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明達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
緒論
本文是有關(guān)推動架工藝步驟的說明和機床夾具設(shè)計方法的具體闡述。工藝設(shè)計是在學(xué)習(xí)機械制造技術(shù)工藝學(xué)及機床夾具設(shè)計后，在生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運用所學(xué)相關(guān)知識對零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。
據(jù)資料所示，推動架是牛頭刨床進(jìn)給機構(gòu)中的小零件，其主要作用是把從電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動通過偏心輪杠桿使推動架繞其軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進(jìn)給。在設(shè)計推動架機械加工工藝過程時要通過查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩等用來提高加工精度，保證其加工質(zhì)量。
第1章 引 言
機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來越高的要求，也就對機械加工工藝等提出了要求。
在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過一定的工藝過程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來。
1.1機械加工工藝規(guī)程制訂
1.1.1生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程
生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。
機械工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。
機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。
規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：
1.機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。
2.機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。
3.機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機床的平面布置，各部門的安排。
1.2機械加工工藝規(guī)程的種類
機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機床完成的工序，還有機床調(diào)整卡片。
機械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。
機械加工工序卡片是每個工序詳細(xì)制訂時，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。
1.3制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料
制訂機械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料：
1.產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。
2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。
3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。
4.各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊、標(biāo)準(zhǔn)、以及國內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等。
第2章 零件的分析
2.1零件的作用
據(jù)資料所示，可知該零件是B6065牛頭刨床推動架，是牛頭刨床進(jìn)給機構(gòu)的中小零件，φ32mm孔用來安裝工作臺進(jìn)給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪，φ16mm孔通過銷與杠連接桿，把從電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動通過偏心輪杠桿使推動架繞φ32mm軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進(jìn)給。
2.2零件的工藝分析
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。
由零件圖可知，φ32、φ16的中心線是主要的設(shè)計基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：
1.φ32mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ32mm的兩個端面及孔和倒角，φ16mm的兩個端面及孔和倒角。
2.以φ16mm孔為加工表面
這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。
這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：
1.φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10；
2.φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。
由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖
根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效進(jìn)行處理。
由參考文獻(xiàn)可知，差得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～10級，加工余量等級MA為G級，故CT=10級，MA為G級。
表3.1用查表法確定各加工表面的總余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等級
加工余量數(shù)值
說明
φ27的端面
92
H
4.0
頂面降一級，單側(cè)加工
φ16的孔
φ16
H
3.0
底面，孔降一級，雙側(cè)加工
φ50的外圓端面
45
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
φ32的孔
φ32
H
3.0
孔降一級，雙側(cè)加工
φ35的兩端面
20
G
2.5
雙側(cè)加工（取下行值）
φ16的孔
φ16
H
3.0
孔降一級，雙側(cè)加工
表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表：
主要加工表面
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差CT
φ27的端面
92
4.0
96
3.2
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
φ50的外圓端面
45
5
50
2.8
φ32的孔
φ32
6.0
φ26
2.6
φ35的兩端面
20
5
25
2.4
φ16的孔
φ16
6
φ10
2.2
圖3.1所示為本零件的毛坯圖
圖3.1 零件毛坯圖
第4章 選擇加工方法，制定工藝路線
4.1機械加工工藝設(shè)計
4.1.1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。
4.1.2粗基面的選擇
對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個不加工表面的時候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，B6065刨床推動架以外圓作為粗基準(zhǔn)。
4.1.3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)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。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。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32的孔和φ16的孔作為精基準(zhǔn)。
4.2制定機械加工工藝路線
4.2.1工藝路線方案一
工序I 1.車φ50左端，倒角1×45°；鉆φ32+0.027孔至φ28，擴(kuò)孔。
至φ31.5；拉油槽至R（工藝要求）；精車φ32+0.027至圖紙尺寸，孔口倒角1×45°；
2．掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角1×45°，孔口倒角1×45°
工序II 銑下部兩端面尺寸20至圖紙尺寸
工序III 鉆φ16+0.019至φ15.8，锪孔2-1×45°
工序IV 擴(kuò)φ16+0.033至φ15.8×26，鉸φ16+0.033孔至圖紙尺寸
工序V 鉆φ10+0.10孔至φ9.8，鉸φ10+0.10孔至圖紙尺寸
工序VI 車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角1×45°
工序VII 銑槽6×9.5，銑槽6×1均至圖示尺寸
工序VIII鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.5×45°，攻M8-6H螺紋
工序Ⅸ 鉆φ6孔至圖紙尺寸，孔口倒角0.5×45°.
