轉速器盤 加工工藝和粗銑轉速器盤φ10孔下端面夾具設計

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哈爾濱理工大學 機械制造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：“變速器換檔叉”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 設計要求： 1. 繪制零件圖(1張) 2. 繪制毛坯圖(1張) 3. 機械加工工藝卡(工藝過程卡1張，所要設計夾具的工序工序卡1張) 4. 繪制夾具裝配圖1張 5. 繪制夾具零件圖（夾具裝配圖中非標準件） 6. 課程設計說明書（4千字，電子稿） 7. 按中批生產(chǎn)，通用設備設計 班 級： 機械07—6 班 學 生： 王永慶 指導教師： 劉亦智 系 主 任： 姜 彬 2010年9月8日 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號 零部件圖號 1 產(chǎn)品名稱 轉速器盤 零部件名稱 1 共 2 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 加工中心 1 1 H200 毛壞種類 毛壞外形尺寸 每個毛壞可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工工件數(shù) X61 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 4 專用銑床夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準時 單件 工 步 號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 （r/min） （m/min） (mm/r) mm 機動 輔助 1 按工藝，以φ10mm孔及其下表面定位，銑前端表面至尺寸，加工余量為0.5mm。 工藝要求：表面粗糙度為6.4μm 300 40 0．05 0．5 2 0．48 （min） 設計 日期 審核 日期 標準化 日期 會簽日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2008-6-15 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 轉速器盤 零件圖號 產(chǎn)品名稱 轉速器盤 零件名稱 轉速器盤 共 2 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄件 2 熱處理 3 銑 銑Ф9孔端兩側面 X62W 端面車刀，專用夾具，游標卡尺 4 銑 銑Ф10孔端兩端面 X62W 端面車刀， 專用夾具， 6 銑 銑Ф9孔端兩端面 X62W 端面車刀， 專用夾具，游標卡尺 7 鉆 鉆Ф10孔及Ф6孔 Z535 麻花鉆，專用夾具，內徑百分尺 8 鉆 鉆Ф9孔 Z535 麻花鉆，專用夾具，內徑百分尺 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 轉速器盤 共 2 頁 第 2 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 9 鏜 鏜Ф10孔 T618 專用夾具，內徑百分尺 去毛刺 去除銳毛剌 10 終檢 對零件各尺寸進行完工檢測 11 防銹 用毛刷沾防銹油為零件防銹 12 入庫 按照倉庫標識進行擺放 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 轉速器盤 共 1 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 10 鑄造 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 真空爐 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 檢驗 游標卡尺 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 轉速器盤 共 2 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 20 銑Ф9孔端兩側面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X62W 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 定位,夾緊 2． 