外把手機械加工工藝及工裝夾具設(shè)計【銑上端面】【鉆φ3孔】

外把手機械加工工藝及工裝夾具設(shè)計【銑上端面】【鉆φ3孔】,銑上端面,鉆φ3孔,把手,機械,加工,工藝,工裝,夾具,設(shè)計,上端 鎮(zhèn) 江 高 專 ZHENJIANG COLLEGE 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 題 目∶ 外把手工藝工裝設(shè)計 系 名： 機械系 專業(yè)班級： 機制D10 學(xué)生姓名： 宋琦 學(xué) 號： 100103221 指導(dǎo)教師姓名： 宗存風(fēng) 指導(dǎo)教師職稱： 高級工程師 二○一二年 十二 月十五 日 課題名稱 外把手工藝工裝設(shè)計 同組學(xué)生姓名 無 設(shè)計（研究）內(nèi)容： 1、 被加工零件毛坯圖 1張（A3） 2、 被加工零件工作圖 1張（A3） 3、 機械加工工藝過程卡 2套 4、 機械加工工藝工序卡 1套 5、 夾具裝配圖（鉆、銑夾具）各1張 2張（2XA1） 6、 夾具體零件圖（鉆、銑夾具體）各1張 2張（2XA2） 7、 畢業(yè)設(shè)計說明書 1份 說明： 1、按時完成規(guī)定任務(wù)； 2、圖紙總量達A1幅面3張以上； 3、總裝圖編號采用課題代號、標(biāo)題欄一律采用GB標(biāo)準(zhǔn)格式（見系模版，圖紙必須采用AutoCAD2004及以上版本畫圖）； 4、設(shè)計說明書的字?jǐn)?shù)不少于5000字，且打印輸出并裝訂，格式一律參照“鎮(zhèn)江高專畢業(yè)設(shè)計（論文）寫作規(guī)范”要求（如封面、中英文摘要、結(jié)論、致謝、參考資料等均不能缺少）用World2003存盤； 5、提交電子版（圖紙用AutoCAD2004版本存盤、說明書及任務(wù)書用Word2003存盤）給指導(dǎo)老師； 6、具體典型零件由指導(dǎo)老師根據(jù)情況指定。 參考文獻： 1． 《機械加工工藝手冊》 李洪 主編 2． 《機床夾具設(shè)計手冊》 東北重型機械學(xué)院 等編 3． 《機械制造工藝學(xué)》 鄭修本 馮冠大 主編 4． 《機床夾具設(shè)計》 劉友才，肖繼德 主編 5． 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 吳宗澤，羅圣國主編 6． 《金屬切削機床夾具圖冊》 南京市機械研究所主編 7． 《機械零件設(shè)計手冊》 冶金出版社 進 度 計 劃 表 序號 起止 日期 計劃完成內(nèi)容 實際完成情況 檢 查 日 期 檢查人簽名 1 2012.12.15―2013.01.05 了解設(shè)計內(nèi)容,確定總體方案，和設(shè)計方法 1、提前完成 （ ） 2、按時完成 （ ） 3、基本完成 （ ） 4、未完成 （ ） 2 2013.1.6―2013.1.8 完成被加工零件毛坯圖 1、提前完成 （ ） 2、按時完成 （ ） 3、基本完成 （ ） 4、未完成 （ ） 3 2013.1.9―2013.1.30 完成夾具體零件圖，被加工零件工作圖和夾具裝配圖 1、提前完成 （ ） 2、按時完成 （ ） 3、基本完成 （ ） 4、未完成 （ ） 4 2013.1.31―2013.2.4 調(diào)整和修改所有圖 1、提前完成 （ ） 2、按時完成 （ ） 3、基本完成 （ ） 4、未完成 （ ） 5 2013.2.5―3.5 機械加工工藝過程卡和工序卡 1、提前完成 （ ） 2、按時完成 （ ） 3、基本完成 （ ） 4、未完成 （ ） 6 2013.3.6―2013.4.6 完成畢業(yè)設(shè)計說明書 1、提前完成 （ ） 2、按時完成 （ ） 3、基本完成 （ ） 4、未完成 （ ） 7 2013.4.7―2013.5.10 做最后修改和提交 1、提前完成 （ ） 2、按時完成 （ ） 3、基本完成 （ ） 4、未完成 （ ）  畢業(yè)設(shè)計（論文）評語及評分（指導(dǎo)教師專用） 學(xué)生姓名 宋琦 專業(yè)班級 機制D10 總 分 評 分 內(nèi) 容 評 分 等 級 好 較好 一般 差 應(yīng)用文獻資料和調(diào)研能力 分析與解決問題的能力（包括計算方法、數(shù)據(jù)處理等） 計算機能力（包括編程、數(shù)據(jù)、圖形及文字處理） 論文質(zhì)量（論點、論據(jù)、實驗分析、推理、深度等） 設(shè)計質(zhì)量（方案、技術(shù)路線、設(shè)計水平、圖面質(zhì)量等） 工作量、工作態(tài)度 技術(shù)經(jīng)濟分析能力（包括技術(shù)可靠性、經(jīng)濟合理性的分析評價） 創(chuàng)新 （包括創(chuàng)新意識、獨特見解） 寫作的規(guī)范性 指導(dǎo)教師評語： 該同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計期間，設(shè)計態(tài)度（端正、較好、尚可、較差），（能、基本能、不能）遵守畢業(yè)設(shè)計紀(jì)律和相關(guān)規(guī)定，（設(shè)計工作量（多、飽滿、較輕、不足），（完成、基本完成、沒用完成）相關(guān)的畢業(yè)實習(xí)和調(diào)研任務(wù)，（能較好地、尚能、不能）處理好畢業(yè)設(shè)計與工作實習(xí)的關(guān)系。 