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設(shè)計說明書
題 目：軸承支撐座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計
院 別：
專 業(yè)：
姓 名：
學(xué) 號：
指導(dǎo)教師：
日 期：
原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型:大批生產(chǎn)
上交材料
(1) 被加工工件的零件圖 1張
(2) 工件的毛坯圖 1張
(3) 機械加工工藝過程卡片 1張
(4) 與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張
(5) 夾具裝配圖 1張
(6) 夾具體圖 1張
(7) 課程設(shè)計說明書(5000～8000字) 1份
說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)）
①目錄
②摘要（中外文對照的，各占一頁）
③零件工藝性分析
④機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
⑤指定工序的專用機床夾具設(shè)計
⑥方案綜合評價與結(jié)論
⑦體會與展望
⑧參考文獻(xiàn)
課程設(shè)計說明書一律用A4紙、縱向打印.
四、進(jìn)度安排(參考)
(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天
(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天
(3) 工藝裝備設(shè)計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天
(4) 編寫說明書 3天
(5) 準(zhǔn)備及答辯
五、指導(dǎo)教師評語
成 績：
指導(dǎo)教師
日 期
成績評定
采用五級分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。
優(yōu)秀：設(shè)計方案合理并新穎，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；
良好：設(shè)計方案合理，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計過程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想；
中等：設(shè)計方案一般，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯；
及格：設(shè)計方案不完善，存在一些小錯誤，說明書及設(shè)計圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計過程中勤奮精神不夠：
不及格：設(shè)計方案有嚴(yán)重錯誤，設(shè)計說明書及設(shè)計圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計過程中勤奮好學(xué)精神不夠。
目錄
1摘要 1
1、零件的分析 3
1.1繪制和分析零件圖 3
2、工藝規(guī)程設(shè)計 5
2.1.毛坯的選擇 5
2.2. 確定主要加工余量 6
2.3．基面的選擇 7
2.3.1.粗基面的選擇 7
2.3.2.精基面的選擇 7
2.4.制定工藝路線 7
2.5填寫工藝過程卡 7
3、夾具的設(shè)計 10
3.1．確定加工部位，分析技術(shù)要求 10
3.2確定定位方案 10
3.3．確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu) 11
4、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 13
4.1夾具體及其他零件設(shè)計，確定夾具詳細(xì)結(jié)構(gòu) 13
4.2定位誤差分析 13
5、夾具體繪制 14
6體會與展望 14
7、參考文獻(xiàn) 14
摘要
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(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)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
設(shè)計意義：本課程設(shè)計是重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一。是在完成生產(chǎn)實習(xí)，學(xué)完機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它專業(yè)課程之后進(jìn)行的。通過該課程設(shè)計，將所學(xué)理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合， 鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨立地分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及對自己未來將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從而打下了良好的基礎(chǔ)。
Machinery Manufacturing Technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the University, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conducting the various courses of study by an in-depth comprehensive review of the total, is also a Theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important position.
This is the cover design, parts map, rough map, one of the assembly, machining process with the card and the
Design significance: the design of this course is an important aspect of the practice of teaching. Completed internship in the production, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. The adoption of the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, tempered his analysis, problem-solving abilities, in the process I am an independent analysis and solution of the manufacture of mechanical parts of the problem, design a machine for this fixture A typical technology equipment, improved structural design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation.
