車內(nèi)球面工具主體零件（圖5-16）的加工工藝 設計鉆鉸Ф20H7孔的鉆床夾具課程設計

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哈爾濱理工大學榮成學院課程設計 機械制造技術課程設計說明書 設計題目：制定車內(nèi)球面工具主體零件（圖5-16）的加工工藝， 設計鉆鉸Ф20H7孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機電一體化 班 級： 機電11-2 學 號： 1130320221 姓 名： 唐 德 峰 指導教師： 張 學 偉 機械工程系 2013年11月9日 前 言 機械制造工藝學畢業(yè)設計是我們在學校的最后一個教學環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設計題目是產(chǎn)品（或工程）設計類題目。 我們這次畢業(yè)設計題目，以曾經(jīng)在實習工廠實習所參觀的并以此設備為參考，結(jié)合所學機械的各方面的知識，在老師指導下，查閱了許多手冊，經(jīng)過不斷的改進，最終設計出了此次機構(gòu)，從而避免了加工質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低，設備昂貴的問題。 在實際工程設計中，我們得到所學過的理論基礎，技術基礎，專業(yè)課全面的訓練，為將來做好機械設計工程師的工作提供全面的鍛煉機會。 我此次畢業(yè)設計的題目是車內(nèi)球面主體零件鉆床夾具設計，在張學偉老師的輔導下，對原有的結(jié)構(gòu)進行了改進，從而可以減少勞動強度，計算正確，五張零號圖紙，符合工作量的要求。 通過這次畢業(yè)設計，我在計算，制圖，機械原理，機械設計，機械制造工藝等方面的知識受到全面的綜合訓練，并有所提高，在夾具設計方面受益匪淺。特別是張學偉老師在工作中對我耐心輔導，有時甚至錯過了午飯時間。他對學生強烈的責任感和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，無不給我以深刻的影響。 就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，希望在設計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后參加實際工作打下一個良好的基礎。 由于類似的大型課題第一次接觸，經(jīng)驗能力方面的欠缺，錯誤之處一定存在，懇請各位老師給予批評指正。 目錄 1、零件的分析……………………………………1 1.1零件的作用………………………………………… 1 1.2 零件的工藝分析……………………………………2 2、工藝規(guī)程設計…………………………………3 2.1確定毛坯的制造形式………………………………… 3 2.2基面的選擇………………………………………… 4 2.3制定工藝路線…………………………………………4 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……………6 2.5確定切削用量及基本工時……………………………7 3、參考文獻………………………………………16 1、零件的分析 1.1 零件的作用 1.2零件的工藝分析 車內(nèi)球面工具主體的加工表面可以分為三組：一是以燕尾凸臺為加工的加工表面，二是以半圓筒兩側(cè)面為加工的表面，三是以半同筒的內(nèi)部的加工表面。 半圓筒左右兩側(cè)面的垂直度公差為0.03，下表面粗糙度為3.2，上表面粗糙度1.6。 燕尾凸臺兩個側(cè)面的M10之間的平行度是0.04，垂直度是0.03，還要刮前。 正面的埋頭孔的孔間距達到60mm,右孔中心到右側(cè)上表面為17.5mm。 燕尾凸臺高度的公差是 由以上的數(shù)據(jù)可知道，對于這三組數(shù)據(jù)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二組，并保證它們之間的位置精度要求。 2、工藝規(guī)程設計 2.1確定毛坯的制造形式 零件的材料為45鋼。由于零件不算是比較的復雜，所以這里采用煅件，而且零件是中批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.2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擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 ①粗基準的選擇 經(jīng)分析這個零件圖，粗基準選擇燕尾凸臺底面和半圓筒兩個端面，因為從圖中可以看出，燕尾凸臺的高度，是以底面標出的，則是以底面為基準，圓筒左側(cè)也是標出了數(shù)值。所以，按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準：若零件有若干個不加工時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高度的不加工表面作為粗基準）選擇這三個面，因為，這個零件基本每個面都要加工，而且也不是很好裝夾，也只有這三個平面好裝夾些，這樣可以，限制、、、，再用壓釘壓住半圓筒下面的底座部分，可以限制、這六個自由度，以達到完全定位。 ②精基準的選擇 精基準的選擇主要應該考慮準基重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 2.3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。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(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，還應該考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 ①工藝路線一： 工序1：模鍛 工序2:熱處理————正火 工序3：銑端面 工序4：銑外側(cè)面 工序5:鉆削孔20mm 工序 6：鉸孔20mm 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： ①對于整個“開合螺母座”的尺寸: 其長度為227mm,高度48mm,寬度96mm，，有粗加工，也有表精加工，所以雙邊加粗加工余量2Z=5mm,單邊粗加工余量Z=2mm可以滿足加工要求。精加工，表面的尺寸有，227，48，96，而雙邊的只有96mm，所以，它的粗加工余量，是2Z=4mm,精加工余量是2z=1mm,也可以滿足加工要求，而34和18是單邊，它們的粗加工余量Z=1.8mm精加工余量z=0.2mm。而34的尺寸偏差對余量也滿足。對于，燕尾凸臺的寬度44mm，兩邊的斜度表面粗糙度要求也不高，就粗加工也可以，所以其加工余量2Z=5mm也是可以滿足要求的。 ②內(nèi)孔： 其表面粗糙度要求也比較的高為1.6所以要精加工，先是粗鏜，后是精鏜。