壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),均可直接下載獲得文件，所見(jiàn)所得，電腦查看更方便。咨詢Q 197216396 或 11970985
哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印
2
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目： 制定連桿零件的加工工藝，
設(shè)計(jì)銑槽7的銑床夾具
專 業(yè)： 機(jī)械電子工程
班 級(jí)： 機(jī)電12-3
學(xué) 號(hào)： 1230120312
姓 名： 李晨
指導(dǎo)教師： 張中然
機(jī)械工程系
2015年11月20日
目 錄
一、 序言 1
二、 零件的分析 2
（一）零件的作用 3
（二）零件的工藝分析 3
三、 工藝規(guī)劃設(shè)計(jì) 4
（一）基面的選擇 4
（二）工藝路線的擬定 4
（三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定、切削用量及基本工時(shí)的確立 6
四、夾具設(shè)計(jì) 13
（一）定位基準(zhǔn)的選擇 13
（二）切削力及夾緊力的計(jì)算 14
總結(jié) 16
參考文獻(xiàn) 17
1、 序言
本次課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括零件的分析，工藝路線的制定，工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)，某道工序的夾具設(shè)計(jì)以及該道工序的工序卡，機(jī)械加工綜合卡片，夾具裝配圖以及夾具底座零件圖的繪制等等。
就我個(gè)人而言，希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)未來(lái)即將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，并學(xué)會(huì)將所學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到具體的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題中來(lái)，為以后走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。
2、 零件的分析
（一）零件的作用
該零件為典型的桿類零件，而且為連桿類。因此，其主要的要素包括兩側(cè)面，φ16mm孔和φ10mm孔還有一個(gè)φ6mm孔。通過(guò)孔連接即該連桿的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞作用。
（二）零件的工藝分析
該連桿的加工表面分三種，主要是孔的加工，兩側(cè)面的加工各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證Ra3.2um的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下：
2.2.1孔的加工
該零件共有3個(gè)孔要加工：φ16mm孔和φ10mm孔是零件的主要加工面，多組面，，通過(guò)兩孔中心連線及對(duì)兩側(cè)對(duì)稱面，沒(méi)有位置尺寸度要求，只需要鉆床粗加工。
2.2.2面的加工
該零件共有2個(gè)側(cè)面要加工：兩個(gè)側(cè)面是配合φ16mm孔和φ10mm孔孔后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需要精加工。
3、 工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)
（一）基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于兩側(cè)面較平整且加工精度較高，故以2個(gè)主要側(cè)面為基準(zhǔn)。?
3.1.2精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，該零件上重要表面是大頭孔φ38H8，由于其與底面有垂直度關(guān)系，所以底面自然成為精基準(zhǔn)面，考慮到第二基準(zhǔn)面選擇的方便性，將其精度由原來(lái)的φ37H11提高到φ38H8，該定位基準(zhǔn)組合在后續(xù)孔的加工中，以及孔上徑向孔的加工中都將作為精基準(zhǔn)面。
（二）工藝路線的擬定
擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.2.1工藝路線方案
方案一
10 模鍛 模鍛
20 去飛邊 去飛邊
30 熱處理 人工時(shí)效
40 銑 銑上平面
50 銑 銑下平面，保證尺寸16mm
60 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸φ16H7mm，孔口倒角C1
70 鉆 鉆φ6H7mm孔，鉆φ10H7mm孔至圖紙尺寸
80 銑 銑寬度為7mm的槽
90 插 插鍵槽
100 檢驗(yàn) 按照?qǐng)D紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差
110 入庫(kù) 清洗，加工表面涂防繡油，入庫(kù)
方案二
10 模鍛 模鍛
20 去飛邊 去飛邊
30 熱處理 人工時(shí)效
40 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸φ16H7mm，孔口倒角C1
50 鉆 鉆φ6H7mm孔，鉆φ10H7mm孔至圖紙尺寸
60 銑 銑上平面
70 銑 銑下平面，保證尺寸16mm
80 銑 銑寬度為7mm的槽
90 插 插鍵槽
100 檢驗(yàn) 按照?qǐng)D紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差
110 入庫(kù) 清洗，加工表面涂防繡油，入庫(kù)
方案分析與比較：
經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，方案二先鉆孔后加工面，而方案一是先面后孔
根據(jù)書(shū)本理論知識(shí)，應(yīng)該是先面后孔比較合理，因?yàn)殂@孔需要以加工了面的為精基準(zhǔn)。
3.2.2工藝方案的確定
10 模鍛 模鍛
20 去飛邊 去飛邊
30 熱處理 人工時(shí)效
