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課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目 設(shè)計“推動架”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備 設(shè) 計 者 指導(dǎo)教師 大 學(xué) 2007.12~2004.1 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 題目: 設(shè)計推動架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備 內(nèi)容： 1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.機(jī)械加工工藝過程卡片 1張 4.機(jī)械加工工序卡片 12張 5. 工裝設(shè)計裝配圖 4張 6. 工裝設(shè)計零件圖 4張 7. 課程設(shè)計說明書 1份 班級 學(xué)生 指導(dǎo)教師 年 月 引 言 本次課程設(shè)計是我們在畢業(yè)設(shè)計前一次重要的實踐設(shè)計，對所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課能很好的進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，也是我們在進(jìn)行畢業(yè)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(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，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 在些次設(shè)計中我們主要是設(shè)計推動架的加工工藝和工藝器具。在此次課程設(shè)計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設(shè)計。 在設(shè)計期間查閱了大量的資料，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)，尤其是教務(wù)處 老師的親切指導(dǎo)和 老師的大力幫助，在此表示感謝！ 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。 第一章 零件的分析 1.1零件的作用 據(jù)資料所示，可知該零件是B6065牛頭刨床推動架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，φ32mm孔用來安裝工作臺進(jìn)給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪，φ16mm孔通過銷與杠連接桿，把從電動機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過偏心輪杠桿使推動架繞φ32mm軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進(jìn)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(guān)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(zhǔn)，以他為工藝基準(zhǔn)能很好保證其他各個尺寸要求，完全可以達(dá)到圖紙要求。 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工第一組表面，再以第一組加工后表面為精基準(zhǔn)加工另外一組加工面。 第二章 工藝規(guī)程設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)計中的重要工作之一?；孢x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(jìn)行。 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)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(zhǔn)。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。為了使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32孔和φ16孔作為基準(zhǔn). 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用通用機(jī)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.3.1 工藝路線方案一 工序一 備毛坯 工序二 熱處理 工序三 銑面A、B、C （見工藝卡片） 工序四 銑面E、F （見工藝卡片） 工序五 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角 工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角 工序七 鉆擴(kuò)鉸φ16孔 工序八 鉆孔φ6，锪孔 工序九 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔 工序十 銑槽6x1、6x9 工序十一 檢查 工序十二 入庫 2.3.2 工藝路線方案二 工序一 備毛坯 工序二 熱處理 工序三 銑面A、B、C （見工藝卡片） 工序四 銑面E、F （見工藝卡片） 工序五 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角 工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角 工序七 銑槽6x1、6x9 工序八 鉆擴(kuò)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 檢查 工序十二 入庫 2.3.3 工藝路線分析比較 工藝路線一與工藝路線二的差別在于對φ16銷孔和銑槽6x1、6x9的加工安排的不同，工藝路線一將φ16銷孔基準(zhǔn)，加工槽6x1、6x9，準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證槽6x1、6x9的精度要求，所以此次設(shè)計依據(jù)工藝路線一來開展設(shè)計。 2.4 機(jī)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，分別確定各家工表面的機(jī)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(jī)械制造工藝設(shè)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(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。 2.5確立切削用量及基本工時 2.5.1 工序三 銑面A、B、C （見工藝卡片） 2.5.1.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機(jī)床：XA6132臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3, ,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=60mm。 2.5.1.2. 切削用量 銑削深度 因為切削量不大，故可以選擇ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)XA62銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削Vc=3.14*60*475/1000=119.3m/min, 實際進(jìn)給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=2.3kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。 計算基本工時 tm＝2xL/ n*fz=2x(100+60)/475x0.16=4.2min。 2.5.2 工序四 銑面E、F （見工藝卡片） 2.5.2.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機(jī)床：XA6132臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3, ,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=60mm。 2.5.2.2. 切削用量 銑削深度 因為切削量不大，故可以選擇ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，二次走刀即可完成所需尺寸。 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)XA62銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削Vc=3.14*60*475/1000=119.3m/min, 實際進(jìn)給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=2.3kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap1=1.8mm，ap2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min，fz=0.16mm/z。 計算基本工時 tm＝2xL/ n*fz=2x(50+35+60)/475x0.16=3.8min。 2.5.3 工序五 擴(kuò)孔φ32，孔口倒角 2.5.3.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機(jī)床：C6116車床。 刀具：擴(kuò)孔麻花鉆，倒角車刀. 2.5.3.2 車切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床實際轉(zhuǎn)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。 2.5.3.3計算工時 2.5.4 工序六 車端面，鉆孔φ10，車孔φ16，孔口倒角 2.5.4.