遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 2
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：曲柄零件加工工藝規(guī)程及錐銷孔
Φ5加工專用夾具設(shè)計(jì)
班 級：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
完成日期：
一、設(shè)計(jì)題目
曲柄零件錐銷孔Φ5加工專用夾具設(shè)計(jì)
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型: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(jī)械加工工藝過程卡片 1張
(4) 與所設(shè)計(jì)夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張
(5) 夾具裝配圖 1張
(6) 夾具體圖 1張
(7) 課程設(shè)計(jì)說明書(5000～8000字) 1份
說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)）
①目錄
②摘要（中外文對照的，各占一頁）
③零件工藝性分析
④機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
⑤指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
⑥方案綜合評價(jià)與結(jié)論
⑦體會與展望
⑧參考文獻(xiàn)
列出參考文獻(xiàn)(包括書、期刊、報(bào)告等，10條以上)
課程設(shè)計(jì)說明書一律用A4紙、縱向打印.
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
成績評定
采用五級分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。
優(yōu)秀：設(shè)計(jì)方案合理并新穎，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；
良好：設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；
中等：設(shè)計(jì)方案一般，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯；
及格：設(shè)計(jì)方案不完善，存在一些小錯(cuò)誤，說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過程中勤奮精神不夠：
不及格：設(shè)計(jì)方案有嚴(yán)重錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)精神不夠。
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
曲柄
零件名稱
曲柄
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
HT200-GB9439
毛 坯 種 類
鑄件
毛坯外形尺寸
72×77
每毛坯可制件數(shù)
1
每 臺 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
粗銑曲柄外端面
粗銑曲柄外端面至64±0.8mm、RA=12.5um
立式銑床
高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
2
精銑曲柄內(nèi)端面
精銑曲柄內(nèi)端面至18±0.5mm、RA=3.2um
立式銑床
高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
3
鉆鉸φ16孔
鉆孔至φ16—16.025mm、RA=3.2um
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀鉸刀塞規(guī).卡尺
4
鉆鉸φ12孔
鉆孔至φ12—12.025mm、RA=3.2um
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀鉸刀塞規(guī).卡尺
5
鉆鉸φ5孔
鉆孔至5±0.3mm、RA=12.5um
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀鉸刀塞規(guī).卡尺
6
鉆、攻螺紋M6
攻螺紋M6 RA=3.2um
Z525型立式鉆床
絲錐塞規(guī).卡尺
7
鉆、鉸φ5錐銷孔
鉆、鉸錐銷孔至5±0.3mm RA=1.6um
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀、錐度鉸刀、塞規(guī).卡尺
37s
8
去毛刺
鉗工臺
平銼
9
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
曲柄
共
1
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
7
鉆、鉸φ5錐銷孔
HT200-GB9439
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
72×77
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
看立式鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
37s
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
背吃刀量
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆孔至φ4.8—4.95mm、RA=12.5um
高速鋼鉆刀、游標(biāo)卡尺
1360
20
0.1
4.8mm
1
10.8s
2.2s
2
鉸錐銷孔至5—5.015mm RA=1.6um
錐度鉸刀、塞規(guī).、卡尺
195
3
1
0.2mm
1
20s
4s
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
摘 要
這次設(shè)計(jì)的是曲柄錐銷孔的加工，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機(jī)械加工工藝過程卡片一張與工序卡片一張。首先我們要熟悉零件和了解其作用，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機(jī)械加工余量。最后擬定曲柄的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。
機(jī)械制造課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí)，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：錐銷孔 工藝過程 機(jī)械加工余量
Summary
This time design of is a crank awl to sell process of bore, include spare parts diagram, semi-finished product diagram, assemble diagram one for each, the machine process the card 1 and work preface of the craft process card 1.We want to acquaint with spare parts and understanding its function first, then, according to property and spare parts diagram of the spare parts top each carry noodles of rough degree assurance semi-finished product of size and machine process remaining quantity.End draw-up crank of craft route diagram, establishment should clip of work piece tight project, painting tongs assemble diagram.
Machine manufacturing course design, is learn to finish a machine manufacturing craft to learn and tongs design principle course, has been produced practice to obtain sensitive faculty knowledge juniors line of a teaching link;At teacher of instruction bottom, request at design in ability first step academic association comprehensive usage before once learn of all course, and independence completion of an engineering be basic train.In the meantime, is also later make good graduation design dozen descend good foundation.