Key words: ram; curriculum design, technology point of order, technology and equipment;
1、零件的分析
1.1繪制和分析零件圖
零件圖為了方便加工各孔和面，應(yīng)如下圖豎直放置。圖中各技術(shù)要求明確。
1.2．零件的工藝分析
此軸承支撐座共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：
1. 孔為中心的加工表面。
這一組加工表面包括：一個的孔，尺寸為的與的孔相垂直的平面，還有在平面上與孔平行的5個和孔。其中，主要加工表面為孔及孔的左端面。
2. 孔為中心的加工表面。
這一組加工表面包括：一個的孔，與孔相垂直的左平面，還有在平面上與孔平行的4個M6螺孔。其中孔為主要加工表面。
3. 孔為中心的加工表面。
兩個的孔，尺寸為80的與兩個孔相垂直的平面，寬50深50的槽。兩個與孔垂直的M4螺孔。主要加工表面為的兩個孔及兩孔的四個端面。
這三組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：
⑴二孔的外端面對孔的外端面平行度公差為0.01。
⑵孔對孔的外端面垂直度公差為0.01。
⑶孔對孔的同軸度公差為0.01。
由以上分析可知，對于這三組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證他們之間的位置精度要求。
2、工藝規(guī)程設(shè)計
2.1.毛坯的選擇
根據(jù)《工藝手冊》P410中表2.1-6可知，選擇毛坯時，應(yīng)考慮下列因素：
1）零件材料的工藝特性（如可鑄性及可塑性）以及零件對材料組織和性能的要求。
2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。
3）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，它在很大程度上決定了采用某種毛坯制造方法的經(jīng)濟性。
4）現(xiàn)場的生產(chǎn)條件。這里主要考慮現(xiàn)場的毛坯制造的實際工藝水平、設(shè)備狀況以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟性，但同時也要考慮因生產(chǎn)發(fā)展而采用較先進(jìn)的毛坯制造方法。
零件的材料為為球墨鑄鐵QT500-7，查《工藝手冊》P65表1.2-5可知，該材料的抗拉強度為500Mpa，屈服強度為320，延伸率為7%，HB170~230。
考慮到零件結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，在工作過程中受力不大，沒有經(jīng)常承受交變載荷，所以綜合考慮，選擇鑄件，由于零件達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，重量在12Kg以下，故可采用機械造型中的砂型模鑄造，鑄造后進(jìn)行人工時效處理。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是可行的。
2.2. 確定主要加工余量
查《工藝手冊》表2.3-6P471可知標(biāo)準(zhǔn)為GB/T11351-89中規(guī)定的鑄件機械加工余量的數(shù)值、確定方法及檢驗與評定規(guī)則，由于是砂型鑄造，故CT為10級，MA為G級(CT為尺寸公差等級，MA為加工余量等級)。其中頂面比側(cè)面、底面降一級。
查《工藝手冊》表2.3-5P468可知加工余量，下面表3.3-1為鑄件各表面加工余量，表3 .3-2為鑄件主要尺寸公差。
表2.2-1 鑄件各表面加工余量
加工表面
基本尺寸
MA
MA數(shù)值
說明
42端面
22
G
2.5
單側(cè)加工
32端面
15
G
2.5
單側(cè)加工
20端面
15
G
2.5
單側(cè)加工
42孔
42
H
3.0
雙側(cè)加工，孔降一級
32孔
32
H
3.0
雙側(cè)加工，孔降一級
20孔
20
H
3.0
雙側(cè)加工，孔降一級
查《工藝手冊》表2.3-9P472可知鑄件尺寸公差
表2.2-2 鑄件主要尺寸公差
加工表面
總余量
毛坯尺寸
公差
42端面
6
28
2.4
32端面
6
21
2.2
20端面
6
21
2.2
42孔
6
36
2.8
32孔
6
26
2.6
20孔
6
14
2.4
2.3．基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要設(shè)計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
定位基準(zhǔn)是在加工中使工件在夾具上占有正確位置所采用的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇不僅影響著加工精度，如基準(zhǔn)不重合時產(chǎn)生的定位誤差會影響著加工精度，作為一道工序的定位基準(zhǔn)必須在前道工序加工出來，因此要合理的選擇定位基準(zhǔn)，多設(shè)想幾種定位方案，比較它們的優(yōu)缺點，周密地考慮定位方案與加工順序的關(guān)系。（《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》P229）
2.3.1.粗基面的選擇
按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，就應(yīng)該選著該表面作為粗基面。由于A面是整個工件的位置精度基準(zhǔn)，所以以重要表面A為粗基準(zhǔn)加工。這樣可以保證A面的加工余量均勻，加工表面質(zhì)量高。
2.3.2.精基面的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。根據(jù)該支撐座的技術(shù)要求和裝配要求，選擇42孔的左端面A作為精基準(zhǔn)。零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)來進(jìn)行加工。即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。這樣就實現(xiàn)了設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合。同時也保證了被加工表面的平行度要求。