粗銑上下兩平面 端面銑刀 255 24 0.18 1.5 1 1.14 1.76 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 轉速器盤 共 3 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 30 銑Ф10孔端兩端面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X62W 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑上下兩平面 端面銑刀 255 24 0.18 1.5 1 1.14 1.76 2 精銑上下兩平面 端面銑刀 352 24 0.14 0.5 1 0.26 1.16 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 轉速器盤 共 4 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 40 銑Ф9孔端兩端面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X62W 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑上下兩平面 端面銑刀 255 24 0.18 1.5 1 1.14 1.76 2 精銑上下兩平面 端面銑刀 352 24 0.14 0.5 1 0.26 1.16 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 轉速器盤 共 5 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 50 鉆孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z535 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1． 裝 夾 2． 鉆φ7.5孔要求兩端相通 φ7.5直柄麻花鉆 195 14 0.48 1 1.1 1.76 擴至φ8+0.10/ 0 φ8擴孔鉆 275 21.3 1 0.87 1.16 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 轉速器盤 共 6 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 60 鉆2-Ф9孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z535 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 裝 夾 鉆孔 鉆頭,內徑百分表 195 144.3 0.48 1.24 1.33 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 轉速器盤 共 7 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 70 鏜Ф10孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鏜床 T618 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗鏜孔至Ф9.2 銑刀，游標卡尺 245 20 0.15 1.8 1 7.5 2 精鏜孔至Ф10 銑刀，游標卡尺 245 20 0.15 0.2 1 15 1.57 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 轉速器盤 共 8 頁 第 11 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 80 終檢,入庫 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄造件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 1 產(chǎn)品名稱 轉速器盤 零（部）件名稱 1 共 1頁 第 2 頁 材料牌號 HT200 毛壞種類 鑄造 毛壞外型尺寸 毛壞可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工 序 號 工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 準終 單件 1 銑 鉗工畫線，銑平下表面。 