操縱手柄(135調(diào)速器)加工工藝及銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)【40元一套課設(shè)含CAD高清圖紙和文檔】
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機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目: 操縱手柄及相關(guān)工序夾具的設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 者: 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)老師: 目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書一、序言二、零件分析2.1零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型2.2零件的作用2.3零件的加工工藝分析三、毛坯成形工藝方案設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的成形方法 3.2確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差3.3確定毛坯的熱處理方式 四、機(jī)械加工工藝規(guī)程工藝4.1基準(zhǔn)的選擇 4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 4.1.2 精基準(zhǔn)的選擇4.2確定加工余量及工序尺寸4.3制訂工藝路線 4.4確定切屑用量及基本工時(shí)五、夾具方案設(shè)計(jì)5.1確定定位方案5.2夾緊力計(jì)算5.3定位誤差計(jì)算六、總結(jié)心得七、參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)“操縱手柄”零件機(jī)械加工工藝規(guī)程(大批量)設(shè)計(jì)要求:1、未注圓角R23 2、去毛刺 3、材料45鋼設(shè)計(jì)內(nèi)容:1、熟悉零件圖, 2、繪制零件圖1張, 3、繪制毛坯圖1張, 4、編寫工藝過程卡1張和工序卡片2張, 5.、夾具設(shè)計(jì)裝配圖1張, 6、主要零件圖1張, 7、課程設(shè)計(jì)說明書1份。一、 序言 設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程以及全部專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是對(duì)我們各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是我們?cè)谧哌M(jìn)社會(huì)工作崗位前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言,我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力。 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是制訂操縱手柄加工工藝規(guī)程。詳細(xì)討論操縱手柄從毛坯到成品的機(jī)械加工工藝過程,分析總結(jié)操縱手柄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要加工表面,并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程;針對(duì)操縱手柄零件的主要技術(shù)要求,設(shè)計(jì)先端面用的銑床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識(shí),解決實(shí)際生產(chǎn)問題的目的。由于個(gè)人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指教。 二 零件分析2.1 零件的生產(chǎn)綱型領(lǐng)及生產(chǎn)類 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中,操縱手柄的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年。生。產(chǎn)類型是企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。操縱手柄輪廓尺寸小,屬于輕型零件。因此,按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系確定,該零件的生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。 2.2 零件的作用 課程設(shè)計(jì)題目給定的零件是車床操縱手柄,屬于板塊類零件,是機(jī)床操縱桿上的一個(gè)零件,該零件的功用是傳遞扭矩。工人操縱手柄即可使操縱桿獲得不同的轉(zhuǎn)動(dòng)位置,從而使機(jī)床主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 2.3 零件的加工工藝分析 該零件主要有平面、孔和鍵槽,是一個(gè)形狀比較簡(jiǎn)單的零件。 以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆10的孔,鉆12H8的孔,銑16mm8mm的槽。 以18 mm外圓為中心加工24表面和孔,鉆9H7,鉆16H7的孔。 有以上的分析可知,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于夾具加工另一組表面,并保證它們的精度。三、毛坯成形工藝方案設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的成形方法 操縱手柄是一種常用的傳動(dòng)件,要求具有一定的強(qiáng)度。零件材料采用45鋼。由于零件成批生產(chǎn),輪廓尺寸不大,形狀也不復(fù)雜,考慮到其運(yùn)用場(chǎng)合,選擇毛坯為鍛造成型。并且該零件年產(chǎn)量為5000件/年,采用模鍛比較合適,故可采用模鍛成形。此外應(yīng)盡可能選擇各種已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗(yàn)工件。 3.2確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 參考金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì),鋼質(zhì)模鍛件的公差及機(jī)械加工余量按GB/T 12362-2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及加工余量,應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。此處參考書金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)(1) 24外圓的毛坯余量由表2-10得雙邊余量41mm,取單邊3.5mm,毛坯尺寸 mm,(2) 24外圓端面的毛坯余量由表2-10得單邊41mm,取3.5mm,毛坯尺寸 mm,(3) D兩端面及螺紋孔端面的毛坯余量由表2-20得雙邊余量 mm,取單邊3.5mm,毛坯尺寸分別為 mm和 mm。(4) 所有孔的毛坯尺寸均為實(shí)心。3.3確定毛坯的熱處理方式 鋼質(zhì)齒輪毛坯經(jīng)鍛造后應(yīng)安排正火,以消除殘余的鍛造應(yīng)力,并使不均勻的金相組織通過重結(jié)晶得到細(xì)化、均勻的組織,從而改善加工性。四 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基面選擇得正確合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高。否則,加工過程中會(huì)問題百出,甚至造成零件大批量報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 18的外表面不需要加工,選擇為粗基準(zhǔn)加工24外圓,選擇20外圓面作為粗基準(zhǔn),加工尺寸為18的端面。4.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的中和問題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí),因該進(jìn)行尺寸換算。選擇24外圓中心線和端面以及D面作為精基準(zhǔn) 。 4.2 確定機(jī)械加工方法和余量及工序尺寸根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸如下: 1. 12 mm的孔: 毛坯為實(shí)心,而12 mm第5章 銑鍵槽夾具的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工序:銑8槽的夾具的設(shè)計(jì)5.1 問題的提出本夾具要用于銑8槽的設(shè)計(jì)夾具精度等級(jí)為IT12級(jí),粗糙度為15.5。本道工序只銑一下即達(dá)到各要求,因此,在本道工序加工時(shí),我們應(yīng)首先考慮保證銑8槽的設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)的各加工精度,如何提高生產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。5.2 夾具設(shè)計(jì)5.5.1 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理,否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?;鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求,從保證零件的加工精度要求出發(fā),合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求,也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求,所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高加工精度。16外圓和其兩端面都已加工好,為了使定位誤差減小,選擇已加工好的16外圓和其端面作為定位精基準(zhǔn),來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具,以兩銷和兩已加工好的16外圓的端面作為定位夾具。 為了提高加工效率,縮短輔助時(shí)間,決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。5.5.2切削力和夾緊力計(jì)算(1)刀具: YG6銑刀機(jī)床: 銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系數(shù) z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí),須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中:為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 (2)夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘: 公稱直徑d=20mm,材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限: 極限應(yīng)力幅:許用應(yīng)力幅:螺釘?shù)膹?qiáng)度校核:螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=5.