該同學(xué)（獨立、基本獨立、根據(jù)參考、不能獨立）完成畢業(yè)設(shè)計規(guī)定的任務(wù)。設(shè)計方案（正確、基本正確、尚正確、不夠正確），結(jié)構(gòu)（合理、較合理、尚合理、不夠合理）；圖面質(zhì)量（好、較好、一般、較差）；說明書的寫作（規(guī)范、較規(guī)范、尚規(guī)范、不夠規(guī)范），計算能力（好、較好、一般、尚可、較差）。 本設(shè)計已達到的標(biāo)準(zhǔn)為（優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格）。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注：各評語在相應(yīng)的檔次上畫上“√”。 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語及評分（主審教師專用） 學(xué)生姓名 宋琦 專業(yè)班級 機制D10 總 分 評 分 內(nèi) 容 評 分 等 級 好 較好 一般 差 總體設(shè)計方案 零部件設(shè)計方案 圖 紙 質(zhì) 量 和 有 關(guān) 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 視 圖 圖紙幅面 標(biāo)注 技術(shù)條件 標(biāo)題欄 明細欄 圖號 說 明 書 質(zhì) 量 格式的規(guī)范性 內(nèi)容的完整性 分析的正確性 深 度 創(chuàng) 新 其它（資料袋、裝訂要求等） 備注： 主審教師簽字： 注：各評語在相應(yīng)的檔次上畫上“√”。 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語及評分（答辯小組專用） 學(xué)生姓名 宋琦 專業(yè)班級 機制D10 總 分 評 分 內(nèi) 容 評 分 等 級 好 較好 一般 差 學(xué)生陳述清楚、精練、正確、邏輯性強 論文質(zhì)量（論點、論據(jù)、實驗分析、推理、深度、創(chuàng)新等） 設(shè)計質(zhì)量（方案、技術(shù)路線、設(shè)計水平、圖面質(zhì)量、創(chuàng)新等） 問題： 1、 2、 3、 答辯小組意見： 該同學(xué)設(shè)計方案（正確、基本正確、尚正確、不夠正確），結(jié)構(gòu)（合理、較合理、尚合理、不夠合理）；圖面質(zhì)量（好、較好、一般、較差）；說明書寫作（規(guī)范、較規(guī)范、尚規(guī)范、不夠規(guī)范）。在答辯中的陳述(清楚、較清楚、尚清楚、不夠清楚) ，對所提問題的回答（正確、基本正確、尚正確、不夠正確）， 對基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的基本掌握（好、較好、一般、尚好、較差），（已達到、未達到）畢業(yè)設(shè)計的要求。 答辯小組成員： 答辯小組組長 年 月 日 最 終 評 定 成 績 注：各評語在相應(yīng)的檔次上畫上“√”。 5 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 外把手零件 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 線切割中間方控 鑄鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控線切割 4835 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 通用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 定位夾緊 2 找中心線切割加工中間方孔12*12 專用夾具，游標(biāo)卡尺 600 0.2 0.2 2 1 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 外把手零件 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 銑上端面 鑄鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 通用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 定位夾緊 2 精銑上端面，保證尺寸7.0mm 專用夾具，游標(biāo)卡尺，深度尺 300 23.55 0.2 1 1 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 外把手零件 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 鉆Φ3的通孔， 鑄鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z3025 