4.2.2工藝路線方案二
工序I 1.車φ50左端，倒角1×45°；鉆φ32+0.027孔至φ28，擴(kuò)孔。
至φ31.5；拉油槽至R（工藝要求）；精車φ32+0.027至圖
紙尺寸，孔口倒角1×45°；
2．掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角1×45°，孔口倒角1×45°
工序II 銑下部兩端面尺寸20至圖紙尺寸
工序III 鉆φ16+0.019至φ15.8，锪孔2-1×45°
工序IV 鉆φ10+0.10孔至φ9.8，鉸φ10+0.10孔至圖紙尺寸
工序V 擴(kuò)φ16+0.033至φ15.8×26，鉸φ16+0.033孔至圖紙尺寸
工序VI 車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角1×45°
工序VII 銑槽6×9.5，銑槽6×1均至圖示尺寸
工序VIII鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.5×45°，攻M8-6H螺紋
工序Ⅸ 鉆φ6孔至圖紙尺寸，孔口倒角0.5×45°.
4.3工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點在于：兩個方案都是按加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm的孔，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm加工鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°，而方案二則與此相反，先鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm鉆φ16mm的孔，這時的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二加工孔是在同一鉆床上加工的.因此，選擇方案二是比較合理的。
4.4確定工藝過程方案
表 4.1 擬定工藝過程
工序號
工序內(nèi)容
簡要說明
00
鑄
一箱多件沙型鑄造
05
熱處理
退火
10
車
1. 車φ50左端，倒角1×45°；鉆φ32+0.027孔至φ28，擴(kuò)孔至φ31.5；拉油槽至R（工藝要求）；精車φ32+0.027至圖紙尺寸，孔口倒角1×45°；
2. 掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角1×45°，孔口倒角1×45°。
20
銑
銑下部兩端面尺寸20至圖紙尺寸
30
鉆
鉆φ16至φ15.8，锪孔2-1×45°
40
鉆
鉆φ10孔至φ9.8，鉸φ10孔至圖紙尺寸
50
擴(kuò)、鉸
擴(kuò)φ16至φ15.8×26，鉸φ16孔至圖紙尺寸
60
車
車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角1×45°
70
銑
銑槽6×9.5，銑槽6×1均至圖示尺寸
80
鉆
鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.5×45°，攻M8-6H螺紋
90
鉆
鉆φ6孔至圖紙尺寸，孔口倒角0.5×45°.
100
檢驗
110
清洗
第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具
由于生產(chǎn)類型為中小批量，故加工設(shè)備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成.
5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備
5.1.1 選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床
工序I 1.車φ50左端，工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥銑銑床。倒角1×45°；鉆φ32+0.027孔至φ28，擴(kuò)孔 至φ31.5，選用Z535立式鉆床；拉油槽至R（工藝要求）選用專用拉床；精車φ32+0.027至圖紙尺寸，孔口倒角1×45°,選用Z535立式鉆床；
2．掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角1×45°，孔口倒角1×45°，選擇XA6132臥銑銑床。
工序II 銑下部兩端面尺寸20至圖紙尺寸，選擇XA6132臥銑銑床
工序III 鉆φ16+0.019至φ15.8，锪孔2-1×45°選用Z525立式鉆床
工序IV 鉆φ10+0.10孔至φ9.8，鉸φ10+0.10孔至圖紙尺寸，用Z535立式鉆床加工。
工序V 擴(kuò)φ16+0.033至φ15.8×26，鉸φ16+0.033孔至圖紙尺寸，用Z535立式鉆床加工。
工序VI 車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角1×45°，宜選用機床CA6140車床
工序VII 銑槽6×9.5，銑槽6×1均至圖示尺寸由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床。
工序VIII鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.5×45°，攻M8-6H螺紋，選用Z525立式鉆床加工
工序Ⅸ 鉆φ6孔至圖紙尺寸，孔口倒角0.5×45°. 選用Z525立式鉆床加工
5.1.2 選擇夾具
本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。
5.1.3 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具
1.銑刀依據(jù)資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為
d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。
2.鉆φ32mm的孔選用錐柄麻花鉆。
3.鉆φ10mm和鉆、半精鉸φ16mm的孔。倒角45°，選用專用刀具。
4.車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面并鉆孔。刀具：選擇高速鋼麻花鉆，
do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝120°，45度車刀。
5.鉆螺紋孔φ6mm.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆，機用絲錐。
6.拉溝槽R3選用專用拉刀。
5.1.4 選擇量具
本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，參考相關(guān)資料，選擇如下：
1.選擇加工面的量具
用分度值為0.05mm的游標(biāo)長尺測量，以及讀數(shù)值為0.01mm測量范圍100mm～125mm的外徑千分尺。
2.選擇加工孔量具
因為孔的加工精度介于IT7～I(xiàn)T9之間，可選用讀數(shù)值0.01mm 測量范圍50mm～125mm的內(nèi)徑千分尺即可。
3.選擇加工槽所用量具
槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級為：粗銑時均為IT14;半精銑時，槽寬為IT13，槽深為IT14。故可選用讀數(shù)值為0.02mm測量范圍0～150mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量。
5.2確定工序尺寸
5.2.1面的加工（所有面）
