機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計--滑動軸承座的機械加工工藝及工藝裝備設(shè)計

1、<p>　　機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書</p><p>　　題目：滑動軸承座的機械加工工藝及工藝裝備設(shè)計</p><p>　　學(xué)院：機電工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計任務(wù) ………………

2、…………………………………………..…3</p><p>　　二、零件加工工藝設(shè)計 ………………………………………………..4</p><p>　　零件的工藝性審查及零件圖的繪制 ………………………………4</p><p>　　基準(zhǔn)選擇 ………………………………………………………….…..5</p><p>　　擬定機械加工工藝路線 ……

3、………………………………………...6</p><p>　　確定加工余量、工序尺寸以及公差 ………………………………...8</p><p>　　三、夾具設(shè)計 …………………………………………………………….8</p><p>　　1、問題提出 ………………………………………………………….…9</p><p>　　2、夾具設(shè)計分析 …

4、……………………………...……………………..9</p><p>　　3、定位分析 ………………………………...……………………………10</p><p>　　4、夾緊力的計算 ………………...………………………………………11</p><p>　　5、切削量的計算 ………………...………………………………………12</p><p>

5、　　6、鏜Φ60孔夾具裝配圖 …………………………………………………13</p><p>　　四、設(shè)計體會 ……………………………………………………………....14</p><p>　　五、參考文獻(xiàn)………………………………………………………………..15</p><p><b>　　一、 設(shè)計任務(wù)</b></p><p&

6、gt;　　本次課程設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計滑動軸承座的機械加工過程及各加工工序過程中所用到的夾具設(shè)計，目的是通過課程設(shè)計，學(xué)會綜合運用過去所學(xué)過的相關(guān)課程的知識，經(jīng)受一次理論聯(lián)系實際的綜合訓(xùn)練，熟悉制定工藝規(guī)程的原則、步驟和方法，具備制定零件機械加工工藝規(guī)程以及設(shè)計夾具的能力。</p><p>　　零件整體的加工工藝規(guī)程由小組集體討論得出，各組員分別選取其中一道工序進(jìn)行該工序的夾具設(shè)計，運用AutoCAD、CAXA CA

7、PP、CAXA電子圖版、pro/E等設(shè)計軟件做出軸承座的零件圖、實體模型和夾具的裝配圖及實體模型。</p><p><b>　　設(shè)計要求： </b></p><p>　　1. 設(shè)計課題:軸承座機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計</p><p>　　2. 鏜60孔專用夾具設(shè)計</p><p>　　3. 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量

8、生產(chǎn)</p><p><b>　　上交材料：</b></p><p>　　1.課程設(shè)計說明書 一份</p><p>　　2.零件圖 一張 （附件：軸承座零件圖 二維.dwg）</p><p>　　3.零件實體圖 一張 （附件：zhouchengzu

9、o.prt.7 ）</p><p>　　4.毛坯圖 一張 （附件：軸承座毛坯圖 二維.dwg）</p><p>　　5.機械加工工序卡 一張 （附件：軸承座機械加工工序卡.cxp）</p><p>　　6.夾具裝配圖（二維機械圖） 一張 (附件：軸承座鏜床夾具裝配圖.dwg）</p><p>

10、;　　7.夾具裝配圖（三維實體圖） 一張（附件：鏜床夾具裝配圖 proe三維實體）</p><p>　　二、零件加工工藝設(shè)計</p><p>　　1、零件的工藝性審查：</p><p>　　繪制軸承座的零件圖如下：（詳見附圖）</p><p>　　繪制零件實體圖如下：</p><p><b>　　1）工藝性分

11、析</b></p><p>　　該軸承座結(jié)構(gòu)簡單，形狀普通，屬一般的底座類零件。主要加工表面有2XΦ13孔面，還要求止口兩垂直面平行度滿足0.030mm，通過專用的鉆套和夾具能夠保證其加工工藝要求，其次還有Φ60和Φ64孔孔及其前后端面，要求垂直度滿足0.050mm，通過成型銑刀可以保證其精度，而Φ60和Φ64孔可通過組合鏜刀一次加工，節(jié)省時間。其次就是該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低