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 通用鉆床夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆Φ3mm的通孔 專用鉆床夾具，鉆頭，游標(biāo)卡尺 630 23.74 0.3 0.24 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 外把手零件 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 車外圓 鑄鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 鉆床、通用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 通過專用夾具，夾緊工件，車外圓，保證同心 專用夾具，游標(biāo)卡尺 300 26.56 0.4 0.29 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 工 藝 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 外把手零件 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 零件毛重（Kg） 零件凈重（Kg） 材料消耗定額 每臺產(chǎn)品零件數(shù) 每批數(shù)量 鑄鋼 鑄件 1 1 工 序 工 步 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 工藝裝備名稱及編號 工 時（分） 名稱及型號 編號 夾具 切削工具 量具、輔具 準(zhǔn)終 基本工時 10 鍛造 鍛床 20 熱處理:退火 時效爐 30 線切割加工方孔 4835 線切割機床、專用夾具 線切割鉬絲 游標(biāo)卡尺 40 銑上端平面 X51 銑床、專用夾具 A類可轉(zhuǎn)位面銑刀 游標(biāo)卡尺，深度尺 50 鉆3毫米的孔 Z3025 鉆床、專用夾具 3毫米鉆頭 游標(biāo)卡尺 60 車外圓 CA6140 車床、專用夾具 車刀 游標(biāo)卡尺 70 倒角，去毛剌 Z5140 鉆床、通用夾具 錐柄麻花鉆 內(nèi)徑百分尺 80 檢驗 內(nèi)徑百分尺游標(biāo)卡尺 90 防銹，入庫 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 畢業(yè)設(shè)計說明書 設(shè)計題目：外把手的工藝規(guī)程和機床夾具 設(shè)計者： 班級學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 2012年11月26日 誠 信 承 諾 我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文《外把手的工藝規(guī)程和機床夾具設(shè)計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 年 月 日 摘　要 畢業(yè)設(shè)計是在機械專業(yè)理論教學(xué)之后進行的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是對所學(xué)知識的一次總檢驗，是走向工作崗位前的一次實戰(zhàn)演習(xí)。其目的是，綜合運用所學(xué)課程的理論和實踐知識,設(shè)計一副完整的工藝分析與夾具設(shè)計訓(xùn)練、培養(yǎng)和提高自己的工作能力。鞏固和擴充機械專業(yè)課程所學(xué)內(nèi)容，掌握夾具設(shè)計與制造的方法、步驟和相關(guān)技術(shù)規(guī)范。熟練查閱相關(guān)技術(shù)資料。掌握夾具設(shè)計與制造的基本技能，如制件工藝性分析、工藝方案論證、工藝計算、加工設(shè)備選定、制造工藝、收集和查閱設(shè)計資料，繪圖及編寫設(shè)計技術(shù)文件等。 本設(shè)計主要對外把手進行工藝分析和夾具設(shè)計。結(jié)合公司實際生產(chǎn)要求和產(chǎn)品的特點，在廠原有的設(shè)計上，對工裝夾具進行了改進設(shè)計。本設(shè)計對外把手加工工藝進行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保證零件質(zhì)量與精度的前提下，選擇高生產(chǎn)率的加工工藝，降低生產(chǎn)成本，從而有效地節(jié)約了材料。本設(shè)計中使用計算機軟件進行了輔助設(shè)計，在保證高精度的同時簡化了傳統(tǒng)的繁瑣計算過程，使設(shè)計更為便捷。 關(guān)鍵詞　　夾具；加工工藝；輔助設(shè)計；CAD 目 錄 摘　要 3 一、序言 5 二、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 7 1．零件的作用 7 2．零件的工藝分析 7 三、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 8 1.