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機(jī)床：CA6140車床。 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°，45度車刀。 2.5.4.2. 鉆孔切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床實際轉(zhuǎn)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。 2.5.4.3計算工時 2.5.5 工序七 鉆擴(kuò)鉸φ16孔 2.5.5.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機(jī)床：Z5215A搖臂鉆床 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ14高速鋼麻花鉆、φ15.8高速鋼擴(kuò)孔鉆、φ16高速鋼標(biāo)準(zhǔn)鉸刀，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。 2.5.5.2. 切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床實際轉(zhuǎn)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。 2.5.5.3計算工時 2.5.6 工序八 鉆孔φ6，锪孔 2.5.6.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機(jī)床：Z5215A搖臂鉆床 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°。 2.5.6.2. 切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床實際轉(zhuǎn)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。 2.5.6.3計算工時 2.5.7 工序九 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔 2.5.7.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機(jī)床：Z5215A搖臂鉆床 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°。 2.5.7.2. 切削用量 查《切削手冊》 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床實際轉(zhuǎn)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。 2.5.7.3計算鉆工時 2.5.8 工序十 銑槽6x1、6x9 2.5.8.1. 加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機(jī)床：X62A臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3, ,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）取刀具直徑do=6mm。 2.5.8.2. 切削用量 銑削深度 6x9槽，因為切削量不大，故可以選擇ap=3mm，3次走刀即可完成所需尺寸。 6x1槽，因為切削量不大，故可以選擇ap=1mm，1次走刀即可完成所需尺寸。 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)XA62銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削Vc=3.14*6*475/1000=8.49m/min, 實際進(jìn)給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=2.3kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=3mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=8.49m/min， fz=0.16mm/z。 2.5.8.3 計算基本工時 tm＝4xL/ n*fz=4x(27+6)/475x0.16=1.73min。 第三章 卡具設(shè)計 經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第七、八、九、十共四道工序的工裝卡具。 3.1 鉆擴(kuò)鉸φ16孔的鉆夾具 3.1.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮尺寸60，由于公差要求較低，因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。 3.1.2卡具設(shè)計 3.1.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇孔φ32和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 3.1.2.2 切削力和卡緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實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 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=16.77N 使用快速螺旋定位機(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。 3.1.2.3 定位誤差分析 本工序采用孔φ32和端面為基準(zhǔn)定位，使加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。 3.1.2.4 卡具設(shè)計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機(jī)構(gòu)。 3.2 鉆孔φ6，锪孔的鉆床夾具 3.2.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮孔φ6與孔φ32的端面的位置尺寸15. 3.2.2卡具設(shè)計 3.2.2．1 定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32以及φ16為定位基準(zhǔn)，保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 3.2.2.2 切削力和加緊力的計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實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 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=28.4N 使用快速螺旋定位機(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。 3.2.2.3 定位誤差分析 由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，所以能很好的保證了加工精度。 3.2.2.4 卡具設(shè)計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。 3.3 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔的鉆床夾具 3.3.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮M8x螺紋孔的位置相關(guān)尺寸。 3.3.2卡具設(shè)計 3.3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32和孔φ32為定位基準(zhǔn)面，保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 3.3.2.2 切削力和卡緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實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 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速螺旋定位機(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。 3.3.2.3 定位誤差分析 由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，所以能很好的保證了加工精度。 3.3.2.4 卡具設(shè)計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。 3.4 銑槽6x1、6x9銑床夾具 3.4.1問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮M18x1.5螺紋孔的位置相關(guān)尺寸。 3.4.2卡具設(shè)計 3.4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32和孔φ32為定位基準(zhǔn)面，保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 3.4.2.2切削力和卡緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實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 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速螺旋定位機(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。 3.4.2.3 定位誤差分析 由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，所以能很好的保證了加工精度。 3.4.2.4 卡具設(shè)計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。 結(jié) 論 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了大學(xué)的各個專業(yè)課程，