機(jī)制課程設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　序言</b></p><p><b>　　零件工藝分析</b></p><p><b>　　確定生產(chǎn)類型</

2、b></p><p>　　毛坯選擇和毛坯圖說明</p><p>　　零件表面加工方法的選擇</p><p><b>　　工藝路線的制定</b></p><p>　　工序間尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的確定</p><p>　　加工余量，切削用量，工時(shí)定額的確定</p>&l

3、t;p><b>　　設(shè)計(jì)感想</b></p><p><b>　　參考資料書目</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)之零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工程學(xué)等機(jī)械學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，

4、他要求學(xué)生全面地綜合地運(yùn)用本課程極其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，其目的在于：</p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工程學(xué)及相關(guān)課程（工程材料與熱處理，機(jī)械設(shè)計(jì)，公差與技術(shù)測(cè)量等）的知識(shí)，綜合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決零件機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。</p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)，規(guī)范

5、，圖表等技術(shù)資料的能力。</p><p>　　進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖，制圖，運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。</p><p>　　當(dāng)然本次課程設(shè)計(jì)的目的除了上述所述之外，還有讓一個(gè)機(jī)械類的并學(xué)完基本專課的學(xué)生基本熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本步驟和流程，為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它專業(yè)知識(shí)或工程實(shí)踐設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的專業(yè)課和基礎(chǔ)課的知識(shí)的檢驗(yàn)，也為以后工程設(shè)計(jì)加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)意識(shí)。

6、</p><p><b>　　1 零件的工藝分析</b></p><p>　　零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分析零件圖知，軸承座的結(jié)構(gòu)屬于中等復(fù)雜的零件，有8個(gè)外表面需要加工，而且Ф62.5加工精度要求較高，有6個(gè)底孔及1個(gè)內(nèi)孔需要加工。該零件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但加工要求較高，加工誤差直接影響后續(xù)的加工。</p><p>　　零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析：分析軸承座加工技術(shù)

7、要求和零件圖可知：軸承座底面的表面粗糙度要求應(yīng)為Ra6.3um，并且選定該端面為加工其他表面的定位基準(zhǔn)，由表面的加工精度可知為9級(jí)精度，由平面加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度可查出外表面的精度要求可以用銑削加工來完成。Ф62.5孔精度為Ra3.2um可經(jīng)過粗鏜，半精鏜，精鏜來完成，Ф12和Ф16階梯孔精度要求為Ra12.5um可以直接鉆孔來完成。頂面精度要求為Ra12.5um可以直接銑出 ，其余需要加工的平面精度要求為Ra6.3um可以經(jīng)過粗

8、銑和半精銑得到。</p><p><b>　　2 確定生產(chǎn)類型：</b></p><p>　　依設(shè)計(jì)任務(wù)書知該零件為中批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　3 毛坯的選擇</b></p><p>　　毛坯的選擇：由于毛坯的選擇要考慮零件的力學(xué)性能要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓的尺寸，零件生產(chǎn)綱領(lǐng)和

9、批量以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展等?？紤]該設(shè)計(jì)零件的以上因素，該毛坯的制造方法選用手工砂型鑄造，由設(shè)計(jì)要求可知材料選用HT200，其強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性也良好，鑄造性能較好，但脆性較大，需進(jìn)行人工時(shí)效處理。其抗拉強(qiáng)度σb=300MPS，硬度值為188HBS。毛坯尺寸通過確定加工余量后決定具體如下：</p><p><b>　　總長(zhǎng)215mm；</b></p><p

10、>　　總寬 150+6.5=161.5mm；</p><p>　　總高146+6.5+3=155.5mm；</p><p>　　注：細(xì)節(jié)問題詳見毛坯圖</p><p>　　4 工藝過程的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　本零件是典型軸套零件，通常選擇接觸面積做到的表面即軸承座下

11、底面作為定位基準(zhǔn)，由于本零件表面基本都需要加工，由于首先要加工軸承座的下底面，并且軸承底座的上表面跟外界接觸面積相對(duì)來說是最大的，故選擇軸承底座的上表面為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　4.2零件表面加工方法的選擇</p><p>　　本零件的加工表面有內(nèi)孔，端面，小孔，材料為HT200。參考有關(guān)資料，其加工方法如下:</p><p>　　粗鏜孔Ф62.5：以底面為粗

12、基準(zhǔn)。</p><p>　　銑底面：以孔Ф62.5為精基準(zhǔn)，粗銑并半精銑底面。，</p><p>　　銑頂面：以底面為精基準(zhǔn)，銑頂面，保證粗糙度為Ra12.5um。</p><p>　　銑圓柱前端面：以底面為精基準(zhǔn)，粗銑并半精銑前端面，保證粗糙度為Ra6.3um.</p><p>　　銑底座上三個(gè)側(cè)面：以前端面為精基準(zhǔn)，粗銑并半精銑底座上三個(gè)

