機械制造工藝學課程設計--滑動軸承座的機械加工工藝及工藝裝備設計

1、<p>　　機械制造工藝學課程設計說明書</p><p>　　題目：滑動軸承座的機械加工工藝及工藝裝備設計</p><p>　　學院：機電工程學院 </p><p>　　專業(yè)：機械設計制造及其自動化</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設計任務 ………………

2、…………………………………………..…3</p><p>　　二、零件加工工藝設計 ………………………………………………..4</p><p>　　零件的工藝性審查及零件圖的繪制 ………………………………4</p><p>　　基準選擇 ………………………………………………………….…..5</p><p>　　擬定機械加工工藝路線 ……

3、………………………………………...6</p><p>　　確定加工余量、工序尺寸以及公差 ………………………………...8</p><p>　　三、夾具設計 …………………………………………………………….8</p><p>　　1、問題提出 ………………………………………………………….…9</p><p>　　2、夾具設計分析 …

4、……………………………...……………………..9</p><p>　　3、定位分析 ………………………………...……………………………10</p><p>　　4、夾緊力的計算 ………………...………………………………………11</p><p>　　5、切削量的計算 ………………...………………………………………12</p><p>

5、　　6、鏜Φ60孔夾具裝配圖 …………………………………………………13</p><p>　　四、設計體會 ……………………………………………………………....14</p><p>　　五、參考文獻………………………………………………………………..15</p><p><b>　　一、 設計任務</b></p><p&

6、gt;　　本次課程設計的任務是設計滑動軸承座的機械加工過程及各加工工序過程中所用到的夾具設計，目的是通過課程設計，學會綜合運用過去所學過的相關課程的知識，經受一次理論聯(lián)系實際的綜合訓練，熟悉制定工藝規(guī)程的原則、步驟和方法，具備制定零件機械加工工藝規(guī)程以及設計夾具的能力。</p><p>　　零件整體的加工工藝規(guī)程由小組集體討論得出，各組員分別選取其中一道工序進行該工序的夾具設計，運用AutoCAD、CAXA CA

7、PP、CAXA電子圖版、pro/E等設計軟件做出軸承座的零件圖、實體模型和夾具的裝配圖及實體模型。</p><p><b>　　設計要求： </b></p><p>　　1. 設計課題:軸承座機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計</p><p>　　2. 鏜60孔專用夾具設計</p><p>　　3. 生產綱領：大批量

8、生產</p><p><b>　　上交材料：</b></p><p>　　1.課程設計說明書 一份</p><p>　　2.零件圖 一張 （附件：軸承座零件圖 二維.dwg）</p><p>　　3.零件實體圖 一張 （附件：zhouchengzu

9、o.prt.7 ）</p><p>　　4.毛坯圖 一張 （附件：軸承座毛坯圖 二維.dwg）</p><p>　　5.機械加工工序卡 一張 （附件：軸承座機械加工工序卡.cxp）</p><p>　　6.夾具裝配圖（二維機械圖） 一張 (附件：軸承座鏜床夾具裝配圖.dwg）</p><p>

10、;　　7.夾具裝配圖（三維實體圖） 一張（附件：鏜床夾具裝配圖 proe三維實體）</p><p>　　二、零件加工工藝設計</p><p>　　1、零件的工藝性審查：</p><p>　　繪制軸承座的零件圖如下：（詳見附圖）</p><p>　　繪制零件實體圖如下：</p><p><b>　　1）工藝性分

11、析</b></p><p>　　該軸承座結構簡單，形狀普通，屬一般的底座類零件。主要加工表面有2XΦ13孔面，還要求止口兩垂直面平行度滿足0.030mm，通過專用的鉆套和夾具能夠保證其加工工藝要求，其次還有Φ60和Φ64孔孔及其前后端面，要求垂直度滿足0.050mm，通過成型銑刀可以保證其精度，而Φ60和Φ64孔可通過組合鏜刀一次加工，節(jié)省時間。其次就是該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低

12、，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。</p><p><b>　　2) 主要技術要求</b></p><p>　　零件圖上主要技術要求：</p><p>　　1.鑄件應進行時效處理。2.未注圓角R2-R4。</p><p><b>　　3）零件的材

13、料</b></p><p>　　零件材料為HT200。</p><p>　　4）確定毛坯的形狀、尺寸及公差</p><p>　　零件結構又比較簡單，生產類型為大批量生產，故選擇金屬模機械砂型鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級為CT10。這對提高生產率，保證產品質量有幫助。此外為消除殘余應力還應安排人工時效。</p><p><b

14、>　　2.基準選擇：</b></p><p>　　1）.粗基準的選用原則</p><p>　?、?保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則。當有些不加工表面與加工表面之間有相互位置要求時，一般不選擇加工表面作為粗基準。</p><p>　?、?保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應選擇重要加工表面為粗基準。</p><p

15、>　?、?粗基準不重復使用的原則。粗基準的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復使用會造成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準，通常只允許使用一次。</p><p>　　2）.精基準的選用原則</p><p>　?、?基準重合原則。盡可能使設計基準和定位基準重合，以減少定位誤差。</p><p>　　② 基準統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準加工個表面，以保證各

