课程设计模板

摘  要 本次课程设计课题是摇杆轴支座加工工艺过程规程与指定夹具设计，设计中综合应用了工程图学，机械设计，机械制造技术基础等相关课程知识。本课程设计在摇杆轴支座工艺规程设计过程中，详细的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了摇杆轴支座的加工工艺，通过工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的比较与分析选择得到了符合技术要求的工序，形成了机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。本设计进行了铣端面专用夹具的设计，阐述了定位方案的选择、夹紧方案的确定、夹具体与镗模设计，运用AutoCAD完成了此专用夹具的装配图和夹具体的零件图。 关键词：零件加工；工艺规程；专用夹具；CAD 机械制造技术基础课程设计 说明书 题目：机械制造基础课程设计 系    名      机械系        专    业      机制        学    号    6010201198    姓    名      潘星明      指导教师      刘民杰      2013年  9月 24 日 目  录 第1章 零件分析    4 1.1 零件作用分析    4 1.2 零件工艺分析    4 第2章 确定毛坯、画毛坯—零件合图    5 第3章 工艺规程设计    6 3.1 定位基准的选择    6 3.2 制定工艺路线    6 3.3选择加工设备及刀、夹、量具    9 3.4 加工工序设计    9 3.5 时间定额计算    14 第四章 夹具设计    15 4.1确定设计方案    15 4.2方案选择    15 4.3夹紧力的计算    15 4.4定位误差的分析    16 第1章  零件分析 1.1 零件作用分析 气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部 孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个 孔用M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。 1.2 零件工艺分析 该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2- 孔和 以及3mm轴向槽的加工 孔的尺寸精度以及下端面0.05的平面度与左右两端面孔的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，2— 孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度0.055。因此，需要先以下端面为粗基准加工上端面，再以上端面为粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工 孔时以下端面为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度。由参考文献（1）中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。 第2章 确定毛坯、画毛坯—零件合图 根据零件材料确定毛坯为铸件，已知零件的生产纲领为8000件/年，通过计算，该零件质量约为3Kg，由参考文献（5）表1—4、表1—3可知，其生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。参考文献（1）表2.3—12；该种铸造公差等级为CT10~11，MA-H级。参考文献（1）表2.3-12，用查表方法确定各表面的加工余量如下表所示： 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 说明 上端面 48mm H 4mm 单侧加工 下端面 50mm H 3mm 单侧加工 左端面 35mm H 3mm 单侧加工 右端面 35mm H 3mm 单侧加工           第3章 工艺规程设计 3.1 定位基准的选择 精基准的选择：气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。 孔及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。 粗基准的选择：选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为上端面。 