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機械制造
課程設計(論文)
題 目:角板的機械加工工藝規(guī)程及典型夾具
所在學院
專 業(yè)
班 級
姓 名
學 號
指導老師
年 月 日
目 錄
目 錄 2
1.序 言 1
2 計算生產綱領、確定生產類型 1
3 審查零件圖樣的工藝性 1
4 選擇毛坯 3
5 工藝過程的設計 3
5.1 定位基準的選擇 3
5.2 零件表面加工方法的選擇 4
5.3 制訂工藝路線 4
6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 5
7 工序設計 6
7.1 選擇機床 6
7.2 夾具選擇 6
7.3 選擇刀具 6
7.4 確定工序尺寸 6
8 確定切削用量及基本工時 7
9 專用夾具設計 13
9.1定位基準的選擇 14
9.2 定位方案和元件設計 14
9.3 夾緊機構的設計 14
9.4 定位誤差的計算 14
9.5夾具設計說明 14
參考文獻 15
角板的機械加工工藝規(guī)程及典型夾具
1.序 言
角板的加工工藝規(guī)程是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。
2 計算生產綱領、確定生產類型
課程設計的產品為一個角板零件。該產品的年產量為5000臺，其設備品率為10%，機械加工廢品率為1%，現制訂該角板零件的機械加工工藝規(guī)程。
件/年
角板零件的年產量為5550件，可確定其生產類型為中批生產。
3 審查零件圖樣的工藝性
角板零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。基準孔要求較高，可以通過粗鏜、半精鏜、精鏜進行加工；本零件各表面要求的加工精度低，加工并不困難；角板上的4個溝槽加工精度不高，可以直接用立銑刀銑出；角板凸臺的螺紋孔，需經過鉆底孔，再攻絲。角板加工表面和有一定的位置要求，主要是上表面與軸線的平行度為0.06。
經過以上的分析，我們可以先選定粗基準，加工精基準所在的加工表面，然后借助夾具對其他表面進行加工，從而保證相應的位置精度。
角板(鑄件)圖
角板加工圖
4 選擇毛坯
角板有HT250鑄造，輪廓尺寸不大，形狀也不復雜，又屬成批生產，故毛坯可以采用鑄造成型。零件的形狀不復雜，因而毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，用砂型鑄造，上下分模鑄造出來。毛坯的尺寸通過確定加工余量后決定。
5 工藝過程的設計
5.1 定位基準的選擇
本零件是帶孔的角板，孔是設計基準，為避免由于基準不重合而產生的誤差，應選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，選定角板外圓端面為粗基準，加工孔，此后選用孔為精基準，加工其余的表面以及銑槽。
5.2 零件表面加工方法的選擇
本零件的的加工面有內孔、上表面、槽及螺紋孔等，材料為HT250。參閱手冊，其加工方法選擇如下：
（1）的內孔，表面的粗糙度為，公差等級為IT7，需要粗鏜、半精鏜、精鏜。
（2）角板端面的粗糙度為，只需要粗銑即可達到要求。
（3）角板上表面的粗糙度為，公差等級為IT10，需要經過粗銑、半精銑才能達到要求。
（4）角板上的槽的內表面的粗糙度為，公差等級為IT10，需要經過粗銑、半精銑才能達到要求。
（5）凸臺粗糙度為，只需要粗銑即可達到要求。
（6）螺紋孔需要經過鉆孔、攻絲。
5.3 制訂工藝路線
