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哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 制定分度盤加工工藝，設(shè)計(jì)鉆 8-φ7 孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級(jí)： 機(jī)電11-2 學(xué) 號(hào)： 0930060207 姓 名： 王 帥 指導(dǎo)教師： 張 學(xué) 偉 機(jī)械工程系 2013年11月19日 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：制定分度盤（一）零件（圖5-26）的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆8-φ7孔的鉆床夾具 設(shè)計(jì)要求： 1、中批生產(chǎn)； 2、選用通用設(shè)備； 3、采用手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)； 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、繪制加工工件圖，計(jì)算機(jī)繪圖； 2、制訂零件的加工工藝過程，填寫零件加工藝過程卡一張和鉆8-φ7孔工序的工序卡。 3、設(shè)計(jì)指定的工序夾具，繪制夾具全套圖紙； 4、編寫設(shè)計(jì)說明書一份，按照畢業(yè)論文的寫； 5、答辯時(shí)交全套夾具工程用圖紙、設(shè)計(jì)說書、 工藝過程卡和工序卡，并交電子文稿 。 設(shè)計(jì)時(shí)間：2013年11月11日至11月22日 答辯時(shí)間：2013年11月12日 班 級(jí)： 機(jī)電11-2班 學(xué) 號(hào)： 1130320223 學(xué)生姓名： 王 帥 指導(dǎo)教師： 張 學(xué) 偉 系 主 任： 陶 福 春 2013年11月9日 目錄 序言 4 第一章 零件的分析 5 （一）零件的作用 5 （二）零件的工藝分析 5 第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 （一）確定毛坯形式 6 （二）基面的選擇 7 （三）制定工藝路線 7 （四）機(jī)械加工余量.，工序尺寸及尺寸的確定 8 （五）確定切削用量級(jí)基本工時(shí) 8 第三章 專用夾具設(shè)計(jì) 10 （一）設(shè)計(jì)主旨 10 （二）夾具設(shè)計(jì) 10 （三）定位基準(zhǔn)的選擇 10 （四）切削力和夾緊力的計(jì)算 11 （五）定位誤差分析 12 （六）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 13 參考文獻(xiàn) 15 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，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，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)到了很多以前沒有接觸到的知識(shí)和能力。 一 零件的分析 （1） 零件的作用 題目所給定的零件是分度盤(見圖)，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)。按其功能可分為萬能分度盤、半萬能分度盤、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） 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；8XΦ12.5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 二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）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。 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。 （二）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)使加工工藝路線問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，試生產(chǎn)無法進(jìn)行。 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。 （三）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×φ7孔 工序13：鉆-攻16×M6，2×M1 工序14：清洗 工序15：終檢 （四）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 （五）確定切削用量及基本工時(shí) 鉆φ12.5孔： 通過[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鉆床說明書，選擇f=0.0855mm/r. 通過[1]中表10.4-9并結(jié)合表10.4-16可得： 切削速度： 其中：，，， , 通過[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[1]中表10.4-43可得： 軸向力、扭矩及功率的計(jì)算 通過[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 （三）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。 （一）設(shè)計(jì)主旨 本夾具主要用來鉆φ7mm孔。 （二）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。 （三）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φ12.5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。 （四）刀具導(dǎo)向選擇 為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對(duì)位置，鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，此處，采用鉆模板與夾具體一體的結(jié)構(gòu)，有利于提高夾具剛度。鉆套與工件之間留有排削間隙。 （五）切削力和加緊力計(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。 （五）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）無法通過調(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。 （六）卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 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)。 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過程讓我真的學(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)必不可少的過程.“千里之行始于足下”,通過這次課程設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地地邁開這一步,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)痛并快樂的過程讓我很滿足。 通過課程設(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)過程中,許多計(jì)算有時(shí)不免令我感覺心煩意亂,有幾次因?yàn)椴恍⌒奈宜阌?jì)出錯(cuò),只能毫不情愿地重來。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. 參考文獻(xiàn) [1]吳 拓主編．機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 [2]艾興、肖詩(shī)綱主編．切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社. [3]李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [4]孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [5]王 棟主編.機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [6]梅 伶主編.模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 [7]王衛(wèi)衛(wèi)主編.材料成形設(shè)備．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 [8]甘永立主編.幾何公差與檢測(cè)．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2008 [9]孫 桓、陳作模、葛文杰主編.《機(jī)械原理》．北京：高等教育出版社，2006 [10]崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，1993 - 14 -