根據(jù)加工長度的為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)
《機械工藝手冊》表2.3-21加工的長度的為50mm、加工的寬度為50mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。
5.2.2孔的加工
1. φ32mm.
毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ31mm. 2z=16.75mm
擴(kuò)孔：φ31.75mm 2z=1.8mm
粗鉸：φ31.93mm 2z=0.7mm
精鉸：φ32H7
2. φ16mm.
毛坯為實心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm
擴(kuò)孔：φ15.85mm 2z=0.1mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H7
3. φ16mm的孔
毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ15mm 2z=0.95mm
粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm
精鉸：φ16H8
4.鉆螺紋孔φ8mm
毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機械工藝
手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ7.8mm 2z=0.02mm
精鉸：φ8H7
5.鉆φ6mm孔
毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機械工藝
手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。
鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm
第6章 確定工序III切削用量及基本時間
6.1工序III的切削用量
本工序為鉆、半精鉸，精鉸φ16mm的孔。鉸刀選用φ15.95的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，r0=0,a0=8°,kr=5°鉸孔擴(kuò)削用量，锪孔倒角2-1×45°，采用45度車刀。
1. 確定進(jìn)給量f
根據(jù)參考文獻(xiàn)三表10.4-7查出f表=0.65～1.4.按該表注釋取較小進(jìn)給量，按Z525機床說明書，取f=0.72。
2. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n
根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。
故K=0.87
故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min
N’=
根據(jù)Z525機床說明書選擇n=275r/min.這時實際的鉸孔速度V為：
V=
根據(jù)以上計算確定切削用量如下：
鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min
半精鉸：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min
精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min
6.2工序III的時間計算：
1.鉆孔基本工時：
T =
式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm
T=
3. 半精鉸基本工時：
l=
L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm,
T=
3.精鉸基本工時：
l=
取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mm
T=
第7章 夾具設(shè)計
經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第III道工序的工裝夾具，在給定的零件中，對本序價格的主要要求考慮尺寸60，由于公差要求較低，因此本步的重點應(yīng)在加緊的方便與快速性上。
7.1 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡單和快速的考慮，選擇孔φ32mm和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進(jìn)行卡緊。
7.2切削力和卡緊力計算
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=16.77N
使用快速螺旋定位機構(gòu)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。
7.3定位誤差分析
本工序采用孔φ32和端面為基準(zhǔn)定位，使加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。
7.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明
夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機構(gòu)
本次設(shè)計中還按老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結(jié)構(gòu)可參見附圖。
結(jié)論
根據(jù)推動架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計要求，在本設(shè)計中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質(zhì)量，可靠地達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)條件，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時還盡量降低工人的勞動強度，使其有良好的工作條件。同時依據(jù)夾具設(shè)計原理和相關(guān)資料可以了解到該設(shè)計中的夾具設(shè)計也是合理可行的，該夾具確保了工件的加工質(zhì)量，不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡單而且使用性好、操作省力高效，同時定位及夾緊快速準(zhǔn)確，提高了生產(chǎn)率，降低了制造成本。因此，可知此次畢業(yè)設(shè)計是成功的。
致 謝
首先感謝母校，是她給我一個難得的學(xué)習(xí)機會，讓我在即將畢業(yè)之際學(xué)到了很多知識，經(jīng)過這幾個月的緊張的畢業(yè)設(shè)計，使我在理論和動手能力上都有了進(jìn)一步的提高。
我的畢業(yè)設(shè)計主要在劉仲威老師指導(dǎo)下,讓我對所學(xué)的知識進(jìn)行系統(tǒng)性的復(fù)習(xí),并根據(jù)寫作要求查閱有關(guān)資料。在設(shè)計過程中受到劉仲威老師無微不至的關(guān)心與耐心指導(dǎo)，使我的畢業(yè)設(shè)計得以順利的進(jìn)展。在劉仲威老師幫助下我解決了很多以前解決不了的問題,在此我向您表示衷心的感謝！同時也要感謝各位老師和同學(xué)，是你們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂趣，感謝你們！謝謝!