12、，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。</p><p><b>　　2) 主要技術(shù)要求</b></p><p>　　零件圖上主要技術(shù)要求：</p><p>　　1.鑄件應(yīng)進(jìn)行時效處理。2.未注圓角R2-R4。</p><p><b>　　3）零件的材

13、料</b></p><p>　　零件材料為HT200。</p><p>　　4）確定毛坯的形狀、尺寸及公差</p><p>　　零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故選擇金屬模機械砂型鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級為CT10。這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。</p><p><b

14、>　　2.基準(zhǔn)選擇：</b></p><p>　　1）.粗基準(zhǔn)的選用原則</p><p>　　① 保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則。當(dāng)有些不加工表面與加工表面之間有相互位置要求時，一般不選擇加工表面作為粗基準(zhǔn)。</p><p>　?、?保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應(yīng)選擇重要加工表面為粗基準(zhǔn)。</p><p

15、>　?、?粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用的原則。粗基準(zhǔn)的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復(fù)使用會造成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準(zhǔn)，通常只允許使用一次。</p><p>　　2）.精基準(zhǔn)的選用原則</p><p>　?、?基準(zhǔn)重合原則。盡可能使設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。</p><p>　?、?基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準(zhǔn)加工個表面，以保證各

16、表面的位置精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。</p><p>　?、?互為基準(zhǔn)原則。當(dāng)兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候，可用互為基準(zhǔn)的原則反復(fù)加工。</p><p>　　④ 自為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)要求加工余量小而均勻時，可選擇加工表面作為自身的定位基準(zhǔn)。</p><p>　　根據(jù)以上原則，選取各加工表面定位基準(zhǔn)如下表：</p>

17、<p>　　3.擬定機械加工工藝路線</p><p>　　1)通過分析圖紙，各加工面的精度要求及加工方法如下：</p><p>　　2)擬定機械加工工藝路線</p><p>　　工藝順序的安排原則有四點：</p><p>　　① 先加工基準(zhǔn)面，再加工其他面。</p><p>　?、?一般情況下，先加工平面

18、，再加工孔。</p><p>　?、?先加工主要平面，再加工次要平面。</p><p>　?、?先安排粗加工工序，再安排精加工工序。</p><p>　　根據(jù)上述四條工序安排原則及各表面的加工方法確定如下加工工藝路線：</p><p><b>　　4、確定加工余量</b></p><p>　　

19、經(jīng)過與老師協(xié)商，我選擇的工序是鏜Φ64和Φ60孔，其中Φ64孔的加工精度為未注尺寸公差I(lǐng)T13，粗鏜即可達(dá)到要求，Φ60孔的加工精度為IT8，要經(jīng)過粗鏜、半精鏜、精鏜才能達(dá)到要求，通過查表確定各工序加工余量如下：</p><p><b>　　鏜Φ60孔夾具設(shè)計</b></p><p>　　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

20、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。</p><p>　　專用夾具設(shè)計的基本要求</p><p>　　a)能保證工件的加工要求</p><

21、;p>　　b)能提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本</p><p>　　c)操作方便，省力和安全</p><p><b>　　d)便于排屑</b></p><p><b>　　e)工藝性好</b></p><p><b>　　提出問題</b></p><p>

22、;　　1）怎樣限制零件的自由度：一個面限制3個自由度，短圓柱銷限制2個自由度，菱形銷限制1個自由度。</p><p>　　2）怎樣夾緊：設(shè)計夾具由螺旋夾緊工件。</p><p>　　3）設(shè)計的夾具怎樣排削：此次加工利用組合鏜刀，精加工時用單鏜刀。</p><p>　　4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸：利用快換鏜套和螺旋夾緊裝置，自鎖性較好，裝卸方便。</p&g

23、t;<p><b>　　2.夾具的設(shè)計分析</b></p><p><b>　　1）工序要求</b></p><p>　　其中Φ64孔的加工精度為未注尺寸公差I(lǐng)T13，粗鏜即可達(dá)到要求，Φ60孔的加工精度為IT8，要經(jīng)過粗鏜、半精鏜、精鏜才能達(dá)到要求。</p><p><b>　　2）定位夾緊方案&