所以粗加工的余量2Z=1.8mm，精加工余量2z=0.2mm，也可以滿足加工要求。 2.5確定切削用量及基本工時 工序1：銑端面 （參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關手冊，確定v=20m/min 采用高速鋼立銑刀，在=50mm,齒數(shù)z=5。則 ==r/min=127.4r/min 現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 =125r/min,故實際切削速度為 V=19.6m/min 當nw=125r/min時，工作臺的每分鐘進給量應為 =0.085125mm/min=50mm/min 查表知，剛好有=50mm/min 切削工時：由于銑刀的直徑比工作表面窄，所以一刀就不可以銑完整個工作表面，于是可以用作圖法得出銑刀的行程2=4=240mm。因此，機動工時為 ===4.8min 工序2：銑兩端面，下端保證總長為227mm,上端保證總長96cn,工步1:粗銑，=0.08mm/ 齒（參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關手冊，確定v=20m/min 采用采用高速鋼圓柱形銑刀,=50mm,齒數(shù)z=4,則 r/min=127.4r/min 現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 =125r/min,故實際切削速度為 V===19.6m/min 當=125r/min時，工作臺的每分鐘進給量 應為 =0.084125mm/min=40mm/min 經(jīng)查表知道，剛好有=40mm/min 切削工時：由于銑刀的直徑比工作表面寬所以一刀就不可以銑完整個工作表面，于是可以用作圖法得出銑刀的行程+82=83-26+16=73mm,由于是兩端，所以=732=146mm因此機動工時為： ==min=3.65min 工步2:精銑，=0.08mm/ 齒（參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關手冊，確定v=45m/min 采用采用高速鋼圓柱形銑刀,=50mm,齒數(shù)z=8,則 ns==r/min=286.6r/min 現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 =300r/min,故實際切削速度為 v= =47.1m/min 當nw=300r/min時，工作臺的每分鐘進給量 應為 =0.088300mm/min=192mm/min 切削工時：行程和粗銑的一樣，所以切削工時為， ==min=0.76min 工序3:銑削外側(cè)面 工步1:粗銑，=0.08mm/ 齒（參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關手冊，確定v=20m/min 采用高速鋼立銑刀，在=50mm,齒數(shù)z=5。則 ns==r/min=127.4r/min 現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 =125r/min,故實際切削速度為 V==mm/min=19.6mm/min 當=125r/min時，工作臺的每分鐘進給量 應為 =0.085125mm/min=50mm/min 查表知，剛好有=50mm/min 切削工時：由于銑刀的直徑比工作表面窄，且是兩面，所以一刀就不可以銑完整個工作表面，于是可以用作圖法得出銑刀的行程==330mm,所以得出切削工時是 ==mm/min=6.6mm/min 工步2：精銑，fz=0.08mm/ 齒（參考《切削手冊》表3-3） 切削速度：參考有關手冊，確定v=35m/min 采用高速鋼立銑刀，在=50mm,齒數(shù)z=8。則 ns==r/min=223r/min 現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機床使用說明書，查表，取 =210r/min,故實際切削速度為 V==mm/min=32.97mm/min 當nw=210r/min時，工作臺的每分鐘進給量 應為 ==0.088210mm/min=134.4mm/min 查表知，剛好有=130mm/min 切削工時：行程和粗加工一樣， ==mm/min=2.53mm/min 工序4：鉆孔φ20的孔， 工步1:鉆孔φ20孔，查相關的表知，=0.2mm/r, 選用Z35 搖臂鉆床，所以有： ==r/min=227r/min 按機床選取=265r/min。 所以實際切削速度為： m/min=5.82m/min 切削工時： 由于是兩個孔，所以，切削用時為min. 工步2:擴φ20孔，查相關的表知， ，， 機床不變，所以有: ==r/min=87r/min 按機床選取=85r/min. 所以實際的切削速度為 m/min=2.93m/min 切削工時： =0.078min 由于是兩個孔，所以，切削用時為min 工序3:鉆削燕尾凸臺正面 φ8孔。查表知，,, 選用Z35 搖臂鉆床，所以有 ==r/min=199r/min 按機床選取=170r/min 所以實際切削速度為： =4.27m/min 切削工時： =1.78min 工序5：鉸孔M20mm,查相關的表知，,,機床不變， 按機床選取 所以實際切削速度為： 切削工時： 總結(jié) 盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了車內(nèi)球面工具主體零件的設計步驟與方法;也不僅僅對制圖有了更進一步的掌握Auto CAD ,Word這些僅僅是工具軟件,熟練掌握也是必需的.對我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學生最最缺少的是經(jīng)驗,沒有感性的認識,空有理論知識,有些東西很可能與實際脫節(jié). 總體來說,我覺得做這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的,它需要我們將學過的相關知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進.有時候,一個人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會更完美，取得這樣的成果是離不開張學偉老師的指導，非常感謝張學偉老師，這兩周您辛苦了。 參考文獻 1.吳拓:機械制造工藝與機床夾具課程設計指導工 第2 版 北京：機械工業(yè)出版社,2010 2.陳于萍 權(quán)高曉康: 互換性與測量技術 第二版 北京：高等教育出版社,2004 3.蘭建設：機械制造工藝與夾具 北京：機械工業(yè)出版社,2004 4.惲達明：金屬切削機床 北京： 機械工業(yè)出版社,2005 5.陸劍中 周志明：金屬切削原理與刀具 北京：機械工業(yè)出版社，2010.1（重?。? 6.田培棠 石曉輝煌 米林：夾具結(jié)構(gòu)設計手冊 北京： 國防工業(yè)出版社，2011,1 13