升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　序 言</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完大學(xué)全部公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)學(xué)習(xí)中占有很重要的地位。</p><p>　　就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己將來(lái)從

2、事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為自己今后所參加的工作打下基礎(chǔ)。</p><p>　　1、由于本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和機(jī)械制造生產(chǎn)實(shí)習(xí)后進(jìn)行的，它是一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。</p><p>　　2、熟悉機(jī)械制造工藝的基本理論和工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本原則、步驟和方法。</p><p>　　3、對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)

3、用，加深基礎(chǔ)知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。增強(qiáng)分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。</p><p>　　4、學(xué)會(huì)使用《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》和《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》及其他有關(guān)機(jī)械加工的圖表資料。</p><p>　　由于能力有限，設(shè)計(jì)中不足之處，請(qǐng)各位老師同學(xué)批評(píng)指正!</p><p><b>　　零件的分析</b></p><p>　　

4、（一）、零件的作用：</p><p>　　升降杠桿軸承座是F506型細(xì)紗機(jī)中用來(lái)支撐傳動(dòng)軸的，在該軸承座的兩個(gè)孔分別安裝型號(hào)6000和6001的軸承，兩個(gè)孔的中心線要求和底面的平行度為，以此約束條件來(lái)保證軸的對(duì)中性，</p><p>　?。ǘ⒘慵墓に嚪治觯?lt;/p><p>　　從零件圖上可以知道，該零件有車外圓、車倆端面、鉆鉸孔、銑鍵槽、銑缺口等主要工藝。這些

5、主要工藝中有著一定的位置、基準(zhǔn)要求。現(xiàn)將這些位置、基準(zhǔn)要求分述如下：</p><p>　　鉆鉸孔是與零件的外圓存在0.10的對(duì)稱度公差、0.05的垂直度公差。</p><p>　　銑鍵槽以鉆鉸孔的中心為基準(zhǔn)，同時(shí)與外圓存在0.10的對(duì)稱度誤差。</p><p>　　銑缺口以外圓為基準(zhǔn)。</p><p>　　外圓表面加工的經(jīng)濟(jì)精確度與粗糙度確定

6、</p><p>　　1. 根據(jù)經(jīng)濟(jì)度（IT=7），表面粗糙度（Ra=0.4）確定外圓表面加工工序：</p><p>　　粗車外圓半精車外圓粗磨外圓粗磨外圓</p><p>　　2. 根據(jù)通孔挺柱體內(nèi)圓（36）經(jīng)濟(jì)度，表面粗糙度（Ra=3.2），確定內(nèi)圓36的加工工序：</p><p>　　鉆孔擴(kuò)孔（粗鏜孔）半精鏜孔（精擴(kuò)）</p>

7、;<p>　　3. 加工14的通孔時(shí)，根據(jù)表面粗糙度Ra=0.4，確定加工工序：</p><p>　　鉆孔粗鏜孔半精鏜孔磨孔</p><p>　　4. 平面加工，根據(jù)表面粗糙度Rc=3.2，確定加工工序：</p><p><b>　　粗車半精車精車</b></p><p>　　5. 銑鍵槽：用立式銑床一次走

8、刀成形。</p><p>　　6. 銑缺口：立式銑床走刀成形（兩次走刀成形）。</p><p>　　7. 兩端面倒角：一次成形。</p><p>　　8. 兩孔倒角：一次成形。</p><p>　　由以上分析可知，對(duì)這些主要的工序而言，我們可以先加工外圓，然后借助夾具對(duì)其他的工序進(jìn)行加工，并且保證它們之間的位置精度、基準(zhǔn)、粗糙度要求。<

9、/p><p>　　第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</p><p>　　以下內(nèi)容中根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》和《機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》查詢或計(jì)算得到。此部分中的部分?jǐn)?shù)據(jù)、公式資料如，表3-18指的是《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》的表3-18，以后的某些數(shù)據(jù)、公式資料沒(méi)有特殊強(qiáng)調(diào)，不做說(shuō)明。</p><p>　?。ㄒ唬⒋_定毛坯的制造形式：</p><p&

10、gt;　　零件材料為45鋼，由于該零件在工作過(guò)程中能承受正反向沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件產(chǎn)量為10萬(wàn)只，以達(dá)到成批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，可以采用模鍛成型，這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度來(lái)考慮也是應(yīng)該的。</p><p>　　（二）、基面的選擇及定位：</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)與一般柱體零件來(lái)說(shuō)以外圓作為粗基準(zhǔn)

11、是完全合理的，對(duì)于粗車外圓可以用活絡(luò)頂尖和三爪卡盤一同來(lái)限定 ，， ，四個(gè)自由度。對(duì)于鉆鉸銷孔用鉆銷孔夾具限定，， ，四個(gè)自由度。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇：主要考慮的是基準(zhǔn)重合問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)考慮尺寸換算。</p><p>　?。ㄈ⒅贫üに嚶肪€</p><p>　　1.工藝路線方案一：</p><p>　　

