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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 10
大學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：固定錐座加工工藝設(shè)計(jì)及加工Φ15孔的夾具設(shè)計(jì)
班 級(jí)：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
完成日期：
一、設(shè)計(jì)題目(學(xué)生空出，由指導(dǎo)教師填寫)
固定錐座加工工藝設(shè)計(jì)及加工Φ15孔的夾具設(shè)計(jì)
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)
三、上交材料
(1) 被加工工件的零件圖 1張
(2) 毛坯圖 1張
(3) 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張
(4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1張
(4) 夾具裝配圖 1張
(5) 夾具體零件圖 1張
(6) 課程設(shè)計(jì)說明書(5000～8000字) 1份
四、進(jìn)度安排(參考)
(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天
(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天
(3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天
(4) 編寫說明書 3天
(5) 準(zhǔn)備及答辯 2天
五、指導(dǎo)教師評(píng)語
成 績(jī)：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
這次設(shè)計(jì)的是固定錐座，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機(jī)械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。然后，根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余量。最后訂固定錐座的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。
就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
Abstract
This time I design the Fixed awl Foundation , including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet . Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the Fixed awl Foundation, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture.
As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the
ability to solve problems, what’s more , striking the basis for the future work and the following course’s studying .
目 錄
1零件工藝性分析……………………………………………1
2機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)…………………………………………1
2.1毛坯的制造形式………………………………………1
2.2基面……………………………………………………2
3制訂機(jī)械加工工藝路線……………………………………2
3.1表面加工方法的確定…………………………………3
3.2工序順序安排…………………………………………3
3.3確工藝路線……………………………………………4
4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定…………………5
4.1確定切削用量及時(shí)間定額……………………………5
5夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………6
5.1夾具選擇………………………………………………6
6體會(huì)與展望…………………………………………………9
7參考文獻(xiàn)……………………………………………………17
正文
1零件工藝性分析
該設(shè)計(jì)是固定錐座的加工工藝和2xΦ15孔的工藝裝備
要求: 2xΦ15在固定錐座的左右兩邊，孔心距114mm?？仔木嘧罱嗣?0mm。
分析如表：
項(xiàng)目
公差等級(jí)
尺寸及偏差mm
粗糙度um
上表面
IT7
127
1.6
錐座底面
IT11
152
6.3
槽下表面
IT7
87
1.6
階梯面
IT11
5
6.3
Φ15的孔
IT13
Φ15
25
Φ12的孔
IT7
12
1.6
Φ18的孔
IT13
18
25
2機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)
2.1 毛坯的制造形式
零件材料為HT150，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于屬于中批或大批大量生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。鑄件需經(jīng)時(shí)效處理。
2.1.1毛坯工藝.確定毛坯的尺寸公差和加工余量
鑄造類型（機(jī)器造型）
基本尺寸
尺寸公差等級(jí)
加工余量等級(jí)
公差CT
加工余量
底座底面
58
CT12
RMA-G
5.6
0.7
上表面
30
CT12
RMA-G
5
0.5
階梯表面
36
CT12
RMA-G
5
0.5
階梯端面
20
CT12
RMA-G
4.6
0.5
槽下表面
10
CT12
RMA-G
4.2
0.5
2.2基面
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要的設(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，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批量的報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
2.2.1? 粗基面的選擇
作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。該工件選擇高58mm的端面。采用58mm端面定位加工底座底面?？梢詾楹罄m(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。
2.2.2? 精基面的選擇
選加工后的底座底面為精基準(zhǔn)面來加工其上面，階梯面，槽的下表面，Φ12孔和Φ18孔。
3.制訂機(jī)械加工工藝路線
生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的準(zhǔn)備、運(yùn)輸和保存，生產(chǎn)的準(zhǔn)備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機(jī)械的質(zhì)量檢查及其運(yùn)行試驗(yàn)、調(diào)試，機(jī)械的油漆與包裝等。工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、相互位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。機(jī)械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配、涂裝等工藝過程。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程，稱為直接生產(chǎn)過程，是生產(chǎn)過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關(guān)的過程，如生產(chǎn)準(zhǔn)備、運(yùn)輸、保管、機(jī)床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生
????由于零件加工表面的多樣性、生產(chǎn)設(shè)備和加工手段的加工范圍的局限性、零件精度要求及產(chǎn)量的不同，通常零件的加工過程是由若干個(gè)順次排列的工序組成的。工序是加工過程的基本組成單元。每一個(gè)工序又可分為一個(gè)或若干個(gè)安裝、工位、工步或走刀。毛坯依次通過這些工序而變成零件。