16、表面的位置精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準。</p><p>　?、?互為基準原則。當兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候，可用互為基準的原則反復加工。</p><p>　　④ 自為基準的原則。當要求加工余量小而均勻時，可選擇加工表面作為自身的定位基準。</p><p>　　根據(jù)以上原則，選取各加工表面定位基準如下表：</p>

17、<p>　　3.擬定機械加工工藝路線</p><p>　　1)通過分析圖紙，各加工面的精度要求及加工方法如下：</p><p>　　2)擬定機械加工工藝路線</p><p>　　工藝順序的安排原則有四點：</p><p>　?、?先加工基準面，再加工其他面。</p><p>　?、?一般情況下，先加工平面

18、，再加工孔。</p><p>　　③ 先加工主要平面，再加工次要平面。</p><p>　?、?先安排粗加工工序，再安排精加工工序。</p><p>　　根據(jù)上述四條工序安排原則及各表面的加工方法確定如下加工工藝路線：</p><p><b>　　4、確定加工余量</b></p><p>　　

19、經過與老師協(xié)商，我選擇的工序是鏜Φ64和Φ60孔，其中Φ64孔的加工精度為未注尺寸公差IT13，粗鏜即可達到要求，Φ60孔的加工精度為IT8，要經過粗鏜、半精鏜、精鏜才能達到要求，通過查表確定各工序加工余量如下：</p><p><b>　　鏜Φ60孔夾具設計</b></p><p>　　夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于

20、機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產率，從而降低生產成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。</p><p>　　專用夾具設計的基本要求</p><p>　　a)能保證工件的加工要求</p><

21、;p>　　b)能提高生產率，降低生產成本</p><p>　　c)操作方便，省力和安全</p><p><b>　　d)便于排屑</b></p><p><b>　　e)工藝性好</b></p><p><b>　　提出問題</b></p><p>

22、;　　1）怎樣限制零件的自由度：一個面限制3個自由度，短圓柱銷限制2個自由度，菱形銷限制1個自由度。</p><p>　　2）怎樣夾緊：設計夾具由螺旋夾緊工件。</p><p>　　3）設計的夾具怎樣排削：此次加工利用組合鏜刀，精加工時用單鏜刀。</p><p>　　4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸：利用快換鏜套和螺旋夾緊裝置，自鎖性較好，裝卸方便。</p&g

23、t;<p><b>　　2.夾具的設計分析</b></p><p><b>　　1）工序要求</b></p><p>　　其中Φ64孔的加工精度為未注尺寸公差IT13，粗鏜即可達到要求，Φ60孔的加工精度為IT8，要經過粗鏜、半精鏜、精鏜才能達到要求。</p><p><b>　　2）定位夾緊方案&

24、lt;/b></p><p>　　根據(jù)保證相互位置精度要求和基準統(tǒng)一原則，采用下底面和2Φ13孔進行定位，典型的“一面兩銷”定位法，夾緊方案采用螺旋夾緊方式，自鎖性好，且裝卸工件方便。</p><p><b>　　3）毛坯情況</b></p><p>　　毛坯采用金屬模鑄件，毛坯鑄造公差較小。</p><p>&l

25、t;b>　　4）所用機床及刀具</b></p><p>　　選用的機床為T616臥式鏜床，刀具為組合鏜刀。</p><p><b>　　3.定位分析</b></p><p><b>　　1）定位基準的選擇</b></p><p>　　據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，

26、在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。故加工Φ64及Φ60孔時，采用軸承座底面和Φ13孔內圓柱面作為定位基準。</p><p><b>　　2）定位誤差的分析</b></p><p>　　定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個銷定位，因為該定位元件的定位基準為下底面，所以豎直方向基準重合△b=0，水平方向由于存在間隙，定位基準會發(fā)

27、生相對位置的變化即存在基準位移誤差。</p><p>　?、佟F(xiàn)在計算兩銷的有關尺寸，如下圖：</p><p>　　取兩銷的中心距T=T=0.054=0.0135mm</p><p>　　取圓柱銷的直徑為d=Φ13g6=Φ13</p><p>　　按表2—1選取菱形銷寬度b=3mm</p><p>　　計算菱形銷與孔的

28、最小配合間隙</p><p>　　按h6確定菱形銷直徑尺寸公差，可得到</p><p>　?、凇⒂嬎銑A具的定位誤差：</p><p><b>　　孔的尺寸D=D=</b></p><p><b>　　轉角誤差：</b></p><p><b>　　水平方向誤差：&l

29、t;/b></p><p><b>　　③、夾具的誤差：</b></p><p>　　影響工件垂直度的誤差有：導向軸的垂直度Φ0.02mm,夾具體的平行度0.02mm,所以： ΔJ=0.02+0.02=0.04mm</p><p><b>　　夾緊力的計算</b></p><p>　　查《機床

30、夾具設計手冊》，查得工件以一個面和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式：</p><p>　　式中 φ───螺紋摩擦角 ───平頭螺桿端的直徑 </p><p>　　───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16</p><p>　　───螺桿直徑 ───螺紋升角</p><p>　　Q ───手柄作用力 L ───手柄長度

