課程設(shè)計(jì)---飛錘支架加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：飛錘支架加工工藝及夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　班級(jí)：機(jī)電0801</b></p>

2、<p><b>　　學(xué)號(hào)： </b></p><p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　日期：</b></p><p><b>　　0.課程設(shè)計(jì)序言</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了《機(jī)械制造工

3、藝學(xué)》課程，進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一個(gè)重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。它要求學(xué)生綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)先修課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測(cè)量技術(shù)、金屬切削機(jī)床、金屬切削原理與刀具等）的理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，是畢業(yè)設(shè)計(jì)前的一次綜合訓(xùn)練。通過(guò)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)，應(yīng)達(dá)到下述目的：</p><p>　　1. 學(xué)生能熟練運(yùn)用“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程中的基本理論以及生產(chǎn)實(shí)際中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確制定一

4、個(gè)中等復(fù)雜零件的工藝規(guī)程。</p><p>　　2. 學(xué)生能根據(jù)被加工零件的工藝規(guī)程，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，設(shè)計(jì)一套專(zhuān)用夾具。</p><p>　　3. 培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力。</p><p>　　4. 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫(xiě)技術(shù)文件的基本技能。</p><p>　　1．零件分析，畫(huà)零件

5、圖</p><p><b>　　1.1 零件作用</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目所給零件是飛錘支架（所畫(huà)零件圖見(jiàn)AutoCAD文件）。它是飛錘調(diào)速器上的一個(gè)零件，用來(lái)連接支撐調(diào)速飛錘，以使飛錘平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。飛錘支架是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)其中心孔7套于轉(zhuǎn)軸上，而一對(duì)飛錘對(duì)稱(chēng)裝于兩對(duì)6孔中，隨支架一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，飛錘與轉(zhuǎn)軸夾角也改變，

6、從而改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。所以，飛錘支架的加工質(zhì)量將影響調(diào)速器的調(diào)速精度。</p><p>　　1.2 零件工藝分析</p><p>　　零件圖如圖1-1。概括來(lái)講，飛錘支架有兩組加工表面。一組是以孔為中心加工表面,均為回轉(zhuǎn)體表面，包括外圓面11,15,以及端面.其中大端面與孔有垂直度要求, 公差為0.05；外圓面與孔有圓跳動(dòng)要求，公差為0.05。另一組就是余下的加工表面，包括兩個(gè)6.5

7、的圓孔，兩對(duì)共四個(gè)孔，以及一些平面。其中，孔端面不僅與孔自身有垂直度要求，公差為0.05；而且與第一組中孔有平行度要求，公差為0.05。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　另外兩個(gè)孔有圓度要求，公差為0.10。每對(duì)孔之間有同軸度要求，公差為R0.012。</p><p>　　由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，

8、可先加工第一組回轉(zhuǎn)體表面，且應(yīng)先加工孔，以獲得各回轉(zhuǎn)體表面的公共精基準(zhǔn)，便于定位及保證有關(guān)表面位置關(guān)系。而后再加工另一組表面，并保證各有關(guān)表面的位置關(guān)系。</p><p>　　2.選擇毛坯種類(lèi)并確定制造方法</p><p>　　合理選擇毛坯類(lèi)型，使零件制造工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本降低。飛錘支架零件材料為球墨鑄鐵。因?yàn)榱慵槌膳a(chǎn)，所以為提高生產(chǎn)率采用金屬砂型鑄造。要求球墨鑄鐵金

9、相組織基體為85%以上的球光體，球化率應(yīng)大于80%，不允許有片狀石墨存在。</p><p><b>　　3.工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1基準(zhǔn)的選擇</b></p><p><b>　?。?）粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　一般而言，對(duì)回轉(zhuǎn)

