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機 械 制 造 技 術 基 礎
課 程 設 計 說 明 書
設計題目： 制定星輪的加工工藝，
設計銑端面的銑床夾具
設 計 者：
班 級：
學 號
指導教師：
機械設計制造及其自動化系
2
機械制造工藝及夾具課程設計任務書
設計題目：制定星輪的加工工藝，設計銑距中心軸24.3mm的平面的銑床夾具
設計要求：大批量生產(chǎn) 手動夾緊 通用工藝裝備
設計時間： 2008.9.11~2008.12.29
設計內容：1、熟悉零件圖；
2、繪制零件圖（一張）；
3、繪制毛坯圖（一張）；
4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）；
5、繪制夾具總裝圖；
6、繪制夾具零件圖；
7、說明書
班 級：
學 生：
指導教師：
2008年12月25日
目錄
序言 3
一、零件的分析 4
零件的作用 4
零件的工藝分析 4
二 . 確定生產(chǎn)類型 4
三 .確定毛坯 4
四.工藝規(guī)程設計 5
(一)選擇定位基準： 5
（二）制定工藝路線 5
（三）選擇加工設備和工藝設備 5
(四）機械加工余量、工序尺寸及工時的確定 6
五、 夾具設計 7
(一)問題的提出 8
(二)夾具設計 8
3.定位誤差分析 9
4鉆床夾具的裝配圖見附圖 9
參考文獻： 9
序言
機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。
由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指導。
一、零件的分析
零件的作用
題目所給的零件是星輪。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。
零件的工藝分析
零件的材料為45號鋼，且零件內有較大的孔徑，故應先進行鍛造成型，再進行相關的機加工，最后進行熱處理。
二 . 確定生產(chǎn)類型
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領為5000件/年，零件的質量是0.4Kg/個，查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》3頁表1-3和1-4，可確定該星輪生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。
三 .確定毛坯
1 確定毛坯種類：零件材料為45鋼。考慮零件在運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鍛件毛坯。
2 確定鍛件公差和加工余量及分形面形狀：
《機械制造技術基礎課程設計指導教程》33頁表2-10和2-11，確定鍛件的長度、寬度、高度及厚度公差，再依據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指導教程》表2－13和表2－14確定鍛件的機加工余量，分型面選擇在長度為mm處（如鍛件圖所示）。
3繪制鍛件零件圖：（附零件圖）。
星輪鍛造毛坯尺寸公差及及加工余量 單位(mm)
項目
及加工余量(單邊)
尺寸公差
備注
厚度61
表2-11
1.52.0 取(1.5)
表2-13
寬度45
表2-10
1.52.0 取(1.8)
表2-13
寬度40
表2-10
1.52.0 取(1.8)
表2-13
寬度64
表2-10
1.52.0 取(1.8)
表2-13
孔徑28
表2-10
2.0
表2-14
厚度14
表2-11
1.52.0 取(1.5)
表2-13
注:備注中所選表格皆來自機械制造技術基礎課程設計指導教程》
四.工藝規(guī)程設計
(一)選擇定位基準：
1 粗基準的選擇：以零件的又端面為主要的定位基準。
2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準。
（二）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要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性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，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》9頁表1－6、1-7、1-8，選擇零件的機械加工方法及工藝路線方案如下：
1.粗車兩端面
2.半精車兩端面
3.靜車兩端面
4.車外表面
5.中心孔加工（鉆、擴，粗鉸、精鉸）
6.開三個的槽
7. 銑16mm的鍵槽及槽
8. 銑的三個大端面(粗銑和精銑)
9. 摩的三個大端面
10.鉆三個mm的孔
11.擴三個mm的孔至的孔
12.熱處理.
13.校正.
14.清洗.
15終檢.
（三）選擇加工設備和工藝設備
1 機床的選擇：
工序080為銑的三個大端面(粗銑和精銑)，可采用X60臥式銑床。
工序090為摩的三個大端面,可采用M315磨床.
2 選擇夾具：該星輪的生產(chǎn)綱領為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。
3 選擇刀具：由于工序080和工序090 所加工的端面為特殊形狀端面用一般的刀具加工較為困難,故用專用成型銑刀(材質為高速鋼)和磨刀.
4選擇量具：專用量具
5其他：
(四）機械加工余量、工序尺寸及工時的確定
工序080
以右端面和內壁為粗基準，分別粗銑和精銑加工端面。
1. 加工條件
工件材料：45鋼,鍛造。
加工要求：粗銑和精銑加工端面
機床：X60臥式銑床。
刀具：專用成型刀具,高速鋼,三刃尺,刀具輪廓直徑。
2.確定粗銑端面最大加工余量和進給量：依據(jù)經(jīng)驗得粗銑應留下2mm左右的加工余量；
確定進給量f:根據(jù)<<機械制造技術基礎課程設計指導教程>>P101表5-7，當?shù)稐U最大直徑尺寸為,ap5mm,工件距中心軸距離為26.3mm以及銑床功率P在5~10kw之間,夾具剛度為中等時， =。取=0.12 .
3.確定精銑端面加工余量和進給量:有經(jīng)驗得精銑的加工余量為0.01mm依據(jù)<<機械制造技術基礎課程設計指導教程>>P101表5-8,可知,取
4.計算銑削速度：
依據(jù)<<機械制造技術基礎課程設計指導教程>>P102表5-9銑削速度為V=37m/min.
5.確定機床主軸轉速；
所以依據(jù)表4-18設定
6.計算切削工時：
工序090:
磨削三個端面
1. 選擇磨刀
專用磨刀,輪廓直徑
2.選擇磨削進給量
查<<機械制造技術基礎課程設計指導教程>>表5-36
３.計算工時
由于磨削加工的工時很短可忽略不計只需計算專配時間故
由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。
五、 夾具設計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序080——銑的三個大端面(粗銑和精銑)。本夾具將用于臥式銑床，刀具為專用高速鋼銑刀.
(一)問題的提出
本夾具是用來銑和磨三個距中心軸24mm互成120°C的端面,零件圖中端面的寬度有公差要求,且三個端面都有粗糙度要求.這幾道工序包含粗加工和精加工,因此本工序加工時既要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,又要精度也有一定要求。
(二)夾具設計
1定位基準選擇
由于端面的寬度有公差要求,因此應以星軸的軸孔為主要定位基準.右端面為輔助定位基準,另外為了防止工件轉動，為限制次自由度，應該以健限制工件旋轉，另輔助一左端面為輔助定位，防止工件水平移動，用螺母和缺口墊片定位,同時用快速夾緊機構加緊防止水平定位的變化,因此為了滿足這些定位要求，設計如裝配圖所示的結構，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。.
2.切削力及夾緊力計算
(1).計算切削力
刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=20mm. Z=3
=3825N
校核定位銷：
(2).計算夾緊力
由于銑端面的力主要是切削力，軸向力比較小，快速加緊機構提供夾緊力滿足要求。故不需校核。
3.定位誤差分析
夾具的主要定位元件為22孔的定位銷
基準移位誤差，由于定位心軸和銷都有制造誤差. 為工件裝卸方便，孔與軸間還有最小間隙, 但可在對刀時補償故=0.013
滿足自由公差要求。
4鉆床夾具的裝配圖見附圖
參考文獻：
[1]：機械制造技術基礎課程設計指導教程 主編 鄒青 出版：機械工業(yè)出版社
[2]：互換性技術與測量 出版：中國計量出版社
[3]：機床夾具設計手冊（第三版） 上?？茖W技術出版社
[4]：切削用量手冊
[5]：機械制造技術基礎 出版：高等教育出版社 張世昌等主編
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