操縱桿支架20序課程設計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　序言</b></p><p><b>　　1、零件的分析</b></p><p><b>　　1.1 零件的作用</b></p><p>　　1.2 零件的工藝分析</p>

2、;<p><b>　　2、工藝規(guī)程設計</b></p><p>　　2.1 選擇毛坯種類并確定制造方法</p><p><b>　　2.2 基面的選擇</b></p><p>　　2.3 制訂定工藝路線</p><p>　　2.4 工藝路線的比較與分析</p><p

3、>　　2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　2.6 確定切削用量及基本工時</p><p><b>　　3、夾具設計</b></p><p><b>　　3.1問題的提出</b></p><p><b>　　3.2夾具設計</b></p

4、><p><b>　　序 言</b></p><p>　　機械制造工藝學課程設計是我們融會大學所學的《機械制造工藝學》、《機械制造裝備設計》等知識后，將理論與實踐相結合對專業(yè)知識的綜合運用訓練，并且為我們以后做好畢業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備。通過機械制造工藝學課程設計，應該得到下述各方面鍛煉：</p><p>　　1、能熟練的運用機械制

5、造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。</p><p>　　2、通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過親手設計夾具（或量具）的訓練，提高結構設計的能力。</p><p>　　3、課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，增強我們解決工程實

6、際問題的獨立工作能力。</p><p>　　1、零 件 的 分 析</p><p><b>　　1.1 零件的作用</b></p><p>　　題目所給定的零件是汽車換擋部分的操縱桿支架，它的主要作用是固定操縱桿，使其在行駛過程中牢固可靠。零件上的3-Φ11孔用螺栓固定在底座上，操縱桿用Φ20的定位銷固定在支架上，并且在換擋時依靠利用36槽軌跡

7、不會引起偏差。</p><p>　　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　操縱桿支架共有4組加工表面，分析如下：</p><p>　?。?）2-Φ20孔，</p><p><b>　?。?）支架底面</b></p><p><b>　?。?）36槽</b></p&

8、gt;<p><b>　?。?）3-Φ11孔</b></p><p>　　此零件外形較小，圖中除2-Φ20孔，公差要求較嚴格外，其它加工面公差要求較低，并且無位置度要求，但是為了滿足裝配性能，根據(jù)現(xiàn)場實際，在加工過程中要制定工藝基準，并制定出工藝公差，利用工藝基準來加工后續(xù)工序。</p><p>　　2、工 藝 規(guī) 程 設 計</p>&l

9、t;p>　　2.1 選擇毛坯種類并確定制造方法</p><p>　　操縱桿支架材料為灰鐵件，牌號HT150，零件年產量為10000件，已達大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用精鑄件，這從提高生產率、保證加工精度上考慮也是應該的。</p><p><b>　　2.2 基面的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設計

10、中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。</p><p>　?。?）粗基準的選擇：</p><p>　　對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對于有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做粗基準。因為銑底面時要保證54

11、7;0.5，所以以2-R20外圓表面為粗基準。</p><p>　　共 頁第 1 頁</p><p>　?。?）精基準的選擇：</p><p>　　精基準的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時，主要應該考慮基準重合、基準統(tǒng)一等問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。精基準選擇為底面及3-Φ11孔。</p>

12、<p>　　2.3 制訂工藝路線</p><p>　　制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮采用萬能</p><p>　　性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。</p><p>　?。?）工藝

13、路線方案一</p><p>　　工序Ⅰ 鉆銑2-Φ20孔。</p><p>　　工序Ⅱ 粗精銑底面A。</p><p>　　工序Ⅲ 鉆底面3-Φ11孔。</p><p>　　工序Ⅳ 銑36槽。</p><p><b>　　工序Ⅴ 檢查</b></p><p&

14、gt;　　（2）工藝路線方案二</p><p>　　工序Ⅰ 粗精銑底面A。</p><p>　　工序Ⅱ 鉆底面3-Φ11孔。</p><p>　　工序Ⅲ 銑36槽。</p><p>　　工序Ⅳ 鉆銑2-Φ20孔。</p><p><b>　　工序Ⅴ 檢查</b></p&g

15、t;<p>　?。?）工藝路線方案三</p><p>　　工序Ⅰ 粗精銑底面A。</p><p>　　工序Ⅱ 銑36槽。</p><p>　　工序Ⅲ 鉆銑2-Φ20孔。</p><p>　　工序Ⅳ 鉆底面3-Φ11孔。</p><p><b>　　工序Ⅴ 檢查</b&g

16、t;</p><p>　　共 頁第 2 頁</p><p>　　2.4 工藝路線的比較與分析</p><p>　　上述三個工藝方案的特點在于：方案一是先加工出2-Φ20孔，再以其為基準，加工出底面，而后以底面為基準，加工底面3-Φ11孔及36槽。方案二是先加工出底面，再以底面為基準，加工出底面3-Φ11孔， 36槽，及2-Φ20孔，這種方案基準統(tǒng)一

17、。方案三是先加工出底面，再以底面為基準，加工出36槽及2-Φ20孔，最后以36槽與Φ20做定位基準加工3-Φ11孔。三種方案相比較，可以看出，方案一中，先以毛坯底面為粗基準，加工出2-Φ20孔，再以2-Φ20孔為基準加工底面，而后又以底面為基準，加工另外兩組尺寸，由于中間變換了定位基準，不利于基準統(tǒng)一原則。方案二，先加工出底面，后續(xù)加工都已底面定位，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。而方案三也存在與方案一同樣的弊端。因此，我們選用