Keyword:The awl sell the bore craft process machine to process remaining quantity
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 5
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：曲柄零件加工工藝規(guī)程及錐銷孔
Φ5加工專用夾具設(shè)計(jì)
班 級：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
完成日期：
任務(wù)書
一、設(shè)計(jì)題目
曲柄零件錐銷孔Φ5加工專用夾具設(shè)計(jì)
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型: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(jī)械加工工藝過程卡片 1張
(4) 與所設(shè)計(jì)夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張
(5) 夾具裝配圖 1張
(6) 夾具體圖 1張
(7) 課程設(shè)計(jì)說明書(5000～8000字) 1份
說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)）
①目錄
②摘要（中外文對照的，各占一頁）
③零件工藝性分析
④機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
⑤指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
⑥方案綜合評價(jià)與結(jié)論
⑦體會與展望
⑧參考文獻(xiàn)
列出參考文獻(xiàn)(包括書、期刊、報(bào)告等，10條以上)
課程設(shè)計(jì)說明書一律用A4紙、縱向打印.
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
成績評定
采用五級分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。
優(yōu)秀：設(shè)計(jì)方案合理并新穎，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；
良好：設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；
中等：設(shè)計(jì)方案一般，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯；
及格：設(shè)計(jì)方案不完善，存在一些小錯(cuò)誤，說明書及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過程中勤奮精神不夠：
不及格：設(shè)計(jì)方案有嚴(yán)重錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)說明書及設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計(jì)過程中勤奮好學(xué)精神不夠。
摘要
這次設(shè)計(jì)的是曲柄錐銷孔的加工，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機(jī)械加工工藝過程卡片一張與工序卡片一張。首先我們要熟悉零件和了解其作用，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機(jī)械加工余量。最后擬定曲柄的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。
機(jī)械制造課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí)，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：錐銷孔 工藝過程 機(jī)械加工余量
謝謝朋友對我文章的賞識，充值后就可以下載說明書，我這里還有一個(gè)壓縮包，里面有相應(yīng)的word說明書和CAD圖紙（零件圖、毛坯圖、夾具圖、裝配圖）及機(jī)械加工工藝卡片。下載后請留上你的郵箱號或QQ號或給我的QQ留言：1459919609。我可以將壓縮包送給你。歡迎朋友下次光臨?。?！
Summary
This time design of is a crank awl to sell process of bore, include spare parts diagram, semi-finished product diagram, assemble diagram one for each, the machine process the card 1 and work preface of the craft process card 1.We want to acquaint with spare parts and understanding its function first, then, according to property and spare parts diagram of the spare parts top each carry noodles of rough degree assurance semi-finished product of size and machine process remaining quantity.End draw-up crank of craft route diagram, establishment should clip of work piece tight project, painting tongs assemble diagram.
Machine manufacturing course design, is learn to finish a machine manufacturing craft to learn and tongs design principle course, has been produced practice to obtain sensitive faculty knowledge juniors line of a teaching link;At teacher of instruction bottom, request at design in ability first step academic association comprehensive usage before once learn of all course, and independence completion of an engineering be basic train.In the meantime, is also later make good graduation design dozen descend good foundation.
Keyword:The awl sell the bore craft process machine to process remaining quantity
目錄
1.零件的工藝分析 1
2.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 2
2.1毛坯的制造形式 2
2.2基面的選擇 2
3.制訂機(jī)械加工工藝路線 3
3.1表面加工方法的確定 3
3.2加工階段的劃分 4
3.3工序順序的安排 4
3.4確定工藝路線 5
3.4.1加工設(shè)備和工藝設(shè)備 5
4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6
4.1錐銷孔φ5的工序尺寸 6
4.2確定切削用量及時(shí)間定額 6
4.2.1主軸轉(zhuǎn)速的確定 6
4.2.2時(shí)間定額的計(jì)算： 6