選擇毛坯 8 2.確定機械加工余量及毛坯尺寸公差 8 3.設(shè)計毛坯圖 8 四、選擇加工方法，制定工藝路線 9 1.定位基準(zhǔn)的選擇 9 2.零件表面加工方法的選擇 9 3.制定工藝路線 10 五、工序設(shè)計 11 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 11 2.確定工序尺寸 12 六、確定切削用量及基本時間 13 1.工序40：粗銑上端面的切削用量及基本時間的確定 13 2.工序50：鉆φ3的孔的切削用量及基本時間的確定 14 七、夾具設(shè)計 15 八、設(shè)計小結(jié) 18 致 謝 19 九、參考文獻 20 一、序言 由于新中國成立以來機械制造領(lǐng)域和發(fā)達國家就很大的差距，人們對夾具的認識也不夠深刻，到后來我國經(jīng)濟的發(fā)展以及機械制造科技與世界的接軌，在夾具的使用與認知方面有了長足的進步，所以我覺得我們的夾具發(fā)展歷史可分為三個階段，第一個階段就是純手工化的階段，那個時候夾具只是一種單單為勞動者加工提供方便的工具，第二個階段人們意識到夾具的好處，除了之前的作用還將夾具大量運用到機床上進行定位夾緊等一些功能，簡化了加工步驟，降低了勞動強度，加強了產(chǎn)品的加工精度，第三個階段就是夾具和機床成為一體，成為人們加工產(chǎn)品過程中不可或缺的一部分。 在夾具方面國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80%左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20%左右。 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本； 2)能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3)能適用于精密加工的高精度機床夾具； 4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具； 5)采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率； 6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程； 夾具方面我覺得現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。 畢業(yè)設(shè)計的主要目的有兩個：一是讓學(xué)生掌握查閱查資料手冊的能力，能夠熟練的運用CAD進行夾具設(shè)計。二是掌握夾具設(shè)計方法和步驟,了解夾具的加工工藝過程。機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于： 〔1〕培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機械課設(shè)方面的理論知識。 〔2〕學(xué)習(xí)和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。 〔3〕使學(xué)生具有運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。 本書是夾具設(shè)計說明書，結(jié)合夾具的設(shè)計和制作，廣泛聽取各位人士的意見，經(jīng)過多次修改和驗證編制而成。為了達到設(shè)計的規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化和合理性，本人通過查閱多方面的資料文獻，力求內(nèi)容簡單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。其中附有必要的插圖和數(shù)據(jù)說明。 本書在編寫過程中得到了老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助,在此表示衷心的感謝。由于本人是應(yīng)屆畢業(yè)生,理論水平有限，實踐經(jīng)驗不足，書中難免有不當(dāng)和錯誤的地方，敬請各位老師與廣大讀者批評指正。 二、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1．零件的作用 題目所給的零件是外把手，直徑為3毫米的孔用來安裝連接件，這個孔無法在鑄造時實現(xiàn)，只能后加工，中間的方孔，無法達到這個公差，需要線切割加工，然后加工端面和外圓，這里都需要專用夾具來加工。另附零件圖圖紙（附錄一）。 2．零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知道原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。零件的材料為鑄鋼，ZG230-450H，鑄鋼性能優(yōu)良，但鑄鋼塑性較差、脆性高，不適合磨削。 