24、lt;/b></p><p>　　根據(jù)保證相互位置精度要求和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，采用下底面和2Φ13孔進(jìn)行定位，典型的“一面兩銷”定位法，夾緊方案采用螺旋夾緊方式，自鎖性好，且裝卸工件方便。</p><p><b>　　3）毛坯情況</b></p><p>　　毛坯采用金屬模鑄件，毛坯鑄造公差較小。</p><p>&l

25、t;b>　　4）所用機床及刀具</b></p><p>　　選用的機床為T616臥式鏜床，刀具為組合鏜刀。</p><p><b>　　3.定位分析</b></p><p><b>　　1）定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　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，

26、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Φ64及Φ60孔時，采用軸承座底面和Φ13孔內(nèi)圓柱面作為定位基準(zhǔn)。</p><p><b>　　2）定位誤差的分析</b></p><p>　　定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個銷定位，因為該定位元件的定位基準(zhǔn)為下底面，所以豎直方向基準(zhǔn)重合△b=0，水平方向由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會發(fā)

27、生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。</p><p>　?、?、現(xiàn)在計算兩銷的有關(guān)尺寸，如下圖：</p><p>　　取兩銷的中心距T=T=0.054=0.0135mm</p><p>　　取圓柱銷的直徑為d=Φ13g6=Φ13</p><p>　　按表2—1選取菱形銷寬度b=3mm</p><p>　　計算菱形銷與孔的

28、最小配合間隙</p><p>　　按h6確定菱形銷直徑尺寸公差，可得到</p><p>　?、凇⒂嬎銑A具的定位誤差：</p><p><b>　　孔的尺寸D=D=</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)角誤差：</b></p><p><b>　　水平方向誤差：&l

29、t;/b></p><p><b>　?、邸A具的誤差：</b></p><p>　　影響工件垂直度的誤差有：導(dǎo)向軸的垂直度Φ0.02mm,夾具體的平行度0.02mm,所以： ΔJ=0.02+0.02=0.04mm</p><p><b>　　夾緊力的計算</b></p><p>　　查《機床

30、夾具設(shè)計手冊》，查得工件以一個面和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式：</p><p>　　式中 φ───螺紋摩擦角 ───平頭螺桿端的直徑 </p><p>　　───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16</p><p>　　───螺桿直徑 ───螺紋升角</p><p>　　Q ───手柄作用力 L ───手柄長度

31、</p><p><b>　　則所需夾緊力 </b></p><p><b>　　=684（N）</b></p><p>　　根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。</p><p><b>　　切削量的計算</b></p><p>　　粗鏜

32、Ф64及Φ60孔</p><p>　　該孔可選由高速鋼組合鏜刀鏜出半孔</p><p>　　由文獻(xiàn)9表5-29,鏜孔的進(jìn)給量f=0.3mm/r，由文獻(xiàn)9表5-22求得鏜孔時的切削速度v=30m/min</p><p>　　由此算出轉(zhuǎn)速為：n===166r/min</p><p>　　按鏜床的實際轉(zhuǎn)速取n=170r/min，則實際切削速度為：

33、 v===26.7m/min</p><p><b>　　半精鏜Ф60孔</b></p><p>　　該孔可選由高速鋼鏜刀鏜出半孔</p><p>　　由文獻(xiàn)9表5-29,鏜孔的進(jìn)給量f=0.2mm/r，由文獻(xiàn)9表5-22

34、求得鏜孔時的切削速度v=30m/min</p><p>　　由此算出轉(zhuǎn)速為：n===161r/min</p><p><b>　　精鏜Ф60孔</b></p><p>　　按鏜床的實際轉(zhuǎn)速取n=160r/min，則實際切削速度為：v===25.1m/min</p><p>　　由文獻(xiàn)9表5-29,鏜孔的進(jìn)給量f=0.1m

