機(jī)制工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一、零件的分析3</b></p><p>　?。ㄒ唬?零件的作用3</p><p>　?。ǘ?零件的工藝分析3</p><

2、;p>　　二．工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3</p><p>　?。ㄒ唬┐_定毛坯生產(chǎn)類型3</p><p>　?。ǘ┗娴倪x擇3</p><p>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€4</p><p>　?。ㄋ模C(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定5</p><p>　?。ㄎ澹┐_定切削用量及基本工時(shí)6</p>&

3、lt;p><b>　　三．夾具設(shè)計(jì)6</b></p><p>　?。ㄒ唬﹩栴}的提出6</p><p>　?。ǘA具的總體設(shè)計(jì)6</p><p><b>　　四．設(shè)計(jì)小結(jié)7</b></p><p><b>　　五．參考文獻(xiàn)8</b></p>&

4、lt;p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┝慵淖饔?lt;/b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。零件中φ25㎜孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，φ55㎜半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過上方

5、的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件毛坯鑄為一體，加工時(shí)分開。</p><p>　?。ǘ┝慵墓に嚪治?lt;/p><p>　　零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，因此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：</p><p>　　1．大頭半圓端面及其孔φ55㎜；</p><p>　　2．

6、小頭孔φ25㎜；</p><p><b>　　3．16×8㎜槽；</b></p><p>　　4．φ40㎜外圓斜面；</p><p>　　5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1㎜；槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08㎜。</p><p>　　由以上分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為

7、粗基準(zhǔn)并采用專用夾具進(jìn)行加工，同時(shí)保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求及零件的工藝分析，確定采用常規(guī)的加工工藝進(jìn)行加工。</p><p><b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（一）確定毛坯生產(chǎn)類型</p><p>　　已知此撥叉零件的生

8、產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。</p><p>　　零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故毛坯類型選擇鑄件。</p><p><b>　?。ǘ┗娴倪x擇：</b></p><p>　　基面選擇

9、是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)出現(xiàn)諸多問題，甚者還會(huì)造成大批廢品，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行，嚴(yán)重浪費(fèi)了人力、物力和財(cái)力。</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件同時(shí)有加工表面和不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。在本

10、零件中，應(yīng)選擇零件的底面作為主要的定位粗基準(zhǔn)。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便、牢固可靠，依據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則中的“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1㎜；槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08㎜，故以零件中φ25㎜小頭孔作為精基準(zhǔn)。</p><p><b>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€</

11、b></p><p>　　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)盡量使生產(chǎn)成本降低，這樣就可以提高加工的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　1．工藝路線方案一</b></p><p>

12、　　工序Ⅰ 銑φ75㎜上端面；</p><p>　　工序Ⅱ 銑φ75㎜下端面；</p><p>　　工序Ⅲ 鏜φ55㎜孔；</p><p><b>　　工序Ⅳ 銑斷；</b></p><p>　　工序Ⅴ 鉆φ25㎜孔；</p><p>　　工序Ⅵ 銑16×8㎜槽；</p

13、><p>　　工序Ⅶ 銑φ40㎜外圓斜面。</p><p><b>　　2．工藝路線方案二</b></p><p>　　工序Ⅰ 銑斷，使之為兩個(gè)零件；</p><p>　　工序Ⅱ 加工φ25㎜小頭孔；</p><p>　　工序Ⅲ 銑16×8㎜槽；</p><p&g

14、t;　　工序Ⅳ 車φ55㎜半圓與兩端面；</p><p>　　工序Ⅴ 銑φ40㎜外圓斜面。</p><p>　　3．工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工φ55㎜圓與兩端面，以便于后續(xù)加工，并利用了兩件合鑄的優(yōu)勢(shì)，提高了工作效率，然后在銑床上把所有銑的工序全部加工完，省去了在各機(jī)床間來回搬運(yùn)和裝夾定位的麻煩，最后加工孔；

15、方案二是先切開工件，分別加工，然后加工小頭孔，接著進(jìn)行銑加工、車加工、銑加工……顯然，比方案一多用了車床,工序上不如方案一效率高。但由于大圓與槽都與小頭孔有垂直度要求，可以先加工小頭孔，后加工槽；大圓應(yīng)該利用兩件合鑄的優(yōu)勢(shì)，所以還是先加工φ55㎜大圓，而且車床上的夾具難做，故把車床上的工作留給了銑床，φ55㎜內(nèi)圓用鏜床來完成?？梢詫⒐ば蚨椋?lt;/p><p>　　工序Ⅰ 粗，精銑φ75㎜的上下兩端面；</

16、p><p>　　工序Ⅱ 粗，半精鏜φ55㎜孔；</p><p>　　工序Ⅲ 銑斷，使之成為兩個(gè)工件；</p><p>　　工序Ⅳ 鉆，擴(kuò)，粗鉸，精鉸φ25㎜孔至要求直徑；</p><p>　　工序Ⅴ 銑16×8㎜槽；</p><p><b>　　工序Ⅵ 銑斜面；</b></p

17、><p>　　工序Ⅶ 去毛刺并檢查。</p><p>　　這樣，看起來工序簡(jiǎn)潔且保證了垂直度的要求，還能充分利用兩件合鑄的優(yōu)勢(shì)，工序也相對(duì)簡(jiǎn)單。</p><p>　?。ㄋ模C(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　CA6140車床撥叉，此零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.12kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛

18、坯。</p><p>　　據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　1. 外圓表面沿軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（φ25㎜、φ55㎜端面）</p><p>　　查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，取φ25㎜、φ55㎜端面長(zhǎng)度余量均為2.5㎜（均為雙邊加工）。<