3.2 制定工艺路线 根据各表面加工要求，和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面及孔的加工方法如下： 上下端面：粗铣—精铣 左右端面：粗铣—精铣  端面：粗铣—精铣 2- 孔：钻孔  3mm 轴向槽—精铣 孔：钻孔—粗镗—精镗 因左右两端面均对 孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。根据先面后孔原则，将上端面下端面的粗铣放在前面，左右端面上 孔放后面加工。初步拟订以下两个加工路线方案 加工路线方案（一） 工序号 工序内容 05# 铸造 10# 时效 15# 涂漆 25# 车上端面 30# 铣下端面 35# 钻两通孔 40# 铣左右端面 45# 钻通孔 50# 镗 孔 55# 轴向槽 60# 铣检验 65# 入库     （二）以V形块定位的加工路线方案 工序号 工序内容 05# 铸造 10# 时效 15# 涂漆 25# 粗铣下端面 30# 粗铣上端面 35# 粗铣左右端面 45# 钻两通孔 50# 精铣下端面 55# 精铣上端面     60# 精铣左右端面 65# 钻 孔 65# 镗 孔 70# 铣轴向槽 75# 入库     上述两个方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。 车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大，平衡困难；又由上端面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削容易引起工艺系统的震动，故应当选择铣削加工。 因为在零件图纸中要求左右端面的跳动度为0.06，所以需要同时铣削左右端面，保证两端的平行度。 工序30#应在工序25#前完成，使上端面在加工后有较多的时间进行自然时效，减少受力变形和受热变形对2—?13通孔加工精度的影响。综上所述选择方案二。 最后确定的工件加工工序如下： 序号 工序内容 定位基准 05# 铸造   10# 时效   15# 涂漆   20# 粗铣下端面 上端面（3）+左右端（3） 25# 粗铣上端面 下端面（3）+左右端（3） 30# 粗左右端面（同时，不准调头） 下端面(3)+ 外圆柱面 35# 钻两通孔￠13 下端面(3)+ 外圆柱面 40# 精铣下端面 上端面（3）+左右端（3） 45# 精铣上端面 下端面（3）+左右端（3） 50# 精铣左右端面（同时，不准调头） 下端面(3)+ 外圆柱面 55# 钻通孔?18 下端面(3)+ 外圆柱面 60# 铣槽到?20 下端面(3)+ 外圆柱面 65# 粗-精铣轴向槽 下端面(3)+ 外圆柱面 70# 入库         3.3 选择加工设备及刀、夹、量具 由于生产类型为大批生产，故加工设备适宜通用机床为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传动均由人工完成。 粗铣上端面：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣选择X51立式铣床。（参考文献（1）表6-18），选择直径D为?80mm立铣刀，参考文献（1）表7-88，通用夹具和游标卡尺。 粗铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。 精铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。 粗铣左端面：采用卧式铣床X1632，参考文献（1）表6—21，采用以前的刀具，专用夹具及游标卡尺。 精铣左端面：采用卧式铣床X1632,参考文献（1）表6—21，专用夹具及游标卡尺。 钻2-?18mm孔：采用Z525，参考文献（1）表6—26，通用夹具。刀具为d为?18.0的直柄麻花钻，参考文献（1）表7—111。 钻?18孔：钻孔直行为?118mm，选择摇臂钻床Z525参考文献（1）表6—26，采用锥柄麻花钻，通用夹具及量具。 镗?20（+0.1——+0.06）mm孔：粗镗：采用卧式组合镗床，选择功率为1.5KM的ITA20镗削头，选择镗通孔镗刀及镗杆，专用夹具，游标卡尺。 3.4 加工工序设计 （一） 机械加工余量确定 根据文献（1）可知计算底面加工余量 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 如下。 式中 ：        e  ——余量值； ——铸件的最大尺寸； ——加工表面最大尺寸； C    ——系数 根据<<机械加工工艺手册>>表3-12查表得出各个加工面得加工余量。 经查<<机械加工工艺手册>>表3—12可得，铣削上端面的加工余量为4，又由零件对上顶端表面的表面精度RA=12.5可知，粗铣的铣削余量为4。