課程設(shè)計---夾具為鉆-鉸工序所需夾具

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　總論</b></p><p>　　一、零件及零件的工藝分析</p><p><b>　　二、工藝設(shè)計與分析</b></p><p><b>　　三、夾具設(shè)計</b></p&g

2、t;<p><b>　　心得</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　總論</b></p><p>　　工藝課程設(shè)計是機械類學(xué)生在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)及機床夾具設(shè)計課程，進行了生產(chǎn)實習(xí)之后的一項重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。要求學(xué)生全面綜合運用所學(xué)的知識

3、來分析處理生產(chǎn)工藝問題，使學(xué)生進一步鞏固有關(guān)理論知識，掌握機械加工工藝規(guī)程設(shè)計的方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。其目的在于：</p><p>　?。?）熟練的運用機械制造基礎(chǔ)、機械制造技術(shù)和其他有關(guān)先修課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實習(xí)中所學(xué)到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)

4、濟性。</p><p>　?。?）通過夾具設(shè)計的訓(xùn)練，進一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(包括設(shè)計計算、工程制圖等方面)的能力。</p><p>　?。?）能比較熟練的查閱和使用各種技術(shù)資料，如有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊、規(guī)范等。</p><p>　?。?）在設(shè)計過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨立工作的能力。進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。</p>

5、<p>　　一、零件及零件的工藝分析</p><p><b>　　零件分析：</b></p><p>　　1、零件的作用題目給的零件是左支座零件，它是機床上的一個支座，支座孔中安裝軸，側(cè)面的耳孔中安裝螺栓可將軸夾緊，使軸固定。松開螺栓后軸可轉(zhuǎn)動或滑動，也可利用夾緊程度不同來調(diào)節(jié)孔與軸的間隙。零件下面的方法蘭上兩個定位銷孔穿兩定位銷將其定位，用四個螺栓副

6、將其固定。</p><p><b>　　2、零件的形狀</b></p><p><b>　　三維圖</b></p><p>　　零件的實際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。</p><p><b>　　零件的工藝分析：&l

7、t;/b></p><p>　　由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。</p><p>　　左支座加工說明如下：</p><p>　　總的加工表面包括：Φ80H9大端面A面和上方的小端面，粗超度3.2；Φ80H9內(nèi)孔表面，粗超度1.6；大端端面的4-Φ13的通孔和4-Φ20的沉

8、頭座，內(nèi)孔表面粗糙度12.5，過渡圓表面粗超度6.3；大端面的錐銷孔，粗糙度1.6；倒角；側(cè)面Φ21通孔和Φ25H7孔和Φ38孔，粗超度為12.5、3.2和6.3。</p><p>　　在這里我要加工的是Φ10的錐銷孔是1.6的粗糙度要求。其要求比較高，直徑也比較小，直接鉆不能達到其精度要求，在這里可采取鉆-精鉸的加工方法。</p><p><b>　　其具體過程如下表：<

9、/b></p><p>　　本設(shè)計任務(wù)給的零件需要加工的表面有：小端面，Φ80內(nèi)圓，Φ25H7孔，Φ10錐銷孔。</p><p><b>　　二、工藝設(shè)計與分析</b></p><p><b>　　毛抷分析：</b></p><p><b>　　1、毛坯的確定</b>&l

10、t;/p><p>　　毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。</p>&

11、lt;p>　　該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計要求Q=6000臺/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和 廢品率β分別取10%和1%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)</p><p><b>　　N=6066件/年</b></p><p>　　2、確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差</p><p&

12、gt;　　查手冊鑄造方法按機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差CT等級為8~12級取為11級。鑄造方法按機器造型、鑄件材料為HT200得機械加工余量等級G-I級選擇G級</p><p>　　設(shè)計任務(wù)所需加工尺寸、余量及公差</p><p>　?。?）各加工表面余量</p><p>　?。?）主要加工表面的毛坯尺寸及公差</p><p>　　

13、上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra≧1.6 。Ra﹤1.6 的表面，余量要適當(dāng)加大。</p><p>　　分析本零件，加工表面Ra≧1.6 ，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，這時可取所查數(shù)據(jù)的小值）</p><p>　　生產(chǎn)類型為大批量，可采用兩箱砂型鑄造毛坯。由于所有孔無需鑄造出來，故不需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄

14、造后應(yīng)安排人工進行時效處理。</p><p><b>　　6、設(shè)計毛坯圖</b></p><p>　　確定拔模斜度 根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊查出拔模斜度為5度。</p><p>　　確定分型面 由于毛坯形狀前后對稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移所以選前后對稱的中截面為分型面。</p><

15、p>　　毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時效處理。</p><p>　　下圖為該零件的毛坯圖:</p><p><b>　　工藝規(guī)程設(shè)計：</b></p><p><b>　　1、基準(zhǔn)面的選擇</b></p><p>　　基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要設(shè)計之

16、一，基準(zhǔn)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，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行?？紤]到相互位置關(guān)系原則；本次任務(wù)以大端面A面作為粗基準(zhǔn)。</p><p><b>　　2、精基面的選擇</b></p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采

17、用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。對于Φ10錐銷孔，考慮到基準(zhǔn)重合原則選擇Φ13通孔作為精基準(zhǔn)。</p><p>　　制定機械加工工藝路線：</p><p><b>　　加工工藝路線：</b></p><p>　　銑Φ80H9的大小端面</p><

