天
(5) 準(zhǔn)備及答辯 2天
五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
成 績(jī)：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
本課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是挺桿的機(jī)械加工工藝規(guī)程。本課程設(shè)計(jì)是在完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)，學(xué)完機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它專業(yè)課程之后進(jìn)行的。學(xué)生通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，得到解決問(wèn)題和分析問(wèn)題能力的初步培養(yǎng)，另外也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。通過(guò)該課程，學(xué)生應(yīng)該在下述各方面得到鍛煉：
1.使學(xué)生具有制定工藝規(guī)程的初步能力。能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其他課程的基本理論和方法，正確的制定一個(gè)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。
2.具有設(shè)計(jì)專用夾具的初步能力，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。
3.結(jié)合工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容，能夠熟練的應(yīng)用工藝計(jì)算方法，正確的進(jìn)行工藝計(jì)算，如工藝參數(shù)、切削力、切削功率、切削速度、定位誤差、夾緊力等。
4.進(jìn)一步提高查閱資料，熟練地使用設(shè)計(jì)手冊(cè)、參考資料等方面的能力。
5.通過(guò)設(shè)計(jì)的全過(guò)程，使學(xué)生會(huì)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的程序和方法，培養(yǎng)獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力。
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Abstract
This course design are the main contents of a point of order processing machinery and techonology design.
This course is designed to complete the production internships, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. Students through the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, resolved the issue of capacity issues and the initial training, and also do a good job after graduation for the design and embarked on a comprehensive training for jobs. Through the courses, students in the following areas should be tempered:
1. So that students have developed a point of order of the initial capacity. Can make comprehensive use of machinery manufacturing technology and other courses based on the basic theories and methods, the right to develop a parts order processing machinery.
2. Fixture with the preliminary design for capacity and improve structural design capacity.
3. Combination of design, the application process can be skilled method of calculating the correct conduct of calculation, such as technical parameters, cutting force, cutting power, cutting speed, positioning error, the clamping force, and so on.
4. Further improve access to information, skilled use of Design Manual, reference materials, such as the ability.
5. Through the entire process of design, process design so that students will carry out the procedures and methods, and foster independent thinking and the ability to work independently.
目 錄
1.挺桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制 1
1.1挺桿零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1
1.1.1零件用途 1
1.1.2分析零件的技術(shù)要求 1
1.1.3審查零件的工藝性 1
1.1.4確定挺桿的生產(chǎn)類型 2
1.2確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 2
1.2.1選擇毛坯 2
1.2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 2
1.2.3繪制挺桿鍛件毛坯簡(jiǎn)圖 3
1.3擬定挺桿工藝路線 3
1.3.1定位基準(zhǔn)的選擇 3
1.3.2表面加工方法的確定 3
1.3.3加工階段的劃分 4
1.3.4工序的集中與分散 4
1.3.5工序順序的安排 4
1.3.6確定工藝路線 5
1.4加工余量、工序尺寸和公差的確定 5
1.5切削用量的計(jì)算 6
2.鉆削?8.5沉孔工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì) 8
2.1.夾具設(shè)計(jì)任務(wù) 8
2.2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 8
2.3.畫夾具裝備圖 8
2.4.夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求。 8
參考文獻(xiàn) 10
1. 挺桿機(jī)械加工工藝規(guī)程編制
1.1挺桿零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.1.1零件用途
挺桿零件主要起支撐作用。
1.1.2分析零件的技術(shù)要求
(1) 零件材料為Gr20鋼。
(2) 挺桿零件技術(shù)要求匯集在下表
表1-1 挺桿零件技術(shù)要求表
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差/mm及精度等級(jí)
表面粗糙度|μm
形位公差/mm
左端面
Ra0.4
?8.5
?8.5
0.021，IT7
Ra0.8
D面
IT11
1 Ra 2.5
?9
IT11
Ra 12.5
?16外圓面
16 1
IT7
Ra0.4
圓度0.005，圓柱度0.005
右端面
14
IT7
Ra1.6
R5圓角
IT9
Ra3.2
1.1.3審查零件的工藝性
由零件圖分析可知，所有表面面要求切削加工，并有精度要求，這樣減少了加工面積且易于加工。直徑8.5孔的端面為平面，可以防止加工過(guò)程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面，雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常生產(chǎn)條件下采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來(lái)，因此該零件的加工工藝性好。
1.1.4確定支架的生產(chǎn)類型
依設(shè)計(jì)題目知：該挺桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
1.2確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖
1.2.1選擇毛坯
由于該支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料為合金鋼，所以毛坯選用鍛件，此支架的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，宜采用金屬模機(jī)器造型方法制造毛坯。
1.2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量
由表2-10可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。
1、鍛件質(zhì)量
由以知1.4千克。
2、材質(zhì)系數(shù)
合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)《0.03，所以為M1級(jí)。
3、形狀復(fù)雜系數(shù)
由零件圖可知，t1/d1<0.2,所以采用S4級(jí).