12、工序：（1）粗車外圓。</p><p><b>　?。?）半精磨外圓。</b></p><p><b>　?。?）修整方腔。</b></p><p>　?。?）一次鉆孔，兩次擴(kuò)孔至。車孔的端面。</p><p>　?。?）車方腔那一側(cè)的端面。</p><p><b>

13、;　?。?）倒角。</b></p><p>　　（7）鉆鉸銷孔半倒圓角</p><p><b>　?。?）銑鍵槽。</b></p><p><b>　?。?）銑缺口。</b></p><p>　　2.工藝路線方案二：</p><p>　　工序：（1）粗車外圓。&l

14、t;/p><p><b>　?。?）半精磨外圓。</b></p><p><b>　?。?）車方腔端面。</b></p><p><b>　?。?）休整方腔。</b></p><p><b>　?。?）車孔的端面。</b></p><p&g

15、t;<b>　　（6）鉆中心孔。</b></p><p><b>　　（7）粗鏜孔。</b></p><p><b>　　（8）兩端面倒角。</b></p><p><b>　　（9）鉆鉸銷孔。</b></p><p>　?。?0）銷孔孔口倒角。</

16、p><p><b>　?。?1）精鏜孔。</b></p><p><b>　?。?2）銑鍵槽。</b></p><p>　　（13）銑缺口。3.工藝方案比較：</p><p>　　（1）選用刀具： 刀片材料為YT5硬質(zhì)合金外圓車刀。</p><p>　?。?）計(jì)算切削用量：&l

17、t;/p><p>　　可知加工余量Z=2.35 mm, Z=1.55 mm,可一次加工出。</p><p>　　切削深度a=2 mm, 進(jìn)給量 f=0.3 mm/r。（表3-13）</p><p>　　（3）計(jì)算切削速度：</p><p>　　V===96 m/min (1.6m/s)</p><p>　　(4)確定機(jī)

18、床主軸轉(zhuǎn)速：</p><p>　　n===11.8 r/s (711 r/min)</p><p>　　按機(jī)床選取n=12 r/s (720 r/min)。</p><p>　　機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度演算方法同工序I，經(jīng)演算后，均符合要求</p><p>　　工序IVV： 銑鍵槽</p><p>　　銑削用量

19、的選擇： 根據(jù)所給的尺寸可知，銑削加工余量為Z=5</p><p>　　可一次進(jìn)給，末切除全部加工余量，即a=5mm</p><p>　　根據(jù)表3-30選取v=0.45 m/s (27m/min)</p><p>　　采用高速鋼錠齒三面刃銑刀，=9mm,齒數(shù)Z=6</p><p><b>　　主軸轉(zhuǎn)速的選擇： </b>

20、;</p><p>　　n==15.9r/s (954 r/min)</p><p>　　按機(jī)床選取n=19.7 r/s (1180 r/min)。 </p><p>　　實(shí)際切削速度v==0.56 m/s</p><p>　　機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度演算方法同工序I，經(jīng)演算后，均符合要求。</p><p>&

21、lt;b>　　工序VV： 銑缺口</b></p><p>　　銑削用量的選擇： 根據(jù)所給的尺寸可知，銑削加工余量為Z=7mm </p><p>　　可分次銑削，即a=5mm, a=2mm.</p><p>　　采用高速鋼錠齒三面刃銑刀，=9mm,齒數(shù)Z=6</p><p>　　根據(jù)表3-30選取v=0.45 m/s

22、(27m/min)</p><p><b>　　主軸轉(zhuǎn)速的選擇： </b></p><p>　　n==15.9r/s (954 r/min)</p><p>　　按機(jī)床選取n=19.7 r/s (1180 r/min)。 </p><p>　　實(shí)際切削速度v==0.56 m/s</p><p

23、>　　機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度演算方法同工序I，經(jīng)演算后，均符合要求。</p><p>　　工序VVI； 研究銷孔</p><p>　　工序VVII： 精磨外圓： </p><p>　　選擇砂輪（表3-91~3-97，表4-13）</p><p>　　GZ80ER，A6P300 </p><p>　　2. 切

24、削用量的選擇：</p><p>　　V=30m/s (表3-107)</p><p>　　工件進(jìn)度V=0.167 m/s (10 m/min) (表3-101)</p><p>　　徑向進(jìn)給量f=0.015 mm (雙行程) （表3-106）</p><p>　　切削深度：a=0.02 mm</p><p&g

25、t;　　第三章 夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師的協(xié)商，我決定設(shè)計(jì)工序“鉆鉸銷孔”、“ 銷孔孔口倒角”和工序“銑鍵槽”中使用夾具。</p><p><b>　　一、鉆鉸銷孔夾具</b></p><p>　　根據(jù)加工要求可知，理論上在該工序中只需要限制四個(gè)自由度

26、，但為了使夾具設(shè)計(jì)方便，加工過(guò)程更容易，因此在設(shè)計(jì)此工序的夾具中，對(duì)工件設(shè)置了6個(gè)自由度。其中，固定V型塊4個(gè)自由度：，，，；螺釘M8-45在工件裝夾時(shí)起定位作用（限定X軸位置）；鉆模板在鉆孔時(shí)起導(dǎo)向作用；夾具中零件9，10，11，12配合鉆模板限制了，同時(shí)產(chǎn)生的摩擦力也限制了，為了保證加工精度，夾具零件10，11必須與底座保持很好的垂直度，在壓板和彈簧產(chǎn)生的壓力，V型塊與鉆模板產(chǎn)生的摩擦力的作用下限制了工序自由度。</p>

