機械制造課程設(shè)計---頂針架支座

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　設(shè)計題目:設(shè)計“Y4232C剃齒機 右頂針架體”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　序言……………………………………………………… 3</p><p>　　一. 零件

2、的分析………………………………………… 4</p><p>　　1.零件的作用……………………………………………… 4</p><p>　　2.零件的工藝分析………………………………………… 4</p><p>　　二．工藝規(guī)程的設(shè)計………………………………… 5</p><p>　　1. 確定毛坯的制造形式……………………………

3、…… 5</p><p>　　2. 基準的選擇…………………………………………… 5</p><p>　　3. 制定工藝路線………………………………………… 5</p><p>　　4. 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定……… 7</p><p>　　5. 確定切削用量及基本工時…………………………… 9</p

4、><p>　　三.專用夾具設(shè)計……………………………………… 14</p><p>　　1.設(shè)計宗旨……………………………………………… 14</p><p>　　2.夾具設(shè)計…………………………………………… 14</p><p>　　3.零部件的選用……………………………………… 15</p><p&

5、gt;　　4.對機床專用夾具的基本要求………………………… 15</p><p>　　5.夾具設(shè)計最終方案…………………………………… 15</p><p>　　四. 總結(jié)…………………………………………… 17</p><p>　　五．參考文獻………………………………………… 18</p><p><b>

6、　　序言</b></p><p>　　本次設(shè)計是在我們學(xué)完了機械的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進行的。這是我們對所學(xué)的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)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。它能讓我們在畢業(yè)之前得到綜合性的訓(xùn)練，增強我們獨立思考問題和解決問題的能力。我想我能在下面幾方面得到鍛煉： </p><p>　　（1）熟練的運用機械

7、制造基礎(chǔ)、機械制造技術(shù)和其他有關(guān)先修課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實習(xí)中所學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。</p><p>　?。?）通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。</p><p>　?。?）學(xué)會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各

8、種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 </p><p>　　就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教</p><p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　　零件的作用</b></

9、p><p>　　Y4232C剃齒機右頂針架體的作用是加工工件時固定工件。因此，需要右頂針架體的長孔有高的精度。</p><p><b>　　零件的工藝分析</b></p><p>　　由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。</p><p>　

10、　右頂針架體共有兩組加工表面，他們相互之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：</p><p><b>　　底座下底面的加工。</b></p><p>　　下底面粗糙度6.3；下底面左導(dǎo)軌粗糙度1.6；下底面右端燕尾槽頂面粗糙度6.3；燕尾槽斜面導(dǎo)軌粗糙度1.6；底座上表面凸臺粗糙度6.3；</p><p>　　ø65H7孔的加工。<

11、/p><p>　　ø65H7孔的粗糙度0.8；加工下底面寬15凹槽，粗糙度12.5；另外還要加工上頂面ø14锪孔，孔壁，孔底粗糙度6.3，加工ø5孔，加工ø10H9孔，粗糙度1.6；加工右端面下端ø3孔，粗糙度12.5，加工M8，4*M6，2*M5螺紋，右端面粗糙度1.6，零件頂面粗糙度6.3。</p><p>　　對于兩組加工表面可先加工一組

12、表面，再用專用夾具加工另一組表面。</p><p><b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計</b></p><p>　?。ㄒ唬┐_定毛坯的制造形式</p><p>　　該零件材料為HT200,由于零件年產(chǎn)量屬批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取砂型鑄造機器造型和殼型有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量。</p><p><b

13、>　?。ǘ┗鶞拭娴倪x擇</b></p><p>　　1.粗基準的選擇原則:按照有關(guān)粗基準的選擇原則,對于重要表面的工件，為保證重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇該重要表面為粗基準?，F(xiàn)取Φ65H7內(nèi)孔作為定位基準。</p><p>　　2.精基準的選擇原則：精基準的選擇主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算?，F(xiàn)選下表面做精基準，符

14、合精基準重合原則。</p><p><b>　?。ㄈ┲贫üに嚶肪€</b></p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p>

15、<p><b>　　工藝路線方案：</b></p><p>　　工序一：劃線確定ф65孔中心，并劃出上下表面位置。</p><p>　　工序二：粗銑、半精銑底平面，以ф65孔為粗基準。選用X5032立式升降臺銑床與專用夾具。</p><p>　　工序三：精銑底平面，以ф65孔為粗基準，選用X5032立式升降臺銑床與專用夾具。<

