河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院0國(guó)際教育學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)類(lèi)型 工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 工序的機(jī)床專(zhuān)用夾具 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 車(chē)輛工程 131 班 學(xué)生姓名 丁成輝 完成日期 2016 年 11 月 5 日 指導(dǎo)教師 曹付義 河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院1目錄一 零件的分析 .11.1 零件的作用 21.2 零件的工藝分析 2二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 32.1 確定毛坯的制造形式 32.2 基面的選擇 32.3 制定工藝路線 52.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 72.5 確定切削用量及基本工時(shí) .7三 夾具設(shè)計(jì) .123.1 問(wèn)題的提出 123.2 定位基準(zhǔn)的選擇 123.3 切削力和夾緊力的計(jì)算 133.4 定位誤差分析 133.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 14總 結(jié) .15參 考 文 獻(xiàn) .17評(píng) 語(yǔ)18 河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院0一 零件的分析1.1 零件的作用發(fā)電機(jī)支架的作用，待查1.2 零件的工藝分析發(fā)電機(jī)支架有 2 個(gè)加工面他們相互之間沒(méi)有任何位置度要求。1：以 A 基準(zhǔn)端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是銑 Φ28左端面，銑 Φ28 右端面，鉆上端 Φ13 孔。2：以 Φ13 孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是鉆下端 3-Φ13 孔，銑 M10x1.5 螺紋上端面，鉆 M10x1.5 螺紋孔。河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院1二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，考慮到零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為 2 級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院2基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取 A 基準(zhǔn)端面作為定位基準(zhǔn)， 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1） “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2） “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3） “自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4） “互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。以已經(jīng)加工好的 Φ13 孔和一端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的計(jì)算，在此不再重復(fù)。河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院32.3 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。 制定以下兩種工藝方案：制定以下兩種工藝方案：方案一1 鑄造 鑄造2 時(shí)效處理 時(shí)效處理3 銑 銑 A 基準(zhǔn)端面4 銑 銑 Φ28 左端面5 銑 銑 Φ28 右端面6 鉆 鉆上端 Φ13 孔7 鉆 鉆下端 3-Φ13 孔8 銑 銑 M10x1.5 螺紋上端面9 鉆 鉆 M10x1.5 螺紋孔10 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)11 入庫(kù) 入庫(kù)方案二1 鑄造 鑄造2 時(shí)效處理 時(shí)效處理河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院43 鉆 鉆上端 Φ13 孔4 鉆 鉆下端 3-Φ13 孔5 銑 銑 A 基準(zhǔn)端面6 銑 銑 Φ28 左端面7 銑 銑 Φ28 右端面8 銑 銑 M10x1.5 螺紋上端面9 鉆 鉆 M10x1.5 螺紋孔10 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)11 入庫(kù) 入庫(kù)工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工端面，再加工孔，然后加工螺紋孔及螺紋孔端面，工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。而方案二先加工孔，再加工端面，不能保證加工精度要求，綜合考慮我們選擇方案一。具體的加工路線如下：1 鑄造 鑄造2 時(shí)效處理 時(shí)效處理3 銑 銑 A 基準(zhǔn)端面4 銑 銑 Φ28 左端面5 銑 銑 Φ28 右端面6 鉆 鉆上端 Φ13 孔7 鉆 鉆下端 3-Φ13 孔8 銑 銑 M10x1.5 螺紋上端面9 鉆 鉆 M10x1.5 螺紋孔10 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)11 入庫(kù) 入庫(kù)河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院52.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、發(fā)電機(jī)支架的端面由于發(fā)電機(jī)支架端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留2mm 比較合適。3、發(fā)電機(jī)支架的孔毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛?IT7—IT8 之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為 2mm2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序：銑 A 基準(zhǔn)端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1?d350?min/125v4?z2. 決定銑削用量1）決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿蒩p5.?2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù) X51 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院6min/48.6351201rdvns ????按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝750wnin/3.14071vw??當(dāng) ＝ 750r/min 時(shí)nrmzfwm /607542.?按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 fm?3）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l85l91l32?min647.0721???xfntwm工序：銑 Φ28 左端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1?d250?in/125mv4?z2. 決定銑削用量1）決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?map5.?2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù) X51 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院7min/17.9650210rdvns ????按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝750wn7./i10wv當(dāng) ＝ 750r/min 時(shí)nrmzfwm /607542.???按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 fm3）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l15?l91l32?in8.0732??xfntwm工序：鉆上端 Φ13 孔機(jī)床：Z525 立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 10-61 選取高速鋼麻花鉆 Φ131)進(jìn)給量 取 f=0.13mm/r2)切削速度 V=24~34m/min. 