4.2.3其它時(shí)間計(jì)算 7
5.夾具設(shè)計(jì) 8
5.1夾具選擇 8
5.2夾具設(shè)計(jì) 9
5.2.1定位分析 9
5.2.2切削力及夾緊力的計(jì)算 9
5.3夾具操作說明 11
5.4.確定導(dǎo)向裝置 11
6.機(jī)床夾具展望 12
參考文獻(xiàn) 14
27
1.零件的工藝分析
該設(shè)計(jì)是零件曲柄面和孔的加工，現(xiàn)分析如下：
①φ32mm、φ22 mm孔左端表面
②φ32mm、φ22 mm孔右端面
③孔φ32 mm、φ22 mm及倒角，錐銷孔φ5mm
M6 -6H的內(nèi)螺紋，孔φ5mm。
這孔有著一定的位置要求，主要是：
⑴φ32 mm孔內(nèi)與φ22中心線平行度公差為0.02；
⑵φ32 mm孔與φ22中心線的距離為50mm。
圖1-1
零件工藝
項(xiàng)目
公差等級
偏差(㎜)
粗糙度
位置要求
孔φ16
IT7
0 —0.018
3.2
∥
Φ0.02
B
孔φ12
IT7
0 —0.018
3.2
φ22端面
12.5
φ32外端面
12.5
φ16內(nèi)端面
3.2
內(nèi)螺紋M6
IT6
0—0.008
3.2
錐銷孔φ5
GB1804-C
±0.3
1.6
孔φ5
GB1804-C
±0.3
12.5
倒角
GB1804-C
±0.4
12.5
尺寸18
GB1804-C
±0.5
尺寸9
GB1804-C
±0.5
尺寸φ22
CT12
±2.3
尺寸φ32
CT12
±2.5
尺寸64
GB1804-C
±0.8
尺寸17
GB1804-C
±0.5
2.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)
2.1毛坯的制造形式
零件材料為HT200，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。由于年產(chǎn)量為50000件，屬于大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。
圖2-1
毛坯工藝（毛坯的尺寸公差和加工余量）
（表2-2）
鑄造類型（砂型）
基本尺寸
尺寸公差等級
加工余量等級
公差CT
加工余量
底、側(cè)面
25.3
CT9
MA-G
1.7
2.5
頂面
22.8
CT9
MA-H
1.7
3.5
底、側(cè)面
72
CT9
MA-G
6
2.5
2.2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要的設(shè)計(jì)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(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)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φ22圓面和左端面作為粗基準(zhǔn)。采用φ22圓面定位加工內(nèi)孔可保證的壁厚均勻；采用左端面作粗基準(zhǔn)加工右端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。
2.2.2? 精基面的選擇
φ12軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選擇φ12軸線作為定位基準(zhǔn)加工φ16孔，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，保證被加工孔軸線平行度的要求。選擇右端面為加工內(nèi)螺紋M6、錐銷孔φ5的工序精基準(zhǔn)，孔φ16軸線為加工孔φ5的精基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，保證尺寸要求。
3.制訂機(jī)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(yùn)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(jī)械的質(zhì)量檢查及其運(yùn)行試驗(yàn)、調(diào)試，機(jī)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(jī)械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)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(yùn)輸、保管、機(jī)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(gè)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(gè)工序又可分為一個(gè)或若干個(gè)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(gè)或一組工人，在相同的工作地對同一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)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(jì)劃、成本核算的基本單元。一個(gè)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(jì)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(jī)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(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)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：
曲柄零件各表面加工方案
加工項(xiàng)目
尺寸公差等級
粗糙度
加工方案
備注
曲柄左端面
GB1804-C
12.5
粗銑
表1-8
曲柄右端面
GB1804-C
12.5
粗銑
表1-8
曲柄內(nèi)端面
GB1804-C
3.2
粗銑---半精銑
表1-8
φ16孔
IT7
3.2
鉆---鉸
表1-7
φ12孔
IT7
3.2
鉆---鉸
表1-7
φ5孔
GB1804-C
12.5
鉆
表1-7
內(nèi)螺紋M6
IT6
3.2
鉆---攻螺紋
表1-10
錐銷孔φ5
GB1804-C
1.6
鉆—鉸
表1-9
3.2加工階段的劃分
在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；首先φ22左端面作為粗基準(zhǔn)粗銑右端面，然后以此端面為精基準(zhǔn)加工其他面和孔。采用φ22圓面定位加工內(nèi)孔φ12可保證的壁厚均勻，以孔φ1為精基準(zhǔn)加工φ16。3.3 工序的集中與分散
選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。
3.3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
3.4確定工藝路線
工序號
工序名稱
機(jī)床裝備
刀具
量具
1
粗銑曲柄外端面
銑床
銑刀
游標(biāo)卡尺
2
精銑曲柄內(nèi)端面
銑床
銑刀
游標(biāo)卡尺
3
鉆鉸φ16孔
鉆床
麻花鉆、鉸刀
塞規(guī).卡尺
4
鉆鉸φ12孔
鉆床
麻花鉆、鉸刀
塞規(guī).卡尺
5
鉆鉸φ5孔
鉆床
麻花鉆、鉸刀
塞規(guī).卡尺
6
鉆、攻螺紋M6
鉆床
麻花鉆、絲錐
塞規(guī).卡尺
7
鉆、鉸φ5錐銷孔、
鉆床
麻花鉆錐度鉸刀
塞規(guī).卡尺
8
去毛刺
鉗工臺
平銼
9
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
3.4.1加工設(shè)備和工藝設(shè)備
1 機(jī)床的選擇：采用Z525立式鉆床、鉆床。
