支架(滑閥) (2)

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1、機械制造工藝學與機床夾具設(shè)計課 程 設(shè) 計設(shè)計題目： 設(shè) 計 者： 所在班級： 指導教師： 提交日期： 安徽農(nóng)業(yè)大學工學院目錄機制工藝課程設(shè)計任務書 3頁第1章 零件分析4頁 1.1 零件的作用4頁1.2 零件的工藝分析4頁1.3 確定零件的生產(chǎn)類型5頁第2章 確定毛坯、繪制毛坯簡圖6頁2.1 選擇毛坯6頁2.2 選擇定位基準6頁2.3 繪制撥叉鍛造毛坯簡圖7頁第3章 工藝規(guī)程設(shè)計8頁3.1 定位基準的選擇8頁3.2 擬訂工藝路線8頁3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用11頁3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定12頁3.5 切削用量的計算14頁3.6 時間定額的計算16頁第4章 專用鉆床夾具設(shè)計

2、20頁4.1 夾具設(shè)計任務20頁4.2 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖20頁4.3 繪制夾具裝配總圖22頁4.4 夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術(shù)要求22頁第5章 設(shè)計總結(jié)23頁參考文獻 24頁附件25頁11機制工藝課程設(shè)計任務書一、課程設(shè)計任務書課程編號課程名稱機制工藝與夾具課程設(shè)計周數(shù)3論文（設(shè)計）進度安排指導教師布置課程設(shè)計任務。明確設(shè)計任務，閱讀設(shè)計任務書和指導書，收集、借閱有關(guān)資料、手冊。對零件進行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖。制定機械加工工藝路線，選擇定位基準。選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量。畫出毛坯圖，填寫工

3、藝過程卡及工序卡。針對指定的一道工序，確定該工序夾具設(shè)計方案，選擇定位元件，計算所需夾緊力，選擇夾緊方案。繪制夾具裝配圖。繪制夾具零件圖。整理設(shè)計說明書。答辯、評定成績。具體設(shè)計方法、步驟見機械制造工藝學與機床夾具設(shè)計課程設(shè)計指導書和機械制造工藝學教材。另外主要參考書目：1機床專用夾具圖冊2機械制造裝備設(shè)計3機械制造工藝設(shè)計簡明手冊4機械制造工藝學課程設(shè)計指導書5實用機械加工手冊6實用機械加工工藝手冊論文（設(shè)計）內(nèi)容一、設(shè)計題目與要求支架（滑閥）的機械加工工藝規(guī)程及銑底面夾具設(shè)計。年產(chǎn)量為中批生產(chǎn)。（零件參考圖附后）二、設(shè)計內(nèi)容1對零件進行工藝分析，畫零件圖；2確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖

4、；3制定零件的機械加工工藝路線，填寫機械加工工藝過程卡；4對指定工序，選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫機械加工工序卡；5對指定工序進行機床夾具設(shè)計計算和機構(gòu)設(shè)計，畫夾具裝配圖；6對夾具的一個零件設(shè)計零件圖；7編寫設(shè)計計算說明書。要求設(shè)計工作要求提交：1零件圖 1張（A4）2毛坯圖 1張（附在說明書里）3機械加工工藝過程卡 4機械加工工序卡 5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張（根據(jù)實際情況選擇A3或者A2圖紙繪制）6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張（根據(jù)實際情況選擇A4或者A3圖紙繪制）7課程設(shè)計說明書 1份 所有資料最終用檔案袋裝好上交。二、設(shè)計題目與要求如下圖所

5、示支架（滑閥）零件，材料為45#鋼，毛坯為精鑄件，試編制零件的機械加工工藝規(guī)程及設(shè)計加工支架銑底面的銑床夾具。零件圖第1章 零件分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是滑閥支架，它的主要作用是固定，使滑閥使用過程中牢固可靠。零件上的4-6.5孔用螺栓固定在底座上，滑閥用10的定位銷固定在支架上，使其在工作時不會引起偏差。 1.2 零件的工藝分析由零件圖1.1可知，其材料為45#鋼。該材料具有足夠的強度、剛度和韌性，適用于承受彎曲應力和沖擊載荷作用的工作條件。滑閥支架共有4組加工表面，分析如下：（1）2-10孔（2）支架底面（3）14槽（4）4-6.5沉頭孔此零件外形較小，圖中除2-10孔，公差