表3.4-1 主要工藝及其定位基準(zhǔn)
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
42左端面
32右端面，一個未加工表面
42孔
32孔，未加工內(nèi)表面
32孔
42孔及端面A
52端面
42左端面（A面）
32孔右端面
42左端面（A面）
兩個20孔外端面
42左端面（A面）
寬50深50槽
42左端面（A面）
2-20孔
42孔及端面A
5-15孔
42孔及端面A
5-9孔
42孔及52端面
4-M6螺紋孔
42孔及端面A
2-M4螺紋孔
42孔及端面A
2.4.制定工藝路線
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)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。
工藝路線
工序1：鑄造
工序2：退火，去應(yīng)力
工序3：粗銑、半精銑42孔的兩端面
工序4：粗銑、半精銑32孔的上端面
工序5：粗銑、半精銑2-20孔的外端面
工序6：粗鏜、半精鏜、精鏜42孔
工序7：粗鏜、半精鏜、精鏜32孔
工序8：粗鏜、半精鏜、精鏜2-20的孔
工序9：粗銑、半精銑、精銑寬50深50的槽
工序10：鉆2-4、4-6、5-9的孔
工序11：攻螺紋2-M4、4-M6
工序12：锪5-15的孔
工序13：終檢
2.5填寫工藝過程卡
《機械加工工藝過程卡》：另附一頁
3、夾具的設(shè)計
3.1．確定加工部位，分析技術(shù)要求
加工寬50的槽，加工表面的粗糙度達(dá)到0.8。故需要進(jìn)行半精加工和精加工。
3.2確定定位方案
對于所要加工的槽，根據(jù)基準(zhǔn)定位原則，用固定式定位銷套在20孔，實現(xiàn)兩個自由度的定位，再以一個固定式削邊銷在42孔限制一個轉(zhuǎn)動自由度，再以支撐板支撐A面，實現(xiàn)其余三個自由度的限制，最終完全定位。查《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》表2-155知，選擇A型的固定式定位銷和B型固定式削邊銷。如下圖所示尺寸：
3.3．確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊結(jié)構(gòu)
此專用夾具選用鉤形壓板與楔槽式快速夾緊裝置配合進(jìn)行夾緊，鉤形壓板可由旋轉(zhuǎn)曲線實現(xiàn)90度的轉(zhuǎn)動，其動力源來自于頂桿。根據(jù)《機床設(shè)計手冊》P388，圖4.6.2-1為鉤形壓板基座的選擇，表4.6.2-1為鉤形壓板基座的尺寸。
圖3-1 鉤形壓板基座
表3-1鉤形壓板基座
基本尺寸
極限偏差H9
基本尺寸
極限偏差H7
40
+0.062~
0
10
0.015～
0
80
105
106
80
14
22
34
18
12
56
圖3-2為鉤形壓板的選擇鉤形板的選擇，表3-2為鉤形壓板的尺寸。
圖3-2 鉤形壓板
表3-2 鉤形壓板尺寸
d
A
B
D
H
h
r
配用螺釘
基本尺寸
極限偏差f9
基本尺寸
極限偏差H7
6
65
40
40
-0.025～
-0.087
100
30
20
0～
-0.130
52
60
1.5
M20
4、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1夾具體及其它零件設(shè)計，確定夾具詳細(xì)結(jié)構(gòu)
夾具的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下圖所示：
4.2定位誤差分析
零件被加工的位置的設(shè)計基準(zhǔn)是兩被加工平面的中心線，加工寬50的槽時的定位基準(zhǔn)為A面，所以設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合重合，因為零件圖上沒有標(biāo)注尺寸公差，固取14級標(biāo)準(zhǔn)公差為0.62.所以，無基準(zhǔn)位移誤差。故的定位誤差是。
5、夾具體繪制
總裝圖繪制，零件圖繪制。（圖另附）
6、體會與展望
通過這兩個星期的學(xué)習(xí)，我在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績，課程設(shè)計作為《機械制造基礎(chǔ)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。
本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段，第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我運用了基準(zhǔn)選擇、機床選用等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。
經(jīng)過這三個星期的設(shè)計，我基本掌握了零件的加工過程分析及工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟，學(xué)會了查找相關(guān)手冊、說明書等，以及選擇使用工藝裝備等等。
總之，這次設(shè)計使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于個人能力有限，所學(xué)知識還不能完全掌握，設(shè)計中還有許多錯誤和不足，請各位老師和同學(xué)們多多斧正。
通過這兩個星期的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。
參考文獻(xiàn)
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[3]徐灝.機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991.
[4]上海柴油機廠工藝設(shè)備研究所編.金屬切削機床夾具設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社出版，1987.
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