10、體加工表面，一毛坯外圓作為粗基準(zhǔn)是合理的。但對(duì)本零件來(lái)說(shuō)，若以孔的外圓做粗基準(zhǔn)定位先加工出孔。再以孔內(nèi)圓表面為精基準(zhǔn)難以定位加工外圓面以及端面，因?yàn)榭字睆教×?，我們?cè)诰o接著加工出一個(gè)端面來(lái)作為基準(zhǔn)，在選端面是考慮到加工經(jīng)濟(jì)精度所以選通槽先加工，由于毛坯采用金屬砂型鑄造，毛坯表面精度較高，加工余量較小。所以，經(jīng)分析，決定采用四爪單動(dòng)卡盤(pán)夾持零件小圓的外表面的大圓，劃線找正以其為粗基準(zhǔn)，先加工出孔和孔2-6.5，這樣在后面的工序中就能用到

11、這個(gè)統(tǒng)一的精基準(zhǔn)，也符合粗基準(zhǔn)選用原則。</p><p><b>　?。?）精基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮統(tǒng)一基準(zhǔn)和基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。有前述分析，用首先加工出來(lái)的孔和通槽。</p><p><b>　　3.2制定工藝路線</b></p><p>　　我們大體的設(shè)計(jì)思

12、路是：我們?cè)诳紤]加工時(shí)先粗加工后精加工，充分加工經(jīng)濟(jì)精度，用精加工保證工件最終尺寸要求。采用四爪單動(dòng)卡盤(pán)夾持零件小圓的外表面的大圓，劃線找正以其為粗基準(zhǔn)，先加工出孔和孔2-6.5，這樣在后面的工序中就能用到這個(gè)統(tǒng)一的精基準(zhǔn)。然后加工出通槽，之后把加工通槽右側(cè)平面和的外圓時(shí)在車(chē)床上一次加工出來(lái)，通過(guò)精車(chē)通槽右側(cè)平面這一精加工來(lái)保證尺寸，而不是通過(guò)銑通槽來(lái)保證，這樣更符合加工的經(jīng)濟(jì)精度，加工外圓時(shí)沒(méi)有再次裝夾造成的裝夾誤差，從而保證相對(duì)設(shè)計(jì)

13、基準(zhǔn)的尺寸要求，在同一工序中粗精加工分開(kāi)還能保證在車(chē)外圓時(shí)不會(huì)破壞通槽右側(cè)平面，接下來(lái)再鉆孔4-時(shí)，根據(jù)他的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，安排在車(chē)大端面的后面，另外在加工孔4-的端面是在他的所有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)加工好的前提下在加工的，所以放在最后加工，這樣就能保證定為基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。</p><p>　　加上以上的分析，并且由于是成批生產(chǎn)，故采用通用機(jī)床配以組合夾具。并盡量使工序集中來(lái)保證各加工表面間的相互位置精度要求。這樣也可以提高機(jī)

14、床的生產(chǎn)率，節(jié)省裝夾工件的時(shí)間，減少工件的搬動(dòng)次數(shù)。同時(shí)我們的零件相對(duì)很小，加工量很小?？梢圆豢紤]加工中的熱變形。</p><p>　　所以將工藝路線確定如下：</p><p>　　工序5：鑄造(金屬型)</p><p>　　工序10: 去銳邊,尖角,毛刺。</p><p>　　工序15：熱處理，正火，硬度HB250-300。</p&g

15、t;<p>　　工序20：鉆，擴(kuò)，鉸孔，并倒角。（四爪單動(dòng)卡盤(pán)，卡住外圓柱面。畫(huà)線找正。）</p><p>　　工序25：鉆，并锪平（以孔及右側(cè)端面定位，并加一個(gè)側(cè)面的支承釘。選擇該粗基準(zhǔn)面定位，不屬于重復(fù)使用粗基準(zhǔn)。為了從承受切削力的角度考慮，采用了六點(diǎn)定位。）</p><p>　　工序30：粗銑，半精銑的槽。（銑床專(zhuān)用夾具，以孔內(nèi)表面和中的一個(gè)孔，加一個(gè)小平面進(jìn)行定位。為