35、m/r，由文獻(xiàn)9表5-22求得鏜孔時的切削速度v=30m/min</p><p>　　由此算出轉(zhuǎn)速為：n===159r/min</p><p>　　按鏜床的實際轉(zhuǎn)速取n=160r/min，則實際切削速度為：v===25.1m/min</p><p>　　繪制鏜60孔夾具裝配圖</p><p>　　運用AutoCAD繪制夾具二維裝配圖，用pro

36、/E繪制夾具三維裝配圖。</p><p>　　夾具裝配圖如下：（詳見附圖）</p><p>　　夾具的三維裝配圖如下：（詳見附圖）</p><p><b>　　四、設(shè)計體會</b></p><p>　　通過這三個星期的學(xué)習(xí)，我們在老師的修改與指導(dǎo)下下，終于完成了夾具的設(shè)計。在這次設(shè)計中歷練了我的設(shè)計的能力，以及對于一個零

37、件加工方法的認(rèn)知。在這次設(shè)計過程中，使我真正的認(rèn)識到自己的不足之處，以前上課沒有學(xué)到的知識，在這次設(shè)計當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。</p><p>　　這次設(shè)計將我以前學(xué)過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學(xué)知識的作用</p><p>　　本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段，第一階段是機械加工

38、工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我運用了基準(zhǔn)選擇、機床選用等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。</p><p>　　在機械制造工藝課程設(shè)計中還用到了AutoCAD、CAXA CAPP和pro/E等一些計算機軟件，因為學(xué)的時間長了，因此在開始畫圖的時候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對以后工作也是有很大的幫助的

39、。因此，這次真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實際應(yīng)用中來了。</p><p>　　在這次機械制造工藝課程設(shè)計中，我學(xué)到了很多知識，有一點更是重要，就是我能作為一個設(shè)計人員，設(shè)計一個零件，也因此，我了解了設(shè)計人員的思想，每一個零件，每件產(chǎn)品都是先設(shè)計出來，再加工的，因此，作為一個設(shè)計人員，在設(shè)計的過程中一點不能馬虎，每個步驟都必須有理有據(jù)，不是憑空捏造的。而且，各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)，查閱大量資料，而且設(shè)計一

40、個零件，需要花好長時間。親自上陣后我才知道，做每件是都不是簡簡單單就能完成的，是要付出大量代價的。因此，我們也要用心去體會每個設(shè)計者的心思，這樣才能像他們一樣設(shè)計出好的作品。</p><p>　　在這次械制造工藝課程設(shè)計中，對我來說有所收獲也存在著不足之處。</p><p><b>　　收獲：</b></p><p>　　1）能把以前所學(xué)的各種

41、知識，綜合的運用的這次設(shè)計中，鞏固了以前所學(xué)的知識。</p><p>　　2）學(xué)會了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊。</p><p>　　3）學(xué)會了，分析問題，解決問題的能力。</p><p><b>　　不足之處：</b></p><p>　　1）有些步驟，問題解決的方法不是很好，需在以后的學(xué)習(xí)、實踐中進(jìn)一步

42、改進(jìn)。</p><p>　　2）有些工藝路線制定的不是太好，而且余量、切削用量設(shè)計不是很精確，需在以后的實踐中積累經(jīng)驗，進(jìn)一步改進(jìn)。</p><p>　　綜上所述：這次的械制造工藝課程設(shè)計對我以后的工作起了很大的幫助，我認(rèn)識到，無論是工作還是學(xué)習(xí)都必須做到認(rèn)真、謹(jǐn)慎，時時處處細(xì)心。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p&

43、gt;<p>　　王先奎主編·機械制造工藝學(xué)·北京：機械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　楊惠英主編·機械制圖·北京：清華大學(xué)出版社，2005</p><p>　　陸玉主編·機械設(shè)計課程設(shè)計·北京：機械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　陳于萍，高曉康主編·互換性與測量

44、技術(shù)·北京：高等教育出版社，2005.</p><p>　　薛源順主編·機床夾具設(shè)計·北京：機械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　倪森壽 主編·機械制造工藝與裝備·化學(xué)工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　7.艾興，肖詩綱主編·切削用量簡明手冊·北京：機械工業(yè)出版社，2002<