升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　序 言</b></p><p>　　機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)完大學(xué)全部公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)學(xué)習(xí)中占有很重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己將來從

2、事的工作進行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后所參加的工作打下基礎(chǔ)。</p><p>　　1、由于本次課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)和機械制造生產(chǎn)實習(xí)后進行的，它是一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。</p><p>　　2、熟悉機械制造工藝的基本理論和工藝規(guī)程設(shè)計的基本原則、步驟和方法。</p><p>　　3、對過去所學(xué)知識的綜合應(yīng)

3、用，加深基礎(chǔ)知識在實踐中的應(yīng)用。增強分析問題，解決問題的能力。</p><p>　　4、學(xué)會使用《金屬機械加工工藝人員手冊》和《機床夾具設(shè)計手冊》及其他有關(guān)機械加工的圖表資料。</p><p>　　由于能力有限，設(shè)計中不足之處，請各位老師同學(xué)批評指正!</p><p><b>　　零件的分析</b></p><p>　　

4、（一）、零件的作用：</p><p>　　升降杠桿軸承座是F506型細紗機中用來支撐傳動軸的，在該軸承座的兩個孔分別安裝型號6000和6001的軸承，兩個孔的中心線要求和底面的平行度為，以此約束條件來保證軸的對中性，</p><p>　?。ǘ?、零件的工藝分析：</p><p>　　從零件圖上可以知道，該零件有車外圓、車倆端面、鉆鉸孔、銑鍵槽、銑缺口等主要工藝。這些

5、主要工藝中有著一定的位置、基準(zhǔn)要求。現(xiàn)將這些位置、基準(zhǔn)要求分述如下：</p><p>　　鉆鉸孔是與零件的外圓存在0.10的對稱度公差、0.05的垂直度公差。</p><p>　　銑鍵槽以鉆鉸孔的中心為基準(zhǔn)，同時與外圓存在0.10的對稱度誤差。</p><p>　　銑缺口以外圓為基準(zhǔn)。</p><p>　　外圓表面加工的經(jīng)濟精確度與粗糙度確定

6、</p><p>　　1. 根據(jù)經(jīng)濟度（IT=7），表面粗糙度（Ra=0.4）確定外圓表面加工工序：</p><p>　　粗車外圓半精車外圓粗磨外圓粗磨外圓</p><p>　　2. 根據(jù)通孔挺柱體內(nèi)圓（36）經(jīng)濟度，表面粗糙度（Ra=3.2），確定內(nèi)圓36的加工工序：</p><p>　　鉆孔擴孔（粗鏜孔）半精鏜孔（精擴）</p>

7、;<p>　　3. 加工14的通孔時，根據(jù)表面粗糙度Ra=0.4，確定加工工序：</p><p>　　鉆孔粗鏜孔半精鏜孔磨孔</p><p>　　4. 平面加工，根據(jù)表面粗糙度Rc=3.2，確定加工工序：</p><p><b>　　粗車半精車精車</b></p><p>　　5. 銑鍵槽：用立式銑床一次走

8、刀成形。</p><p>　　6. 銑缺口：立式銑床走刀成形（兩次走刀成形）。</p><p>　　7. 兩端面倒角：一次成形。</p><p>　　8. 兩孔倒角：一次成形。</p><p>　　由以上分析可知，對這些主要的工序而言，我們可以先加工外圓，然后借助夾具對其他的工序進行加工，并且保證它們之間的位置精度、基準(zhǔn)、粗糙度要求。<

9、/p><p>　　第二章 工藝規(guī)程設(shè)計</p><p>　　以下內(nèi)容中根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》和《機械制造工藝課程設(shè)計指導(dǎo)書》查詢或計算得到。此部分中的部分?jǐn)?shù)據(jù)、公式資料如，表3-18指的是《機械制造工藝設(shè)計手冊》的表3-18，以后的某些數(shù)據(jù)、公式資料沒有特殊強調(diào)，不做說明。</p><p>　?。ㄒ唬?、確定毛坯的制造形式：</p><p&

10、gt;　　零件材料為45鋼，由于該零件在工作過程中能承受正反向沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件產(chǎn)量為10萬只，以達到成批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，可以采用模鍛成型，這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度來考慮也是應(yīng)該的。</p><p>　　（二）、基面的選擇及定位：</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：對與一般柱體零件來說以外圓作為粗基準(zhǔn)

11、是完全合理的，對于粗車外圓可以用活絡(luò)頂尖和三爪卡盤一同來限定 ，， ，四個自由度。對于鉆鉸銷孔用鉆銷孔夾具限定，， ，四個自由度。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇：主要考慮的是基準(zhǔn)重合問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)考慮尺寸換算。</p><p>　?。ㄈ?、制定工藝路線</p><p>　　1.工藝路線方案一：</p><p>　　

12、工序：（1）粗車外圓。</p><p><b>　?。?）半精磨外圓。</b></p><p><b>　?。?）修整方腔。</b></p><p>　?。?）一次鉆孔，兩次擴孔至。車孔的端面。</p><p>　　（5）車方腔那一側(cè)的端面。</p><p><b>

