機械制造技術課程設計-制定分度盤加工工藝設計鉆8-φ7 孔的鉆床夾具

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1、 機械制造技術課程設計說明書 設計題目： 制定分度盤加工工藝，設計鉆 8-φ7 孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 機械09-2 學 號： 姓 名： 指導教師： 機械工程系

2、 2012年月 日 哈爾濱理工大學 機械制造技術基礎課程設計任務書 設計題目：制定分度盤（一）零件（圖5-26）的加工工藝，設計鉆8-φ7孔的鉆床夾具 設計要求： 1、中批生產(chǎn)； 2、選用通用設備； 3、采用手動夾緊機構； 設計內(nèi)容： 1、繪制加工工件圖，計算機繪圖；

3、 2、制訂零件的加工工藝過程，填寫零件加工藝過程卡一張和鉆8-φ7孔工序的工序卡。 3、設計指定的工序夾具，繪制夾具全套圖紙； 4、編寫設計說明書一份，按照畢業(yè)論文的寫； 5、答辯時交全套夾具工程用圖紙、設計說書、 工藝過程卡和工序卡，并交電子文稿 。 設計時間：2012年11月26日至12月14日

4、 答辯時間：2012年12月14日 班 級： 機械09-2班 學 號： 0000000000 學生姓名： 00000 指導教師： 系 主 任： 2012年月日 目錄 序言 4 第一章 零件的分析 5 （一）零件的作用 5 （二）零件的工藝分析 5 第二章 工藝規(guī)程設計 6 （一）確定毛坯形式 6 （二）基面的選擇 7 （三）制定工藝路線 7 （四）機

5、械加工余量.，工序尺寸及尺寸的確定 8 （五）確定切削用量級基本工時 8 第三章 專用夾具設計 10 （一）設計主旨 10 （二）夾具設計 10 （三）定位基準的選擇 10 （四）切削力和夾緊力的計算 11 （五）定位誤差分析 12 （六）夾具設計及操作的簡要說明 13 參考文獻 15 序言 大學臨近尾聲，我們很多的基礎課，比如《機械原理》《機械設計》《機械制造基礎》《工裝設計》都已經(jīng)結束了。機械制造工藝學課程設計就是我們學完了這些基礎課，技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學的各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)

6、系實際的訓練。因此。它在我們的大學學習生活中占有十分重要的地位。 對我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設打下一個良好的基礎。 由于知識范圍的限制和能力的欠缺，在整個設計過程中我存在很多的不足，但是在老師的知道下我真的學到了很多以前沒有接觸到的知識和能力。 一 零件的分析 （一） 零件的作用 題目所給定的零件是分度盤(見圖)，其主要作用，分度盤是將工件夾持在卡盤上或兩頂尖間，并使其旋轉、分度和定位的機床附件。按其傳動、分度形式可

7、分為蝸桿副分度盤、度盤分度盤、孔盤分度盤、槽盤分度盤、端齒盤分度盤和其它分度盤(包括電感分度盤和光柵分度盤)。按其功能可分為萬能分度盤、半萬能分度盤、等分分度盤。按其結構形式又有立臥分度盤、可傾分度盤、懸梁分度盤。分度盤作為通用型機床附件其結構主要由夾持部分、分度定位部分、傳動部分組成。分度盤主要用于銑床，也常用于鉆床和平面磨床，還可放置在平臺上供鉗工劃線用。分度盤主要有通用分度頭和光學分度頭兩類。 （二） 零件的工藝分析 1）該工件鍛造比比較大，很容易造成應力的分布不均。因此，鍛造后進行正火處理，粗加工后進行調(diào)質(zhì)處理，以改善材料的切削性能。 2）工序安排以臺階面和Φ206的

8、外圓表面定位，裝夾工件，達到了設計基準，工藝基準的統(tǒng)一。 3）分度盤大端面對Φ56H6孔中心線有垂直度要求；A平面的平面度公差為0.005mm，Φ148對Φ56H6孔的同軸度公差為0.005mm，外圓臺階面對Φ90mm外圓軸心線有垂直度要求；Φ206mm外圓與Φ56h6mm孔有同軸度要求；8XΦ12.5和16XM6有位置度要求可在偏擺儀上用百分表檢查同軸度及垂直度。 圖1-1 二 工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式 根據(jù)材料40Cr，生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)及零件形狀要求，可

9、選擇模鍛件。毛坯的拔模斜度5°。 2）分度盤Φ206mm外圓與Φ56H6mm孔有同軸度要求，為保證加工精度，工藝安排應粗、精加工分開。 3）主要表面雖然加工精度較高，但可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保證質(zhì)量地加工出來。 （二）基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確，合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會使加工工藝路線問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，試生產(chǎn)無法進行。 1.粗基準的選擇 選擇Φ206為粗基準 2 .精基準的選擇 精基準的選擇主要應該考慮基準重合問題，當設計基準與工序 基準不重合時應該進行尺

10、寸換算。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 工藝路線方案 工序1：模鍛 工序2：熱處理 工序3：粗車左 工序4：粗車右 工序5:精車左 工序6:精車右 工序7:鉆Φ56孔 工序8:插鍵 工序9:去毛刺 工序10:鉆Φ12.5 工序11:鉆-擴16×Φ4 工序12:鉆8×φ7孔 工序13：鉆-攻16×M6，2×M1 工序14：清洗 工序15：終檢 （四）機械加工余量、工序及毛坯尺寸的確定