2 選擇夾具：該曲柄的生產(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，采用高速鉆刀即可保證加工質(zhì)量。
4選擇量具：采用塞規(guī).雙用游標(biāo)卡尺。
4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
4.1錐銷孔φ5的工序尺寸
由表2-28課查得，精鉸余量Z=0.2mm，加工等級為IT8，公差為0.018鉆孔余量為Z鉆=4.8mm，加工等級為IT12，公差為0.12。
錐銷孔加工工序的加工余量
項(xiàng)目
內(nèi)容
精度等級
工序尺寸
粗糙度
工序余量
公差
φ5錐銷孔
鉆
IT12
φ4.8
12.5
4.8
0.12
鉸
IT8
φ5
1.6
0.2
0.018
4.2確定切削用量及時(shí)間定額
4.2.1主軸轉(zhuǎn)速的確定
1.鉆、鉸Φ5錐孔，以φ22左端面為基準(zhǔn)。
刀具：鉆頭直徑為4.8mm的高速鋼鉆頭，錐度鉸刀頭直徑為5mm高速鋼鉸刀。
機(jī)床：Z525立式鉆床
2.鉆孔工步
⑴背刀吃量аp的選擇
粗加工時(shí)根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定аp=4.8mm。
⑵進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步得進(jìn)量f=0.1mm/r。
⑶切削速度的計(jì)算 由表5-31，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=1326r/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=1360r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=20.5m/min。
3.精鉸錐孔工步
1）背吃刀量的確定 取аp=0.2mm。
2）進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步得進(jìn)給量f=1mm/r。
3切削速度的計(jì)算 由表5-31，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=3m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=191r/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=195r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=3.06m/min
4.2.2時(shí)間定額的計(jì)算：
工序9：鉆、鉸Φ5錐孔
鉆孔工步
根據(jù)表5-51，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 求得。,;f=0.1mm/r;n=1360r/min。則該工步的基本時(shí)間t=(22+2.4+2)/0.1mm/r x 1360r/min=10.8s
精鉸孔工步
根據(jù)表5-41，鉸孔基本時(shí)間可由公式t=L*i/fn=(LP+l1)*i/fn, LP=(D-d)/2*tankr, kr=15°，l1=1mm，f=1mm/r，n=195r/min則該工步的基本時(shí)間t=20s。
輔助時(shí)間的計(jì)算tf
輔助時(shí)間tf基本時(shí)間t之間的關(guān)系為tf=（0.15-0.2）t
鉆孔輔助時(shí)間tf=0.2×10.8=2.2s
鉸孔輔助時(shí)間tf=0.2×20=4s
4.2.3其它時(shí)間計(jì)算
除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于該設(shè)計(jì)的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)。布置工作地時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%-7%，休息與生理時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%-4%，本設(shè)計(jì)均取3%，則工序的其他時(shí)間（tb +tx）可按關(guān)系式（3%+3%）×（tf+t）計(jì)算。
工序9的其他時(shí)間：tb +tx=6%×（10.8s+20s+4s）=2s
單件計(jì)算時(shí)間td=2s+10.8s+20s+4s=36.8s
。
5.夾具設(shè)計(jì)
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(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)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(jì)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(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。
（夾具裝配圖5-1）
（一）提出問題
（1）怎樣限制零件的自由度；一個(gè)面限制3個(gè)自由度，短圓柱銷限制2個(gè)自由度，削邊銷限制1個(gè)自由度。
（2）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。
（3）設(shè)計(jì)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，便于裝卸。
（二）設(shè)計(jì)思想
設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。
本夾具主要用來對φ5錐銷孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為GB1840-C，表面粗糙度Ra1.6，鉆、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.2夾具設(shè)計(jì)
5.2.1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(jìn)行加工。故加工φ5錐銷孔時(shí)，采用曲柄右端面和φ12孔內(nèi)圓柱面作為定位基準(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一個(gè)面與兩個(gè)孔定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合△b=0，由于加工向下孔即不存在基準(zhǔn)位移誤差△j=0。
5.2.2切削力及夾緊力的計(jì)算
2、切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：Φ4.8的麻花鉆，Φ5的錐度鉸刀。
①鉆孔切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式：
式中 P───鉆削力
t───鉆削深度, 22mm
S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.1mm
D───麻花鉆直徑, Φ4.8mm
HB───布氏硬度，140HBS
所以
=400（N）
②鉸孔時(shí)的切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式：
式中 P───切削力
t───鉆削深度, 22mm
S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 1mm
D───鉸孔鉆直徑, Φ5mm
HB───布氏硬度，140HBS
所以
= 473（N）
式中 t───鉆削深度, 22mm
S───每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.1mm
D───麻花鉆直徑, Φ5mm