13、;　　（6）倒角。</b></p><p>　　（7）鉆鉸銷孔半倒圓角</p><p><b>　?。?）銑鍵槽。</b></p><p><b>　?。?）銑缺口。</b></p><p>　　2.工藝路線方案二：</p><p>　　工序：（1）粗車外圓。&l

14、t;/p><p><b>　?。?）半精磨外圓。</b></p><p><b>　?。?）車方腔端面。</b></p><p><b>　?。?）休整方腔。</b></p><p><b>　?。?）車孔的端面。</b></p><p&g

15、t;<b>　　（6）鉆中心孔。</b></p><p><b>　　（7）粗鏜孔。</b></p><p><b>　?。?）兩端面倒角。</b></p><p><b>　?。?）鉆鉸銷孔。</b></p><p>　?。?0）銷孔孔口倒角。</

16、p><p><b>　　（11）精鏜孔。</b></p><p><b>　　（12）銑鍵槽。</b></p><p>　?。?3）銑缺口。3.工藝方案比較：</p><p>　?。?）選用刀具： 刀片材料為YT5硬質(zhì)合金外圓車刀。</p><p>　?。?）計算切削用量：&l

17、t;/p><p>　　可知加工余量Z=2.35 mm, Z=1.55 mm,可一次加工出。</p><p>　　切削深度a=2 mm, 進給量 f=0.3 mm/r。（表3-13）</p><p>　?。?）計算切削速度：</p><p>　　V===96 m/min (1.6m/s)</p><p>　　(4)確定機

18、床主軸轉(zhuǎn)速：</p><p>　　n===11.8 r/s (711 r/min)</p><p>　　按機床選取n=12 r/s (720 r/min)。</p><p>　　機床功率及進給機構(gòu)強度演算方法同工序I，經(jīng)演算后，均符合要求</p><p>　　工序IVV： 銑鍵槽</p><p>　　銑削用量

19、的選擇： 根據(jù)所給的尺寸可知，銑削加工余量為Z=5</p><p>　　可一次進給，末切除全部加工余量，即a=5mm</p><p>　　根據(jù)表3-30選取v=0.45 m/s (27m/min)</p><p>　　采用高速鋼錠齒三面刃銑刀，=9mm,齒數(shù)Z=6</p><p><b>　　主軸轉(zhuǎn)速的選擇： </b>

20、;</p><p>　　n==15.9r/s (954 r/min)</p><p>　　按機床選取n=19.7 r/s (1180 r/min)。 </p><p>　　實際切削速度v==0.56 m/s</p><p>　　機床功率及進給機構(gòu)強度演算方法同工序I，經(jīng)演算后，均符合要求。</p><p>&

21、lt;b>　　工序VV： 銑缺口</b></p><p>　　銑削用量的選擇： 根據(jù)所給的尺寸可知，銑削加工余量為Z=7mm </p><p>　　可分次銑削，即a=5mm, a=2mm.</p><p>　　采用高速鋼錠齒三面刃銑刀，=9mm,齒數(shù)Z=6</p><p>　　根據(jù)表3-30選取v=0.45 m/s

22、(27m/min)</p><p><b>　　主軸轉(zhuǎn)速的選擇： </b></p><p>　　n==15.9r/s (954 r/min)</p><p>　　按機床選取n=19.7 r/s (1180 r/min)。 </p><p>　　實際切削速度v==0.56 m/s</p><p

23、>　　機床功率及進給機構(gòu)強度演算方法同工序I，經(jīng)演算后，均符合要求。</p><p>　　工序VVI； 研究銷孔</p><p>　　工序VVII： 精磨外圓： </p><p>　　選擇砂輪（表3-91~3-97，表4-13）</p><p>　　GZ80ER，A6P300 </p><p>　　2. 切

24、削用量的選擇：</p><p>　　V=30m/s (表3-107)</p><p>　　工件進度V=0.167 m/s (10 m/min) (表3-101)</p><p>　　徑向進給量f=0.015 mm (雙行程) （表3-106）</p><p>　　切削深度：a=0.02 mm</p><p&g

25、t;　　第三章 夾具設(shè)計</p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商，我決定設(shè)計工序“鉆鉸銷孔”、“ 銷孔孔口倒角”和工序“銑鍵槽”中使用夾具。</p><p><b>　　一、鉆鉸銷孔夾具</b></p><p>　　根據(jù)加工要求可知，理論上在該工序中只需要限制四個自由度

26、，但為了使夾具設(shè)計方便，加工過程更容易，因此在設(shè)計此工序的夾具中，對工件設(shè)置了6個自由度。其中，固定V型塊4個自由度：，，，；螺釘M8-45在工件裝夾時起定位作用（限定X軸位置）；鉆模板在鉆孔時起導(dǎo)向作用；夾具中零件9，10，11，12配合鉆模板限制了，同時產(chǎn)生的摩擦力也限制了，為了保證加工精度，夾具零件10，11必須與底座保持很好的垂直度，在壓板和彈簧產(chǎn)生的壓力，V型塊與鉆模板產(chǎn)生的摩擦力的作用下限制了工序自由度。</p>