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核: 滿足強(qiáng)度要求,夾具安全可靠, 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力5.3零件加工誤差分析工件在車床夾具上加工時(shí),加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。如夾具圖所示,在夾具上加工時(shí),尺寸的加工誤差的影響因素如下所述:注:V型塊夾角=90?;鶞?zhǔn)位移誤差:工件以外圓柱面在V型塊定位,由于工件定位面外圓直徑有公差D,因此對(duì)一批工件來(lái)說,當(dāng)直徑由最小DD變大到D時(shí),工件中心(即定位基準(zhǔn))將在V型塊的對(duì)稱中心平面內(nèi)上下偏移,左右不發(fā)生偏移,即工件由變大到,其變化量(即基準(zhǔn)位移誤差)從圖(a)中的幾何關(guān)系退出:Y=基準(zhǔn)不重合誤差:從圖(b)中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,假設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng),當(dāng)工件直徑由最小DD變到最大D時(shí),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為,即基準(zhǔn)不重合誤差B=。從圖(c)中可知,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即,上述方向由a到a與定位基準(zhǔn)變到的方向相反,故其定位誤差D是Y與B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即滿足要求5.4確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設(shè)計(jì)的基本要求(1)應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性?shī)A具體上的重要表面,如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面,應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?,它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定,鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理,焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。(2)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng),夾具體應(yīng)有足夠的壁厚,剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。(3)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性?shī)A具體一般外形尺寸較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且各表面間的相互位置精度要求高,因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性,應(yīng)做到裝卸工件方便,夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下,應(yīng)盡量能減輕重量,縮小體積,力求簡(jiǎn)單。(4)應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過程中,切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍,如不及時(shí)排除,切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度,切屑的拋甩可能纏繞定位元件,也會(huì)破壞定位精度,甚至發(fā)生安全事故。因此,對(duì)于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況,可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間:對(duì)于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況,一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。(5)在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí),夾具的重心應(yīng)盡量低,支承面積應(yīng)足夠大,安裝基面應(yīng)有較高的配合精度,保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空,大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸,然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于操作,降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殓M床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)榫娗邢饔嗔啃?,切削力小,所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。11參考文獻(xiàn) 1 劉德榮,組合夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的初步探討,組合夾具,1985. (1)2 孫已德,機(jī)床夾具圖冊(cè)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1984:20-23。3 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室,機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M,貴陽(yáng):貴州任命出版社,1983:42-50。4 劉友才,機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992 。5 孟少龍,機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991。6 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)修訂組,金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1979。7 李洪,機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990。8 馬賢智,機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)M,北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994。9 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì),金屬切削手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1984。10 周永強(qiáng),高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)M,北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社,2002。11 薛源順,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(第二版) M,機(jī)械工業(yè)出版社,2003.112 余光國(guó),馬俊,張興發(fā),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M,重慶:重慶大學(xué)出版社,1995。13 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1980。14 李慶壽,機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)M,銀州:寧夏人民出版社,1991。15 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術(shù)測(cè)量M,中國(guó)計(jì)量出版社,2000:9-19。16 哈爾濱工業(yè)大學(xué),哈爾濱市教育局,專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造,黑農(nóng)江人民出版社,1979.12 17 樂兌謙,金屬切削刀具,機(jī)械工業(yè)出版社,2005:4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971致謝在本文完成之際,首先向我最尊敬的導(dǎo)師老師致以最誠(chéng)摯的敬意和最衷心的感謝。幾個(gè)月以來(lái),他不遺余力地對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行了指導(dǎo)。在我畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間,無(wú)論在學(xué)習(xí)還是在生活上,恩師都給予了我無(wú)微不至的關(guān)懷。他以其淵博的知識(shí),寬厚的胸懷、無(wú)私的敬業(yè)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和開拓進(jìn)取的精神激勵(lì)著我,并言傳身教,身體力行地不斷培養(yǎng)我獨(dú)立思考,深入探索,解決實(shí)際問題的能力,使我受益匪淺。老師給與了該設(shè)計(jì)關(guān)鍵性的技術(shù)指導(dǎo),并指明了研究的方向,雖然平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中,特別在說明書的撰寫和修改上給予了我悉心的指導(dǎo),特此向老師表示衷心的感謝和敬意!畢業(yè)設(shè)計(jì)雖已完成了,但由于知識(shí)水平的局限,實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏,設(shè)計(jì)還存在許多不足,有很多地方需要改進(jìn)。對(duì)于這些不足,我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補(bǔ)充和完善,讓自己成為對(duì)社會(huì)作更多的貢獻(xiàn),成為有用之才。此外還要感謝那些給予過我關(guān)心、幫助的老師和同學(xué),正是有了大家的關(guān)懷、鼓力和我自己的努力,此設(shè)計(jì)才得以順利完成。13
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