6、要求較嚴格外，其它加工面公差要求較低，并且無位置度要求，但是為了滿足裝配性能，根據(jù)現(xiàn)場實際，在加工過程中要制定工藝基準，并制定出工藝公差，利用工藝基準來加工后續(xù)工序。 圖1.1（零件圖）1.3 確定零件的生產(chǎn)類型滑閥支架材料為灰鑄鐵，零件年產(chǎn)量為中批生產(chǎn)。 第2章 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1 選擇毛坯零件的輪廓尺寸不大，故可采用精鑄件，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮也是應該的。2.2 選擇定位基準定位基準的選擇是工藝規(guī)程制訂中的重要工作，它是工藝路線是否正確合理的前提。正確與合理的選擇定位基準，可以確保加工質(zhì)量，縮短工藝過程，簡化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)率。（1）粗基準的選擇：對于

7、零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對于有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做粗基準。因為銑底面時要保證520.1，所以以2-R10外圓表面為粗基準。（2）精基準的選擇：精基準的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時，主要應該考慮基準重合、基準統(tǒng)一等問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。精基準選擇為底面及4-6.5孔。 2.3選擇加工方法（1）平面的加工平面的加工方法很多，有車、刨、銑、磨、拉等。對于本支架，底端面的粗糙度要求Ra10um，精度要求較低。故選擇端銑加工方式。（2）孔的加工孔的加工方式有鉆、擴、鏜、拉、磨等。

8、對于本支架，4-6.5的孔為沉頭孔，所以選用鉆床加工的方式。2-10的孔，由于精度要求較為嚴格，因此選用立式銑床鉆銑加工。（3）槽的加工槽的加工方式有銑、磨、電火花等。對于本支架，考慮到經(jīng)濟性的要求，選用銑床加工。 2.4 擬訂工藝路線工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的總體布局，包括：確定加工方法，劃分加工階段，決定工序的集中與分散，加工順序的安排，以及安排熱處理、檢驗及其他輔助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人的勞動強度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等。因此，制訂工藝路線的出發(fā)點，應當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

9、定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，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。 （1）工藝路線方案一工序 鉆鉸2-10孔。工序 粗精銑底面A。工序 鉆底面4-6.5孔。工序 鉆底面4-10.5沉頭孔。工序 粗精銑槽保證。工序 檢查。（2）工藝路線方案二工序 粗精銑底面A。工序 鉆底面4-6.5孔。工序 鉆底面4-10.5沉頭孔。工序 鉆鉸2-20孔。工序 粗精銑槽保證。工序 檢查（3）工藝路線方案三工序 粗精銑底面A。工序 粗精銑槽保證。工序 鉆鉸2-20孔。工序 鉆底面4-10.5沉頭孔。工序 鉆底面3-11孔。工序 檢查。上

10、述三個工藝方案的特點在于：方案一是先加工出2-10孔，再以其為基準，加工出底面，而后以底面為基準，加工底面4-6.5孔及槽。方案二是先加工出底面，再以底面為基準，加工出底面4-6.5孔，2-10孔及槽，這種方案基準統(tǒng)一。方案三是先加工出底面，再以底面為基準，加工出槽及2-10孔，最后以槽與10做定位基準加工4-6.5孔。三種方案相比較，可以看出，方案一中，先以毛坯底面為粗基準，加工出2-10孔，再以2-10孔為基準加工底面，而后又以底面為基準，加工另外兩組尺寸，由于中間變換了定位基準，不利于基準統(tǒng)一原則。方案二，先加工出底面，后續(xù)加工都已底面定位，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。而方案

11、三也存在與方案一同樣的弊端。因此，我們選用方案二做為滑閥支架的加工路線：工序 以兩個R10外毛坯面做為粗基準，粗精銑底面A。選用X53立式銑床及專用夾具加工。工序 以底面為基準，側(cè)邊采用輔助支撐，加工底面上4-6.5孔，其中2個孔做為后續(xù)工藝定位孔，按工藝尺寸加工。選用Z3040鉆床及專用鉆模。工序 以一面兩銷定位，鉆銑2-10孔。選用X53立式銑床及專用夾具加工。工序 以底面及2-6.5孔，一面兩銷定位，加工槽。選用X63臥式銑床及專用夾具加工。工序 終檢。 2.5 確定加工余量及毛坯尺寸 “滑閥支架”零件材料為灰鑄鐵，硬度HB163-229HBW，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用精鑄件毛坯。根據(jù)上

12、述資料及加工工藝，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：（1）底面根據(jù)機械制造工藝學與機床夾具設(shè)計表6-3，鑄件最大尺寸100，確定底面毛坯機械加工余量為1.5mm。粗精銑一次加工完成到尺寸。（2）4-6.5為沉頭孔，加工時按工藝尺寸加工，直接在零件上鉆鉸完成。（3）槽根據(jù)手冊表5-5，確定毛坯余量0.9mm。粗精銑一次完成。（4）2-10孔根據(jù)手冊表5-58，先用鉆頭鉆孔至9，再用10鏜刀加工。 2.6 工序設(shè)計（1） 選擇加工設(shè)備選擇加工設(shè)備即選擇機床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點，選擇了加工方法，因此機床的類型也隨之確定。至于機床的型號，主要取決于現(xiàn)場的設(shè)備情