16、六點(diǎn)定位。）</p><p>　　工序35：粗車(chē)，半精車(chē)最外端的外圓端面。（以和剛剛銑的的槽的面進(jìn)行定位。為五點(diǎn)定位，屬于不完全定位。） </p><p>　　工序40：車(chē)大端面，切槽，車(chē)外圓到滿足圖紙標(biāo)準(zhǔn)。（以和剛剛銑的的槽的面進(jìn)行定位。為五點(diǎn)定位，屬于不完全定位。）</p><p>　　工序45：鉆，擴(kuò)，并倒角。（大面短套筒加一菱形銷(xiāo)進(jìn)行定位。選擇剛剛加工的大端

17、面和孔的外表面和中的一個(gè)孔進(jìn)行定位。屬于完全定位。）</p><p>　　工序50：粗銑，半精銑側(cè)面（兩孔一面進(jìn)行定位。選擇剛剛加工的大端面和孔內(nèi)表面和中的一個(gè)孔進(jìn)行定位。屬于完全定位。）</p><p>　　說(shuō)明：之所以把最右端端面和大端面分開(kāi)在兩個(gè)工序中進(jìn)行加工，主要是因?yàn)閵A緊力的作用面發(fā)生了變化。在工序35，夾緊力的作用面是大端面，采用的是壓板夾緊；而在工序40中夾緊力的作用面是右端

18、面，采用的是螺栓夾緊。定位圓柱銷(xiāo)旁邊再伸出一段長(zhǎng)度的螺栓，右端用螺母夾緊。</p><p>　　3.3確定機(jī)加工余量及工序尺寸</p><p>　　采用查表法,各工序根據(jù)所采用的加工方法的經(jīng)濟(jì)精度查工藝手冊(cè),確定加工余量以及工序尺寸。一個(gè)表面的總加工余量為該表面各工序加工余量之和。各加工面的工序余量和工序尺寸見(jiàn)表3-1。</p><p>　　表3-1 各加工面的

19、工序余量和工序尺寸</p><p><b>　　4.專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1設(shè)計(jì)任務(wù)分工</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)分工，我負(fù)責(zé)加工出通槽，由于工件使大批量生產(chǎn)，可以考慮使用專(zhuān)用夾具裝夾在銑床上加工出來(lái)。</p><p>　　4.2 夾具設(shè)計(jì)過(guò)程</p&g

20、t;<p>　　4.2.1 確定定位方案</p><p>　　4.2.1.1 方案擬定</p><p>　　方案一：以孔內(nèi)表面和中的一個(gè)孔，加一個(gè)小平面進(jìn)行定位。為六點(diǎn)定位。</p><p>　　方案二：以孔外表面和中的一個(gè)孔，加一個(gè)小平面，為六點(diǎn)定位。</p><p>　　4.2.1.2 方案分析及選定</p>

21、<p>　　按照我們的工序安排，我們?cè)诩庸た讜r(shí)就用到了他的外圓面作為粗基準(zhǔn)加工，根據(jù)粗基準(zhǔn)選用原則--粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用，盡管使用心軸定位是，心軸可能會(huì)太小而出現(xiàn)剛度不夠，但是這僅僅是定位，我們加工時(shí)可以減小進(jìn)給量，從而減小切削力，所以確定方案一為本工序定位方案。</p><p>　　4.2.1.3 定位誤差分析</p><p>　　本加工工序要直接保證的尺寸有槽的寬度尺寸，以及深

22、度2mm。</p><p><b>　　(1) 尺寸：</b></p><p>　　工序基準(zhǔn)為孔軸線，定位基準(zhǔn)為心軸軸線，忽略他們的同軸度誤差時(shí)，所以基準(zhǔn)不重合誤差為0 </p><p>　　即 =0</p><p>　　基準(zhǔn)位置誤差為（采用任

23、意邊接觸）</p><p>　　==0.036+0.005-0.004=0.037</p><p><b>　　所以定位誤差為</b></p><p>　　=+=0+0.037=0.037<0.3</p><p>　　即定位方法滿足尺寸公差要求。</p><p>　　(2) 尺寸垂直方向&l