16、/p><p>　　工序四：向上2mm粗銑凹槽，向上0.5mm粗銑底面，以底平面為精基準，選用X5032立式升降臺銑床與專用夾具。</p><p>　　工序五：粗銑、半精銑燕尾槽，粗銑燕尾槽頂面4mm，選用X5032立式升降臺銑床與專用夾具。</p><p>　　工序六：精銑燕尾槽斜面，。 </p><p>　　工序七：刮底平面和燕尾槽10~13點

17、</p><p>　　工序八：粗銑、半精銑上頂面，以底平面為精基準，選用X5032立式升降臺銑床與專用夾具。</p><p>　　工序九：粗車、半精車ф65孔前端面，選用CA6150臥式車床與專用夾具。</p><p>　　工序十：精車ф65孔前端面，選用CA6150臥式車床與專用夾具。</p><p>　　工序十一：粗銑、半精銑底座凸臺上表

18、面，選用X5032立式升降臺銑床與專用夾具。</p><p>　　工序十二：粗鏜、半精鏜ф65孔，。</p><p>　　工序十三：精鏜、浮動鏜ф65H7孔，選用T68臥式鏜床以及專用夾具和鏜模。</p><p>　　工序十四：攻M6、M5螺紋。</p><p>　　工序十五：鉆ф3，鉆、擴ф10。</p><p>　

19、　工序十六：鉸、精鉸ф10。</p><p>　　工序十七：鉆、锪ф14沉頭孔，攻M8螺紋。</p><p>　　工序十八：粗銑兩邊座耳，選用X5032立式升降臺銑床與專用夾具。</p><p><b>　　工序十九：去毛刺。</b></p><p><b>　　工序二十：終檢。</b></p

20、><p>　　（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：</p><p>　　該零件材料為HT200,由于零件年產(chǎn)量屬批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取砂型鑄造機器造型和殼型有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量。</p><p>　　①根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長195mm，寬160mm，高176mm，故最大輪廓尺寸為195mm</p><p&

21、gt;　?、谶x取公差等級CT，鑄造方法按機器造型，鑄件材料按HT，得公差等級范圍8-12級，取為10級。</p><p>　?、鄹鶕?jù)加工表面的基本尺寸和鑄件公差等級CT，公差帶相對于基本尺寸對稱分布</p><p>　?、荑T造方法按機器造型，鑄件材料按QT，得機械加工余量等級范圍E-G級，取為F級</p><p>　?、輰λ屑庸け砻嫒⊥粋€數(shù)值，最大輪廓尺寸為19

22、5mm，機械加工余量等級為F級，得RMA（機械加工余量）為2mm</p><p><b>　　⑥毛坯基本尺寸</b></p><p>　　上端面屬單側(cè)加工， R=F+RMA+CT/2=176+2+4/2=180mm；</p><p>　　下端面屬單側(cè)加工，R=F+RMA+CT/2=132+2+3.6/2=135.8mm</p>&

23、lt;p>　　為使鑄造時方便取136 mm;</p><p>　　孔ø65H7屬內(nèi)腔加工， R=F-2*RMA-CT/2=65-4-3.2/2=59.4mm</p><p>　　為使鑄造時方便取59 mm;</p><p>　　底座上表面凸臺加工, R=F+RMA+CT/2=24+2+2.4/2=27.2mm</p><p>

24、　　為使鑄造時方便取28 mm;</p><p>　　零件右端面單側(cè)加工，R=F+RMA+CT/2=195+2+4/2=199mm</p><p>　　其余尺寸由鑄造獲得 。</p><p><b>　?、叽_定工序尺寸</b></p><p><b>　　1.孔加工工序尺寸</b></p>

25、;<p>　　毛坯 粗鏜 半精鏜 精鏜 浮動鏜 公差</p><p>　　59 61.4 63 64.5 65 +0.030</p><p>　　2.底面加工工序尺寸</p><p>　　粗銑底座下底面銑削加工余量為2mm, 半精銑加工余量為1.5mm,精銑下底面銑削加工余量為0.5

