機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)--底座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　題目：底座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 課程設(shè)計(jì)的題目·················

2、·················· 3</p><p>　　2 課程設(shè)計(jì)時(shí)間·············&

3、#183;························3</p><p>　　3 課程設(shè)計(jì)的目的及其要求·····

4、3;······················3</p><p>　　3.1課程設(shè)計(jì)的目的········

5、3;·······················3</p><p>　　3.2課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求·······&#

6、183;····················3</p><p>　　4 設(shè)計(jì)內(nèi)容···········

7、·······························4</p><p>　　4.1 零件的分析&

8、#183;···································4<

9、/p><p>　　4.2零件的工藝分析································

10、;·5</p><p>　　4.3毛坯設(shè)計(jì)······························&#

11、183;········5</p><p>　　4.4選擇加工方法，擬定工藝路線·····················7&

12、lt;/p><p>　　4.5加工設(shè)備及刀具、夾具、量具的選擇···············8</p><p>　　4.6夾具精度分析與計(jì)算·········

13、;····················11</p><p>　　5、心得體會(huì)···········&#

14、183;·····························12</p><p>　　6、參考文獻(xiàn)··

15、;····································

16、83;··13</p><p><b>　　1、課程設(shè)計(jì)的題目</b></p><p>　　底座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2、課程設(shè)計(jì)時(shí)間</b></p><p>　　2011年12月15日——2012年1月10日</p&

17、gt;<p>　　3、課程設(shè)計(jì)的目的及其要求</p><p>　　3.1 課程設(shè)計(jì)的目地</p><p>　　機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類學(xué)生在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來分析處理生產(chǎn)工藝問題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固有關(guān)理論知識(shí)，掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來從事專業(yè)技

18、術(shù)工作打好基礎(chǔ)。</p><p>　　另外，這次課程設(shè)計(jì)也為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。通過本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉：</p><p>　　3.1.1 熟練的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)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(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的分析和解決某一個(gè)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

19、保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。.從而培養(yǎng)制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力，</p><p>　　3.1.2通過夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包括設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖等方面)的能力。</p><p>　　3.1.3熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)使用有關(guān)手冊和數(shù)據(jù)庫。</p><p>　　3.1.4在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能

20、力。</p><p>　　3.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求</p><p>　　3.2.1對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析。</p><p>　　3.2.2對(duì)零件進(jìn)行分析后，初步擬定工藝路線、確定切削余量、繪制零件的毛坯圖，填寫機(jī)械加工工藝過程卡。</p><p>　　3.3.3進(jìn)行切削用量、機(jī)械加工時(shí)間等的計(jì)算和查表。</p><p&g

21、t;　　3.3.4填寫機(jī)械加工工序卡片。</p><p>　　3.3.5對(duì)指定工序提出工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書。</p><p>　　3.3.6根據(jù)工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書（教師指定）進(jìn)行機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)方案的確定、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、定位誤差和夾緊力的計(jì)算，繪制夾具裝配圖、零件圖等等。</p><p>　　3.3.7編寫課程設(shè)計(jì)說明書。</p><p>　　3

22、.3.8進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯。</p><p><b>　　4，設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　4.1、零件的分析 （見下圖）</p><p>　　4.1.1、零件的作用</p><p>　　該零件是鉆磨夾具上的底座，是用來固定定位座、定位軸和支板的.中心Ф24的孔與定位軸連接，前端通過兩個(gè)螺釘固定支板連接,右上端由兩

23、個(gè)銷和兩個(gè)螺釘連接。</p><p>　　4.1.2、零件的形狀及其具體尺寸、公差如上圖所示。</p><p>　　4.2零件的工藝分析</p><p>　　由零件圖可知，其材料為45號(hào)鋼，該材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削。底座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 上端面的加工表面：</p><p>　　這一

24、組加工表面包括：上端面：鉆的孔，并帶有倒角；鉆兩個(gè)Φ8通孔。其中Φ8、的孔直接在鏜床上進(jìn)行初鏜——半精鏜。</p><p>　　前端的加工表面：    這一組加工表面包括：前端面，銑凹槽，粗糙度0.8，鉆孔Φ8，孔深20。</p><p>　　該零件上的主要加工面是的孔?？椎某叽缇戎苯佑绊懙鬃c定位軸的配合精度。由參考文獻(xiàn)【5】中有關(guān)和孔加工的經(jīng)濟(jì)加工精度及機(jī)床能達(dá)

25、到的位置精度可知,上要求是可以達(dá)到的。零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 </p><p><b>　　其具體過程如下表：</b></p><p><b>　　4.3毛坯設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.3.1毛坯的選擇</p><p>　　毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料