銑削加工在排列加工工序時，一般遵循基準先行、先主后次、先粗后細、先面后孔的原則，因而角板的加工工藝路線先加工角板端面，再加工孔，最后加工角板的上表面。按照上述的原則以及工序集中的特點，角板的加工可按下述工藝路線進行：
010：以處外圓及上端面定位，粗銑外圓的另外一個端面，粗鏜孔。
020：以外圓及粗銑后的端面定位，粗銑另外一個端面，半精鏜孔。
030：以外圓及端面定位，精鏜孔。
040：以的孔及端面定位，粗銑角板的一個表面。
050：以的孔及端面定位，粗銑角板的另一表面以及凸臺。
060：以的孔及端面定位，半精銑角板的一表面。
070：以的孔及端面定位，半精銑角板的另一表面。
080：以的孔及端面定位，粗銑角板的一表面的槽。
090：以的孔及端面定位，粗銑角板的另一表面的槽。
100：以的孔及端面定位，半精銑銑角板的一表面的槽。
110：以的孔及端面定位，半精銑銑角板的另一表面的槽。
120：以外圓端面定位，鉆底孔。
130：以外圓端面定位，攻絲。
140：鉗工去毛刺。
150：終檢。
6 確定機械加工余量及毛坯尺寸
角板毛坯尺寸數據表
零件尺寸
單面加工余量
鑄件尺寸
28
10
2.5
3
3
31
13
60
3及2.5
65.5
角板毛坯尺寸允許公差數據表
鑄件尺寸
公差
1.8
31
13
65.5
1.8
1.6
2.2
7 工序設計
7.1 選擇機床
（1）工序010、020、040、050、080、090是粗銑，060、070、100、110是半精銑。各工序額工步數不多，成批生不要求很高的生產率，選用臥式銑床就能滿足要求。本零件的外形輪廓不大，精度要求不是很高，選用X61W即可滿足要求。
（2）工序030是精鏜，表面粗造的，加工精度要求高，選用T740K即可滿足要求。
（3）工序120是鉆孔后攻絲，可選用Z525型立式鉆床。
7.2 夾具選擇
本零件角板出銑角板表面及銑槽需要專用的夾具外，其他的用通用夾具即可。鏜孔和銑端面選用三爪自定心卡盤，鉆孔和攻絲選用短銷固定即可。
7.3 選擇刀具
（1）銑削角板表面、端面和凸臺時，選用高速鋼鑲齒圓柱銑刀，直徑。
（2）銑削槽時，選用直柄鍵槽銑刀，直徑。
（3）鉆孔時，選用直柄麻花鉆，直徑。
7.4 確定工序尺寸
（1）的工序尺寸及公差
用查表確定各道工序的加工余量及毛坯余量總余量如下：精鏜加工余量0.5mm；半精鏜加工余量1.0mm；粗鏜加工余量3.5mm，則毛坯的總余量為5mm。
各工序的尺寸的基本尺寸如下：半精鏜尺寸；粗鏜尺寸；毛坯的尺寸。
工序尺寸的公差及其偏差：精鏜前的半精鏜取IT11級，得；粗鏜取IT12級，得；毛坯公差取。
工序尺寸偏差按“入體原則”標注：精鏜 ；半精鏜 ；
粗鏜 ；毛坯 。
（2）確定各加工表面的工序加工余量
工序
加工表面
總加工余量
工序加工余量
010
020
040
050
060
070
080
090
100
下端面
上端面
角板表面
角板表面
角板表面
角板表面
槽
槽
槽
5.5
5.5
3
3
3
3
10
10
10
2.5
3
2
2
1
1
10
10
10
110
槽
10
10
8 確定切削用量及基本工時
工序一：鑄造
工序二：時效處理
工序三：銑寬60mm2端面，60mm2端面粗糙度要求為12.5.一次粗銑加工即可滿足要求，我們選用X51立式銑床，高速鋼端銑刀加工
工步一：銑60mm上端面，
1. 選擇刀具
刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因為加工余量不大，一次加工完成
2） 決定每次進給量及切削速度
根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?50
當＝750r/min時
按機床標準選取
3） 計算工時
切削工時：，，，則機動工時為
.