1 X63 虎口鉗，立銑平面銑刀 2 銑 在以下表面為基準，粗銑出I,II,III,孔的上端面和其他要表面。 1 X63 花盤夾緊，立銑平面銑刀 3 銑 以上端面為定位基準，粗銑出零件下端面。 1 X63 花盤夾緊，立銑平面銑刀 4 精銑 ?以下端面為基準，精銑上端面，使表面粗糙為6.4微米。 1 X63 花盤夾緊，立銑平面銑刀 5 鉆 鉆孔，以上端面為基準，預鉆出I,II,III孔，留出1mm左右的加工余量。 2 Z518 專用鉆床夾具，Φ9、Φ5 鉆頭。 6 鉸 在鉸床上進行鉸孔，鉸Φ10孔I；鉸2個Φ6孔；倒角。 3 專用鉸床夾具，10mm、6mm鉸刀 7 精銑 以I和下端面為基準，精銑出上表面，使表面粗糙為6.4微米。 1 X63 專用銑床夾具，立銑平面銑刀 8 銑 以上表面和I,II,孔為基準粗銑前端面。 1 X63 專用銑床夾具，立銑平面銑刀 9 精銑 以上表面和I,II,孔為基準精銑前端面，使表面粗糙為6.4微米。 1 X63 專用銑床夾具，立銑平面銑刀 10 銑 以上表面和I,II,孔為基準精銑前端面，銑后端面。 1 X63 專用銑床夾具，立銑平面銑刀 11 鉆 以上表面和I,II,孔為基準，鉆出2個Φ9孔。 2 Z518 專用鉆床夾具，Φ8鉆頭。 12 鉗 鉗工去毛刺。 4 銼刀 13 檢 終檢。 5 14 涂油入庫。 標記 處 數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 設計 審核 會簽 2008-6-9 0 目 錄 第 1 章零件分析 .1 1.1 計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 .1 1.2 零件的作用 .1 1.3 零件的工藝性分析和零件圖的審查 .2 第 2 章 工藝過程設計 .3 2.1 零件表面加工方法的選擇 .3 2.2 工藝路線的制訂 .3 2.3 選擇毛坯 .5 2.4 定位基準的選擇 .5 2.5 工藝方案的經(jīng)濟技術比較 .6 2.6 機床的選擇 .6 2.7 選擇夾具 .6 2.8 選擇刀具 .7 2.9 選擇量具 .7 2.10 加工量計算表 .7 2.11 工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 .8 2.12 確定工序尺寸 .8 第 3 章 機械加工計算 .9 3.1 粗銑上下端面和上表面 .9 3.2 鉆 10 和 2-6 孔 .9 3.3 鉸 10 和 2-6 孔 .10 3.4 精銑上表面 .11 3.5 粗銑前端面和后端面 .11 3.6 精銑前端面 .11 3.7 鉆 2-9 孔： .12 第 4 章夾具設計 .13 4.1 銑床夾具的主要類型及結構形式 .13 4.2 銑床夾具的設計要點 .13 4.3 確定設計方案 .14 4.4 削力及夾緊力計算 .15 設計心得 .16 參考文獻 .17 附錄 .18 0 序 言 機械制造工藝及夾具設計是我們學習完大學階段的機械類基礎和技術基礎 課以及專業(yè)課程之后的一個綜合課程，它是將設計和制造知識有機的結合，并融合 現(xiàn)階段機械制造業(yè)的實際生產(chǎn)情況和較先進成熟的制造技術的應用，而進行的一次 理論聯(lián)系實際的訓練，通過本課程的訓練，將有助于我們對所學知識的理解，并為 后續(xù)的課程學習以及今后的工作打下一定的基礎。 對于我本人來說，希望能通過本次課程設計的學習，學會將所學理論知識和工 藝課程實習所得的實踐知識結合起來，并應用于解決實際問題之中，從而鍛煉自己 分析問題和解決問題的能力；同時，又希望能超越目前工廠的實際生產(chǎn)工藝，而將 有利于加工質量和勞動生產(chǎn)率提高的新技術和新工藝應用到機器零件的制造中，為 改善我國的機器制造業(yè)相對落后的局面探索可能的途徑。 由于所學知識和實踐的時間以及深度有限，本設計中會有許多不足，希望各位 老師能給予指正。 0 第 1 章 零件分析 1.1 計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 所給任務的零件（圖 1.1）是某機器上的一個轉速器盤的零件。假定該機器年產(chǎn)量為 6000 臺，且每臺機器中僅有一件，由零件的特征可知，它屬于機體類小零件，因此，可以確定其生 產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 1.2 零件的作用 轉速器盤是 2105 柴油機中調速機構。