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課 程 設 計
題 目： 支架零件工藝工裝設計
院： 應用技術學院
專業(yè)：機械設計制造及其自動化 班級：0581學號： 03
學生姓名：薛宇光
導師姓名：楊毅 譚立新
完成日期：2008年12月19日
目 錄
引言···········································1
第一章 零件的分析····························1
第二章 工藝規(guī)程設計··························2
第三章 夾具設計······························5
第四章 拉刀設計·······························5
總結···········································9
附錄····································10
參考文獻···································10
引 言
本次課程設計是我們在畢業(yè)設計前一次重要的實踐設計，對所學的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課能很好的進行系統(tǒng)的復習，也是我們在進行畢業(yè)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。
在些次設計中我們主要是設計推動架的加工工藝和工藝器具。在此次課程設計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設計。
在設計期間查閱了大量的資料，并且得到了有關老師的指點，尤其是
譚立新 老師的親切指導和 楊毅 老師的大力幫助，在此表示感謝！
第一章 零件的分析
1. 1零件的作用
把從電動機傳來的旋轉運動通過偏心輪、杠桿使該零件繞 mm軸心線擺動。同時，棘爪撥動棘輪，使絲杠轉動，實現(xiàn)工作臺的自動進給。
1.2零件的工藝分析
推動架共有二組加工表面，其相互有一定關聯(lián)要求。分析如下：
1.2.1 以φ32為中心的一組加工表面
這一組加工表面包括：45、60、φ16孔
1.2.2 是φ16孔為中心的一組加工表面
這一組加工表面包括：40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔
經(jīng)過分析，為了保證加工精度和降低加工成本，將φ32孔和φ16作為定位基準，以他為工藝基準能很好保證其他各個尺寸要求，完全可以達到圖紙要求。
由上面分析可知，加工時應先加工第一組表面，再以第一組加工后表面為精基準加工另外一組加工面。
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第二章 工藝規(guī)程設計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，考慮零件受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。
2.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。
2.2.1 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對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作粗基準。
2.2.2 精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。為了使基準統(tǒng)一，先選擇φ32孔和φ16孔作為基準.
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用通用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。
2.3.1 工藝路線方案
工序一 備毛坯
工序二 熱處理
工序三 銑面A、B
工序四 銑面C
工序五 銑面E、F
工序六 擴孔φ32，孔口倒角
工序七 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角
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工序八 鉆擴鉸φ16孔
工序九 鉆孔φ6，锪孔
工序十 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
工序十一 銑槽6x1、銑槽6x9
工序十二 檢查
工序十三 入庫
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
推動架，零件材料為HT200，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線，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：
2.4.1 內(nèi)孔和外圓的加工余量及公差
查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取φ32內(nèi)孔單邊加工余量為2.
2.4.2 銑削加工余量為：
粗銑 1.5mm
精銑 0.5mm
2.4.3 其他尺寸直接鑄造得到
由于本設計規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認。
2.5 工序十 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔
2.5.1. 加工條件
工件材料：HT200,鑄造。
機床：Z5215A搖臂鉆床
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刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6.6高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。
2.5.2. 切削用量
查《切削手冊》 所以，
按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
鉆頭磨鈍標準及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命．
切削速度
查《切削手冊》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊》機床實際轉速為
故實際的切削速度
校驗扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗成立。
2.5.3計算鉆工時
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第三章 夾具設計
3.1. 定位基準的選擇
根據(jù)加工要求和基準重合原則應以端面和孔φ32定位。定位原件應選擇“一面兩銷”，
3.1.1 兩和定位孔的中心距L
