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哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
第一章 序言
大學(xué)臨近尾聲，我們很多的基礎(chǔ)課，比如《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計(jì)》《機(jī)械制造基礎(chǔ)》《工裝設(shè)計(jì)》都已經(jīng)結(jié)束了。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)就是我們學(xué)完了這些基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此。它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。
對(duì)我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于知識(shí)范圍的限制和能力的欠缺，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我存在很多的不足，但是在老師的知道下我真的學(xué)到了很多以前沒(méi)有接觸到的知識(shí)和能力。
第二章 零件的分析
2.1零件的作用
題目所給定的零件是分度盤(見(jiàn)圖1-1)，其主要作用，分度盤是將工件夾持在卡盤上或兩頂尖間，并使其旋轉(zhuǎn)、分度和定位的機(jī)床附件。按其傳動(dòng)、分度形式可分為蝸桿副分度盤、度盤分度盤、孔盤分度盤、槽盤分度盤、端齒盤分度盤和其它分度盤(包括電感分度盤和光柵分度盤)。按其功能可分為萬(wàn)能分度盤、半萬(wàn)能分度盤、等分分度盤。按其結(jié)構(gòu)形式又有立臥分度盤、可傾分度盤、懸梁分度盤。分度盤作為通用型機(jī)床附件其結(jié)構(gòu)主要由夾持部分、分度定位部分、傳動(dòng)部分組成。分度盤主要用于銑床，也常用于鉆床和平面磨床，還可放置在平臺(tái)上供鉗工劃線用。分度盤主要有通用分度頭和光學(xué)分度頭兩類。
2.2零件的工藝分析
1）該工件鍛造比比較大，很容易造成應(yīng)力的分布不均。因此，鍛造后進(jìn)行正火處理，粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以改善材料的切削性能。
2）工序安排以臺(tái)階面和Φ206的外圓表面定位，裝夾工件，達(dá)到了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)的統(tǒng)一。
3）分度盤大端面對(duì)Φ56H6孔中心線有垂直度要求；A平面的平面度公差為0.005mm，Φ148對(duì)Φ56H6孔的同軸度公差為0.005mm，外圓臺(tái)階面對(duì)Φ90mm外圓軸心線有垂直度要求；Φ206mm外圓與Φ56h6mm孔有同軸度要求；8XΦ7和16XM6有位置度要求可在偏擺儀上用百分表檢查同軸度及垂直度。
圖1-1
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1確定毛坯的制造形式
根據(jù)材料40Cr，生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)及零件形狀要求，可選擇模鍛件。毛坯的拔模斜度5°。
2）分度盤Φ206mm外圓與Φ56H6mm孔有同軸度要求，為保證加工精度，工藝安排應(yīng)粗、精加工分開(kāi)。
3）主要表面雖然加工精度較高，但可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保證質(zhì)量地加工出來(lái)。
3.2基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確，合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會(huì)使加工工藝路線問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，試生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。
1、粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取Φ60孔及其端面作為定位基準(zhǔn)。
2、 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：
（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。
（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。
（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。
（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。以基準(zhǔn)面A及另外兩側(cè)面作為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。
1.粗基準(zhǔn)的選擇
選擇Φ206為粗基準(zhǔn)
2 .精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序
基準(zhǔn)不重合時(shí)應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。
3.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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，使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此之外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
工藝路線方案
工序1：模鍛
工序2：熱處理
工序3：粗車左
工序4：粗車右
工序5:精車左
工序6:精車右
工序7:鉆Φ56孔
工序8:插鍵
工序9:去毛刺
工序10:鉆Φ12.5
工序11:鉆-擴(kuò)16×Φ4
工序12:鉆8×φ12.5孔
工序13：鉆-攻16×M6，2×M1
工序14：清洗
工序15：終檢
3.4機(jī)械加工余量、工序及毛坯尺寸的確定
根據(jù)機(jī)械加工后零件的形狀及零件材料，估算鍛件毛坯重量為=7.50kg。
1.外圓表面（φ206 φ90 φ154 φ148）
毛胚加工表面直徑為為φ220，φ206 φ90的表面粗糙度為3.2um，φ154 φ148表面粗糙度為2um，粗車余量1.6mm，查表《工藝手冊(cè)》表2.3-2，精車余量0.2mm，查《工藝手冊(cè)》表2.3-3
2. 分度盤的毛坯圖
圖1-2
3.5確定切削用量及基本工時(shí)
鉆φ7孔：
通過(guò)[1]中表10.4-1可得：
進(jìn)給量：f =(0.14-0.18)mm/r
又l/d=4.5，取修正系數(shù)為0.95，則
f=(0.14-0.18)×0.95=(0.0665-0.171)mm/r根據(jù)Z5125A鉆床說(shuō)明書，選擇f=0.0855mm/r.