工步二銑60mm下端面的切削用量及基本工時的計算如上在此不再累述：
工序四：鉆，擴，絞Φ40孔
工步一鉆孔至φ39
確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ31孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.75，則
根據Z525機床說明書，現取
切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據機床說明書，取，故實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工步二：擴孔
利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取
根據機床說明書，選取
則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工步3：鉸孔
根據參考文獻Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。
切削工時：，，，則機動工時為
工序五：銑2個74x60mm端面，60mm2端面粗糙度要求為6.3一次粗銑加工即可滿足要求，我們選用X51立式銑床，高速鋼端銑刀加工
工步一：銑74x60上端面，
1. 選擇刀具
刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
4） 決定銑削深度
因為加工余量不大，一次加工完成
5） 決定每次進給量及切削速度
根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?50
當＝750r/min時
按機床標準選取
6） 計算工時
切削工時：，，，則機動工時為
.
工步二：銑74x60右端面的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述
工序六：銑長為12的R4的半圓槽
選擇刀具
刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
7） 決定銑削深度
因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則
8） 決定每次進給量及切削速度
根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?450
當＝1450r/min時
按機床標準選取
9） 計算工時
切削工時： ，，則機動工時為
銑削其余機床的切削用量及基本工時的計算，如上在此不再累述。
工序VII:Φ15端面. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
10） 決定銑削深度
因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則
11） 決定每次進給量及切削速度
根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?450
當＝1450r/min時
按機床標準選取
12） 計算工時
切削工時：，，，則機動工時為
工序VIII：鉆M8螺紋孔的切削用量及基本工時的確定：
選用Z525立式鉆床，選用d=Φ6.8的麻花鉆，M8的機用絲錐
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機床選取
基本工時： min
⑵攻螺紋M8mm：
選擇M8mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
按機床選取
基本工時：
9 專用夾具設計
由于大批量加工,為了提高勞動生產率和降低生產成本，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計銑床專用夾具。由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產成本和降低勞動強度。
本夾具是銑角板夾具上表面60X74夾具設計
9.1定位基準的選擇
在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準，稱為定位基準。據《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。根據本道工序，選側面為定位基準。
9.2 定位方案和元件設計
根據工序圖及對零件的結構的分析，本道工序需限制4個自由度，為了增加定位的可靠行，實際限制了其6個自由度。本夾具采用6點定位原則，用兩個固定的支撐板作為一大平面，限制了工件的兩個旋轉自由度和一個移動自由度；用一個側向支撐板作為一小平面，限制了工件的一個旋轉自由度和一個移動自由度；用一個支撐釘作為止推點，本夾具的止推點采用了自位支撐的方式。
9.3 夾緊機構的設計
本夾具采用壓板夾緊機構進行夾緊，同時保證了夾緊可靠和動作迅速的要求。
9.4 定位誤差的計算
本夾具的定位表面為工序所要求的基準面，所以基準不重合誤差ΔJB=0；由于G面是非加工表面，根據其制造方式，其表面粗糙度為Ra25，基準位移誤差ΔJw=0.025。
總定位誤差Δdw=ΔJB+ΔJw=0.025＜=0.1（尺寸自由公差），因此該夾具滿足精度要求。
9.5夾具設計說明
在本章是對夾具結構的設計和分析其精確度的階段。重點在于選擇基準面將零件如何定位、夾緊在夾具體上，再由中心孔的一面定位，就使零件在夾具體上完全定位了。選用壓緊件時，分別用了移動和轉動壓板。最后設計出夾具體，參考有關資料計算夾具的定位誤差。
參考文獻
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致謝詞
非常感謝XXX老師對我機械制造技術基礎課程設計的指導，他給了我耐心的指導和無私的幫助。在此我向她們表示我誠摯的謝意。同時，感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！
通過這一階段的努力，我的課程設計終于完成了，經過這一段時間，我在學習上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學和朋友的關心、支持和鼓勵是分不開的。
從接觸這次課程設計論文的題目到完成，我對自己大學幾年的知識進行了重新的學習與鞏固，使自己的專業(yè)知識更加牢固可靠，從而也更加明確了自己的努力方向，找到了自身的不足，在以后的學習和工作中，我會更加努力。
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