以下是該零件需要加工的表面以及加工表面之間的相互位置要求： （1）上端面粗糙度為3.2，上端面到臺階的尺寸的尺寸公差為0.1； （2）孔Ф3的孔為10級精度，采用基孔制配合，粗糙度6.3； （3）中間方孔公差為0.1，粗糙度6.3； （4）外圓直徑Ф25，Ф30的粗糙度6.3，公差為0.1。 由上面分析可知，可以先中間方孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進行端面的銑削加工，保證臺階高度和粗糙度。其余所需要加工的部位均可以中間方孔作為加工基準(zhǔn)，再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 三、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 1.選擇毛坯 該零件選取的材料是鑄鋼，而且此零件外形較復(fù)雜，又屬于中批生產(chǎn)，若選砂型手工造型生產(chǎn)，則效率低，鑄件質(zhì)量差，也不宜采用費用高，生產(chǎn)周期長的鑄造復(fù)雜形狀毛坯的熔模鑄造，最后由《機械制造技術(shù)指南》表2-3（鑄造制造方法）確定采用砂型機器造型，它能滿足毛坯質(zhì)量要求。 2.確定機械加工余量及毛坯尺寸公差 （1）已知鑄造方法為砂型鑄造機器造型，零件圖最大輪廓尺寸為215×59×30mm，所以由《機械制造技術(shù)指南》表5-5（毛坯鑄件典型的機械加工余量等級）取機械加工余量等級為F級，查得RMA=1.5mm； （2）已知毛坯材料是灰鐵，且鑄造方法為砂型鑄造機器造型，所以查《機械制造技術(shù)指南》表5-1 （大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級），選取毛坯鑄件的公差等級為CT11，由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-3（鑄件尺寸公差） 取上下端面CT=1.5mm，左右端面CT=1.5mm， 3.設(shè)計毛坯圖 （1）確定拔模斜度 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》查出拔模斜度為2°。 （2）確定分型面 由于毛坯形狀前后對稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移，所以選前后對稱的中截面為分型面。 （3）毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后要做人工時效處理。 四、選擇加工方法，制定工藝路線 1.定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇可以考慮以下幾點要求： 1） 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)；如果在工件上有很多不須加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面的位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。 2） 如果必須首先保證某很重要表面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)以首先保證某重要表面的加工余量，均應(yīng)選擇表面作為粗基準(zhǔn)。 3） 如果需保證各加工面都有足夠的加工余量應(yīng)選加式余量較小的表面作為粗基準(zhǔn)。 4） 選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆冒口，習(xí)砂等缺陷，以便定位可靠。 5） 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)面，以免產(chǎn)生較大的位置公差。 粗基準(zhǔn)的選擇：本設(shè)計選左、右兩側(cè)面為主要定位粗基準(zhǔn)。首先加工兩端面。 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，根據(jù)零件形狀結(jié)構(gòu)和要求可知：中間方孔12*12的孔為設(shè)計基準(zhǔn)，為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選擇外形作為粗基準(zhǔn)，先加工此基準(zhǔn)孔，后面工序均以此基準(zhǔn)孔作為基準(zhǔn)。即遵循“基準(zhǔn)重合”原則。另也可以以端面作為加工基準(zhǔn)，作為粗基準(zhǔn)。前道工序保證產(chǎn)品外形尺寸，也可以進行粗基準(zhǔn)轉(zhuǎn)移。 2.零件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面有上端面、中間方孔，Ф3的小孔，外圓等，材料為鑄鋼。以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關(guān)資料，其加工方法選擇如下： （1）上端面的公差等級為IT8，表面粗糙度Ra6.3，需要進行粗銑和精銑； （2）Ф3的小孔公差為0.1，表面粗糙度Ra3.2，需要進行鉆孔； （3）中間方孔，公差為0.1，清角，只能線切割達到尺寸要求； （4）Ф25和Ф30的外圓，必須要經(jīng)過粗車，精車，才能達到要求； 3.