10mm 孔裝一偏心軸，此軸一端通過銷 與手柄相連，另一端與油門拉桿相連。轉動手柄，偏心軸轉，油門拉桿即可打開油 門或關小油門。6mm 孔裝兩銷，起限位作用，手柄可在 120范圍內轉動，實現(xiàn)無 級調速。該零件通過 9mm 孔用 M8 螺栓與柴油機體連接。 本設計任務給定的零件轉速器盤，即傳遞運動并保持其他零件正確工作方式， 和保持互相之間的正確位置。其對加工平面，平行度，加工孔，垂直度，等有一定 的要求，由于零件比較復雜，不成規(guī)則，故加工過程中需要用到復雜的夾具。 圖 1.1 1 圖 1.2 1.3 零件的工藝性分析和零件圖的審查 該零件圖的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術都符合要求。但是，零件的加 工過程，需要有較高的平面度，某些地方需要較細的表面粗糙度，各裝配基面要求 有一定的尺寸精度和平行度。否則會影響機器設備的性能和精度。 由于零件的結構比較復雜，加工時需要較復雜的夾具才能準確的定位，并保持 適當?shù)膴A緊力，可以用花盤進行定位加緊，并用墊塊進行輔助定位。 同時基準面的選擇也是很重要的。在加工 I ,II ,III 孔的端面時，先用銑刀銑出 下表面，在以下表面為基準，銑出上面的各表面（I,II,III 孔的加工也是以下端面 為定為基準的）；在加工前后端面時，由于工件前后尺寸較大，可在鉸床上銑端平 面，銑出后表面。之后，以后表面為基準，銑出兩個 9 孔，在加工過程中，應盡 量減少安裝的次數(shù)，以減少安裝時帶來的安裝誤差。 兩 端 2 第 2 章 工藝過程設計 2.1 零件表面加工方法的選擇 本設計任務給的零件需要加工的表面有：端面，內孔，園角等，其加工方法如下： （1）下表面（大面積表面）：雖然不是重要的表面，沒有粗糙度要求，但是定位基 準面，用銑車進行端銑平面，粗銑即可。 （2）上邊緣面：不是重要表面，粗銑即可。 （3）I,II,III 孔處的上端面：是重要表面，表面粗糙度 R6.3，可以進行粗銑后， 再進行半精銑或精銑。 （4）I 孔處的下端面：無表面粗糙度要求，只需進行粗銑即可。 （5）前端面：是重要表面，也是定為基準面，表面粗糙度 R6.3，進行粗銑再半精 銑或精銑。 （6）2 個 9 孔的后端面：表面粗糙度 R12.5，只需進行粗銑。 （7）2 個 9 孔的加工：表面粗糙度 R12.5，以下端面為基準，粗鉸出 2 個 9 孔； ；普通鉸床即可。 （8）I 孔的加工：表面粗糙度 R6.3，可用鉸床進行鉸孔，粗鉸或擴孔均可。 （9）II,III 孔的加工：表面粗糙度 R3.2，是要求較高的孔，可進行粗鉸半精鉸， 或者擴孔精擴，既可滿足要求。 （10）園角：有 R3，R5,R6.5,R15 幾種園角，可用立銑刀周銑出園角。 2.2 工藝路線的制訂 工藝路線一： 工序 1：鉗工劃線；以上邊緣面為粗基準，劃下表面的加工線。 工序：銑，以上端面為定位粗基準，粗銑出零件下表面。 工序 3：銑，在以下表面為基準，粗銑出 I,II,III,孔的上端面和其他次要表面；倒 角。 工序 4：銑，以上端面為定位基準，粗銑出零件下端面 工序 5：精銑，以下端面為基準，對上端面進行精銑，使表面粗糙度達到 R6.3 的要 求。 工序 6：鉆孔，以下端面為基準，預鉆出 I,II,III 孔，留出 1mm 左右的加工量； 工序 7 ：鉸，在鉸床上進行鉸孔，粗鉸 10 孔 I；粗鉸 2 個 6 孔；倒角。 工序 8： 銑，以 I 為基準，對上表面進行精銑，使表面粗糙度達到 R6.3 的要求。 工序 9：銑，以 I,和下表面為基準，銑出前端面 3 工序 10：精銑 9 孔前端面 工序 11：銑，以前端面為基準，銑出后端面。 工序 12：鉆，以 I,和下表面為基準，鉆出 2 個 9 孔。 工序 13：鉗工去毛刺。 工序4：終檢。 工序5：涂油入庫。 工藝路線二： 工序 1：鉗工劃線；以上表面為粗基準，劃下表面的加工線。 工序：以上端面為定位粗基準，粗銑出零件下表面；在以下表面為精基準， 粗銑出個 9 孔的上端面，以及 I,II,III,孔的上端面和其他次要 表面；倒角。 工序：以下表面為基準，對這個孔的上端面進行精銑，使表面粗糙度達到 R6.3 的要求。 工序：以 10 孔的上表面為基準，精銑 10 孔 I 的下端面。 工序：以下表面為基準，在鉸床上粗銑或半精銑出后端面，再以后端面為基 準，加工出 2 個 9 的孔的前端面。 工序：鉆孔，以后表面為基準，預鉆出 I,II,III 孔，留出 1mm 左右的加工 余量；再以下端面為基準，預鉆出 2 個 9 孔，留出 1mm 的加工余量、 工序：在鉸床上進行鉸孔，粗鉸 10 孔 I；粗鉸 2 個 9 孔；倒 角。 