26、。</p><p>　　3.頂面加工工序尺寸</p><p>　　粗銑頂面銑削加工余量為2.5mm，半精銑頂面銑削加工余量為1.5mm。</p><p>　　4.右端面加工工序尺寸</p><p>　　粗銑右端面銑削加工余量為2mm，半精銑右端面表面銑削加工余量為1.5mm，精銑右端面表面銑削加工余量為0.5mm。 </p>&

27、lt;p>　　5.M8第一次鉆為7.5，攻絲得M8</p><p>　　6.2*M5-10H第一次鉆為4.2，攻絲得M5</p><p>　　7.4*M6-12H第一次鉆為5，攻絲得M6</p><p>　　8.鉆ф10H9第一次鉆孔ф9.5；第二次鉸ф10；一次性锪削ф14孔。</p><p>　　9.凸臺上表面加工工序尺寸</

28、p><p>　　粗銑凸臺上表面加工余量2mm，半精銑加工余量1mm。</p><p>　?。ㄎ澹┐_定切削用量及基本工時</p><p>　　1.銑削用量及基本時間的確定</p><p><b>　?。?）切削用量 </b></p><p>　　本工序為銑底座平面，所選刀具為ф80硬質(zhì)合金套式面銑刀。

29、查《實用機械加工手冊》選銑刀材料為YG8，銑刀直徑D=100mm，寬L=36mm，齒數(shù)為6。由于加工材料的硬度在190-2 40Mpa范圍內(nèi)，故選前角γ0＝5°，后角α0＝10°（周齒），α0＝8°（端齒）。已知銑削寬度=32mm ，粗銑與半精銑深度=3mm，精銑=1.0mm。機床選用X5032型立式升降臺鏜銑床。</p><p><b>　?、俅_定進給量 </b&

30、gt;</p><p>　　X5032型銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等，高速套式面銑刀加工鑄鐵。粗銑時每齒進給量，取為0.2mm/z；半精銑時每轉(zhuǎn)進給量,取0.3mm/r;精銑時每轉(zhuǎn)進給量為 。</p><p>　?、谶x擇刀具磨頓標準及耐用度 </p><p>　　用硬質(zhì)合金套式面銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.8mm，銑刀直徑D=100m

31、m，耐用度T=180min</p><p>　　③確定切削速度和工作臺每分鐘的進給量 </p><p><b>　　由公式 v＝</b></p><p>　　計算粗銑與半精銑的切削速度：</p><p>　　Cv=577，qv=0.22，Xv=0.17，Yv=0.32，Uv=0.22，Pv=0.1，m=0.33，T=

32、180min，ap=3，fz=0.2mm/z ，=32mm，D=80mm，z=6，Kv=1.0，代入求得v=155.01 m/min</p><p>　　n＝=493.41r/min</p><p>　　由表X5032型立式升降臺銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=500r/min，則實際切削速度v=156.07m/s，工作臺每分鐘進給量為=fz*z*60=0.2*6*60 =72mm/min，由表X

33、5032型立式升降臺銑床工作臺進給量表，選擇=72 mm/min，則實際每齒進給量=0.20mm/z</p><p><b>　　計算精銑：</b></p><p>　　ap=1.0 同理實際切削速度v=221.72 m/min,每齒進給量=0.10mm/z。選擇=36 mm/min，則實際每齒進給量=0.10mm/z.</p><p>　　2

34、.鏜孔切削用量及基本時間的確定</p><p>　　本工序為粗鏜、半精鏜孔ф65H7</p><p><b>　　（1）粗鏜切削用量</b></p><p>　　粗鏜時所選刀具為硬質(zhì)合金金剛鏜刀，B*H=16*16,l＝80mm,f=4mm,K＝45°。機床選用T68臥式鏜床。</p><p><b>

35、;　?、俅_定粗鏜進給量</b></p><p>　　查《機械加工工藝手冊》，鏜刀時的進給量及切削速度，可得進給量f＝0.3～1.0mm／r，切削速度v＝40～80m／min。取進給量f＝0.74mm／r，切削速度v＝80m／min。</p><p>　　②確定粗鏜切削速度和工作臺每分鐘的進給量</p><p>　　主軸的轉(zhuǎn)速n＝ ＝＝417.46 r／m