40 銑 銑上平面
50 銑 銑下平面，保證尺寸16mm
60 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸φ16H7mm，孔口倒角C1
70 鉆 鉆φ6H7mm孔，鉆φ10H7mm孔至圖紙尺寸
80 銑 銑寬度為7mm的槽
90 插 插鍵槽
100 檢驗(yàn) 按照?qǐng)D紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差
110 入庫(kù) 清洗，加工表面涂防繡油，入庫(kù)
（三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定、切削用量及基本工時(shí)的確立
連桿零件材料為45,毛坯重量約為1.6kg，生產(chǎn)類型為中批或大批生產(chǎn)，采用普通模鍛生產(chǎn)。
普通模鍛，材料為45鋼，分模線平直對(duì)稱，材質(zhì)系數(shù)M1,復(fù)雜系數(shù)=1.56/1.8≈0.87,為S1級(jí)，厚度為25mm，普通級(jí)，查的上下偏差分別為+1.4和-0.6
3.3.1兩側(cè)面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算
根據(jù)工序要求，兩側(cè)面經(jīng)過(guò)四道工序，先粗銑端面B，再粗銑端面A，精銑端面B，最后精銑端面A，各步余量如下：
粗銑：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定，零件厚度大于6mm到30mm，寬度小于100mm，其加工余量為1.0mm。
精銑：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷》表3.2-25，其余量值規(guī)定，零件厚度大于6mm到30mm，寬度小于100mm，其加工余量為0.5mm。
精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。
3.3.2毛坯尺寸及加工余量計(jì)算
根據(jù)工序要求，
精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。
3.4確定各工序切削用量及基本工時(shí)
10.模鍛毛坯; 沒(méi)切削過(guò)程，無(wú)需計(jì)算
20.去飛邊 沒(méi)切削過(guò)程，無(wú)需計(jì)算
30.人工時(shí)效 沒(méi)切削過(guò)程，無(wú)需計(jì)算
工序40. 銑上平面
（1）銑上平面
取背吃到量，選用X52型立式銑床 ，每齒進(jìn)給量
工件材料 45 ，鍛造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表5.8
確定銑削速度
采用X52k立式銑床 ，查表3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實(shí)際銑削速度
當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為
由《工藝手冊(cè)》得
工序50.銑下平面，保證尺寸16mm
取背吃到量，選用X52K型立式銑床 ，每齒進(jìn)給量
工件材料 45 ，鍛造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表5.8
確定銑削速度
采用X52立式銑床 ，查表3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實(shí)際銑削速度
當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為
由《工藝手冊(cè)》得
工序60：鉆、擴(kuò)、鉸φ16H7mm，孔口倒角C1
（1）鉆孔
切屑用量：
取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)Z3040立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
=10mm，，，
故，，
，
（2）擴(kuò)孔
切屑用量：
取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)Z3040立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即，
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
=10mm，，，
故，，
，
（3）鉸孔
切屑用量：
取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)Z3040立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即，
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
=10mm，，，，
故，，
，。
工序70 鉆 鉆φ6H7mm孔，鉆φ10H7mm孔至圖紙尺寸
工件材料為45鋼，孔mm，高速鋼鉆頭，查表5.19
切削速度，進(jìn)給量
則
采用Z3040型立式鉆床 由表3.17得轉(zhuǎn)速 故實(shí)際切削速度為
該工序基本時(shí)間為
（1） 鉸孔
取背吃刀量 45鋼 孔，查表5.23
切削速度，進(jìn)給量則
采用Z3040型立式鉆床 取轉(zhuǎn)速 故實(shí)際切削速度為
由
查表5.40絞孔切入切出行程
該工序基本時(shí)間為
（3）倒角
機(jī)床：Z525鉆床
刀具：倒角鉆頭
量具：游標(biāo)卡尺Ⅱ型
夾具：專用夾具
工序90：粗、精銑寬度為7mm的槽。
機(jī)床：銑床
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀
⑴ 粗銑槽
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表查得切削速度。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
=63mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
⑵ 精銑槽
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表查得切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取。