27、<p>　　根據(jù)夾具的零件位置分布可知，為了在加工過程中產(chǎn)生不必要的振動，應(yīng)該對夾具進行動平衡。</p><p>　　此套夾具使用頻繁，為了提高壽命，需要對V型塊，壓板，鉆模板等關(guān)鍵零件進行熱處理，以提高剛度和硬度。</p><p>　　二、銷孔孔口倒角夾具：</p><p>　　可知這一道工序需要限制六個自由度。根據(jù)六點定位原理可知，圓柱銷與底座產(chǎn)生

28、了一個過定位，這個過定位是允許的。其中圓柱銷限制了，，，；2定位銷限制了，底座限制了。</p><p>　　此套夾具的三個定位支承點分散布置，且不在同一直線上，使得定位的穩(wěn)定性得到了提高。</p><p>　　根據(jù)加工要求，可以選擇圓柱銷與孔的配合為基孔制過渡配合，這樣可以保證加工精度。</p><p>　　因為年產(chǎn)量10萬只，屬于大量批量生產(chǎn)，為了提高夾具使用壽命

29、，建議對圓柱銷，定位銷進行淬火熱處理，以增加硬度。</p><p><b>　　三、銑鍵槽夾具：</b></p><p><b>　　1.定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知，鍵槽的設(shè)計基準(zhǔn)是端面，所以可以選擇端面主要定位基準(zhǔn)面。</p><p>　　2.切削力及夾緊力計算<

30、;/p><p>　　刀具：高速鋼錠齒三面刃銑刀，d=9 mm. Z=6</p><p>　　F=9.81 (表3-26)</p><p>　　其中：=68.3 ; a=4.5mm ; a=0.1 ; d=9 mm ;a=5 ; Z=6</p><p>　　k=()=0.965</p><p><b&g

31、t;　　F=1597 N</b></p><p>　　實際圓周切削力F為：F=1597=1541 N</p><p>　　水平分力F=（1~1.2）F，取F=1.2F</p><p>　　F=1.2F=1849 N</p><p>　　垂直分力F=0.3F=462 N</p><p>　　由夾緊機構(gòu)產(chǎn)生的實

32、際夾緊力應(yīng)滿足下式：</p><p>　　P=K （F=F+F=2311 N）</p><p>　　式中：安全系數(shù)K=k~</p><p>　　k-----基本安全系數(shù)1.5； k-----加工性質(zhì)系數(shù)1.0；</p><p>　　k-----刀具鈍化系數(shù)1.2 k-----切削特點系數(shù)1.0 </p><

33、;p>　　k-----加緊力穩(wěn)定性系數(shù)1.3； k-----手動加緊系數(shù)1.2。</p><p><b>　　K=2.8</b></p><p>　　P=2.8=6489 N</p><p>　　防止工件轉(zhuǎn)動： W=(N)</p><p>　　查表（《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-12）知=0.16，=0.16&

34、lt;/p><p>　　防止工件移動： W=(N) </p><p>　　式中 ，------工件與V型塊間的圓周方向摩擦因素。</p><p><b>　　3.夾具校核</b></p><p>　　受軸向載荷－松螺栓連接校核計算結(jié)果</p><p>　　軸向載荷 Fc = 6.489 kN <

35、/p><p>　　螺栓小徑 d1 = 8.376 mm </p><p>　　螺栓機械性能等級 = 4.8</p><p>　　螺栓屈服強度 σs = 320 MPa</p><p>　　安全系數(shù) Ss = 1.4</p><p>　　螺栓許用應(yīng)力 [σ] = 228.57 MPa</p><p>

36、;　　螺栓計算應(yīng)力 σ = 117.76 MPa</p><p>　　校核計算結(jié)果： σ≤[σ] 滿足</p><p><b>　　第四章 結(jié)束語</b></p><p>　　在課程設(shè)計當(dāng)中，我也遇到了一些問題。設(shè)計過程也是培養(yǎng)我們認真細心的態(tài)度。</p><p>　　在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，使我加深了對

37、大學(xué)所學(xué)課程理解，綜合應(yīng)用，并得到進一步的鞏固，這對以后的學(xué)習(xí)和工作都有積極的意義。</p><p>　　總之，這次的課程設(shè)計讓我學(xué)到了很多東西</p><p>　　第五章 參考文獻</p><p>　　1 王紹俊.機械制造工藝設(shè)計手冊. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1981</p><p>　　2 劉文劍 曹天河.夾具工程師手冊.

38、哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987</p><p>　　3 艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊（第三版）.北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　4 吳宗澤 羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第二版）.北京: 高等教育出版社, 1999</p><p>　　5 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1994</p>&l