底面铣削余量为3，粗铣的铣削余量为2，铣余量1，精铣后公差登记为IT7～IT8。左右端面的铣削余量为3，粗铣的铣削余量为2，精铣余量1，精铣后公差登记为IT7～IT8，根据<<机械加工工艺手册>>表3—12确定余量2。工序40粗镗?18工序。粗镗余量表3-83取粗镗为1.8，粗镗切削余量为0.2,铰孔后尺寸为20H8,各工步余量和工序尺寸公差列于下表 表3.2 各工步加工尺寸 加工表面 加工方法 余量 公差等级 工序尺寸及公差 粗镗 ___ 精镗           =  （二）确定切削用量及基本工时 工序20#：粗铣下端面 1)加工条件 工件材料：HT200, =170~240MPa，铸造;工件尺寸： =13，l=36; 加工要求：粗铣上端面加工余量4 机床：X51立式铣床；刀具：立铣刀。 经查参考文献（1）表3—12可得，铣削上端面的加工余量为4mm，又由零件对上顶端表面的表面精度RA=12.5mm可知，粗铣的铣削余量为4mm。 底面铣削余量为3mm，粗铣的铣削余量为2mm，精铣余量1mm，精铣后公差登记为IT7～IT8。 取每齿进给量为fz＝0.2mm／z（粗铣） 取每齿进给量为f＝0.5mm／r（精铣） 粗铣走刀一次ap＝2mm，精铣走刀一次ap＝1mm 初步取主轴转速为150r／min（粗铣），取精铣主轴的转速为300r／min，又前面已选定直径Ｄ为?80mm，故相应的切削速度分别为：校核粗加工。 ＝3.14 80 150/1000＝37.68m/min =3.14 80 300/1000=75.36m/min 又由机床切削功率P= 取Z=10个齿， =1,n=150/60=2.5r/s , =168mm, =2mm, =0.2mm/z. 代入得： = =4kw 又因前查的机床的功率为4.5kw/h 若效率为0.85P,则 0.85p=3.825kw<4kw 重新选择主轴的转速为118m/min，则 =3.14 80 118/1000=29.64m/min 将其带入公式得 = =3.15kw<3.825kw 故机床功率足够 2)计算基本工时 ， 查《切削手册》表3. 26，入切量及超切量为： 则： 工序25# 粗铣上端面： 刀具，机床与上到工序相同，得出 ,   工序30# 粗铣左右端面：同时粗铣左右端面，圆盘铣刀一次加工完成不准调头 计算切削用量：        =2 由 《机械加工工艺手册》表15.53可知： 由《切削用量手册》表9.4-8可知： 各系数为            所以有            取      所以实际切削速度：      确定主轴转速：          切削工时：                    工序35# 钻孔 查《机械制造工艺设计手册》表3-38，取 查《机械制造工艺设计手册》表3-42，取 查表《机械制造工艺设计简明手册》4.2-15，机床为Z525，选择转速 实际切削速度： v= = 切削工时带入公式： 工序40# 精铣下端面与工序20#相同。 工序45# 精铣上端面与工序25#相同. 工序50# 精铣左右端面与工序30#相同 工序55# 钻通孔?18，工序步骤与工序35#相同，代入数据得出结果: ,   工序60# 铣槽到?20 粗铣槽时因余量为1.9,故 , 查《机械制造工艺设计手册》2-8 取进给量为            故实际切削速度为：    此时作台每分钟进给量 应为： 查文献得 取    =950.6N 取机床功率为0.85 故机床效率足够 精铣槽时，因余量为0.2mm，取 取v=1.2m/s=72m/min f=0.1mm/r 工序65# 铣槽： 加工条件：机床：x6132卧式铣.床. 刀具：直齿三面刃铣刀其中  , 计算切削用量：            由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-55可知： 确定主轴转速：                      切削工时：          3.5 时间定额计算 下面计算工序60的时间定额 1）机动时间 粗镗时： 精镗时： 总机动时间： =0.58+1.17=1.75min 2）辅助时间： 操作内容 每次时间 (min) 粗镗 精镗 操作次数 时间min 操作次数 时间min 装夹 2 1 2 - - 换刀 1 1 1 1 1 测量 0.1 1 0.1 1 0.1 卸夹 1.5 - - 1 1.5 开机到开始的时间 0.3 1 0.3 1 0.3 退刀 0.1 1 0.1 1 0.1             所以辅助时间 3）作业时间 1.75+6.4=8.15min 4）布置工作地时间   取 则 5）休息与生理需要时间   取 则 6）单件时间 =（1.75+6.4+0.24+0.24）min=8.63min 第四章 夹具设计  4.1 确定设计方案 该孔的设计基准为下端面，故以下端平面做定位基准，实现“基准重合”原则；另加两Ｖ形块从前后两方向实现对Ｒ１０的外圆柱面进行夹紧，从对工件的结构形状分析，若工件以下端面朝下放置在支承板上，定位夹紧就比较稳定，可靠，也容易实现。 