11、根據(jù)機械加工后零件的形狀及零件材料，估算鍛件毛坯重量為=7.50kg。 1.外圓表面（φ206 φ90 φ154 φ148） 毛胚加工表面直徑為為φ220，φ206 φ90的表面粗糙度為3.2um，φ154 φ148表面粗糙度為2um，粗車余量1.6mm，查表《工藝手冊》表2.3-2，精車余量0.2mm，查《工藝手冊》表2.3-3 2. 分度盤的毛坯圖 圖1-2 （五）確定切削用量及基本工時 鉆φ12.5孔： 通過[1]中表10.4-1可得： 進給量：f =(0.14-0.18)mm/r 又l/d=4.5，取修正

12、系數(shù)為0.95，則 f=(0.14-0.18)×0.95=(0.0665-0.171)mm/r根據(jù)Z5125A鉆床說明書，選擇f=0.0855mm/r. 通過[1]中表10.4-9并結合表10.4-16可得： 切削速度： 其中：，，， , 通過[1]中表10.4-8查得： 鉆頭的耐用度T=15min，修正系數(shù)為1 則可得出： 結合[1]中表10.4-16取 綜上可得： 機床主軸轉速取 故實際切削速度為： 鉆孔工時： 通過[1]中表10.4-43可得： 軸向力、扭矩及功率的計算

13、 通過[1]中表10.4-11并結合表10.4-16可得： 軸向力 其中，，， 則， 扭矩 其中，，， 則， 功率 （三）專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，通常要設計專用夾具。 經(jīng)過與指導師協(xié)商，決定設計第12道工序—鉆φ7孔的鉆床專用夾具。 （一）設計主旨 本夾具主要用來鉆φ7mm孔。 （二）夾具設計 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮同軸度相關要求。 （三）定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ12.5和φ90為定位基準面，保證加工基準和設計基準重合，再使用卡緊機構進

14、行卡緊。 （四）刀具導向選擇 為能迅速、準確地確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應設置引導刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，此處，采用鉆模板與夾具體一體的結構，有利于提高夾具剛度。鉆套與工件之間留有排削間隙。 （五）切削力和加緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 卡緊力為 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速定位機構快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指 定可靠的卡緊力。 （五）定位誤差分析 定位誤差由基準不

15、重合誤差和基準移位兩部分組成，定位誤差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即 =± 由3.2定位方案可知定位基準與工序基準重合，所以=0。零件在定位襯套中定位時，由于（最小間隙）無法通過調(diào)整刀具預先予以補償，所以在加工尺寸方向上的最大基準移位誤差可按最大孔和最小軸（配合代號H7/p6)求得（配合代號H7/p6)，則 ==0.087mm 綜上所述，夾具的定位誤差為=±=0.087mm，滿足要求。 （六）卡具設計及操作的簡要說明 夾具的夾緊力不大，所以可以使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速夾緊機構。

16、 課程設計心得體會 整個課程設計的過程讓我真的學到了太多，而且不僅僅限于有限的知識。當我快要完成老師下達給我的任務的時候,我仿佛經(jīng)過了一次翻山越嶺,登上了高山之顛,頓感心曠神怡,眼前豁然開朗. 課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練,這是我們邁向社會,從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程.“千里之行始于足下”,通過這次課程設計,學會腳踏實地地邁開這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。 說實話,課程設計真實有點累。然而,當我一著手清理自己的設計成果,仔細回味這兩周的心路歷程,一種少有的成功喜悅即刻是我倦意全消。雖然這是我剛學會走完的第

17、一步,使我人生中的一點小小的勝利,然而它令我感到自己成熟許多,這個痛并快樂的過程讓我很滿足。 通過課程設計,使我深深體會到,做任何事都必須耐心、細致。課程設計過程中,許多計算有時不免令我感覺心煩意亂,有幾次因為不小心我算計出錯,只能毫不情愿地重來。但一想起老師平時對我們耐心的教導,想到今后自己應當承擔的社會責任,想到世界上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故,我不禁時刻提醒自己,一定要養(yǎng)成一種高度責任、一絲不茍的良好的習慣。 這次課程設計使我在工作作風上得到了一次難得的磨練。最后，我要衷心的感謝老師,是您的嚴厲批評喚醒了我,是您的敬業(yè)精神感動了我,是您的教誨啟發(fā)了我,是您的殷切期望

18、鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅硬的翅膀. 參考文獻 [1]吳 拓主編．機械制造工藝與機床夾具課程設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，2010 [2]艾興、肖詩綱主編．切削用量簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社. [3]李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊[M] .北京：機械工業(yè)出版社，1993 [4]孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社，1991 [5]王 棟主編.機械制造工藝課程設計指導書[M].北京：機械工業(yè)出版社 [6]梅 伶主編.模具課程設計指導．北京：機械工業(yè)出版社，2010 [7]王衛(wèi)衛(wèi)主編.材料成形設備．北京：機械工業(yè)出版社，2010 [8]甘永立主編.幾何公差與檢測．上海：上?？茖W技術出版社，2008 [9]孫 桓、陳作模、葛文杰主編.《機械原理》．北京：高等教育出版社，2006 [10]崇 凱主編.機械制造技術基礎.化學工業(yè)出版社，1993