26、、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：</p><p>　　a型材、b鍛造、c鑄造、d焊接、f其他毛坯。</p><p>　　根據(jù)零件的材料，推薦用型材。 該零件材料為45號(hào)鋼。</p><p>　　4.3.2確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差</p><p>　　4.3.2.1 求最大輪廓尺寸 </p&g

27、t;<p>　　根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓的尺寸，最大長215mm，寬150mm，高31mm</p><p>　　4.3.2.2選擇型材公差等級(jí)</p><p>　　查手冊鑄造方法按機(jī)器造型，鑄件材料按優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，得鑄件公差等級(jí)為8~12級(jí)取為11級(jí)。</p><p>　　4.3.2.3 求機(jī)械加工余量等級(jí)</p><p>　　查

28、手冊鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料為45號(hào)鋼得機(jī)械加工余量等級(jí)E-G級(jí)選擇F級(jí)。</p><p>　　4.3.3、確定機(jī)械加工余量</p><p>　　以單邊端面的加工余量確定為例</p><p>　　根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜程度，取鑄件加工表面的單邊余量為7mm。所以工件的總長為14+215=229mm。</p><p>　　其

29、他的加工余量以此類推。</p><p>　　4.3.4、確定毛坯尺寸</p><p>　　由上面的計(jì)算方法可以得出其他的毛皮尺寸，他們的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra≧0.8 。Ra﹤0.8 的表面，余量要適當(dāng)加大。</p><p>　　分析本零件，加工表面Ra≧0.8，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。（由于有的表面只需粗加工，這時(shí)可取所

30、查數(shù)據(jù)的小值）</p><p>　　4.3.5、設(shè)計(jì)毛坯圖</p><p>　　由于毛坯形狀前后對(duì)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(cuò)移所以選前后對(duì)稱的中截面為分型面。為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時(shí)效處理。（毛坯圖見附頁）</p><p>　　4.4、選擇加工方法，擬定工藝路線</p><p>　

31、　4.4.1 基面及其精基面的選擇</p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基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(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。</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(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

32、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。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇:上端面是裝配基準(zhǔn),又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),用它作精基準(zhǔn),能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則.其余各面和孔的加工也能用它定位,這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則.</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇:選擇后端面作粗基準(zhǔn),這樣保證各加工面均有加工余量,此外,還能保證定位準(zhǔn)確,加緊可靠。 </p&

33、gt;<p><b>　　擬定工藝過程</b></p><p>　　4.5、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)備以通用機(jī)床為主，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。</p><p>　　4.5.1 選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床：&

34、lt;/p><p>　　根據(jù)本零件加工精度要求，我們選用最常用的機(jī)床：X5036k立式銑床,搖臂鉆床用ＺＱ３０５０×１３，下面是這兩臺(tái)機(jī)床的具體資料：</p><p>　　4.5.1.1 X5036k立式銑床</p><p>　　本車床適用于銑各種平面和凹槽等。具體數(shù)據(jù)如下</p><p>　　4.5.1.2 搖臂鉆床 ＺＱ３０５０&

35、#215;１３</p><p>　　機(jī)床性能:機(jī)械加緊,機(jī)械變速,自動(dòng)升降,自動(dòng)進(jìn)刀,定程切削.</p><p>　　機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　最大鉆孔直徑: 50mm </p><p>　　主軸中心線至立柱母線距離： 1600-360mm</p>

36、;<p>　　主軸端面至底座工作面距離： 1050-260mm</p><p>　　主軸行程: 220mm </p><p>　　主軸錐孔: 莫氏5號(hào)</p><p>　　主軸箱水平移動(dòng)距離:

37、 1250mm </p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速6級(jí): 78,135,240,350,590,1100 </p><p>　　主軸進(jìn)給量: 0.10,0.16,0.22,0.25,0.35,0.56 </p><p>　　主電機(jī)功率:

38、 4kw </p><p>　　升降電機(jī)功率: 1.5kw </p><p>　　凈重: 2500kg</p><p>　　機(jī)床外形尺寸： 2170*950*2450mm</p&

39、gt;<p>　　4.5.2、選擇刀具：</p><p>　　選用鋒鋼即可，加工鑄鐵零件采用YG類硬質(zhì)合金為YG6，具體見工序卡。</p><p>　　4.5.3 夾具的設(shè)計(jì)</p><p>　　本夾具具體以加工齒輪專用鉆磨夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行說明，夾具為專用夾具，其他具體見工序卡。（夾具裝配圖）</p><p>　　4.5.3.1定位

40、方案及定位元件的選擇和設(shè)計(jì)</p><p>　　定位座中的定位銷作為橫向定位基準(zhǔn)，以作為軸向的定位基準(zhǔn)。</p><p>　　4.5.3.2定位元件的確定</p><p>　　中心孔采用圓柱定位銷，為了保證定位精度采用過渡配合</p><p>　　4.5.3.3夾緊機(jī)構(gòu)</p><p>　　采用壓板將工件與夾具體的夾緊