作為一名即將完成學(xué)業(yè)，離開學(xué)校生活的我，我要感謝母校，是她給我創(chuàng)造了一個學(xué)習(xí)的機會，創(chuàng)造了美好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，讓我在這里學(xué)到了很多知識；感謝各位老師，是他（她）們傳授給我的知識；感謝各位同學(xué)和朋友，是他們讓我的學(xué)習(xí)和生活充滿樂趣，感謝你們！
經(jīng)過這次設(shè)計，提高了我很多的能力，比如實驗水平、分析問題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等。在這期間凝結(jié)了很多人的心血，在此表示衷心的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。
在設(shè)計期間劉仲威老師幫助我收集文獻(xiàn)資料，理清設(shè)計思路，指導(dǎo)實驗方法，提出有效的改進(jìn)方案。導(dǎo)師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕田L(fēng)、誨人不倦的態(tài)度和學(xué)術(shù)上精益求精的精神使我受益終生。
參考文獻(xiàn)
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[2]胡家秀。機械零件設(shè)計實用手冊【M】。北京：機械工業(yè)出版社，1999.
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18
明達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計說明書
推動架及其加工夾具的設(shè)計
專 業(yè) 機 電 一 體 化
學(xué)生姓名 駱敏中
班 級 06機電一體化（3）
學(xué) 號 6206319
指導(dǎo)教師 劉仲威
完成日期 2009-1-2
畢業(yè)設(shè)計誠信承諾書
本人鄭重承諾：
1、本設(shè)計是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行分析研究，獨立設(shè)計完成的。
2、本設(shè)計所有相關(guān)數(shù)據(jù)、材料均是真實的。
3、本設(shè)計中除引文和致謝的內(nèi)容外，不包含其他人或機構(gòu)已經(jīng)撰寫發(fā)表過的研究成果。
4、本設(shè)計如有剽竊他人研究成果的情況，一切后果自負(fù)。
學(xué)生（簽名）：
年 月 日
計算機輔助設(shè)計與制造專業(yè)
機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
零件號
零 件 名 稱
推動架
工序號
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
010
020
030
040
050
060
070
080
090
100
110
120
130
140
150
160
機器砂型鑄造
人工時效處理
涂漆
銑?32mm孔的端面
銑?16mm孔的端面
銑?32mm孔和?16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個端面
銑深9.5mm,寬6mm的槽
車?10mm和?16mm的基準(zhǔn)面
鉆，擴(kuò)，粗鉸，精鉸?32mm，倒角45°
鉆?10mm孔和鉆、半精鉸、精鉸?16mm的孔
鉆，半精鉸?16mm,倒角45°
鉆螺紋孔?6mm,攻絲M8-6H
鉆?6mm孔，锪120°倒角
拉溝槽
檢驗
入庫
立式銑床
立式銑床
臥式銑床
臥式銑床
臥式車床
立式鉆床
臥式車床
立式鉆床
立式鉆床
立式鉆床
臥式拉床
XA6132
XA6132
XA6132
XA6132
CA6140
Z535
CA6140
Z525
Z525
Z525
專用銑夾具
專用銑夾具
專用銑夾具
專用銑夾具
專用車夾具
專用鉆夾具
自定心三爪卡盤
專用鉆夾具
專用鉆夾具
專用鉆夾具
專用夾具
圓柱銑刀
圓柱銑刀
圓柱銑刀
槽銑刀
普通車刀
直柄麻花鉆
圓柱直柄鉸刀
直柄麻花鉆
圓柱直柄鉸刀
直柄麻花鉆圓柱直柄鉸刀
直柄麻花鉆
機用絲錐
直柄麻花鉆
R3拉刀
?60
?50
?60
?6
45°
?32
?31.85
?10
?16
?15.85
?16
?15.85
?10
?6
?5.4
M6
?5.4
?6
游標(biāo)卡尺
游標(biāo)卡尺
游標(biāo)卡尺
內(nèi)徑千分尺
游標(biāo)卡尺
游標(biāo)卡尺
內(nèi)徑千分尺
游標(biāo)卡尺
內(nèi)徑千分尺
游標(biāo)卡尺
內(nèi)徑千分尺
游標(biāo)卡尺
內(nèi)徑千分尺
游標(biāo)卡尺
內(nèi)徑千分尺
游標(biāo)卡尺
Ⅰ型
Ⅰ型
Ⅰ型
Ⅰ型
Ⅰ型
Ⅰ型
Ⅰ型
Ⅰ型
課 程 設(shè) 計
題 目： 支架零件工藝工裝設(shè)計
院： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班級：0581學(xué)號： 03
學(xué)生姓名：薛宇光
導(dǎo)師姓名：楊毅 譚立新
完成日期：2008年12月19日
目 錄