工件以下端面在夹具上定位，限制了三个自由度，其余三个自由度也必须限制。用哪种方案合理呢？ 方案１　在２—?１３的通孔内插入一现边销限制一个移动自由度，再以两孔的另一个孔内侧面用两个支承钉限制一个移动自由度和一个转动自由度。这种定位方案从定位原理上分析是合理的，夹具结构也简单。 方案２　用两个Ｖ形块夹紧前后两外圆柱面，用两铰链压板压在工件的下端，这样就限制了两个移动自由度和一个转动自由度，这种方案定位可靠，可实现完全定位。 4.2 方案选择 方案一，选择用一面两孔的定位方法，夹具设计起来比较简单，也比较容易实现，选择用V型块的，由于圆柱两面不是加工面，不能用来定位，因此选择方案1。 4.3 夹紧力的计算 计算切削力与夹紧力的计算及螺杆的直径： 根据《机床夹具设计手册》表5-37 查表可知： 根据《机床夹具设计手册》表2-4-8 取 取 在计算切削力时，必须考虑安全系数 式中：                基本安全系数；取1.4    加工性质系数；取0.9 刀具钝化系数；取0.9 断续切削系数；取1.0 安全系数 在夹紧力与切削力方向相反后时： 由《机床夹具设计手册》表1-2-11紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 与切削力 之间的关系 。安全系数 在夹紧力与切N削力方向相反后时 ，由前面的计算可知 4.4 定位误差的分析  当工件在固定方向外力的作用下,两孔都只能向一方向移动(如两销水平放置时重力作用下),为固定单边接触。由于孔和其内侧面均不 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 其精密度，又因结构原因，夹紧力不宜施加在这样的定位元件上，故工件定位面和定位元件之间很可能会接触不好，使定位不稳定。 设计感想 机械制造基础对每个学机械的来说，是很重要的一门学科，因为这一门的课程设计我们来说是十分必要的。通过做这个课程设计，我们对原先学过的CAD，UG还有机械制造基础等课程有了一次综合性的复习。通过这次设计，我们找到了自己的许多问题，有的是绘图上面的，有的是设计上的，包括工艺路线，卡具设计的不合理，还有就是计算上面的。我充分意识到自己的能力不足，自己要提高的方面有很多。我们已经大四了，作为一名即将毕业大学生，在竞争越来越厉害的社会，我们必须提高自己的理论以及实践能力，才能好好的立足。本次的课程设计，对于每个人来说，都有不同的意义，但是，我们坚信，只要通过自己的努力，我们可以完成每一项艰难的任务。 设计任务书 设计题目：气门摇杆轴支座零件批量生产机械加工工艺过程设计及镗Ф20孔夹具设计 设计内容与要求： 1．制定 气门摇杆轴支座 零件机械加工工艺规程，编制机械加工工艺过程卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具； 2．对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算； 3．确定毛坯制造方法及主要表面的总余量； 4．确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求； 5．对两道工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出的工序简图，选择切削用量，计算时间定额； 6．设计　镗Ф20孔 夹具，绘制夹具装配图，进行必要的计算（如夹具元件结构尺寸计算，切削力、夹紧力、定位误差、导向误差计算等）； 7．对　张俊杰同学的设计进行校对； 8．编写设计说明书。 车间设备（与设计有关的设备）： 立式铣床X51K；卧式铣床X61W；立式钻床Z5125；台式钻床Z4115； 卧式镗床T6150； 设计小组：组长：郭宇杰        成员：刘东东、潘星明、张俊杰 指导教师签字      成绩： 工作态度 （满分20） 设计质量 （满分60） 答辩 （满分10） 校对质量 （满分10） 总评                     参考文献 [1] 张世昌.机械制造基础(第二版).北京:高等教育出版社,2009.5-5. [2] 朱耀祥，浦林祥．现代机床夹具设计手册．北京：机械工业出版社，2009．10． [3] 吴拓．现代机床夹具设计 [M]．北京：化学工业出版社，2009． [4] 孙已德．机床夹具图册[M]．北京：机械工业出版社，1984．