41、。</p><p>　　4.5.3.4定位誤差分析</p><p>　　根據(jù)我的定位關(guān)系主要定位元件為一個(gè)定位軸、定位銷和平面組成，由于圓柱定位軸和中心孔的配合精度較高，而且對(duì)工件的所加工尺寸精度要求不高，在使用鉆模板對(duì)刀具進(jìn)行對(duì)刀，在此條件下足可以滿足要求的加工精度。</p><p>　　4.5.3.5夾緊力的計(jì)算</p><p>　　查表

42、可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9</p><p>　　因此Fz=.595N</p><p>　　查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87</p><p>　　因此 扭矩 M=1.6Nm</p><p>　　由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式</p><

43、p><b>　　P=K×</b></p><p>　　其中：其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4</p><p>　　K1——基本安全系數(shù) 1.3</p><p>　　K2——加工性質(zhì)系數(shù)1.1</p><p>　　K3——刀具鈍化系數(shù)1.15</p><p

44、>　　K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2</p><p>　　所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98</p><p>　　考慮實(shí)際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用滑動(dòng)壓板夾緊結(jié)構(gòu) 。</p><p>　　4.5.4 量具 </p><p>　　因?yàn)楣ぜ乃庸すば蚣庸ぞ炔皇呛芨?/p>

45、，所以用游標(biāo)卡尺等量具就可以了具體見工序卡</p><p>　　4.6、夾具精度分析與計(jì)算</p><p>　　所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有：尺寸 66.5± 0.1mm；孔 軸線對(duì) φ24 軸線間垂直度公差0.1 mm等二項(xiàng)，精度分別驗(yàn)算如下：</p><p>　　(1)尺寸 65.5± 0.1mm的精度校核</p><p&

46、gt;　　A、定位誤差ΔD，有前計(jì)算，已知ΔD=0；</p><p>　　B、鉆套與中間襯套間的最大配合間隙ΔT1= 0.027mm；</p><p>　　C、定位軸的定位端面至襯套中心距離（50mm）其尺寸公差按工件相應(yīng)尺寸公差的三分之一取為ΔJ1=0.03 mm；</p><p>　　D、麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙 X 2= 0.04mm；</p>&

47、lt;p>　　E、鉆套外徑與中間襯套內(nèi)徑間的最大配合間隙ΔI= 0.027mm；</p><p>　　F、鉆頭在鉆套孔中的傾斜誤差：</p><p>　　X1=（B+S+H/2）×X2 ÷H</p><p>　　由于B=5 mm，S=8 mm，H=15 mm。</p><p>　　所以X1=（5+8+9）×

48、0.04÷18=0.059</p><p>　　G、鉆套中間襯套內(nèi)外表面軸度公差e1=e2=0.02 mm；</p><p><b>　　按概率法相加</b></p><p>　　ΔT=［（2ΔJ1）2+ e12+ e22+Δ12+ X12］</p><p><b>　　=0.124 mm</b

49、></p><p>　　ΔD+ΔT=0.124 mm＜0.2 mm</p><p>　　因而該夾具能保證尺寸65.5± 0.1 mm的加工要求。</p><p>　　(2)孔φ10軸線對(duì)φ24軸線間垂直度公差0.1 mm精度校核</p><p>　　鉆套孔軸線對(duì)夾具底座間垂直度誤差ΔT=0.02 mm</p>&

50、lt;p>　　因此此夾具能保證兩孔軸線的垂直度要求。</p><p><b>　　5、心得體會(huì)</b></p><p>　　這學(xué)期的實(shí)習(xí)已經(jīng)結(jié)束了，我主要完成了課程設(shè)計(jì)，在這次完成課程設(shè)計(jì)的過程中我學(xué)到了很多課堂上無法學(xué)到的知識(shí)，并對(duì)課堂上的知識(shí)進(jìn)行了回顧和鞏固。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們

51、邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過程。在設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查中我，找到了許多的問題，暴露了我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。</p><p>　　回顧起此次課程設(shè)計(jì)至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說是有苦有甜，但是學(xué)到了很多的東西，同時(shí)不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了許多課堂上沒有的知識(shí)。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)使我

52、懂得了理論與實(shí)踐相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。</p><p><b>　　6、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 孫恒，陳作模主編機(jī)械原理.北京：高等教育出版社 2000</p><p>　　【2】大連理工大學(xué)工程畫教研主

53、編.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社 1993</p><p>　　【3】 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組編.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社 1997</p><p>　　【4】 劉鴻文主編.材料力學(xué).北京高等教育出版社 1991</p><p>　　【5】機(jī)械加工工藝師手冊 楊叔子 主編 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003</p><p>