取 V=15m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns= = 367r/minWπd10cv153??與 367r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 400r/min。現(xiàn)選取=400r/min。wn河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院8所以實(shí)際切削速度 = =cv10sdn?π34016.28/min??5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 6.2-1。t = i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw21?1l2lt = = =0.429minfl216043.?工序：銑 M10x1.5 螺紋上端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1?d320?min/15v4?z2. 決定銑削用量4）決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?map5.1?5）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù) X51 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?in48.631510rdvns???按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝750wn/min/3.14075321vw??河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院9當(dāng) ＝ 750r/min 時(shí)wnrmzfm /607542.0???按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 fm6）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l39?l1l32?.in4.027521??xfnltwm工序：鉆 M10x1.5 螺紋孔選用 高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表 3.1－6）8?由《切削》表 2.7 和《工藝》表 4.2－16 查得m/r2.0f?機(jī)（《切削》表 2.15）in8Vcc機(jī)機(jī) 1v0x163r/minπ Dπ 8??按機(jī)床選取 54/innr機(jī)機(jī)機(jī) π π x6.542/in10cV??基本工時(shí)： min17.08.3f21??xnlt機(jī)機(jī)攻螺紋 M10mm：選擇 M10mm 高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距 ，即f p1.25/fmr?河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院107.5/mincV?機(jī) 107.5298(/min)6cnrD???查按機(jī)床選取 /ir機(jī)6.8/incVm?機(jī)基本工時(shí)： 1203.5(in)7.ltf????機(jī)河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院11三 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。由指導(dǎo)老師的分配的工序的鉆 Φ13 孔的鉆床夾具。3.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于鉆 Φ13 孔，精度要求不高，和其他面沒(méi)有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇本道工序加工鉆 Φ13 孔，精度不高，因此我們采用已加工好的 2-Φ13 孔及端面定位，采用心軸和削邊銷(xiāo)定位，因?yàn)榭讖阶陨磔^小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，開(kāi)口墊圈的壓緊力即可以滿足要求。3.3 切削力和夾緊力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得：鉆削力 式（5-2）6.08.2HBDfF?鉆削力矩 式（5-3）6.0.91T河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院12式中： 12Dm?????axaxmin187491733HBBH????代入公式（5-2）和（5-3）得10.fr?0.8.6F267425N?19.0.Tx89.?本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷(xiāo)釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。3.4 定位誤差分析(1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 yj??j? min11XDd??（式 5-5）式中： ———— 心軸孔的最大偏差1d?————心軸孔的最小偏差D————心軸定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間1min隙代入（式 5-5）得： =yj??min11XDd??0.9.16?=0.25(2) 轉(zhuǎn)角誤差河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院13LXDdXDdtg2min2min11 ??????（式 5-6）式中： ————心軸孔的最大偏差1————心軸孔的最小偏差?————心軸定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙1min———— 削邊銷(xiāo)孔的最大偏差2d———— 削邊銷(xiāo)孔的最小偏差D?———— 削邊銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合2minX間隙其中： )2(min1in2XLgx????則代入（式 5-6）得：0.9.60.9.04.6235tg?????則： .21??經(jīng)檢驗(yàn)合格3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明使用心軸和削邊銷(xiāo)定位，開(kāi)口墊圈的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用快換鉆套，當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開(kāi)螺釘可以快速地?fù)Q下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院14總 結(jié)這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門(mén)科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來(lái)，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來(lái)完成本次設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn), 提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié), 更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。回顧起此次設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說(shuō)學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過(guò)程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院15許多問(wèn)題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。這次設(shè)計(jì)雖然順利完成了，也解決了許多問(wèn)題，也碰到了許多問(wèn)題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí)，在此我表示深深的感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院16參 考 文 獻(xiàn)1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994 年2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994 年3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983 年4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990 年5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981 年10 月6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997 年河南科技大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院17評(píng) 語(yǔ)成績(jī) 指導(dǎo)教師（簽名） 日期