制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用在普通銑床上加工上端面，配以夾具, 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。用小鉆床鉆孔，用專用夾具，除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 方案一： 10 鑄造毛坯 20人工時效熱處理 30 粗銑、半精銑上端面 40 鉆Ф3小孔銑、精銑右端面 50 線切割中間方孔 60 加工外圓 70去尖角毛刺 80檢驗合格，入庫 方案二： 10鑄造毛坯 20人工時效熱處理 30線切割中間方孔 40 粗銑、半精銑上端面 50 鉆Ф3小孔銑、精銑右端面 60 加工外圓 70去尖角毛刺 80檢驗合格，入庫 兩個方案的分析比較：兩方案都是先加工外形，而且都是同樣的工序，夾具數(shù)量也一樣多，但方案二是先把基準(zhǔn)面加工好，以此作為基礎(chǔ)，加工后道工序，定位基準(zhǔn)都是統(tǒng)一的，如此定位基準(zhǔn)精度較高，能夠符合零件加工精度要求，故選擇方案二中的工藝路線作為該零件的加工工序。 五、工序設(shè)計 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 （1）選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床 Ⅰ、工序30是加工中間方孔，由于是清角，必須采用數(shù)控線切割加工，才能保證精度，又能達到要求。做這個需要專用夾具加工。 Ⅱ、工序40是對產(chǎn)品上端面進行粗銑、半精銑等銑削加工，零件中批生產(chǎn)，對此平面要求很高，表面精度要求也高，需要對此工序進行專用夾具設(shè)計，選用X51型立式銑床。 Ⅲ、工序50是加工側(cè)面Ф3孔，采用專用夾具加工此孔，確保位置及孔直徑，選用Z3025搖臂鉆床； Ⅳ、工序60是加工外圓，保證尺寸及同心，選用專用夾具加工，根據(jù)零件外輪廓尺寸、形狀等，選用CA6140車床； （2）選擇夾具 加工端面和孔，均需采用專用夾具，本設(shè)計中只設(shè)計銑端面的夾具圖和鉆小孔的夾具圖。 （3）選擇刀具 Ⅰ.在銑床上加工的工序，銑削上下端面時，選用鑲齒三面刃銑刀；銑削槽時，選用鋸齒銑刀； Ⅱ. 在Z3025搖臂鉆床上加工的工序，選用莫氏錐柄麻花鉆；攻絲可以采用加工中心攻絲，速度快，效率高。 （4）選擇量具 本零件為中批量生產(chǎn)，一般盡可能采用通用量具，根據(jù)表面精度、尺寸和形狀等要求，參考有關(guān)手冊資料，選擇量具如下表： 工序 工序名稱 量具 30 加工中間方孔 游標(biāo)卡尺、粗糙塊 40 粗銑、半精銑上端面 游標(biāo)卡尺、粗糙塊 50 Ф3鉆孔 游標(biāo)卡尺、粗糙塊 60 車外圓 游標(biāo)卡尺、粗糙塊 2.確定工序尺寸 （1） 上下端面加工余量 加工 表面 工序單邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度/um 粗銑 精銑 粗銑 精銑 粗銑 精銑 上端面 1.5 0.5 7.50-0.46 7.00-0.3 12.5 6.3 （3）Ф30的外圓加工余量 工序 單邊加工余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度/um 粗加工 1.5 31+0.270 6.3 精加工 0.25 30+0.030 3.2 六、確定切削用量及基本時間 1.工序40：粗銑上端面的切削用量及基本時間的確定 （1）切削用量：本工序為粗銑下端面，所選刀具為鑲齒套式面銑刀，銑刀材料為高速鋼，銑刀直徑 d=80mm,寬度 L=36mm，齒數(shù)Z=10，根據(jù)《機械制造技術(shù)指南》表5-143 選擇銑刀的基本形狀。由于加工材料的 HBS 在 180-200之間，故選擇前角γo=7° ，主偏角kr=90°，后角αo=12°(周齒)，αo=8° （端齒），刀齒螺旋角β=15°。加工機床選用X51 型立式銑床。 Ⅰ.確定每齒進給量fz 根據(jù)立式銑床型號與主要技術(shù)參數(shù)，X51 型立式銑床的功率為4.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等；根據(jù)表5-144（高速鋼端銑刀、圓柱銑刀和盤銑刀加工時的進給量）查得粗銑下端面時每齒進給fz=0.15-0.30mm/z，現(xiàn)取 fz=0.30mm/z。 Ⅱ.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-148（銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)），銑刀粗加工時后刀面磨損限度=1.5-2.0mm；根據(jù)表5-149（銑刀平均壽命），銑刀耐用度T=180min Ⅲ.