19、/p><p><b>　　銑削加工余量為：</b></p><p><b>　　粗銑 1㎜；</b></p><p><b>　　精銑 0㎜。</b></p><p>　　2. 內(nèi)孔（φ55㎜為已鑄成內(nèi)孔）</p><p>　　查《工藝手冊(cè)》表2.2～2.5

20、，取φ55㎜已鑄成孔長(zhǎng)度余量為3㎜，即鑄成孔直徑為φ49㎜。</p><p><b>　　工序尺寸加工余量：</b></p><p><b>　　鉆孔 2㎜；</b></p><p>　　擴(kuò)孔 0.125㎜；</p><p>　　粗鉸 0.035㎜；</p><p>&

21、lt;b>　　精鉸 0㎜。</b></p><p>　　3. 其他尺寸直接鑄造得到</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。</p><p>　?。ㄎ澹┐_定切削用量及基本工時(shí)(見工序卡)</p><p><b>　　三、夾具

22、設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。ㄒ唬﹩栴}的提出</b></p><p>　　為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具, 按指導(dǎo)老師的布置，設(shè)計(jì)第Ⅵ道工序——銑16×8㎜槽。本夾具將用于X51立式銑床，刀具為直柄鍵槽銑刀，對(duì)工件進(jìn)行銑削加工。</p><p>　　在給定的零件中，對(duì)本步加

23、工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在夾緊的方便與快速性上。</p><p>　　（二）夾具的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1. 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　由零件圖可知，16×8㎜槽對(duì)φ25 ㎜孔有垂直度要求，則用φ25㎜孔來定位，加上緊壓螺釘,再用輔助定位夾和定位銷來限制五個(gè)自由度，用螺紋夾緊。</p&

24、gt;<p>　　2. 切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　切削刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，則</p><p><b>　　主切削力 </b></p><p>　　由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》P110查得</p><p>　　計(jì)算結(jié)果得 = 2448N</p><p&g

25、t;　　由于切削力對(duì)夾緊力影響不大，故夾緊力只需達(dá)到將工件固定即可。</p><p><b>　　3. 定位誤差分析</b></p><p>　　夾具的主要定位元件為φ25㎜孔的定位銷，孔與銷間隙配合。工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大且定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在立式銑床上加工，所以工件上孔與夾具上

26、的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差的一半。</p><p>　　工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷的中心連線方向相同，則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin 。</p><p>　　基準(zhǔn)位移誤差△y：由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便還有最小間隙。</p><p>　　由制造誤差引起的△y＝(D

27、max－dmin)/2－（Dmin-dmax)/2</p><p>　　=(0.023+0.020)/2=0.0215<0.08</p><p>　　因此，該誤差在垂直度要求的范圍內(nèi)。</p><p>　　4. 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明</p><p>　　幾乎每個(gè)工序都得有一個(gè)專用的夾具，根據(jù)老師的要求我們組要設(shè)計(jì)加工16×

28、8㎜槽的夾具。本組5位成員在設(shè)計(jì)時(shí)參考了夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)等資料，最后把夾具裝配圖打印出來并畫出夾具的非標(biāo)零件圖（見附圖）。</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　這是我們大學(xué)的最后一次課程設(shè)計(jì)，為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)也做了很好的鋪墊。本次課程設(shè)計(jì)十分有意義，只不過臨近畢業(yè)，同學(xué)們考研、找工作、期末考試等稍微耽誤了一些時(shí)間，但是由于我們求知若渴，似乎

29、有種意猶未盡的感覺。非常感謝趙老師、楊老師、肖老師、黃老師給予的現(xiàn)場(chǎng)答疑與指導(dǎo)以及為我們這次機(jī)械加工工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)所付出的辛勞，是你們的悉心教導(dǎo)才讓我們的理論知識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中得到了升華。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，我們比較全面的學(xué)會(huì)了運(yùn)用機(jī)械加工工藝?yán)碚摵途唧w實(shí)踐知識(shí)，根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，來制訂零件加工的基本工藝流程以及設(shè)計(jì)夾具。對(duì)零件材料、毛坯形式、刀具、夾具、量具、機(jī)床、切削用量、熱處理等方

30、面也有了更加深刻的理解與運(yùn)用。學(xué)會(huì)了夾具的設(shè)計(jì)的同時(shí)也我感受到了它的魅力，因?yàn)楹玫膴A具可以為加工節(jié)省很多時(shí)間、提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本，也較大程度的降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。這段時(shí)間我們鞏固了機(jī)械方面的專業(yè)知識(shí)，加強(qiáng)鍛煉獨(dú)立思考的能力和自己動(dòng)手的能力，作為畢業(yè)班的學(xué)生，我們收獲最大的是綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程和其它相關(guān)課程的知識(shí)，分析和解決機(jī)械加工問題的能力。這對(duì)即將到來的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)來說無疑是一件難得的好事，更為我們今后的工作打下

31、了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　機(jī)械工藝學(xué)的基礎(chǔ)理論與設(shè)計(jì)實(shí)踐的相結(jié)合，對(duì)于我們對(duì)機(jī)械的理解與興趣的培養(yǎng)及將來的就業(yè)都具有很重要的作用。不管教學(xué)條件再好，也不管指導(dǎo)老師如何認(rèn)真，假如自己不去努力仍是不行的。我們要做的，就是腳踏實(shí)地，不斷提升自己的專業(yè)技術(shù)，用積極的心態(tài)和過硬的技術(shù)迎接工作中遇到的每一個(gè)挑戰(zhàn)！</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b><

32、/p><p>　　[1] 趙家奇．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(第2版) ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[2] 侯德政．機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．北京：北京理工大學(xué)出版社，2010</p><p>　　[3] 卞洪元．機(jī)械制造工藝與夾具．北京：北京理工大學(xué)出版社，2010</p><p>　　[4] 曾志新．機(jī)械制造技術(shù)