引言···········································1
第一章 零件的分析····························1
第二章 工藝規(guī)程設(shè)計··························2
第三章 夾具設(shè)計······························5
第四章 拉刀設(shè)計·······························5
總結(jié)···········································9
附錄····································10
參考文獻(xiàn)···································10
引 言
本次課程設(shè)計是我們在畢業(yè)設(shè)計前一次重要的實踐設(shè)計，對所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課能很好的進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，也是我們在進(jìn)行畢業(yè)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。
在些次設(shè)計中我們主要是設(shè)計推動架的加工工藝和工藝器具。在此次課程設(shè)計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設(shè)計。
在設(shè)計期間查閱了大量的資料，并且得到了有關(guān)老師的指點，尤其是
譚立新 老師的親切指導(dǎo)和 楊毅 老師的大力幫助，在此表示感謝！
第一章 零件的分析
1. 1零件的作用
把從電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動通過偏心輪、杠桿使該零件繞 mm軸心線擺動。同時，棘爪撥動棘輪，使絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進(jìn)給。
1.2零件的工藝分析
推動架共有二組加工表面，其相互有一定關(guān)聯(lián)要求。分析如下：
1.2.1 以φ32為中心的一組加工表面
這一組加工表面包括：45、60、φ16孔
1.2.2 是φ16孔為中心的一組加工表面
這一組加工表面包括：40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔
經(jīng)過分析，為了保證加工精度和降低加工成本，將φ32孔和φ16作為定位基準(zhǔn)，以他為工藝基準(zhǔn)能很好保證其他各個尺寸要求，完全可以達(dá)到圖紙要求。
由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工第一組表面，再以第一組加工后表面為精基準(zhǔn)加工另外一組加工面。
第一頁
第二章 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，考慮零件受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。
2.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。
2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。為了使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32孔和φ16孔作為基準(zhǔn).
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用通用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)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
2.3.1 工藝路線方案
工序一 備毛坯
工序二 熱處理
工序三 銑面A、B
工序四 銑面C
工序五 銑面E、F
工序六 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角
工序七 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角
第二頁
工序八 鉆擴(kuò)鉸φ16孔
工序九 鉆孔φ6，锪孔
工序十 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十一 銑槽6x1、銑槽6x9
工序十二 檢查
工序十三 入庫
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
推動架，零件材料為HT200，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線，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：
2.4.1 內(nèi)孔和外圓的加工余量及公差
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φ32內(nèi)孔單邊加工余量為2.