確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMz 根據(jù)表2-17（銑削時切削速度的計算公式）： 查得 Cv =18.9 ，qv=0.2 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.1 ，Pv=0.1， m=0.15 ，T=180min ，ap=1.3mm ，fz=0.30mm/z ，ae=15mm ，z=10 ，d=80mm ，kv=1.0 代入公式得 V= =132.6m/min n==527.6r/min 根據(jù)立式銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇X51型立式銑床主軸n=490r/min，則實際切削速度 V=123.2m/min，工作臺每分鐘進給量為 fMz=0.3×10×60=180mm/min 根據(jù)表 5-73（立式銑床工作臺進給量），選擇X51 型立式銑床 fMz=200mm/min，則實際的每齒進給量為fz= =0.30mm/z。 Ⅳ.校驗機床功率 根據(jù)銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩和功率的計算公式，求得X51 型立式銑床銑削時的功率為 Pc=  查得CF=30 ,xF=1.0 ，yF=0.65 ，uF=0.83 ，wF=0 ，qF=0.83 ，ap=1.3mm ， fz=0.30mm/z ，ae=15mm ，z=10 ，d=80mm ，n=490r/min ,kFc=0.63 FC==28.0N V=123.2m/min=2.05m/s Pc==0.0574kw X51 型立式鉆床主電動機的功率為4.5kw，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為fz=0.30mm/z,fMz=200mm/min,n=490r/min,V=2.05m/s (2)基本時間 根據(jù)銑削機動時間的計算公式），本道工序的基本時間為 Tf= )+(1～3)=1.3mm 式中l(wèi) =635mm l1=1.3mm l2 =1.3mm ae=15mm fMz=200mm/min Tf=×60×2=382.56s=3.67min. 2.工序50：鉆φ3的孔的切削用量及基本時間的確定 本工序主要進行鉆孔工步，根據(jù)零件外輪廓尺寸、形狀等，選用搖臂鉆床。主軸孔徑為48mm，電動機功率為7.5KW。 七、夾具設(shè)計 本專用夾具是工序40，加工上端面，和工序50，鉆φ3的孔專用夾具，所設(shè)計的夾具裝配圖及拆裝零件圖見附錄三。 夾具的有關(guān)說明如下： （1）定位方案： 工件以中間方孔作為定位基準(zhǔn)，采用支承板和定位板組合定位方案，兩個定位板限制了3個自由度，左右兩壓板和下模座限制了2個自由度，中間方銷限制了1個自由度，總共限制了6個自由度。 （2）定位元件的選擇： 1、左側(cè)定位板： 2、右側(cè)定位板： 3、調(diào)節(jié)壓板及螺釘： 調(diào)節(jié)支撐M8×40mm JB/T8026.4-1999 4、下定位柱： 5、移動壓板： （3）夾緊機構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求及工件結(jié)構(gòu)要求，采用螺旋壓板夾緊機構(gòu)，通過擰緊雙頭螺栓上側(cè)的螺母使螺釘下移，壓緊工件，實現(xiàn)夾緊，有效地提高了生產(chǎn)效率。夾緊機構(gòu)采用手動操作。夾緊力主要作用是防止工件在鏜削力作用下產(chǎn)生的傾覆和振動，手動螺旋夾緊是可靠的。 （4）夾具與機床連接元件： 采用與所選的銑床的主軸相配合的過度盤與機床主軸相連接，保證工件的孔的軸線與機床主軸的軸線的重合度要求。 （5）使用說明： 安裝工件時，將螺栓松開，壓板拿出，將產(chǎn)品沿方銷插入，兩側(cè)面定位板卡住產(chǎn)品寬度不動，繼續(xù)插入，產(chǎn)品四周壓住，然后擰緊螺栓即可將工件壓緊，工件安裝完畢。 （6）結(jié)構(gòu)特點： 該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠快速準(zhǔn)確地將零件裝夾完畢，有利于提高生產(chǎn)效率。 （7）夾緊力計算： 由夾緊方案可知，夾緊力與切削力垂直 Fj= Fc=9.81Cfcaxfc pf  CFC =92 ap =1mm f=0.06 Vc=2.5 FC K =1.2 Xfc=1 FC=0.75 nFC=0 KFc=1.2 算得 Fc =271N 又K=1.8 L=38 f1=0.1 H=58 可得Fj=868.7N 可知單螺栓夾緊機構(gòu)完全可以達到要求。 夾具結(jié)構(gòu)圖如下： 八、設(shè)計小結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計歷時一個月左右，從最初的領(lǐng)會畢業(yè)設(shè)計的要求，到對拿到自己手上的零件件的工藝與性能的分析計算，諸如對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析，對形狀的分析等，不斷地分析計算，對要進行設(shè)計的零件有了一個比較全面深刻的認識，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計的工藝方案。