表1-2 支架鑄造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量
項(xiàng)目/mm
機(jī)械加工余量/mm
尺寸公差/mm
備注
長(zhǎng)度
2
2
表2-10
寬度
2
2
表2-10
高度
2
2
表2-10
1.2.3繪制支架鑄造毛坯簡(jiǎn)圖
挺桿零件毛坯簡(jiǎn)圖.exb
1.3擬定支架工藝路線
1.3.1定為基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定粗基準(zhǔn)，然后再確定精基準(zhǔn)。
（1）精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)該挺桿零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇挺桿底座底面、圓柱軸線支精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，圓柱軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工挺桿直徑為8.5的孔，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工孔的軸線的垂直度要求。
（2）粗基準(zhǔn)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。選擇挺桿左端面作為粗基準(zhǔn)，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。
1.3.2表面加工方法的確定
根據(jù)支架零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工各表面的加工方法，如下表所示。
表1-3 支架零件各表面加工方案
加工表面
尺寸精度等級(jí)
表面粗糙度Ra/
加工方案
備注
左端面
IT7
0.4
粗車-半精車
表1-8
右端面
IT118
1.6
粗車-半精車-精車
表1-8
直徑16的外圓面
IT7
0.4
粗車-半精車
表1-6
8.5孔
IT11
12.5
鉆
表1-7
9孔
IT10
鉆-擴(kuò)
表1-7
車R5圓角
IT8
3.2
粗車-半精車
表1-8
M10
IT10
6.3
車螺紋
表1-10
1.3.3加工階段的劃分
該支架的加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分成粗加工和半精加，精加工三個(gè)階段。
在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后半精加工圓柱面、左端面和右端面。在精加工階段，完成精度要求以及鉆，擴(kuò)，車螺紋工序。
1.3.4工序的集中與分散
選用工序集中原則安排支架的加工工序。該支架的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用車床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序分原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。
1.3.5工序順序的安排
機(jī)械加工工序
（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)——左端面。
（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，后加工次要表面。
（4）遵循“先面后孔”原則，先加工各個(gè)面，后加工孔。
1.3.6確定工藝路線
如工序卡片
1.4加工余量、工序尺寸和公差的確定
工序7鉆-精鉸mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定
由表2-28可查的；鉆孔余量=3.9mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值：鉆：0.12mm。
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：鉆孔： mm。
1.5切削用量的計(jì)算
工序80——鉆8.5孔
（1）鉆孔工步
1）背吃刀量的確定 取=3.9mm。
2）進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.08mm/r。
3）切削速度的計(jì)算 由表5-22，工件材料為20Gr，切削速度v可取為15m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=1225 r/min，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=1360r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=16.7m/min 。
鉆床的主軸轉(zhuǎn)速, 取轉(zhuǎn)速n=392r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nd/1000=4.92m/min。
2.鉆削8.5孔工序鉆用夾具設(shè)計(jì)
2.1.夾具設(shè)計(jì)任務(wù)
鉆支架沉孔。已知：工件材料為Gr20，毛坯為鍛件，所用機(jī)床為Z525型立式鉆床，成批生產(chǎn)規(guī)模。試為該工序設(shè)計(jì)一鉆床夾具。
2.2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
（1）確定定位元件 選用一V型塊，限制兩個(gè)自由度，左端面與定位板面接觸，限制三個(gè)自由度，定位板與底面接觸限制兩個(gè)自由度，但是其中繞主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)被重復(fù)定位，出現(xiàn)過(guò)定位，可以通過(guò)保證軸肩端面與軸線的垂直度消除過(guò)定位的不良影響，從而實(shí)現(xiàn)正確定位。.對(duì)于工序尺寸；加工孔徑尺寸8.5mm由刀具直接保證有上述分析可知，該定位方案合理、可行。
（2）確定導(dǎo)向裝置 本工序只要求對(duì)被加工孔進(jìn)行鉆加工，最終達(dá)到規(guī)定要求，故選用活動(dòng)鉆套作為作為刀具的導(dǎo)向元件。
（3）確定夾緊機(jī)構(gòu) 由于本工序切削力不大，參照手冊(cè)選取適當(dāng)即可。
（4）工件的安裝 安裝工件時(shí)先將夾緊裝置放松，件工件放在定位板山，靠緊V型塊，夾緊。
2.3.畫夾具裝備圖
夾具裝配圖.exb
2.4.夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求
1）鉆套中心線對(duì)削邊銷中心線的位置度公差為0.03mm。
2）削邊銷中心線與定位板上平面的平行度公差為0.02mm。
設(shè)計(jì)心得
機(jī)械制造畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)顆，技術(shù)基礎(chǔ)課以及所有的專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)诋厴I(yè)之前對(duì)我們所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總測(cè)驗(yàn)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，它在我們將來(lái)的工作和生活中占有舉足輕重的地位。在本次設(shè)計(jì)中，對(duì)零件的工藝分析是整個(gè)設(shè)計(jì)的前提，一個(gè)好的工藝規(guī)程還應(yīng)考慮加工工藝裝備等，如工序的合理性、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等。設(shè)計(jì)夾具時(shí)綜合分析夾具發(fā)展現(xiàn)狀，即高精、高效、經(jīng)濟(jì)。
經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時(shí)定量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。本設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。一是由于本人對(duì)CAXA畫圖軟件的掌握還不夠熟練,在畫圖遇到復(fù)雜圖和難的地方時(shí)顯得力不從心，使圖不能達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)出來(lái)的水平。二是本人對(duì)濾油器體結(jié)構(gòu)和工作原理掌握的不夠熟練，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不能全面地考慮問(wèn)題，造成走許多彎路，設(shè)計(jì)速度緩慢，這些都需要進(jìn)一步研究和進(jìn)一步實(shí)踐來(lái)解決。
就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需仔細(xì)分析、計(jì)算各種參數(shù)，確保拉刀設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性、可加工性等。可以在今后的工作中在知識(shí),能力和素質(zhì)方面得到進(jìn)一步提高。為今后參加祖國(guó)的四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ),為祖國(guó)的發(fā)展出一份力量。
總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正！
參考文獻(xiàn)
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[6] 黃健求 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.