机制课程设计夹具设计.docx

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1、目 录一、 课程设计任务书二、 序言三、 零件工艺分析四、 确定生产类型五、 毛坯选择和毛坯图说明六、 零件表面加工方法的选择七、 工艺路线的制定八、 工序间尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的确定九、 加工余量，切削用量，工时定额的确定十、 设计感想十一、 参考资料书目前 言机械制造工程学课程设计之零件的机械加工工艺规程设计是在学完了机械制造工程学等机械学专业基础课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，他要求学生全面地综合地运用本课程极其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计，其目的在于：（1） 培养学生运用机械制造工程学及相关课程（工程材料与热处理，机械设计，公差

2、与技术测量等）的知识，综合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决零件机械加工工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（2） 培养学生熟悉并运用有关手册，规范，图表等技术资料的能力。（3） 进一步培养学生识图，制图，运算和编写技术文件等基本技能。当然本次课程设计的目的除了上述所述之外，还有让一个机械类的并学完基本专课的学生基本熟悉机械加工工艺规程设计的基本步骤和流程，为以后的进一步学习其它专业知识或工程实践设计工作打下基础，同时也是对学生已经学过的专业课和基础课的知识的检验，也为以后工程设计加强工程设计意识。1 零件的工艺分析零件的结构特点：分析零件图知，轴承座的结构属于

3、中等复杂的零件，有8个外表面需要加工，而且62.5加工精度要求较高，有6个底孔及1个内孔需要加工。该零件的结构简单但加工要求较高，加工误差直接影响后续的加工。零件的结构工艺性分析：分析轴承座加工技术要求和零件图可知：轴承座底面的表面粗糙度要求应为Ra6.3um，并且选定该端面为加工其他表面的定位基准，由表面的加工精度可知为9级精度，由平面加工的经济精度与表面粗糙度可查出外表面的精度要求可以用铣削加工来完成。62.5孔精度为Ra3.2um可经过粗镗，半精镗，精镗来完成，12和16阶梯孔精度要求为Ra12.5um可以直接钻孔来完成。顶面精度要求为Ra12.5um可以直接铣出 ，其余需要加工的平面精

4、度要求为Ra6.3um可以经过粗铣和半精铣得到。2 确定生产类型：依设计任务书知该零件为中批量生产。3 毛坯的选择毛坯的选择：由于毛坯的选择要考虑零件的力学性能要求，零件的结构形状和外轮廓的尺寸，零件生产纲领和批量以及现场生产条件和发展等。考虑该设计零件的以上因素，该毛坯的制造方法选用手工砂型铸造，由设计要求可知材料选用HT200，其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性也良好，铸造性能较好，但脆性较大，需进行人工时效处理。其抗拉强度b=300MPS，硬度值为188HBS。毛坯尺寸通过确定加工余量后决定具体如下：总长215mm；总宽 150+6.5=161.5mm；总高146+6.5+3=155.

5、5mm；注：细节问题详见毛坯图4 工艺过程的设计4.1定位基准的选择 本零件是典型轴套零件，通常选择接触面积做到的表面即轴承座下底面作为定位基准，由于本零件表面基本都需要加工，由于首先要加工轴承座的下底面，并且轴承底座的上表面跟外界接触面积相对来说是最大的，故选择轴承底座的上表面为粗基准。4.2零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有内孔，端面，小孔，材料为HT200。参考有关资料，其加工方法如下:1） 粗镗孔62.5：以底面为粗基准。2） 铣底面：以孔62.5为精基准，粗铣并半精铣底面。，3） 铣顶面：以底面为精基准，铣顶面，保证粗糙度为Ra12.5um。4） 铣圆柱前端面：以底面为精基准，

6、粗铣并半精铣前端面，保证粗糙度为Ra6.3um.5） 铣底座上三个侧面：以前端面为精基准，粗铣并半精铣底座上三个侧面，保证粗糙度为Ra6.3um。6） 铣圆柱后端面：以底面为精基准，粗铣并半精铣后端面，保证粗糙度为Ra6.3um，并同时保证后端面与底面的垂直度误差不超过0.01um。7） 镗轴承孔:以底面为精基准，半精镗并精镗轴承孔，保证粗糙度为Ra3.2um，保证孔轴线与底面的平行度误差不超过0.005um。8） 钻底孔：以底面为精基准，钻六个底孔12，保证粗糙度为Ra12.5um。9） 钻沉头座孔：以底面为精基准，扩沉头座孔16，保证粗糙度为Ra12.5um。4.3加工余量，切削用量，工时

7、定额的确定一、定位基准的选择 根据零件图纸及零件的使用情况分析知17的孔，轴承端面，顶面，及62的孔等均需要定位才能保证。故对基准的选择应予以分析。（1）、粗基准的选择按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，以此加工轴承座底座底面和其他表面。因此，根据“重要基准互为基准”的原则，选择轴承孔中心线为粗基准。（2）、精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗基准加工后的底面为主要的定位精基准，即以轴承座的下底面为定位精基准。二，该零件的各个工序的加工余量，切削用量，工时定额的确定只是选取其中几个主要的