然后是對加工余量的計算，直到夾具總裝配圖的繪制，用時近一個月。在這段時間里，我進行了大量的計算：從工藝計算，到夾具的計算，再夾具零件的公差與計算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計算以及主要零部件強度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力。 致 謝 首先感謝學(xué)校及學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)，特別要感謝指導(dǎo)老師給我的指導(dǎo)，在設(shè)計和說明書的寫作以及實物制作過程中，我始終得到他的悉心教導(dǎo)和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了很大的提高與進步，對模具設(shè)計與制造的整個工藝流程也有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴(yán)謹(jǐn)求實的教學(xué)風(fēng)范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學(xué)理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學(xué)要求，端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我受益匪淺。 另外，還要感謝和我同組的其他同學(xué)，他們在尋找資料，解答疑惑，實驗操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。 最后，感謝所有給予我關(guān)心和支持的老師和同學(xué)使我能如期完成這次畢業(yè)設(shè)計。謝謝各位老師和同學(xué)！ 感謝學(xué)校對我這兩年的培養(yǎng)和教導(dǎo)，感謝學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)各位老師三年如一日的諄諄教導(dǎo)！ 九、參考文獻 1. 李益明 主編 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 機械工業(yè)出版社 2. 崇凱 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 化學(xué)工業(yè)出版社 3. 劉登平 主編 機械制造工藝及機床夾具設(shè)計 北京理工大學(xué)出版社 4. 王凡 主編 實用機械制造工藝設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社 5. 柯建宏 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 華中科技大學(xué)出版社 6. 都克勤 主編 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州人民出版社 7. 楊叔子 主編 機械加工工藝師手冊 機械工業(yè)出版社 8. 濮良貴，紀(jì)名剛.機械設(shè)計（第八版）.北京：高等教育出版社 9. 鄒慧君 機械原理 第二版 北京：高等教育出版社 10. 于向軍，趙德銘 機械基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社 11. 崔占全，邱平善 機械工程材料 ， 哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社 12. 鞏云鵬、田萬祿等主編，機械設(shè)計課程設(shè)計 沈陽：東北大學(xué)出版社 13. 侯志楠. 淺析機械制造技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢 14. 徐鴻本. 機床夾具設(shè)計手冊[M].遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 15. 張捷. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M] . 西南交通大學(xué)出版社 16. 陳明，機械制造工藝學(xué)，北京，機械工業(yè)出版社 17. 華茂發(fā)，謝騏，機械制造技術(shù)，北京，機械工業(yè)出版社 18.陳錦昌．計算機工程制圖[M]．廣州：華南理工大學(xué)出版社 19.李柱．互換性與測量技術(shù)[M]．北京： 高等教育出版社 20.溫松明主編. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ). 第2版. 長沙：湖南大學(xué)出版社. 1998. 4~5 21.劉朝儒 彭福蔭 高政一主編. 機械制圖. 第3版. 北京：高等教育出版社.2001 21.張代東主編. 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