????工序是一個(gè)或一組工人，在相同的工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。
工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計(jì)劃、成本核算的基本單元。一個(gè)零件的加工過程需要包括哪些工序，由被加工零件的復(fù)雜程度、加工精度要求及其產(chǎn)量等因素決定
3.1表面加工方法的確定
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)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》10頁表1-7、1-8、1-9，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
個(gè)表面加工方案
加工項(xiàng)目
尺寸公差等級(jí)
粗糙度
加工方案
備注
錐座底面
IT11
6.3
粗銑-半精銑
表1-8
上表面
IT7
1.6
粗銑-精銑
表1-8
槽下表面
IT7
1.6
粗銑-精銑
表1-8
階梯面
IT11
6.3
粗銑
表1-8
Φ15的孔
IT11
25
鉆-锪
表1-7
Φ12的孔
IT7
1.6
鉆-鉸-锪
表1-7
Φ18的孔
IT11
25
鉆-锪
表1-7
M10內(nèi)螺紋
IT7
25
車
表1-10
3.2工序順序的安排
機(jī)械加工工序
（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——曲柄左端面和右端面。
（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面
（4）遵循“先面后孔”原則，先加工曲柄端面，再加工孔，確定工藝路
3.3確定工藝路線
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了固定錐座的工藝路線。
工序號(hào)
工序名稱
機(jī)床裝備
刀具
量具
1
時(shí)效處理
2
銑錐座底面
銑床
銑刀
游標(biāo)卡尺
3-4
粗銑-精銑錐座上表面
銑床
銑刀
游標(biāo)卡尺
5-6
粗銑-精銑槽的下表面
銑床
銑刀
游標(biāo)卡尺
7
銑錐座階梯面
銑床
銑刀
游標(biāo)卡尺
8
攻M10內(nèi)螺紋
車床
絲錐
游標(biāo)卡尺
9-10
鉆Φ15孔，锪沉孔
鉆床
麻花鉆，锪鉆
塞規(guī).卡尺
11-12
鉆Φ12孔，锪沉孔
鉆床
麻花鉆，鉸刀，锪鉆
塞規(guī).卡尺
13-14
鉆Φ18孔，锪沉孔
鉆床
麻花鉆，锪鉆
塞規(guī)、卡尺
15
去毛刺
鉗工臺(tái)
平銼
16
清洗
清洗機(jī)
17
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
加工設(shè)備和工藝設(shè)備
1 機(jī)床的選擇：采用Z3025立式鉆床、臥式X60銑床。
2 選擇夾具：該固定錐座的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。
3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用圓柱形銑刀，立銑刀即可保證加工質(zhì)量。
在鉆床上加工的各工序，采用麻花鉆，锪鉆即可。
4選擇量具：采用塞規(guī).雙用游標(biāo)卡尺
4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
孔Φ15的工序尺寸
由表2-28課查得，鉆孔余量Z=0mm.
孔加工工序的加工余量
項(xiàng)目
內(nèi)容
精度等級(jí)
工序尺寸
工序余量
Φ15孔
鉆
IT11
Φ15
15
4.1確定切削用量及時(shí)間定額：
主軸轉(zhuǎn)速的確定
1.鉆Φ15孔,以固定錐座右端面為基準(zhǔn)。
刀具：鉆頭直徑為15mm的直柄麻花鉆鉆頭。
機(jī)床：Z3025立式鉆床
2.鉆孔工步
⑴背刀吃量аp的選擇
粗加工時(shí)根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定аp=15mm。
⑵進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步得進(jìn)量f=0.2mm/r。
⑶切削速度的計(jì)算 由表5-22，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=20m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=425r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=500r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=23.55m/min。
時(shí)間定額的計(jì)算：
工序9：鉆15孔
1） 鉆孔工步
根據(jù)表5-51，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 。, mm,;f=0.2mm/r;n=500r/min。則該工步的基本時(shí)間=(14+6+2)/0.2mm/r /500r/min=36.6s
2） 輔助時(shí)間的計(jì)算tf
輔助時(shí)間tf基本時(shí)間t之間的關(guān)系為tf=（0.15-0.2）t
鉆孔輔助時(shí)間tf=0.2×36.6=7.4s
其它時(shí)間計(jì)算
除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于該設(shè)計(jì)的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)。布置工作地時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%-7%，休息與生理時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%-4%，本設(shè)計(jì)均取3%，則工序的其他時(shí)間（tb +tx）可按關(guān)系式（3%+3%）×（tf+t）計(jì)算。
工序9的其他時(shí)間：tb +tx=6%×（36.6s+7.4s）=2.7s
單件計(jì)算時(shí)間td=36.6+7.4+2.7=47s
5.夾具設(shè)計(jì)
5.1夾具選擇
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(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)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(jì)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(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。
（一）提出問題
（1）怎樣限制零件的自由度；一個(gè)面限制3個(gè)自由度，兩個(gè)支承釘限制2個(gè)自由度，一個(gè)定位銷限制1個(gè)自由度。
（2）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由快速夾緊裝置配合兩個(gè)支承釘夾緊工件，支承釘起支撐工件的作用。兩個(gè)支承釘和一個(gè)定位銷配合起定位作用
（3）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。
（4）怎樣使夾具使用合理。
（二）設(shè)計(jì)思想
設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。
本夾具主要用來對(duì)φ15孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔表面粗糙度W為25，鉆可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
（三）夾具設(shè)計(jì)
1、定位分析
（1）定位基準(zhǔn)的選擇
據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，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φ15孔時(shí)，采用固定錐座右端面和側(cè)端面作為定位基準(zhǔn)。
（2）定位誤差的分析
定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為面與面定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為面的軸線，存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。
a=90,h
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