31、</p><p><b>　　則所需夾緊力 </b></p><p><b>　　=684（N）</b></p><p>　　根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。</p><p><b>　　切削量的計算</b></p><p>　　粗鏜

32、Ф64及Φ60孔</p><p>　　該孔可選由高速鋼組合鏜刀鏜出半孔</p><p>　　由文獻9表5-29,鏜孔的進給量f=0.3mm/r，由文獻9表5-22求得鏜孔時的切削速度v=30m/min</p><p>　　由此算出轉速為：n===166r/min</p><p>　　按鏜床的實際轉速取n=170r/min，則實際切削速度為：

33、 v===26.7m/min</p><p><b>　　半精鏜Ф60孔</b></p><p>　　該孔可選由高速鋼鏜刀鏜出半孔</p><p>　　由文獻9表5-29,鏜孔的進給量f=0.2mm/r，由文獻9表5-22

34、求得鏜孔時的切削速度v=30m/min</p><p>　　由此算出轉速為：n===161r/min</p><p><b>　　精鏜Ф60孔</b></p><p>　　按鏜床的實際轉速取n=160r/min，則實際切削速度為：v===25.1m/min</p><p>　　由文獻9表5-29,鏜孔的進給量f=0.1m

35、m/r，由文獻9表5-22求得鏜孔時的切削速度v=30m/min</p><p>　　由此算出轉速為：n===159r/min</p><p>　　按鏜床的實際轉速取n=160r/min，則實際切削速度為：v===25.1m/min</p><p>　　繪制鏜60孔夾具裝配圖</p><p>　　運用AutoCAD繪制夾具二維裝配圖，用pro

36、/E繪制夾具三維裝配圖。</p><p>　　夾具裝配圖如下：（詳見附圖）</p><p>　　夾具的三維裝配圖如下：（詳見附圖）</p><p><b>　　四、設計體會</b></p><p>　　通過這三個星期的學習，我們在老師的修改與指導下下，終于完成了夾具的設計。在這次設計中歷練了我的設計的能力，以及對于一個零

37、件加工方法的認知。在這次設計過程中，使我真正的認識到自己的不足之處，以前上課沒有學到的知識，在這次設計當中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。</p><p>　　這次設計將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學知識的作用</p><p>　　本次課程設計主要經歷了兩個階段，第一階段是機械加工

38、工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我運用了基準選擇、機床選用等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。</p><p>　　在機械制造工藝課程設計中還用到了AutoCAD、CAXA CAPP和pro/E等一些計算機軟件，因為學的時間長了，因此在開始畫圖的時候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對以后工作也是有很大的幫助的

39、。因此，這次真正將以前所學的聯(lián)系到實際應用中來了。</p><p>　　在這次機械制造工藝課程設計中，我學到了很多知識，有一點更是重要，就是我能作為一個設計人員，設計一個零件，也因此，我了解了設計人員的思想，每一個零件，每件產品都是先設計出來，再加工的，因此，作為一個設計人員，在設計的過程中一點不能馬虎，每個步驟都必須有理有據(jù)，不是憑空捏造的。而且，各種標準都要嚴格按照國家標準和國際標準，查閱大量資料，而且設計一

40、個零件，需要花好長時間。親自上陣后我才知道，做每件是都不是簡簡單單就能完成的，是要付出大量代價的。因此，我們也要用心去體會每個設計者的心思，這樣才能像他們一樣設計出好的作品。</p><p>　　在這次械制造工藝課程設計中，對我來說有所收獲也存在著不足之處。</p><p><b>　　收獲：</b></p><p>　　1）能把以前所學的各種

41、知識，綜合的運用的這次設計中，鞏固了以前所學的知識。</p><p>　　2）學會了參閱各種資料及查各種余量、切削用量等手冊。</p><p>　　3）學會了，分析問題，解決問題的能力。</p><p><b>　　不足之處：</b></p><p>　　1）有些步驟，問題解決的方法不是很好，需在以后的學習、實踐中進一步

42、改進。</p><p>　　2）有些工藝路線制定的不是太好，而且余量、切削用量設計不是很精確，需在以后的實踐中積累經驗，進一步改進。</p><p>　　綜上所述：這次的械制造工藝課程設計對我以后的工作起了很大的幫助，我認識到，無論是工作還是學習都必須做到認真、謹慎，時時處處細心。</p><p><b>　　五、參考文獻</b></p&

43、gt;<p>　　王先奎主編·機械制造工藝學·北京：機械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　楊惠英主編·機械制圖·北京：清華大學出版社，2005</p><p>　　陸玉主編·機械設計課程設計·北京：機械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　陳于萍，高曉康主編·互換性與測量

44、技術·北京：高等教育出版社，2005.</p><p>　　薛源順主編·機床夾具設計·北京：機械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　倪森壽 主編·機械制造工藝與裝備·化學工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　7.艾興，肖詩綱主編·切削用量簡明手冊·北京：機械工業(yè)出版社，2002<