13、況。若零件加工余量較大，加工材料又較硬，有必要校驗機床功率。初步選擇各工序機床如下：1） 工序 銑底面：XK7150數(shù)控銑床2） 工序 加工底面上4-6.5沉頭孔。機床：Z3040鉆床3） 工序 加工槽：X63臥式銑床4） 工序 鉆鏜2-10孔：X53立式銑床3.7.2 選擇夾具對于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機床家具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，也可部分采用通用家具。本機械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機床家具，需專門設(shè)計、制造。3、刀具選擇在操縱桿的加工中，采用了銑、鉆、鏜、等多種加工方式，與之相對應，初選刀具的情況如下：1） 工序 銑底面：采用面銑刀刀柄及立裝式立銑刀

14、，刀具直徑160。工序 加工底面上4-6.5沉頭孔：鉆頭選取高速鋼鉆頭，直徑10.5，鉸刀選取高速鋼機用鉸刀11H92） 工序 鉆鏜2-10孔：采用鉆鏜的形式，先用9高速鋼鉆頭鉆出底孔，再用10鏜刀精加工。工序 加工槽：選用可調(diào)式三面刃銑刀，直徑120,刀片767，加工鑄鐵件。 2.7 確定切削用量和基本時間工序 銑底面（1）加工條件工件材料：精鑄件加工要求：粗精銑底面A。機床：XK7150數(shù)控銑床。刀具：采用面銑刀刀柄及立裝式立銑刀，刀具直徑160。（2）計算切削用量毛坯加工余量為1.5mm左右，Vc選60m/min，f=0.3 mm/r。（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n=VcX1000 XDc=6

15、0x1000 3.14x160=119r/min按機床說明書，與119r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為95r/min所以實際切削速度v=47.728r/min（4）計算切削工時t =4.2min工序 以底面為基準，側(cè)邊采用輔助支撐，加工底面上4-6.5沉頭孔。（1）加工條件工件材料：精鑄件。加工要求：鉆4-6.5孔。機床：Z3040鉆床。刀具：鉆頭選取高速鋼鉆頭，直徑6，鉸刀選取高速鋼機用鉸刀6.5H9（2）計算切削用量 先用6鉆頭鉆底孔。根據(jù)組合機床切削用量計算表111選取f=0.20mm/r,v=20m/min所以n=1000v D=1000x20 3.14x10.5=606r/min按機床選取

16、n=630r/min實際切削速度v=20.77 m/min 用6.5H9鉸刀進行鉸孔根據(jù)組合機床切削用量計算表6,選取f=0.5 mm/r,v=6m/min所以n=1000v D=1000x6 3.14x11.=173.7r/min按機床選取n=200r/min實際切削速度v=6.9 m/min（3）計算切削工時鉆削一孔：t= 0.72min鉸削一孔：t= 1.8min總切削時間：0.72x3+1.8x3=7.5min根據(jù)孔4-6.5做沉頭孔4-10.5.工序 以一面兩銷定位，鉆鏜2-20孔（1）加工條件工件材料：精鑄件。加工要求：鉆銑2-10孔。機床：X53立式銑床。刀具：采用鉆鏜的形式，先

17、用9高速鋼鉆頭鉆出底孔，再用10鏜刀精加工。 先用9鉆頭鉆底孔根據(jù)組合機床切削用量計算表911，選取f=0.2 mm/r,v=40m/min所以n=1000v D=1000x40 3.14x19.=670 r/min按機床選取n=600r/min實際切削速度v=35.796m/min 用20成型鏜刀進行鏜孔根據(jù)組合機床切削用量計算選取f=0.15mm/r,v=70m/min所以n=1000v D=1000x70 3.14x20.=581r/min按機床選取n=600 r/min實際切削速度v=37.68 m/min（2）計算切削工時鉆削時間：t =2.3 min鉸削時間：t =1.2 min總切削時間：t=3.5 min工序 以底面及11孔，一面兩銷定位，加工36槽。（1）加工條件工件材料：HT200，鑄件。加工要求：銑36槽。機床：X63臥式銑床。刀具：選用可調(diào)式三面刃銑刀，直徑120,刀片767，加工鑄鐵件。（2）計算切削用量根據(jù)組合機床切削用量計算表911,選取Vc=60m/min,f=0.2 mm/r確定機床轉(zhuǎn)速n=VcX1000 XDc=60x1000 3.14x120=159.2r/min按機床說明書，與212.3 r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為150 r/min所以實際切削速度v=56.52 m/min（3）計算切削工時，t=4min工序 檢查