27、<p>　　根據(jù)夾具的零件位置分布可知，為了在加工過(guò)程中產(chǎn)生不必要的振動(dòng)，應(yīng)該對(duì)夾具進(jìn)行動(dòng)平衡。</p><p>　　此套夾具使用頻繁，為了提高壽命，需要對(duì)V型塊，壓板，鉆模板等關(guān)鍵零件進(jìn)行熱處理，以提高剛度和硬度。</p><p>　　二、銷孔孔口倒角夾具：</p><p>　　可知這一道工序需要限制六個(gè)自由度。根據(jù)六點(diǎn)定位原理可知，圓柱銷與底座產(chǎn)生

28、了一個(gè)過(guò)定位，這個(gè)過(guò)定位是允許的。其中圓柱銷限制了，，，；2定位銷限制了，底座限制了。</p><p>　　此套夾具的三個(gè)定位支承點(diǎn)分散布置，且不在同一直線上，使得定位的穩(wěn)定性得到了提高。</p><p>　　根據(jù)加工要求，可以選擇圓柱銷與孔的配合為基孔制過(guò)渡配合，這樣可以保證加工精度。</p><p>　　因?yàn)槟戤a(chǎn)量10萬(wàn)只，屬于大量批量生產(chǎn)，為了提高夾具使用壽命

29、，建議對(duì)圓柱銷，定位銷進(jìn)行淬火熱處理，以增加硬度。</p><p><b>　　三、銑鍵槽夾具：</b></p><p><b>　　1.定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知，鍵槽的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是端面，所以可以選擇端面主要定位基準(zhǔn)面。</p><p>　　2.切削力及夾緊力計(jì)算<

30、;/p><p>　　刀具：高速鋼錠齒三面刃銑刀，d=9 mm. Z=6</p><p>　　F=9.81 (表3-26)</p><p>　　其中：=68.3 ; a=4.5mm ; a=0.1 ; d=9 mm ;a=5 ; Z=6</p><p>　　k=()=0.965</p><p><b&g

31、t;　　F=1597 N</b></p><p>　　實(shí)際圓周切削力F為：F=1597=1541 N</p><p>　　水平分力F=（1~1.2）F，取F=1.2F</p><p>　　F=1.2F=1849 N</p><p>　　垂直分力F=0.3F=462 N</p><p>　　由夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)

32、際夾緊力應(yīng)滿足下式：</p><p>　　P=K （F=F+F=2311 N）</p><p>　　式中：安全系數(shù)K=k~</p><p>　　k-----基本安全系數(shù)1.5； k-----加工性質(zhì)系數(shù)1.0；</p><p>　　k-----刀具鈍化系數(shù)1.2 k-----切削特點(diǎn)系數(shù)1.0 </p><

33、;p>　　k-----加緊力穩(wěn)定性系數(shù)1.3； k-----手動(dòng)加緊系數(shù)1.2。</p><p><b>　　K=2.8</b></p><p>　　P=2.8=6489 N</p><p>　　防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)： W=(N)</p><p>　　查表（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-12）知=0.16，=0.16&

34、lt;/p><p>　　防止工件移動(dòng)： W=(N) </p><p>　　式中 ，------工件與V型塊間的圓周方向摩擦因素。</p><p><b>　　3.夾具校核</b></p><p>　　受軸向載荷－松螺栓連接校核計(jì)算結(jié)果</p><p>　　軸向載荷 Fc = 6.489 kN <

35、/p><p>　　螺栓小徑 d1 = 8.376 mm </p><p>　　螺栓機(jī)械性能等級(jí) = 4.8</p><p>　　螺栓屈服強(qiáng)度 σs = 320 MPa</p><p>　　安全系數(shù) Ss = 1.4</p><p>　　螺栓許用應(yīng)力 [σ] = 228.57 MPa</p><p>

36、;　　螺栓計(jì)算應(yīng)力 σ = 117.76 MPa</p><p>　　校核計(jì)算結(jié)果： σ≤[σ] 滿足</p><p><b>　　第四章 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　在課程設(shè)計(jì)當(dāng)中，我也遇到了一些問(wèn)題。設(shè)計(jì)過(guò)程也是培養(yǎng)我們認(rèn)真細(xì)心的態(tài)度。</p><p>　　在此過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，使我加深了對(duì)

37、大學(xué)所學(xué)課程理解，綜合應(yīng)用，并得到進(jìn)一步的鞏固，這對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都有積極的意義。</p><p>　　總之，這次的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多東西</p><p>　　第五章 參考文獻(xiàn)</p><p>　　1 王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1981</p><p>　　2 劉文劍 曹天河.夾具工程師手冊(cè).

38、哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987</p><p>　　3 艾興，肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　4 吳宗澤 羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）.北京: 高等教育出版社, 1999</p><p>　　5 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994</p>&l