2.4.2 銑削加工余量為：
粗銑 1.5mm
精銑 0.5mm
2.4.3 其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計規(guī)定的零件為中批量生產(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(rèn)。
2.5 工序十 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
2.5.1. 加工條件
工件材料：HT200,鑄造。
機床：Z5215A搖臂鉆床
第三頁
刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6.6高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。
2.5.2. 切削用量
查《切削手冊》 所以，
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇機床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命．
切削速度
查《切削手冊》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
校驗扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗成立。
2.5.3計算鉆工時
第四頁
第三章 夾具設(shè)計
3.1. 定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則應(yīng)以端面和孔φ32定位。定位原件應(yīng)選擇“一面兩銷”，
3.1.1 兩和定位孔的中心距L
L= 600.01mm
兩銷的定位和中心孔的距離一樣
3.1.2取定位銷的直徑為
短銷φ32k6=φ32mm
長銷φ16k6=φ16mm
3.2．夾緊裝置
因為是中批生產(chǎn)，不必采用復(fù)雜的動力裝置。為使加緊可靠，我使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進(jìn)行夾緊。
3.3 夾具在鉆床上的安裝
本工序是在Z5215A搖臂鉆床上進(jìn)行的，應(yīng)該把底座用螺釘固定在床身上。
3.3 夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求的標(biāo)注
1）.最大外形尺寸長55mm,寬150mm，高207.5mm。
2）.底座的厚度30mm，固定板厚度15mm。
2）.影響工件定位精度的尺寸和公差：兩定位銷孔的中心距600.01mm；短圓柱銷與工件的配合尺寸φ32H7/n6;長圓柱銷與工件孔的配合尺寸φ16H7/n6。
第四章 拉刀設(shè)計
在L6110型臥式拉床上拉制圖4-30所示零件的孔。已知工件材料為45鋼，=735Mpa，185~220HBS，預(yù)制孔為鉆孔，尺寸見表4-59。要求設(shè)
計一把圓孔拉刀。=mm，=mm，=mm。
第五頁
圖4-30
設(shè)計步驟：
1） 選擇拉削方式 綜合式拉刀較短，適于拉削碳鋼，拉削精度和表面質(zhì)量并不低于其他拉削方式，且拉刀的使用壽命較長。因此，選擇綜合式拉削。
2） 選擇拉刀材料 按表4-15選W6Mo5Cr4V2高速鋼按整體式制造拉刀。
3） 選擇拉刀刀齒幾何參數(shù) 按表4-18、表4-19選擇，切削齒=, =, 校準(zhǔn)齒=，=，（粗切齒≤0.1 精切0齒0.2 校準(zhǔn)齒 0.4）。
4） 確定校準(zhǔn)齒直徑 以腳表o、ω、m、c、g、j和x依次表示拉刀、預(yù)制孔、拉削孔、粗切齒、過度齒、精切齒和校準(zhǔn)齒。
= +δ=25.031
5） 確定拉削余量 計算余量（按表4-16）為
=0.005+（0.1~0.2）=（0.005×25+0.15×）mm=0.947mm,取錐柄麻花鉆φ24.0mm,實際拉削余量為
A= - =（25.031-24）mm=1.031。
6） 取齒升量 按表4-20，選取粗切齒齒升量=0.02mm。
第六頁
7） 設(shè)計齒屑槽
8）
（1） 計算齒距 按表4-24，粗切齒與過度齒齒距為
P=（1.2~1.6）=（1.2~1.6）mm=6.6~8.8mm，
取P=8mm,
精切齒和校準(zhǔn)齒齒距取為
= =(0.6~0.8)P=5.5mm。
（2） 選取容屑槽形狀 查表4-26，選取曲線齒背型。
（3） 確定容屑槽深 查表4-28得容屑系數(shù)K=3.5，則
h≥1. 13 =1.13×mm=2.32，取h=3mm，粗切齒和過度齒由表4-26取槽深h=3mm，精切齒和校準(zhǔn)齒取基本槽h=2mm。