18、方案二做為操縱桿支架的加工路線：</p><p>　　工序Ⅰ 以兩個R20外毛坯面做為粗基準，粗精銑底面A。選用X53立式銑床及專用夾具加工。</p><p>　　工序Ⅱ 以底面為基準，側邊采用輔助支撐，加工底面上3-Φ11孔，其中2個孔做為后續(xù)工藝定位孔，按工藝尺寸加工。選用Z3040鉆床及專用鉆模。</p><p>　　工序Ⅲ 以底面及2-Φ11孔，

19、一面兩銷定位，加工36槽。選用X63臥式銑床及專用夾具加工。</p><p>　　工序Ⅳ 以一面兩銷定位，鉆銑2-Φ20孔。選用X53立式銑床及專用夾具加工</p><p><b>　　工序Ⅴ 終檢。</b></p><p>　　2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“操縱桿支架”零

20、件材料為45鋼，硬度HB163-229，生產類型為大批生產，采用精鑄件毛坯。</p><p>　　根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p><b>　　（1）底面（A面）</b></p><p>　　根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表5-5，鑄件最大尺寸≦120，確定底面毛坯機械加工余量

21、為3mm。粗精銑一次加工完成到尺寸。</p><p><b>　?。?）3-Φ11</b></p><p>　　為工藝孔，加工時按工藝尺寸加工，直接在零件上鉆鉸完成。</p><p>　　共 頁第 3 頁</p><p><b>　?。?）36槽</b></p><

22、;p>　　根據(jù)手冊表5-5，確定毛坯余量3mm。粗精銑一次完成。</p><p><b>　　（4）2-Φ20孔</b></p><p>　　根據(jù)手冊表5-58，先用鉆頭鉆孔至Φ19，再用Φ20鏜刀加工。</p><p>　　2.6 確定切削用量及基本工時</p><p><b>　　工序Ⅰ 銑底面A&

23、lt;/b></p><p><b>　?。?）加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT150，鑄件</p><p>　　加工要求：粗精銑底面A。</p><p>　　機床：XK7150數(shù)控銑床。</p><p>　　刀具：采用成都成量工具有限公司的面銑刀刀柄及立裝式立銑刀，刀具

24、直徑φ160。刀片材料P/K，型號LZ1282，適用加工材料為鑄鐵等。</p><p><b>　　（2）計算切削用量</b></p><p>　　毛坯加工余量為3mm左右，根據(jù)《組合機床切削用量計算》表9，Vc選60m/min，f=0.3 mm/r。</p><p>　?。?）確定機床主軸轉速</p><p>　　n=

25、VcX1000 πXDc=60x1000 3.14x160=119r/min</p><p>　　按機床說明書，與119r/min相近的機床轉速為95r/min</p><p>　　所以實際切削速度v=47.728r/min</p><p><b>　?。?）計算切削工時</b></p><p><b>　　t

26、 =4.2min</b></p><p>　　共 頁第 4 頁</p><p><b>　　3、夾具設計</b></p><p>　　為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。</p><p>　　經過與指導老師協(xié)商，決定設計第一道工序——銑底面A的銑床夾具。本夾具將用

27、于X63臥式銑床。刀具為三面刃銑刀一把。</p><p><b>　　3.1問題的提出</b></p><p>　　本夾具主要用來銑工件上底面A，余量約4mm左右，粗銑一次即可完成。在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。</p><p><b>　　3.2夾具設計</b><

28、;/p><p>　?。?）定位基準的選擇</p><p>　　因為是第一道工序，加工精度不高，只能選擇一個粗基準，采用兩個支撐板定位進行加工，主要的是設計出的夾具需要定位迅速可靠。</p><p>　?。?）切削力及夾緊力計算</p><p>　　夾緊力就等于手作用在螺旋桿上的力。</p><p><b>　　（

29、3）定位誤差分析</b></p><p>　　（A）定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為兩個支撐板。底座支撐板產生的X（Y）方向定位誤差△=0.043+0.043+0.006=0.092mm，能滿足加工要求。Y（X）向可不考慮。底面定位基準重合，不存在基準不重合誤差和位移誤差。</p><p>　　兩孔中心連線對兩銷中心連線的最大轉角誤差為：△=2α=2cot（（0.

30、092+0.092）/2l）=0.063。即α=0.031。滿足加工要求。</p><p>　　（4）夾具設計及操作的簡要說明</p><p>　　如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率。為此，夾具的實用性及勞動強度也要考慮在內。本零件是精鑄件，余量較小，切削力不是太大，需要的壓緊力也不大，所以沒有必要使用氣動或液壓夾緊，手動壓緊就可以滿足需要。</p><p&

31、gt;　　夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖見附圖。</p><p>　　共 頁第 5 頁</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　《金屬機

32、械加工工藝人員手冊》 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組</p><p>　　《機械工人切削手冊》 北京第一通用機械廠 編</p><p>　　《機床夾具零件及部件》 中國第一拖拉機工程機械公司技術標準化辦公室</p><p>　　《組合機床設計》 大連組合機床研究所1973

33、年編</p><p>　　《機械設計師實用手冊》 天津科學技術出版社</p><p>　　《機械設計手冊》 化學工業(yè)出版社</p><p>　　《機械零件設計手冊》 東北大學《機械零件設計手冊》編寫組 編</p><p>　　《中國機械設計大典》