36、in</p><p>　　由T68臥式鏜床對應(yīng)主軸轉(zhuǎn)速表可得選取主軸轉(zhuǎn)速為400 r／min。</p><p>　　由公式得v＝=77.15m/min</p><p><b>　?。?）粗鏜基本時間</b></p><p>　　t＝＝，；=2mm，l=200mm，mm；。代入求得=4，t1＝＝0.72 min</p

37、><p>　?。?）半精鏜切削用量</p><p><b>　　鏜刀與粗鏜相同</b></p><p>　　①確定半精鏜時進給量</p><p>　　鏜刀及切削速度，可得：進給量f＝0.2～0.8 mm／r，切削速度v＝60～100m／min。</p><p>　　由T68臥式鏜床進給量表格，取進給量

38、f＝0.27mm／r，切削速度v＝60m／min。</p><p>　?、诖_定半精鏜切削速度和工作臺每分鐘的進給量</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速：n＝＝＝303 r／min</p><p>　　由T68臥是鏜床主軸轉(zhuǎn)速表選取n=315r/min</p><p>　　由公式得v＝=62.3m/min</p><p>　　

39、（4）半精鏜基本時間</p><p>　　t＝＝，；l＝200mm，，mm；。代入求得＝2.8mm；，t2＝＝2.49 min</p><p>　　3.工序十三切削用量及基本時間的確定</p><p>　　本工序為精鏜及浮動鏜孔ф65H7</p><p><b>　?。?）精鏜切削用量</b></p>&l

40、t;p>　　鏜刀與粗鏜相同，但鏜床換為金剛鏜床。</p><p><b>　?、俅_定精鏜時進給量</b></p><p>　　進給量f＝0.15～0. 5 mm／r，切削速度v＝50～80m／min。</p><p>　　取進給量f＝0.13 mm／r，切削速度v＝50 m／min。</p><p>　?、诖_定精鏜

41、切削速度和工作臺每分鐘的進給量</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速：n＝＝＝246.75r／min</p><p>　　由T68臥式鏜床對應(yīng)主軸轉(zhuǎn)速表可得選取主軸轉(zhuǎn)速為250 r／min</p><p>　　由公式得v＝=50.66m/min</p><p><b>　?。?）精鏜基本時間</b></p><

42、;p>　　t＝＝，；l＝200mm，，mm；。t＝＝6.52min</p><p>　?。?）浮動鏜切削用量</p><p><b>　　鏜刀為浮動鏜刀。</b></p><p>　?、俅_定浮動鏜時進給量</p><p>　　進給量f＝0.4～1.0mm／r，切削速度v＝8～20m／min。</p>

43、<p>　　由T68臥是鏜床進給量表格取進給量f＝0.52 mm／r，切削速度v＝10 m／min</p><p>　?、诖_定浮動鏜切削速度和工作臺每分鐘的進給量</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速：n＝＝＝48.97 r／min</p><p>　　由T68臥式鏜床對應(yīng)主軸轉(zhuǎn)速表可得選取主軸轉(zhuǎn)速為50 r／min</p><p>　　由

44、公式得v＝=10.21m/min</p><p>　　（4）浮動鏜基本時間</p><p>　　t＝＝，；l＝200mm，，mm；。t＝＝8.13min</p><p><b>　　三、專用夾具設(shè)計</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，通常需要設(shè)計專用夾具。</p>

45、<p>　　經(jīng)過與指導(dǎo)教師協(xié)商，決定設(shè)計工序粗鏜、半精鏜、精鏜及浮動鏜孔ф65H7。</p><p><b>　　1.設(shè)計宗旨</b></p><p>　　設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。</p><p>　　本夾具主要用來粗鏜

46、、半精鏜、精鏜及浮動鏜孔ф65H7使其足以滿足精度要求。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。</p><p><b>　　2.夾具設(shè)計分析：</b></p><p>　　由于推銷孔與4-M6孔相隔太近，為避免影響刀具，所以我們不能直接利用4-M6孔進行夾緊，在這里我們采用壓板的形式在離需要加工的孔的位置稍遠的地方對大端面采取對稱夾緊，如裝配圖