通過(guò)[1]中表10.4-9并結(jié)合表10.4-16可得：
切削速度：
其中：，，，
,
通過(guò)[1]中表10.4-8查得：
鉆頭的耐用度T=15min，修正系數(shù)為1
則可得出：
結(jié)合[1]中表10.4-16取
綜上可得：
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取
故實(shí)際切削速度為：
鉆孔工時(shí)：
通過(guò)[1]中表10.4-43可得：
軸向力、扭矩及功率的計(jì)算
通過(guò)[1]中表10.4-11并結(jié)合表10.4-16可得：
軸向力
其中，，，
則，
扭矩
其中，，，
則，
功率
第四章 專用夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，通常要設(shè)計(jì)專用夾具。
經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第12道工序—鉆φ7孔的鉆床專用夾具。
4.1設(shè)計(jì)主旨
本夾具主要用來(lái)鉆φ7mm孔。
4.2夾具設(shè)計(jì)
在給定的零件中，對(duì)本序加工的主要考慮同軸度相關(guān)要求。
4.3定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ7和φ90為定位基準(zhǔn)面，保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，再使用卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
4.4切削力和夾緊力計(jì)算
本步加工按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。
鉆削軸向力 ：
扭矩
卡緊力為
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
則實(shí)際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N
使用快速定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指 定可靠的卡緊力。
4.5定位誤差分析
定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)移位兩部分組成，定位誤差的大小是兩項(xiàng)誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即
=±
由3.2定位方案可知定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以=0。零件在定位襯套中定位時(shí)，由于（最小間隙）無(wú)法通過(guò)調(diào)整刀具預(yù)先予以補(bǔ)償，所以在加工尺寸方向上的最大基準(zhǔn)移位誤差可按最大孔和最小軸（配合代號(hào)H7/p6)求得（配合代號(hào)H7/p6)，則
==0.087mm
綜上所述，夾具的定位誤差為=±=0.087mm，滿足要求。
4.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
夾具的夾緊力不大，所以可以使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速夾緊機(jī)構(gòu)。
總結(jié)
整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程讓我真的學(xué)到了太多，而且不僅僅限于有限的知識(shí)。當(dāng)我快要完成老師下達(dá)給我的任務(wù)的時(shí)候,我仿佛經(jīng)過(guò)了一次翻山越嶺,登上了高山之顛,頓感心曠神怡,眼前豁然開(kāi)朗.
課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練,這是我們邁向社會(huì),從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過(guò)程.“千里之行始于足下”,通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地地邁開(kāi)這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
說(shuō)實(shí)話,課程設(shè)計(jì)真實(shí)有點(diǎn)累。然而,當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果,仔細(xì)回味這兩周的心路歷程,一種少有的成功喜悅即刻是我倦意全消。雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步,使我人生中的一點(diǎn)小小的勝利,然而它令我感到自己成熟許多,這個(gè)痛并快樂(lè)的過(guò)程讓我很滿足。
通過(guò)課程設(shè)計(jì),使我深深體會(huì)到,做任何事都必須耐心、細(xì)致。課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,許多計(jì)算有時(shí)不免令我感覺(jué)心煩意亂,有幾次因?yàn)椴恍⌒奈宜阌?jì)出錯(cuò),只能毫不情愿地重來(lái)。但一想起老師平時(shí)對(duì)我們耐心的教導(dǎo),想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任,想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無(wú)比震驚的事故,我不禁時(shí)刻提醒自己,一定要養(yǎng)成一種高度責(zé)任、一絲不茍的良好的習(xí)慣。
這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。最后，我要衷心的感謝老師,是您的嚴(yán)厲批評(píng)喚醒了我,是您的敬業(yè)精神感動(dòng)了我,是您的教誨啟發(fā)了我,是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅(jiān)硬的翅膀.
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