HB───布氏硬度，140HBS
=600（N·M）
③鉆孔夾緊力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》P70表3-6，查得工件以一個(gè)面和兩個(gè)孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：
式中 φ───螺紋摩擦角
───平頭螺桿端的直徑
───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16
───螺桿直徑
───螺紋升角
Q ───切削力
L ───孔到定位面距離
則所需夾緊力
=399（N）
5.3夾具操作說明
此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為：通過φ12孔和側(cè)面為定位基準(zhǔn)，在圓柱銷、平面和菱邊銷實(shí)現(xiàn)完全定位，以鉆模板引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。采用螺母夾緊工件。
定位元件：
定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準(zhǔn)或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實(shí)現(xiàn)工件定位。該設(shè)計(jì)用可換定位銷
5.4.確定導(dǎo)向裝置
本工序要求對被加工的孔依次進(jìn)行鉆、鉸的加工，最終達(dá)到工序簡圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件，查表9-13，確定鉆套高度H=2d=2×4.8=9.6mm，排泄空間h=0.7d=3.4mm。d：基本偏差F7(0.010—0.022);D=10mm，偏差m6（0.001—0.010）。
6.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)體會與展望?
通過此次課程設(shè)計(jì)，能運(yùn)用所學(xué)基本理論知識，正確解決工件在加工時(shí)的定位和夾緊問題，選擇合理的方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，根據(jù)題意設(shè)計(jì)出符合優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的夾具。學(xué)習(xí)正確的調(diào)查研究方法，收集國內(nèi)外有關(guān)資料，掌握正確的夾具設(shè)計(jì)思想、方法和手段，學(xué)會正確使用有關(guān)手冊及其它技術(shù)資料。分析研究結(jié)構(gòu)工藝性問題，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。進(jìn)一步了解有關(guān)機(jī)床、刀具和量具等工裝知識。
夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
一、高精，隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。
二、高效，為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。
三、模塊、組合，夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。
四、通用、經(jīng)濟(jì)，夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。
專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。
參考文獻(xiàn)
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10、機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.12
11、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 鄒青主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8
機(jī)械加工工藝卡片
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
曲柄
零件名稱
曲柄
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
HT200-GB9439
毛 坯 種 類
鑄件
毛坯外形尺寸
72×77
每毛坯可制件數(shù)
1
每 臺 件 數(shù)
1
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
粗銑曲柄外端面
粗銑曲柄外端面至64±0.8mm、RA=12.5um
立式銑床
高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
2
精銑曲柄內(nèi)端面
精銑曲柄內(nèi)端面至18±0.5mm、RA=3.2um
立式銑床
高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
3
鉆鉸φ16孔
鉆孔至φ16—16.025mm、RA=3.2um
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀鉸刀塞規(guī).卡尺
4
鉆鉸φ12孔
鉆孔至φ12—12.025mm、RA=3.2um
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀鉸刀塞規(guī).卡尺
5
鉆鉸φ5孔
鉆孔至5±0.3mm、RA=12.5um
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀鉸刀塞規(guī).卡尺
6
鉆、攻螺紋M6
攻螺紋M6 RA=3.2um
Z525型立式鉆床
絲錐塞規(guī).卡尺
7
鉆、鉸φ5錐銷孔
鉆、鉸錐銷孔至5±0.3mm RA=1.6um
Z525型立式鉆床
高速鋼鉆刀、錐度鉸刀、塞規(guī).卡尺
37s
8
去毛刺
鉗工臺
平銼
9
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
2008/6/23
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
曲柄
共
1
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
7
鉆、鉸φ5錐銷孔
HT200-GB9439
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
72×77
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
看立式鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
37s
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
背吃刀量
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆孔至φ4.8—4.95mm、RA=12.5um
高速鋼鉆刀、游標(biāo)卡尺
1360
20
0.1
4.8mm
1
10.8s
2.2s
2
鉸錐銷孔至5—5.015mm RA=1.6um
錐度鉸刀、塞規(guī).、卡尺
195
3
1
0.2mm
1
20s
4s
設(shè) 計(jì)（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會 簽（日期）
2008、6、23
附件圖紙
零件圖
毛坯圖
夾具體
裝配圖
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