（4） 校驗同時工作齒數(shù) 按表4-25計算。
=30/8=3，=3，=3+1=4。
滿足3≤≤8的校驗條件，合格。
9） 確定分屑槽參數(shù) 拉刀粗切齒與過度齒采用弧形分屑槽，精切齒（最后一個精切齒除外）采用三角形分屑槽?；⌒尾郯?-30設(shè)計，當(dāng)=24mm，槽數(shù)=12,槽寬α= (0.3~0.7)mm=24×（0.3~0.7）mm=2.8mm，切削寬度 =2D α=（2×24×3）=3.5mm。 因＞α可使拉削表面質(zhì)量較好，前后刀齒重疊拉削而無空隙。三角形槽按表4-29設(shè)計，=25mm，槽數(shù) n=（~）п=14，槽寬b=1~1.2mm，深=0.5mm，槽形角ω≥。前后刀齒的分屑槽應(yīng)在圓周方向錯開半個槽距，交錯排列。
10） 選擇拉刀前柄 按表4-34，選用Ⅱ型-A無周向定位面的圓柱形前柄，取D1=20mm,D2= 15mm。拉刀不需設(shè)后柄。
11） 校驗拉刀強度 按表4—38，表4—39，表4—40計算最大拉削力。根據(jù)綜合式拉削特點，切削厚度=2,
=∑K1K2K3K4K5×=155×25π/2×4×1.27
第七頁
×1.15×1.13×1×1×kN=40.16kN
拉刀最小截面為前柄卡爪底部，其面積為
===176.625，
危險斷面部位的拉應(yīng)力為
σ== GPa=227MP
按表4—15，高速鋼拉刀許用應(yīng)力【σ】=350Mpa，顯然σ＜【σ】，拉刀強度校驗合格。
12） 確定拉刀齒數(shù)和每齒直徑尺寸 取過渡齒與精切齒齒升量遞減為：0.03mm,0.025mm,0.020mm,0.015mm,0.01mm,0.01mm,共切除余量。
+=2（0.03+0.025+0.020+0.015+0.01+0.01）=0.22mm
其中，前2齒齒升量大于0.5fz，屬過渡齒，后4齒齒升量較小，屬精切齒。
粗切齒齒數(shù)按下式計算后取整數(shù)為：=A-(+)/2fz+1=11
粗切齒、過渡齒、精切齒共切除余量，
【（11-1）×2×0.04＋0.22】mm=1.02mm
剩下（1.035-1.02）mm=0.015mm的余量未切除，需增設(shè)一個精切齒切到要求的尺寸。
按4—21取校準(zhǔn)齒7個，拉刀總齒數(shù)為+++=25
13） 設(shè)計拉刀其他部分
前柄 L1=90mm D1=20f8mm
頸部 L2=m+B+A-L3=110mm;D2=D1-0.5=19.5mm
過渡錐 L3=10mm
前導(dǎo)部 L4=40mm D4==24f7mm
后導(dǎo)部 L7=18mm D7==25f7mm
拉刀前柄端面至第一刀齒的距離L1`=Ll+L2+L3+L4=255mm
13) 粗切齒與過渡齒長 L5=8×（11+2）=104mm
精切齒與校準(zhǔn)齒長 L6=5.5×（5+7）=66mm
第八頁
拉刀總長L=L1`+L5+L6+L7=443mm
按表4—44允許拉刀總長度為800mm 長度校驗合格。
總結(jié)
三個星期的工裝夾具的課程設(shè)計做完了。在老師的耐心指導(dǎo)下，我完成了這次任務(wù),整個過程中同學(xué)之間互幫互助,我們在快樂中共同學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)中共同進(jìn)步.
本次課程設(shè)計是我們在畢業(yè)設(shè)計前一次重要的實踐設(shè)計，對所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課能很好的進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和總結(jié)，知識的綜合性很強.更是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練.當(dāng)書本上的理論知識和實踐相結(jié)合的時候,困難就會接踵而至.這就需要反復(fù)的查閱資料、反復(fù)的思考和相互間的討論,經(jīng)過這樣一個反復(fù)的過程后,理論知識才會真正的屬于自己,而且印象也會更加的深刻.以后要是遇到類似的問題也會有相似的經(jīng)驗作為借鑒和指導(dǎo).為接下來的畢業(yè)設(shè)計做鋪墊.
在此次收獲課程設(shè)計成功經(jīng)驗的同時,再次感謝老師的辛勤指導(dǎo)!
第九頁
附錄
銑床專用夾具裝配圖 1張
夾具體零件圖 1張
圓柱形拉刀工作圖 1張
機械加工工藝過程卡 1張
機械加工工序卡片 1張
參考文獻(xiàn)
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