24、t;/p><p>　　工序基準(zhǔn)為右側(cè)大端面，定位基準(zhǔn)為右側(cè)小端面，所以存在基準(zhǔn)不重合誤差，但這是在粗加工工序中，并且它的尺寸要求也不是很高，只要我們加工時(shí)保證有足夠的余量留給下面工序中的精車(chē)右側(cè)大端面，從而就能保證它的最終尺寸。定位基準(zhǔn)為右側(cè)小端面，如果毛坯件的右側(cè)小端面平面度就很高的話，那么可忽略平面基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。</p><p>　　所以在垂直方向上只要保證留給后續(xù)工序的加工余量，其

25、定位誤差就能忽略不計(jì)。</p><p>　　綜上所述，定位方案滿足各保證尺寸公差要求。</p><p>　　4.2.2 確定導(dǎo)向裝置</p><p>　　直接使用對(duì)刀塊引導(dǎo)刀具定位到孔軸線就可以了。</p><p>　　4.2.3 確定夾緊機(jī)構(gòu)</p><p>　　為了讓夾具有自鎖的功能，我們選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，在螺旋夾

26、緊機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作慢的現(xiàn)象，我們可以加進(jìn)快撤墊圈來(lái)克服動(dòng)作慢的缺點(diǎn)。</p><p>　　5．課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)</p><p>　　在這次課設(shè)中，我首先是將書(shū)本的知識(shí)（工藝路線，夾具，加工路線等）一系列內(nèi)容溫習(xí)了一遍，大體上對(duì)這些知識(shí)有了一些深入的了解，特別是以前對(duì)課本上很多囫圇吞棗的地方有了一些了解，比方說(shuō)，我在加工工藝路線的學(xué)習(xí)時(shí)，對(duì)于書(shū)上提出的粗精基準(zhǔn)的選用原則就是強(qiáng)行記下來(lái)的，以來(lái)應(yīng)

27、付考試，但在課設(shè)中我們要自己設(shè)計(jì)工藝路線來(lái)對(duì)零件進(jìn)行加工，這使得我們必須熟練的利用這些原則來(lái)設(shè)計(jì)，不然我們?cè)O(shè)計(jì)的路線就會(huì)有很多沖突的地方，導(dǎo)致加工出的零件理論上不合格和加工的成本很高。再是在設(shè)計(jì)過(guò)程要綜合很多的方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，理論驗(yàn)證中要考慮到的方方面面很多，我們不可能考慮得非常完備，但是通過(guò)課程設(shè)計(jì)我們有了一次這樣的鍛煉機(jī)會(huì)，對(duì)于我們以后工作中在細(xì)節(jié)方面的把握會(huì)有很大的幫助，至少我們能考慮的方面會(huì)越來(lái)越全面。在課設(shè)中還夾雜著以前知識(shí)的復(fù)

28、習(xí)，盡管可能忘了很多，但一次課設(shè)也有可能使我撿回來(lái)一些東西。</p><p><b>　　6.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　(1)袁長(zhǎng)良主編.機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)計(jì)量出版社,1992</p><p>　　(2)陳蔚芳、梁睿君主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū). 南航自編，2007</p><p>　　(

29、3)王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué). 機(jī)械工業(yè)出版社. 1995</p><p>　　(4)哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué)著.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).上海科學(xué)技術(shù)出版社 .1980</p><p>　　(5)林文煥、陳本通.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).國(guó)防工業(yè)出版社.1987</p><p>　　在飛錘支架上裝有四個(gè)飛錘，飛錘通過(guò)止推片推動(dòng)調(diào)速套筒移動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)教程-第19講調(diào)速

30、器與供給系輔助裝置    本實(shí)用新型特指一種調(diào)速器飛錘支架，其為中功率柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)中的核心部件，是全程式機(jī)械調(diào)速器中承受復(fù)雜拉伸為主、彎曲為輔交變載荷，并承受一定限度隨機(jī)沖擊力的“脊梁”零部件。其由兩個(gè)支架軸和一個(gè)支架本體經(jīng)螺紋預(yù)緊裝配而成，選用燈泵浦Nd:YAG脈沖激光加工機(jī)在于支架與支架軸螺紋聯(lián)接結(jié)合的肩面上獲得均布的非連續(xù)的深寬比大的深熔自熔焊縫，可保證支架、支架軸固有的機(jī)械性能、耐磨