L= 600.01mm
兩銷的定位和中心孔的距離一樣
3.1.2取定位銷的直徑為
短銷φ32k6=φ32mm
長銷φ16k6=φ16mm
3.2．夾緊裝置
因為是中批生產(chǎn)，不必采用復雜的動力裝置。為使加緊可靠，我使用快速螺旋卡緊機構進行夾緊。
3.3 夾具在鉆床上的安裝
本工序是在Z5215A搖臂鉆床上進行的，應該把底座用螺釘固定在床身上。
3.3 夾具總圖上的尺寸、公差和技術要求的標注
1）.最大外形尺寸長55mm,寬150mm，高207.5mm。
2）.底座的厚度30mm，固定板厚度15mm。
2）.影響工件定位精度的尺寸和公差：兩定位銷孔的中心距600.01mm；短圓柱銷與工件的配合尺寸φ32H7/n6;長圓柱銷與工件孔的配合尺寸φ16H7/n6。
第四章 拉刀設計
在L6110型臥式拉床上拉制圖4-30所示零件的孔。已知工件材料為45鋼，=735Mpa，185~220HBS，預制孔為鉆孔，尺寸見表4-59。要求設
計一把圓孔拉刀。=mm，=mm，=mm。
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圖4-30
設計步驟：
1） 選擇拉削方式 綜合式拉刀較短，適于拉削碳鋼，拉削精度和表面質(zhì)量并不低于其他拉削方式，且拉刀的使用壽命較長。因此，選擇綜合式拉削。
2） 選擇拉刀材料 按表4-15選W6Mo5Cr4V2高速鋼按整體式制造拉刀。
3） 選擇拉刀刀齒幾何參數(shù) 按表4-18、表4-19選擇，切削齒=, =, 校準齒=，=，（粗切齒≤0.1 精切0齒0.2 校準齒 0.4）。
4） 確定校準齒直徑 以腳表o、ω、m、c、g、j和x依次表示拉刀、預制孔、拉削孔、粗切齒、過度齒、精切齒和校準齒。
= +δ=25.031
5） 確定拉削余量 計算余量（按表4-16）為
=0.005+（0.1~0.2）=（0.005×25+0.15×）mm=0.947mm,取錐柄麻花鉆φ24.0mm,實際拉削余量為
A= - =（25.031-24）mm=1.031。
6） 取齒升量 按表4-20，選取粗切齒齒升量=0.02mm。
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7） 設計齒屑槽
8）
（1） 計算齒距 按表4-24，粗切齒與過度齒齒距為
P=（1.2~1.6）=（1.2~1.6）mm=6.6~8.8mm，
取P=8mm,
精切齒和校準齒齒距取為
= =(0.6~0.8)P=5.5mm。
（2） 選取容屑槽形狀 查表4-26，選取曲線齒背型。
（3） 確定容屑槽深 查表4-28得容屑系數(shù)K=3.5，則
h≥1. 13 =1.13×mm=2.32，取h=3mm，粗切齒和過度齒由表4-26取槽深h=3mm，精切齒和校準齒取基本槽h=2mm。
（4） 校驗同時工作齒數(shù) 按表4-25計算。
=30/8=3，=3，=3+1=4。
滿足3≤≤8的校驗條件，合格。
9） 確定分屑槽參數(shù) 拉刀粗切齒與過度齒采用弧形分屑槽，精切齒（最后一個精切齒除外）采用三角形分屑槽?；⌒尾郯?-30設計，當=24mm，槽數(shù)=12,槽寬α= (0.3~0.7)mm=24×（0.3~0.7）mm=2.8mm，切削寬度 =2D α=（2×24×3）=3.5mm。 因＞α可使拉削表面質(zhì)量較好，前后刀齒重疊拉削而無空隙。三角形槽按表4-29設計，=25mm，槽數(shù) n=（~）п=14，槽寬b=1~1.2mm，深=0.5mm，槽形角ω≥。前后刀齒的分屑槽應在圓周方向錯開半個槽距，交錯排列。
10） 選擇拉刀前柄 按表4-34，選用Ⅱ型-A無周向定位面的圓柱形前柄，取D1=20mm,D2= 15mm。拉刀不需設后柄。
11） 校驗拉刀強度 按表4—38，表4—39，表4—40計算最大拉削力。根據(jù)綜合式拉削特點，切削厚度=2,
=∑K1K2K3K4K5×=155×25π/2×4×1.27
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×1.15×1.13×1×1×kN=40.16kN
拉刀最小截面為前柄卡爪底部，其面積為
===176.625，
危險斷面部位的拉應力為
σ== GPa=227MP
按表4—15，高速鋼拉刀許用應力【σ】=350Mpa，顯然σ＜【σ】，拉刀強度校驗合格。
12） 確定拉刀齒數(shù)和每齒直徑尺寸 取過渡齒與精切齒齒升量遞減為：0.03mm,0.025mm,0.020mm,0.015mm,0.01mm,0.01mm,共切除余量。
+=2（0.03+0.025+0.020+0.015+0.01+0.01）=0.22mm
其中，前2齒齒升量大于0.5fz，屬過渡齒，后4齒齒升量較小，屬精切齒。
粗切齒齒數(shù)按下式計算后取整數(shù)為：=A-(+)/2fz+1=11
粗切齒、過渡齒、精切齒共切除余量，
【（11-1）×2×0.04＋0.22】mm=1.02mm
剩下（1.035-1.02）mm=0.015mm的余量未切除，需增設一個精切齒切到要求的尺寸。
按4—21取校準齒7個，拉刀總齒數(shù)為+++=25
13） 設計拉刀其他部分
前柄 L1=90mm D1=20f8mm
頸部 L2=m+B+A-L3=110mm;D2=D1-0.5=19.5mm
過渡錐 L3=10mm
前導部 L4=40mm D4==24f7mm
后導部 L7=18mm D7==25f7mm
拉刀前柄端面至第一刀齒的距離L1`=Ll+L2+L3+L4=255mm
13) 粗切齒與過渡齒長 L5=8×（11+2）=104mm
精切齒與校準齒長 L6=5.5×（5+7）=66mm
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拉刀總長L=L1`+L5+L6+L7=443mm
按表4—44允許拉刀總長度為800mm 長度校驗合格。
總結
三個星期的工裝夾具的課程設計做完了。在老師的耐心指導下，我完成了這次任務,整個過程中同學之間互幫互助,我們在快樂中共同學習,學習中共同進步.
本次課程設計是我們在畢業(yè)設計前一次重要的實踐設計，對所學的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課能很好的進行系統(tǒng)的復習和總結，知識的綜合性很強.更是一次理論聯(lián)系實際的訓練.當書本上的理論知識和實踐相結合的時候,困難就會接踵而至.這就需要反復的查閱資料、反復的思考和相互間的討論,經(jīng)過這樣一個反復的過程后,理論知識才會真正的屬于自己,而且印象也會更加的深刻.以后要是遇到類似的問題也會有相似的經(jīng)驗作為借鑒和指導.為接下來的畢業(yè)設計做鋪墊.
在此次收獲課程設計成功經(jīng)驗的同時,再次感謝老師的辛勤指導!
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附錄
銑床專用夾具裝配圖 1張
夾具體零件圖 1張
圓柱形拉刀工作圖 1張
機械加工工藝過程卡 1張
機械加工工序卡片 1張
參考文獻
1.李洪主編《機械加工工藝手冊》
2.楊黎明主編《機床夾具設計手冊》
3.王紹俊主編《機械制造工藝手冊》
4.倪小丹主編《機械制造技術基礎》
5.《機械制造技術課程指導書》
第十頁