工序：精鉸 6 孔 II,III，使粗糙度達到 R3.2 的要求 工序：鉗工去毛刺。 工序：終檢。 工藝路線三: 工序 1：鉗工劃線；上表面為粗基準，劃下表面的加工線。 工序：銑，以上端面為定位粗基準，粗銑出零件下表面； 工序 3：在以下表面為精基準，粗銑出個 9 孔的前端面，以及 I,II,III,孔的上 端面和其他次要表面；倒角。 工序 4：以 10 孔的上端面為基準，銑 10 孔 I 的下端面 工序 5：鉸，以下表面為基準，在鉸床上粗銑或半精銑出 9 后端面。 工序 6：銑，以 9 后端面為基準，銑出 2 個 9 的孔的前端面。 工序 7：以 10 孔下端面為基準，預鉆出 I,II,III 孔，留出 1mm 左右的加工余量 4 工序 8：以 9 后端面為基準，預鉆出 2 個 9 孔，留出 1mm 的加工余量 工序 9：精銑，以下表面為基準基準，對這個孔的上端面進行精銑，使表面粗糙 度達到 R6.3 的要求。 工序 10：鉸，鉸床上進行鉸孔，粗鉸 10 孔 I；粗鉸 2 個 9 孔；倒角。 工序 11：精鉸 6 孔 II,III，使粗糙度達到 R3.2 的要求 工序 12：鉗工去毛刺。 工序3：終檢。 工序4：涂油入庫。 2.3 選擇毛坯 轉速器盤是一個結構較復雜的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同時 要求強度要高，重要表面的表面硬度也要高，故選用鑄鐵材料 HT200，鑄鐵材料是 最常見的材料，其優(yōu)點是：容易成型，切削性能好，價格低廉，且吸振性好。為了 得到較好的強度和表面硬度，可在加工過程中進行調質處理，淬火，同時為了消除 內應力對工件的影響，可進行適當?shù)娜斯r效處理。 由于零件的結構復雜，用鍛件是不太可能的，因此，需要先根據(jù)零件圖，做出 鑄模，進行鑄造，最好用成型鑄造法，以減少加工余量和保證零件的結構準確性。 2.4 定位基準的選擇 本零件是有精度較高要求的孔的盤狀零件，平面和孔是設計的基準，也是裝配 和測量的基準，在加工時，應盡量以大平面為基準。 先銑出下表面，以下表面為基準，加工出上端面和上表面，再以上端面為基準 加工下端面，以上端面為基準鉆出 I,II,III 3 個孔；加工前后端面時，先以上端面 和 I,II,為基準，在銑床上銑出后端面，再以后端面為基準，加工出 2 個 9 的孔 的前端面。 由于扇形部分的表面比較不易加工，首先以加工出來的下端面為基準加工出 I,II,III 孔處的各個上端面，再以上端面為基準，加工出 I 孔處的下端面；零件的 2 個 9 孔的上邊緣表面是不能用來作為定位基準的。 下 表 面上 表 面上 端 面 下 端 面 5 圖 2.1 下 表 面 上 表 面上 端 面 下 端 面 圖 2.2 2.5 工藝方案的經(jīng)濟技術比較 在加工過程中，也可以用車床或刨床來加工表面，用鉸床來鉸孔。但是由于工 件的結構較復雜，用車床或刨床加工的話會給加工帶來很大的困難，給工人增加很 大的工作難度；如果用鉸床來鉸孔，也是可以的，但是本設計給的零件的孔要求的 精度不是非常高，用普通的鉆床就可以加工達到設計的要求。選擇工藝路線一比較 合理！ 2.6 機床的選擇 (1)工序，5 和 9，10，11，12 用的是銑床，分別進行粗銑，精銑。用普 通的臥銑床 X62W 型萬能臥銑床即可。 (2)工序和工序是鉸孔工序，分別是粗鉸和半精鉸。使用普通的鉸床即可。 (3)工序，13 加工一個 10 孔，2 個 6 孔，2 個 9 孔，采用花盤加緊，在立 式鉆床即可。可選用 Z518 型立式鉆床。 2.7 選擇夾具 本零件結構比較復雜，不成規(guī)則，故夾緊定位比較困難，可采用花盤以及專用 夾具來定位，并可以使用一些墊塊來輔助定位加緊。 前 端 面后 端 面 6 例如，在加工上端面時，扇形部分下部分懸空，需要用一些輔助支撐，然后加緊， 以防零件加緊時發(fā)生變形。在加工前后端面時，用花盤或壓板都可以加緊。 2.8 選擇刀具 (1)在工序，銑平面時，銑刀可以選擇直齒或錯齒的端銑刀和周銑刀， 工序中有粗銑和精銑，在粗銑后，要留有一定的加工余量，供精銑工序加工。 (2)鉆孔有 10, 6,9 三種孔，需要留一定的加工余量，可用 5, 8 麻花鉆 直接鉆出來。 (3)鉸孔需要鉸三種孔 10, 6 和 9，有粗鉸和精鉸，粗加工可用 YT15,精加工 可用 YT30。 2.9 選擇量具 本零件是單件大批量生產(chǎn)，故采用的是通用量具。選擇量具的方法有兩種：一 是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器具的測量方法的極限誤差來選擇。在 這里選的是第一種方法。 