8、加工尺寸的计算，具体包括铣、镗、钻加工方法。而其它的则通过查表获得。毛胚为精铸件，清理后，退火处理，以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，在毛胚车间铣削去浇冒口，达到毛胚的技术要求，然后送到机械加工车间来加工。（1）铣底平面1选择刀具1）根据表3.16，选择YG6硬质合金刀片。 根据表 3.1，铣削深度 ap4mm时，端铣刀直径d0为 80mm,ae为60mm。但已知铣削宽度 ae为 42mm，故应根据铣削宽度 ae6mm，选择d0= 125mm。由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数Z=12（表3.16）。2）铣刀几何形状（表32）：由于HT200硬度200250HBS，故选择。kr=60，kr

9、e=30，kr5，0=8,0=10s= -15，0= 0kr=45Be=1.5。 2选择切削用量 1）决定铣削深度ap：根据精度要求，分两次走刀，即粗铣和半精铣。则 a p14.5mm a p22mm 2）决定每齿进给量fz：采用不对称端铣以提高进给量。根据表 3.5，当使用 X62铣床功率为4.5kw时， fz= 0.140.24 mmz 但因采用不对称端铣，查表最大能取到0.24mm/z，故取 fz1= 0.24mmz fz1= 0.18mmz 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm(粗铣)；由于铣刀直径d0= 125mm，故刀具寿命T=18

10、0min（表38）。 4）决定切削速度vc和每分钟进给量vf ：切削速度vc可根据表327中的公式计算，也可直接由表中查出。根据表 313，对于粗铣：当d0=125mm， z 12， ap7.5mm，fz0.26mmz时， vct= 68mmin，nt175rmin，vft461mmmin。 对于半精铣：当d0=125mm， z 12， ap2mm，fz0.26mmz时， vct= 86mmin，nt220rmin，vft415mmmin。根据 X51型立铣说明书（表 3 30）选择粗铣：nc160rmin，vfC390mmmin半精铣：nc210rmin，vfC332mmmin 因此实际切削

11、速度和每齿进给量为：粗铣：vc = 3.14 125160/1000m/min=62.83m/minfzc=390/（16012）mm/z=0.20mm/z 半精铣：vc = 3.14 125210/1000m/min=82.47m/minfzc=332/（21012）mm/z=0.15mm/z 5）校验机床功率：根据表 323，粗铣：当硬度在208248HBS， ae60mm， ap5mm， d0125mm， z=12， vf390mmmin，近似为 Pcc3.3kw 根据X51型立铣说明书，机床主轴允许的功率为 PcM 4.5 0.75kw3.375kw 故PccPcM，因此所选择的切削用

12、量可以采用，即ap=1.0mm，vf390mmmin，n=160rmin，vc62.83mmin，fz=0.20mmz, f=0.127mm/r。半精铣：当硬度在208248HBS， ae60mm， ap2.2mm， d0125mm， z=12， vf390mmmin，近似为 Pcc1.9kw 根据X51型立铣说明书，机床主轴允许的功率为 PcM 4.5 0.75kw3.375kw 故PccPcM，因此所选择的切削用量可以采用，即 ap=2mm，vf390mmmin，n=210rmin，vc82.47mmin，fz=0.15mmz, f=0.127mm/r。 6）计算基本工时（粗铣，半精铣）t

13、m = 式中，L l y十， l 215。对称安装铣刀，入切量及超切量 y十=11mm，则 L（215 11）mm226mm，故 tm = 226/390=34.8s。 夹具设计4.1 定位基准的选择为了减少误差，我选择底面上三个支承钉定位。（一面两孔）作为定位基准.4.3本步加工按钻削估算夹紧力根据查表得：高速钢钻头钻孔时的轴向力：Ff =2500N 扭矩：Mc =18.5Nm轴向力计算：=1539N扭矩：=5.44Nm由于夹紧力和扭矩都不大，完全符合机床的要求！课程设计小结为了讲课本所学知识与实践相结合，我们进行了为期三个星期的课程设计，我们一组设计的零件是轴承座，通过这次实习我们学习到了

14、很多东西，巩固了课本的理论知识，受益匪浅。这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我找到了信心每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。十几天的课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,

15、最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化. 此次课程设计从第一步的准备工作到确定生产纲领.生产类型，工艺分析到最后的夹具的设计再到设计说明书的书写都是集体智慧的一次结晶，虽然过程难免有很多争执，但最后都被克服，顺利完成设计任务，使我们不仅加深了对所学知识的映像还学会了合作，团队精神。课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真.要永远的记住一句话:态度决定一切. 课程设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计

16、以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 最后感谢指导老师对我们的设计孜孜不倦的指导，相信此次课程设计会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我们终身受益。 参考文献1 几何量公差与检测 甘永力 主编 上海科学技术出版社2 机械制造技术基础课程设计指导教程 邹青 机械工业出版社3 机械制造工艺与机床夹具 权月华 主编 中国计量出版社4 机械制造工艺设计简明手册 李益民 主编 机械工业出版社5 切削用量简明手册 艾兴 肖诗刚 编 机械工业出版社6 机械制造技术基础 卢秉恒主编 机械工业出版社16