13、側(cè)面，保證粗糙度為Ra6.3um。</p><p>　　銑圓柱后端面：以底面為精基準(zhǔn)，粗銑并半精銑后端面，保證粗糙度為Ra6.3um，并同時(shí)保證后端面與底面的垂直度誤差不超過0.01um。</p><p>　　鏜軸承孔:以底面為精基準(zhǔn)，半精鏜并精鏜軸承孔，保證粗糙度為Ra3.2um，保證孔軸線與底面的平行度誤差不超過0.005um。</p><p>　　鉆底孔：以底

14、面為精基準(zhǔn)，鉆六個(gè)底孔Ф12，保證粗糙度為Ra12.5um。</p><p>　　鉆沉頭座孔：以底面為精基準(zhǔn)，擴(kuò)沉頭座孔Ф16，保證粗糙度為Ra12.5um。</p><p>　　4.3加工余量，切削用量，工時(shí)定額的確定</p><p><b>　　一、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　根據(jù)零件圖紙及零件的使用

15、情況分析知Ø17的孔，軸承端面，頂面，及Ø62的孔等均需要定位才能保證。故對(duì)基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。</p><p>　?。?）、粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，以此加工軸承座底座底面和其他表面。</p><p>　　因此，根據(jù)“重要基準(zhǔn)互為基準(zhǔn)”的原則，選擇軸承

16、孔中心線為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　（2）、精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗基準(zhǔn)加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸承座的下底面為定位精基準(zhǔn)。</p><p>　　二，該零件的各個(gè)工序的加工余量，切削用量，工時(shí)定額的確定只是選取其中幾個(gè)主要的加工尺寸的計(jì)算，具體包括銑、鏜、鉆

17、加工方法。而其它的則通過查表獲得。</p><p>　　毛胚為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及改善機(jī)械加工性能，在毛胚車間銑削去澆冒口，達(dá)到毛胚的技術(shù)要求，然后送到機(jī)械加工車間來加工。</p><p><b>　?。?）銑底平面</b></p><p><b>　　1．選擇刀具</b></p>

18、<p>　　1）根據(jù)表3.16，選擇YG6硬質(zhì)合金刀片。</p><p>　　根據(jù)表 3.1，銑削深度 ap≤4mm時(shí)，端銑刀直徑d0為 80mm,ae為60mm。但已知銑削寬度 ae為 42mm，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度 ae≤6mm，選擇d0= 125mm。由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)Z=12（表3.16）。</p><p>　　2）銑刀幾何形狀（表3．2）：由于HT20

19、0硬度200~250HBS，故選擇。kr=60°，kre=30°，kr′＝5°，α0=8°,α0′=10°λs= -15°，γ0= 0°kr=45°</p><p><b>　　Be=1.5°。</b></p><p><b>　　2．選擇切削用量</b>&

20、lt;/p><p>　　1）決定銑削深度ap：根據(jù)精度要求，分兩次走刀，即粗銑和半精銑。則</p><p>　　a p1＝4.5mm a p2＝2mm</p><p>　　2）決定每齒進(jìn)給量fz：采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量。根據(jù)表 3.5，當(dāng)使用 X62銑床功率為4.5kw時(shí)，</p><p>　　fz= 0.14~0.24 mm／z&

21、lt;/p><p>　　但因采用不對(duì)稱端銑，查表最大能取到0.24mm/z，故取</p><p>　　fz1= 0.24mm／z fz1= 0.18mm／z</p><p>　　3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.5mm(粗銑)；</p><p>　　由于銑刀直徑d0= 125mm，故刀具壽命T

22、=180min（表3．8）。</p><p>　　4）決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf ：切削速度vc可根據(jù)表3．27中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。</p><p><b>　　根據(jù)表 3．13，</b></p><p>　　對(duì)于粗銑：當(dāng)d0=125mm， z＝ 12， ap≤7.5mm，fz≤0.26mm／z時(shí)， vct= 6

23、8m／min，nt＝175r／min，vft＝461mm／min。</p><p>　　對(duì)于半精銑：當(dāng)d0=125mm， z＝ 12， ap≤2mm，fz≤0.26mm／z時(shí)， vct= 86m／min，nt＝220r／min，vft＝415mm／min。</p><p>　　根據(jù) X51型立銑說明書（表 3． 30）選擇</p><p>　　粗銑：nc

24、＝160r／min，vfC＝390mm／min</p><p>　　半精銑：nc＝210r／min，vfC＝332mm／min</p><p>　　因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為：</p><p>　　粗銑：vc == 3.14 ×125×160/1000m/min=62.83m/min</p><p>　　fzc==39