2.9.1 選擇平面的量具： 由零件圖上看，各平面的相互位置要求不是非常嚴格，其最小不確定度為 0.2mm，選用分度值為 0.02mm，測量范圍為 0-150mm 的游標卡尺就行了，因為其不 確度為 0.02mm，顯然滿足要求。 2.9.2 選擇內孔的量具： 此零件對孔的精度要求較高，其中例如 I 孔的下偏差要求在 0.013 之內，故可 選用分度值為 0.01mm，測量范圍為 0-150mm 的內徑百分尺，其不確定度為 0.008， 滿足測量精度的要求。 2.10 加工量計算表 工序 加工位置 毛坯 (mm) 粗加工 (mm) 半精加工 (mm) 精加工 (mm) 總加工余量 (mm) 上表面 13.5 11.5 11 2 5 上端面 12.5(雙面) 10.5(雙面) 7 8（雙面） 3 7 下端面 8.5(雙面) 2 前端面 19(雙面) 17(雙面) 14（雙面） 3 后端面 15（雙面） 2 7 10 孔 0 9 6 孔 0 5 5.7 9 孔 0 9 2.11 工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 （1） 28 0.5 分度值為 0.02mm，測量范圍為 0-150mm 的游標卡尺 （2）12 0.2 分度值為 0.02mm，測量范圍為 0-150mm 的游標卡尺 （3）14 - 分度值為 0.02mm，測量范圍為 0-150mm 的游標卡尺 （4）10 0.013 分度值為 0.01mm，測量范圍為 0-150mm 的內徑百分尺 6 0.030 9 - 分度值為 0.02mm，測量范圍為 0-150mm 的游標卡尺 注：本零件要求測量的尺寸并不是很復雜，故只要這兩種量具就足夠了。 2.12 確定工序尺寸 工序 2，3，4 主要是加工端面，如圖 L1，L11,L12,L13,L14,L15,L16 是各個端 面之間的相互位置，其中工序，的 L15,L16,是精加工的尺寸鏈，即加工 I,II,III 孔的上端面的尺寸。 L1 是零件下表面到最上面的端面的距離，L11 是下表面到 9 孔中心的距離， L12 是 9 孔中心到上端面的距離，L13 是 9 孔中心到 10 孔下表面的距離，L14 是 10 孔兩個端面的距離，L15 是 10 孔上端面到 6 孔的上端面的距離，L16 是 下表面到 10 孔的上端面的距離。 工序，主要是加工孔的尺寸鏈。 L21 是 9 孔兩個端面的距離，L22 是后 端面板的厚度，L23 是后端面到孔 I 的距離。 L31 是兩個 9 孔之間的距離，L32 是左邊的 9 到 10 孔的水平距離，L33 是 10 孔到兩個 6 孔的水平距離，L34 是 10 孔到零件下表面的斜面底端的距 離。 8 第 3 章 機械加工計算 3.1 粗銑上下端面和上表面 參考文獻2表 2.3-21 查得加工余量為 Z =2mm ，Z =2mm。已知上端面的總余12 量為 Z=5.7mm，則上表面總加工的余量為：Z=2.5mm。 參考文獻1表 4-29 取粗銑的每齒進給量 f =0.2mm/Zz 粗銑走刀一次，a =1mmp 取主軸轉速 n=150r/min，則： V = = =94.25m/minc10Dn0152 校核機床功率 銑削時的切削功率為： 取 Z=10 ，n= =2.5r/s ， ， =0.2mm/Z ， =1 ，代入：6015mae4zfpc keznkfaPpcpc 51.21042.5.3109.679.7 70974.9. 從機床 X52K 的參數(shù)的機床的功率為 7.5kw，機床的傳動效率取 0.750.85，取 =0.85 則機床電動機所需功率 P = = =6.487.5kw，則主軸的轉速合理。ec85.01 3.2 鉆 10 和 2- 6 孔 鉸的余量為 0.5（單邊） ?？滓蚴且淮毋@出，故鉆削的余量為：（10/2-0.5） =4.5mm, （6/2-0.5）=2.5mm. 各工步余量和工序尺寸公差/mm 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸 10鉆孔 4.5 9 2- 6 鉆孔 2.5 5 參考文獻1表 4-70、4-76，取鉆 9 的進給量為 f=0.3mm/r，切削速度 V =22m/min c 9 由此算出轉速為： n= = =700r/mindv10102 按鉆床實際轉速取 n=630r/min 則實際切削速度為： V = =19.79m/minc1063 查有關資料得： =fF07.4281.9d8.ffk M=9.81 .K 則鉆 2- 6 孔的 和 M 如下：fF = =1599Nf 8.03. 1 M= 7.86N.m02189. 