機制工藝設(shè)計課程設(shè)計說明書

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一、零件的分析3</b></p><p>　　（一） 零件的作用3</p><p>　?。ǘ?零件的工藝分析3</p><

2、;p>　　二．工藝規(guī)程設(shè)計3</p><p>　?。ㄒ唬┐_定毛坯生產(chǎn)類型3</p><p>　?。ǘ┗娴倪x擇3</p><p>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€4</p><p>　?。ㄋ模C械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定5</p><p>　　（五）確定切削用量及基本工時6</p>&

3、lt;p><b>　　三．夾具設(shè)計6</b></p><p>　?。ㄒ唬﹩栴}的提出6</p><p>　　（二）夾具的總體設(shè)計6</p><p><b>　　四．設(shè)計小結(jié)7</b></p><p><b>　　五．參考文獻8</b></p>&

4、lt;p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┝慵淖饔?lt;/b></p><p>　　題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔作用，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。零件中φ25㎜孔與操縱機構(gòu)相連，φ55㎜半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過上方

5、的力撥動下方的齒輪變速。兩件毛坯鑄為一體，加工時分開。</p><p>　?。ǘ┝慵墓に嚪治?lt;/p><p>　　零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，因此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：</p><p>　　1．大頭半圓端面及其孔φ55㎜；</p><p>　　2．

6、小頭孔φ25㎜；</p><p><b>　　3．16×8㎜槽；</b></p><p>　　4．φ40㎜外圓斜面；</p><p>　　5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1㎜；槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08㎜。</p><p>　　由以上分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為

7、粗基準并采用專用夾具進行加工，同時保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求及零件的工藝分析，確定采用常規(guī)的加工工藝進行加工。</p><p><b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p>　　（一）確定毛坯生產(chǎn)類型</p><p>　　已知此撥叉零件的生

8、產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。</p><p>　　零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故毛坯類型選擇鑄件。</p><p><b>　?。ǘ┗娴倪x擇：</b></p><p>　　基面選擇

9、是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會出現(xiàn)諸多問題，甚者還會造成大批廢品，使生產(chǎn)無法正常進行，嚴重浪費了人力、物力和財力。</p><p>　　粗基準的選擇：按照粗基準的選擇原則，即當零件同時有加工表面和不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作為粗基準。在本

10、零件中，應(yīng)選擇零件的底面作為主要的定位粗基準。</p><p>　　精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便、牢固可靠，依據(jù)精基準的選擇原則中的“基準重合”和“基準統(tǒng)一”原則，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1㎜；槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08㎜，故以零件中φ25㎜小頭孔作為精基準。</p><p><b>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€</

11、b></p><p>　　根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)盡量使生產(chǎn)成本降低，這樣就可以提高加工的經(jīng)濟效益。</p><p><b>　　1．工藝路線方案一</b></p><p>

12、　　工序Ⅰ 銑φ75㎜上端面；</p><p>　　工序Ⅱ 銑φ75㎜下端面；</p><p>　　工序Ⅲ 鏜φ55㎜孔；</p><p><b>　　工序Ⅳ 銑斷；</b></p><p>　　工序Ⅴ 鉆φ25㎜孔；</p><p>　　工序Ⅵ 銑16×8㎜槽；</p

13、><p>　　工序Ⅶ 銑φ40㎜外圓斜面。</p><p><b>　　2．工藝路線方案二</b></p><p>　　工序Ⅰ 銑斷，使之為兩個零件；</p><p>　　工序Ⅱ 加工φ25㎜小頭孔；</p><p>　　工序Ⅲ 銑16×8㎜槽；</p><p&g

14、t;　　工序Ⅳ 車φ55㎜半圓與兩端面；</p><p>　　工序Ⅴ 銑φ40㎜外圓斜面。</p><p>　　3．工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工φ55㎜圓與兩端面，以便于后續(xù)加工，并利用了兩件合鑄的優(yōu)勢，提高了工作效率，然后在銑床上把所有銑的工序全部加工完，省去了在各機床間來回搬運和裝夾定位的麻煩，最后加工孔；

15、方案二是先切開工件，分別加工，然后加工小頭孔，接著進行銑加工、車加工、銑加工……顯然，比方案一多用了車床,工序上不如方案一效率高。但由于大圓與槽都與小頭孔有垂直度要求，可以先加工小頭孔，后加工槽；大圓應(yīng)該利用兩件合鑄的優(yōu)勢，所以還是先加工φ55㎜大圓，而且車床上的夾具難做，故把車床上的工作留給了銑床，φ55㎜內(nèi)圓用鏜床來完成?？梢詫⒐ば蚨椋?lt;/p><p>　　工序Ⅰ 粗，精銑φ75㎜的上下兩端面；</

16、p><p>　　工序Ⅱ 粗，半精鏜φ55㎜孔；</p><p>　　工序Ⅲ 銑斷，使之成為兩個工件；</p><p>　　工序Ⅳ 鉆，擴，粗鉸，精鉸φ25㎜孔至要求直徑；</p><p>　　工序Ⅴ 銑16×8㎜槽；</p><p><b>　　工序Ⅵ 銑斜面；</b></p

17、><p>　　工序Ⅶ 去毛刺并檢查。</p><p>　　這樣，看起來工序簡潔且保證了垂直度的要求，還能充分利用兩件合鑄的優(yōu)勢，工序也相對簡單。</p><p>　?。ㄋ模C械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　CA6140車床撥叉，此零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.12kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛

18、坯。</p><p>　　據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　1. 外圓表面沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（φ25㎜、φ55㎜端面）</p><p>　　查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取φ25㎜、φ55㎜端面長度余量均為2.5㎜（均為雙邊加工）。<