47、所示，如此對稱兩塊壓板夾緊，夾緊力大，且作用力均衡，減小夾緊力對零件的變形。壓板壓緊工件還可防止工件在加工過程中的振動和轉(zhuǎn)動。</p><p>　　參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力Ｆ夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系:Ｆ夾＝ＫＦ</p><p>　　軸向力：Ｆ夾＝ＫＦJ （N）</p><p>　　在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù).<

48、/p><p><b>　　3.零部件的選用：</b></p><p>　　支承板采用專用件；上表面采用鉸鏈壓板，因為壓板與零件上表面不一定能夠完全貼合，造成點受力而不能很好的夾緊，所以使用弧形壓塊以保證面接觸使夾緊力均勻；為保證鏜桿受力變形在一定的標準范圍內(nèi)，采用專用鏜套。 </p><p>　　4.對機床專用夾具的基本要求：&

49、lt;/p><p>　　穩(wěn)定地保證工件的加工精度</p><p>　　提高機械加工的勞動生產(chǎn)率</p><p>　　結(jié)構(gòu)簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動條件</p><p>　　應(yīng)能夠降低工件的制造成本</p><p>　　適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標準化程度，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本</p><

50、p>　　5.夾具最終設(shè)計方案</p><p><b>　　1）定位方案</b></p><p>　　工件以底面定位，采用專用支承板利用燕尾槽在底面定位，限制5個自由度。大孔在軸向上無位置要求，該自由度不限制。</p><p><b>　　2）加緊機構(gòu)</b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)率的要

51、求，運用手動加緊可以滿足。采用螺旋加緊機構(gòu)中鉸鏈壓板式夾緊機構(gòu)，螺母螺紋擰在壓板上。</p><p><b>　　3）支架和底座</b></p><p>　　支架和底座的材料選用HT20，支架和底座分開制造。在鏜模底座上設(shè)置找正基面，供鏜模在機床上找正用。</p><p><b>　　4）使用說明</b></p>

52、;<p>　　安裝工件時，將工件緊貼定位燕尾凸臺支撐板，擰緊螺釘即可。拆卸工件時，松開螺釘即可。與鏜模配合使用。</p><p><b>　　5）結(jié)構(gòu)特點</b></p><p>　　該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。但需手動加緊，時間效率偏低。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><

53、;p>　　為期兩周的課程設(shè)計就要結(jié)束了，在老師的精心指導(dǎo)和自己的努力下，終于把課程設(shè)計圓滿完滿完成了。這次課程設(shè)計是對以前所有機械知識的綜合運用，同時也需要翻閱各種新的機械書籍以及手冊。相比大三時的機械課程設(shè)計，應(yīng)該說難度是加大了。老師指導(dǎo)的時間少了，自己獨立思考的時間多了。翻手冊，查數(shù)據(jù)，計算數(shù)據(jù)，CAD造型，上網(wǎng)查資料，每一步都很需要用心。但在其中我也學(xué)到了很多新知識，了解了更多關(guān)于機械的常識。</p><

54、p>　　同時，通過本次課程設(shè)計我對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加生產(chǎn)實踐打下一個良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　設(shè)計所需要的耐心、細致在這次充分的體現(xiàn)了出來，如果一時走神，查表看錯行，那全部的計算就要重新開始，不做到認真、細致使無法做好課程設(shè)計的。通過這次課程設(shè)計，鞏固了以往所學(xué)的理論知識，理論用于實踐，我覺得真的受益匪淺。</p>

55、<p><b>　　參考書目</b></p><p>　　【1】《機械加工工藝師手冊 第三版》 楊叔子 機械工業(yè)出版社</p><p>　　【2】《機床夾具設(shè)計手冊》 徐鴻本 機械工業(yè)出版社</p><p>　　【3】《實用機械加工手冊》 馬賢智 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　【4】《機械制

56、造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書（第2版）》趙家齊</p><p><b>　　機械工業(yè)出版社</b></p><p>　　【5】《實用機構(gòu)圖冊》 黃繼昌 機械工業(yè)出版社</p><p>　　【6】《金屬切削加工工藝人員手冊 第四版》趙如福 機械工業(yè)出版社</p><p>　　【7】《實用機械加工工藝手冊》 主編陳宏鈞 機械工業(yè)出