18、p><b>　　鏜Φ80H9孔</b></p><p>　　鉆大端面4-Φ13通孔</p><p>　　鉆大端面4-Φ20沉頭孔</p><p><b>　　鉆左耳座Φ21通孔</b></p><p>　　鉆左耳座Φ25H7孔</p><p><b>　　鉆左

19、耳座Φ38孔</b></p><p>　　加工大端面Φ10錐銷孔</p><p><b>　　工序八：</b></p><p><b>　　鉆Φ10錐銷孔</b></p><p><b>　　精鉸Φ10錐銷孔</b></p><p><

20、b>　　工藝路線分析：</b></p><p>　　此條加工工藝路線比較簡潔明了，基本上可以達到精度要求，零件精度要求也不算高，初步可以達到目的。</p><p><b>　　擬定工藝過程</b></p><p>　　加工設(shè)備及刀具、夾具、量具的選擇：</p><p>　　由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設(shè)

21、備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。</p><p>　　1、選擇機床，根據(jù)第八加工錐銷孔的工序選擇機床：</p><p>　　由于本零件加工精度比較高，因此我選用最常用的機床：搖臂鉆床用Z3025。下面是這臺機床的具體資料：</p><p><b

22、>　　鉆床用Z3025A</b></p><p><b>　　2、選擇刀具：</b></p><p>　　選用硬質(zhì)合金擴孔鉆、硬質(zhì)合金鉸刀,加工鑄鐵零件采用YG類硬質(zhì)合金，粗加工選用Φ10錐柄復(fù)合麻花鉆，精加工為Φ10鉸刀。</p><p>　　切削用量的選擇： 錐銷孔加工在初次鉆孔時我們直接選用Φ10的鉆頭，其Ry可以達到

23、45~225，對于精鉸時我們選用Φ10的鉸刀，精鉸的Ry為8.5~25。經(jīng)過這樣的加工可以達到所需要求。</p><p><b>　　加工工序設(shè)計：</b></p><p><b>　　時間定額的計算：</b></p><p>　　工時定額是指完成零件加工的就一個工序的時間定額</p><p>　　

24、其中：是指但見時間定額</p><p>　　是指基本時間（機動時間），通過計算求得</p><p>　　是指輔助時間，一般?。?5~20）%；與和稱為作業(yè)時間</p><p>　　是指布置工作時間，一般按作業(yè)時間的（2~7）%估算</p><p>　　是指休息及生理需要時間，一般按作業(yè)時間（2~4）%估算</p><p&g

25、t;　　是準(zhǔn)備與終結(jié)時間，大量生產(chǎn)時，準(zhǔn)備與終結(jié)時間忽略不計</p><p>　　N是指一批零件的個數(shù)</p><p><b>　　鉆孔的計算公式為:</b></p><p><b>　　三、夾具設(shè)計</b></p><p>　　本次設(shè)計的夾具為鉆-鉸工序所需夾具。</p><p

26、><b>　　確定設(shè)計方案：</b></p><p><b>　　定位：</b></p><p>　　該孔的設(shè)計基準(zhǔn)為大端面4-Φ13心軸，故以Φ13做定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；　</p><p>　　在這里需要加工的是大端面上的兩個錐銷孔，他們分別與對應(yīng)的4-Φ13的孔有尺寸要求，所以我們采用銷進行定位，考慮

27、到自由度與過定位等因素，我們采用一個圓柱銷與一個菱形銷進行定位。符合定位要求。定位精度分析</p><p>　　定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合，基準(zhǔn)位置誤差引起。</p><p>　　ΔDW=ΔBC+ΔJW</p><p>　　由于基準(zhǔn)重合，不考慮ΔBC</p><p>　　ΔJW=Td/[2sin(α/2)]</p><p&g

28、t;　　Td---工件外圓尺寸的公差 Td=0.025</p><p>　　ΔJW=0.025/[2sin(30)]=0.025</p><p>　　所以夾具能滿足零件加工精度的要求。</p><p><b>　　夾緊：</b></p><p>　　由于錐銷孔與4-Φ13孔相隔太近，為避免影響刀具，所以我們不能直接利

29、用4-Φ13孔進行夾緊，在這里我們采用壓板的形式在離需要加工的孔的位置稍遠的地方對大端面采取對稱夾緊，如裝配圖所示，如此對稱兩塊壓板夾緊，夾緊力大，且作用力均衡，減小夾緊力對零件的變形。壓板壓緊工件還可防止工件在加工過程中的振動和轉(zhuǎn)動。</p><p>　　參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力Ｆ夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系Ｆ夾＝ＫＦ</p><p>　　軸向力：Ｆ夾＝ＫＦ （

30、N）</p><p><b>　　扭距：</b></p><p>　　在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)</p><p><b>　　心得</b></p><p>　　機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)課程后進行的。這是進行了生產(chǎn)實習(xí)之后的一項重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是在

31、進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，和一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)中占有重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，我通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，鍛煉了我的繪圖能力。自己在設(shè)計中也學(xué)會了很多東西也提升了我對分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力有限、時間有限，設(shè)

32、計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　設(shè)計資料及主要參考書</p><p><b>　　參考書：</b></p><p>　　《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》</p><p><b>　　設(shè)計資