19、/p><p><b>　　銑削加工余量為：</b></p><p><b>　　粗銑 1㎜；</b></p><p><b>　　精銑 0㎜。</b></p><p>　　2. 內(nèi)孔（φ55㎜為已鑄成內(nèi)孔）</p><p>　　查《工藝手冊》表2.2～2.5

20、，取φ55㎜已鑄成孔長度余量為3㎜，即鑄成孔直徑為φ49㎜。</p><p><b>　　工序尺寸加工余量：</b></p><p><b>　　鉆孔 2㎜；</b></p><p>　　擴孔 0.125㎜；</p><p>　　粗鉸 0.035㎜；</p><p>&

21、lt;b>　　精鉸 0㎜。</b></p><p>　　3. 其他尺寸直接鑄造得到</p><p>　　由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認。</p><p>　?。ㄎ澹┐_定切削用量及基本工時(見工序卡)</p><p><b>　　三、夾具

22、設(shè)計</b></p><p><b>　?。ㄒ唬﹩栴}的提出</b></p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具, 按指導老師的布置，設(shè)計第Ⅵ道工序——銑16×8㎜槽。本夾具將用于X51立式銑床，刀具為直柄鍵槽銑刀，對工件進行銑削加工。</p><p>　　在給定的零件中，對本步加

23、工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應(yīng)在夾緊的方便與快速性上。</p><p>　?。ǘA具的總體設(shè)計</p><p>　　1. 定位基準的選擇</p><p>　　由零件圖可知，16×8㎜槽對φ25 ㎜孔有垂直度要求，則用φ25㎜孔來定位，加上緊壓螺釘,再用輔助定位夾和定位銷來限制五個自由度，用螺紋夾緊。</p&

24、gt;<p>　　2. 切削力及夾緊力的計算</p><p>　　切削刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，則</p><p><b>　　主切削力 </b></p><p>　　由《切削用量簡明手冊》P110查得</p><p>　　計算結(jié)果得 = 2448N</p><p&g

25、t;　　由于切削力對夾緊力影響不大，故夾緊力只需達到將工件固定即可。</p><p><b>　　3. 定位誤差分析</b></p><p>　　夾具的主要定位元件為φ25㎜孔的定位銷，孔與銷間隙配合。工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大且定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在立式銑床上加工，所以工件上孔與夾具上

26、的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差的一半。</p><p>　　工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷的中心連線方向相同，則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin 。</p><p>　　基準位移誤差△y：由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便還有最小間隙。</p><p>　　由制造誤差引起的△y＝(D

27、max－dmin)/2－（Dmin-dmax)/2</p><p>　　=(0.023+0.020)/2=0.0215<0.08</p><p>　　因此，該誤差在垂直度要求的范圍內(nèi)。</p><p>　　4. 夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p>　　幾乎每個工序都得有一個專用的夾具，根據(jù)老師的要求我們組要設(shè)計加工16×

28、8㎜槽的夾具。本組5位成員在設(shè)計時參考了夾具設(shè)計手冊等資料，最后把夾具裝配圖打印出來并畫出夾具的非標零件圖（見附圖）。</p><p><b>　　四、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　這是我們大學的最后一次課程設(shè)計，為我們畢業(yè)設(shè)計也做了很好的鋪墊。本次課程設(shè)計十分有意義，只不過臨近畢業(yè)，同學們考研、找工作、期末考試等稍微耽誤了一些時間，但是由于我們求知若渴，似乎

29、有種意猶未盡的感覺。非常感謝趙老師、楊老師、肖老師、黃老師給予的現(xiàn)場答疑與指導以及為我們這次機械加工工藝學課程設(shè)計所付出的辛勞，是你們的悉心教導才讓我們的理論知識在設(shè)計實踐中得到了升華。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，我們比較全面的學會了運用機械加工工藝理論和具體實踐知識，根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，來制訂零件加工的基本工藝流程以及設(shè)計夾具。對零件材料、毛坯形式、刀具、夾具、量具、機床、切削用量、熱處理等方

30、面也有了更加深刻的理解與運用。學會了夾具的設(shè)計的同時也我感受到了它的魅力，因為好的夾具可以為加工節(jié)省很多時間、提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約了經(jīng)濟成本，也較大程度的降低了操作工人的勞動強度。這段時間我們鞏固了機械方面的專業(yè)知識，加強鍛煉獨立思考的能力和自己動手的能力，作為畢業(yè)班的學生，我們收獲最大的是綜合運用機械制造工藝學課程和其它相關(guān)課程的知識，分析和解決機械加工問題的能力。這對即將到來的實習環(huán)節(jié)來說無疑是一件難得的好事，更為我們今后的工作打下

31、了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　機械工藝學的基礎(chǔ)理論與設(shè)計實踐的相結(jié)合，對于我們對機械的理解與興趣的培養(yǎng)及將來的就業(yè)都具有很重要的作用。不管教學條件再好，也不管指導老師如何認真，假如自己不去努力仍是不行的。我們要做的，就是腳踏實地，不斷提升自己的專業(yè)技術(shù)，用積極的心態(tài)和過硬的技術(shù)迎接工作中遇到的每一個挑戰(zhàn)！</p><p><b>　　五、參考文獻</b><

32、/p><p>　　[1] 趙家奇．機械制造工藝學課程設(shè)計指導書(第2版) ．北京：機械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[2] 侯德政．機械制造工藝課程設(shè)計指導書．北京：北京理工大學出版社，2010</p><p>　　[3] 卞洪元．機械制造工藝與夾具．北京：北京理工大學出版社，2010</p><p>　　[4] 曾志新．機械制造技術(shù)