25、0/（160×12）mm/z=0.20mm/z</p><p>　　半精銑：vc == 3.14 ×125×210/1000m/min=82.47m/min</p><p>　　fzc==332/（210×12）mm/z=0.15mm/z</p><p>　　5）校驗(yàn)機(jī)床功率：根據(jù)表 3．23，</p><

26、p>　　粗銑：當(dāng)硬度在208~248HBS，， ae≤60mm， ap≤5mm， d0＝125mm， z=12， vf＝390mm／min，近似為</p><p><b>　　Pcc＝3.3kw</b></p><p>　　根據(jù)X51型立銑說明書，機(jī)床主軸允許的功率為</p><p>　　PcM＝ 4.5 × 0

27、.75kw＝3.375kw</p><p>　　故Pcc＜PcM，因此所選擇的切削用量可以采用，即</p><p>　　ap==1.0mm，vf＝390mm／min，n=160r／min，vc＝62.83m／min，fz=0.20mm／z, f=0.127mm/r。</p><p>　　半精銑：當(dāng)硬度在208~248HBS，， ae≤60mm， ap≤2.2

28、mm， d0＝125mm， z=12， vf＝390mm／min，近似為</p><p><b>　　Pcc＝1.9kw</b></p><p>　　根據(jù)X51型立銑說明書，機(jī)床主軸允許的功率為</p><p>　　PcM＝ 4.5 × 0.75kw＝3.375kw</p><p>　　故Pcc＜PcM

29、，因此所選擇的切削用量可以采用，即</p><p>　　ap==2mm，vf＝390mm／min，n=210r／min，vc＝82.47m／min，fz=0.15mm／z, f=0.127mm/r。</p><p>　　6）計(jì)算基本工時(shí)（粗銑，半精銑）</p><p>　　tm = </p>

30、;<p>　　式中，L＝ l＋ y十Δ， l＝ 215。對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量 y十Δ</p><p>　　=11mm，則 L＝（215＋ 11）mm＝226mm，故</p><p>　　tm = 226/390=34.8s。 </p><p><b>　　夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>

31、;　　4.1 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　為了減少誤差，我選擇底面上三個(gè)支承釘定位。（一面兩孔）作為定位基準(zhǔn).</p><p>　　4.3．本步加工按鉆削估算夾緊力</p><p><b>　　根據(jù)查表得：</b></p><p>　　高速鋼鉆頭鉆孔時(shí)的軸向力：Ff =2500N 扭矩：Mc =18.5N

32、83;m</p><p><b>　　軸向力計(jì)算：</b></p><p><b>　　=1539N</b></p><p>　　扭矩：=5.44N·m</p><p>　　由于夾緊力和扭矩都不大，完全符合機(jī)床的要求！</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)

33、小結(jié)</b></p><p>　　為了講課本所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，我們進(jìn)行了為期三個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，我們一組設(shè)計(jì)的零件是軸承座，通過這次實(shí)習(xí)我們學(xué)習(xí)到了很多東西，鞏固了課本的理論知識(shí)，受益匪淺。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心每一個(gè)數(shù)

34、據(jù)都要從機(jī)械設(shè)計(jì)書上或者機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上找到出處。雖然種種困難我都已經(jīng)克服，但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個(gè)地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個(gè)心理我一步步走了過來，最終完成了我的任務(wù)。</p><p>　　十幾天的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次實(shí)踐的過程中學(xué)到了一些除技能以外的其他東西,領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì),更深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制,

35、最重要的還是自己對(duì)一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化. </p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)從第一步的準(zhǔn)備工作到確定生產(chǎn)綱領(lǐng).生產(chǎn)類型，工藝分析到最后的夾具的設(shè)計(jì)再到設(shè)計(jì)說明書的書寫都是集體智慧的一次結(jié)晶，雖然過程難免有很多爭(zhēng)執(zhí)，但最后都被克服，順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，使我們不僅加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的映像還學(xué)會(huì)了合作，團(tuán)隊(duì)精神。課程設(shè)計(jì)也是一種學(xué)習(xí)同事優(yōu)秀品質(zhì)的過程,當(dāng)遇到問題的時(shí)候,那種斟酌的態(tài)度就值得我們每一位學(xué)習(xí),人家是在

36、用心造就自己的任務(wù),而且孜孜不倦,追求卓越</p><p>　　在今后的學(xué)習(xí)中,一定要戒驕戒躁,態(tài)度端正,虛心認(rèn)真….要永遠(yuǎn)的記住一句話:態(tài)度決定一切. 課程設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做課程設(shè)計(jì)以前覺得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計(jì)使

37、我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 </p><p>　　最后感謝指導(dǎo)老師對(duì)我們的設(shè)計(jì)孜孜不倦的指導(dǎo)，相信此次課程設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的

38、艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我們終身受益。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《幾何量公差與檢測(cè) 》 甘永力 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 鄒青 機(jī)械工業(yè)出版社</p&g