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
=81mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序80. 按照?qǐng)D紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差 無(wú)切削加工
工序90. 清洗，加工表面涂防繡油，入庫(kù) 無(wú)切削加工
四、夾具設(shè)計(jì)
（一）定位基準(zhǔn)的選擇
對(duì)孔的的加工沒(méi)有位置公差要求，
由零件圖可知：在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：
方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔外圓端來(lái)定位
方案Ⅱ：應(yīng)用一面即底面，一銷即定位于大頭孔外端的擋銷和工藝孔的心軸來(lái)定位，夾緊方式就用螺母在心軸上夾緊。
方案Ⅲ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，還有一擋銷定位于大頭孔外端，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。
分析比較上面三種方案：方案Ⅰ中的V型塊定位造成過(guò)定位，而夾緊方式加大了設(shè)計(jì)量，裝、取工件也不易。方案Ⅱ中的心軸夾緊、定位是不正確的，也端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開(kāi)，因夾緊會(huì)破壞定位。
定位基準(zhǔn)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(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。
因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)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(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。
（二）切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式：
有：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：
由此可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.1.
由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式
即：
由上述計(jì)算易得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
總 結(jié)
本次課程設(shè)計(jì)是在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，是一次對(duì)我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況的重要考察和檢驗(yàn)，更是培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際，分析并解決問(wèn)題能力的重要內(nèi)容和階段。使我更好的掌握了CAD制圖軟件。
這次課程設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)圖主要用CAD制圖軟件完成。自我感覺(jué)尚有很多不足和錯(cuò)誤，首先，在設(shè)計(jì)夾具裝配件時(shí)過(guò)于匆忙，裝配連桿時(shí)放在了左手邊，不符合工人正常勞作習(xí)慣；其次是課程設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作沒(méi)做好，在圖書(shū)館很多資料和文獻(xiàn)都沒(méi)能借到（早已借空了），在借閱同學(xué)的相關(guān)資料時(shí)沒(méi)有時(shí)間認(rèn)真琢磨和分析相關(guān)信息和數(shù)據(jù)；最后就是課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)過(guò)于匆忙，時(shí)間很緊，很多文字和標(biāo)準(zhǔn)，公式，數(shù)據(jù)，計(jì)算上的錯(cuò)誤沒(méi)有時(shí)間一一改正（確實(shí)，在打這篇文稿，發(fā)現(xiàn)了很多錯(cuò)誤和缺憾）。
課程設(shè)計(jì)，是一個(gè)系統(tǒng)性、知識(shí)點(diǎn)廣泛的學(xué)習(xí)過(guò)程。通過(guò)這樣一個(gè)系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過(guò)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，運(yùn)用到各個(gè)方面上去。同時(shí)，廣泛地運(yùn)用設(shè)計(jì)手冊(cè)及各種參考資料，學(xué)會(huì)了在實(shí)際中運(yùn)用工具書(shū)，和獨(dú)立完成每一步查找工作；整個(gè)零件的加工過(guò)程是和其他同學(xué)分工完成的，集中體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我獨(dú)立分工合作的能力！為以后出身社會(huì)的工作打下基礎(chǔ)！
參考文獻(xiàn)
[1] <<機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)>> 趙家齊主編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[2] <<機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)>> 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979
[3] <<切削用量手冊(cè)>> 艾興，肖詩(shī)綱主編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[4] <<金屬切削手冊(cè)>> 上海：上海科學(xué)文化技術(shù)出版社
17