已取鉸孔進給量 =0.08mm/r（參考文獻1表 4-91） ，取 =4m/min，則：f cV 轉速 n= =dvmin/12704r 按鉆床的實際轉速取 n=125r/min 實際切削術度為： i/93.1025Vc 3.3 鉸 10 和 2- 6 孔 粗鉸以后的孔徑為 10mm。 各工步余量和工序尺寸公差/mm 加 工 表 面 加 工 方 法 余 量 公 差 等 級 工 序 尺 寸 6 鉸 03（單 邊） H8 80H9087. 10 鉸 05 H9 鉸以粗加工后的下端面為定位基準。因為 10 孔和下端面在粗、精加工時互為 基準，即可以互相校正 10 孔與下端面的垂直度。 鉸孔時因余量為 0.3mm，故 map3.1ap.2 取進給量 =0.2mm/rf in/1605.740rdvn 因為: 10 FcyxpccfaCF81.9cnKv30P 取 0cFc75.Fc1Fc 則： NFc 3.426.2.7518.90750kwP96.3423 鉸 6 孔 map25.0rmf/.0min/.svc i8071rdn 取機床的效率為 0.85，則機床所需的功率為 kw1.5kw，故機床功率足14.5.9 夠。 3.4 精銑上表面 min/05.fzap1 n=300r/min 走刀一次 3.5 粗銑前端面和后端面 參考文獻2表 2.3-21 查得加工余量為 Z =2mm ，Z =2mm。已知上端面的總余12 量為 Z=4mm，則前端面總加工的余量為：Z=2mm。 參考文獻1表 4-29 取粗銑的每齒進給量 f =0.2mm/Zz 粗銑走刀一次，a =1mmp 取主軸轉速 n=150r/min，則： V = = =94.25m/minc10Dn0152 校核機床功率 銑削時的切削功率為： 取:Z=10 ，n= =2.5r/s ， ， =0.2mm/Z ， =1 ，6015mae4zfpc 代入： keznkfaPpcepc 51.21042.5.3109.679.7 70974.9.5 從機床 X52K 的參數(shù)的機床的功率為 7.5kw，機床的傳動效率取 0.750.85，取 =0.85 11 則機床電動機所需功率 P = = =6.487.5kw，則主軸的轉速合理。ec85.01 3.6 精銑前端面 后端面因為要求不高，所以可以一次銑出，其工序余量即等于總余量 2mm。定 位和尺寸基準為粗加工后的前面。 =4mm 取粗銑每齒進給量 =0.2mm/z n=150r/minpazf min/4.75106Dnvc 粗后端面的切削用量都和粗銑前端面的一樣，但 小于粗銑 A 面的值，所以機ea 床功率足夠。 3.7 鉆 2- 9 孔： rmf/3.0 （參考文獻1表 4-70）in2vc min/5391201rdvn 取鉆床實際轉速 ， 則實際切削速度i/50r i/4.3c NFf 20787.28.98.0 M.9131.2 12 第 4 章 銑下表面夾具設計 本次設計的夾具為精銑下表面；該夾具適用于立式銑床。 4.1 銑床夾具的主要類型及結構形式 銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、鍵槽、花鍵、缺口及各種成形面。 由于銑削加工通常是夾具隨工作臺一起作進給運動，按進給方式不同銑床夾具可分 為直線進給式、圓周進給式和靠模進給式三種類型。 靠模銑床夾具：這種帶有靠 模的銑床夾具用在專用或通用銑 床上加工各種非圓曲面?？磕５?作用是使工件獲得輔助運動，形 成仿形運動。按主進給運動方式， 靠模銑床夾具可分為直線進給和 圓周進給兩種。 4.2 銑床夾具的設計要點 由于銑削加工切削用量及切 削力較大，又是多刃斷續(xù)切削， 加工時易產(chǎn)生振動，因此設計銑 床夾具時應注意：夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準確可靠，即安裝及 加工時要正確使用定向鍵、對刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，結構要合 理。 4.2.1 定向鍵 定向鍵也稱定位鍵，安裝在夾具底面的縱向槽中，一般用兩個，安在一條直線 上，其距離越遠，導向精度越高，用螺釘緊固在夾具體上。 13 定向鍵通過與銑床工作臺上的形槽配合確定夾具在機床上的正確位置；還能承 受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此平面夾具及有些 專用鉆鉸床夾具也常使用。 定向鍵有矩形和圓形兩種，定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵，而是 在夾具體上加工出一窄長面作為找正基面來校正夾具的安裝位置。 4.2.2 對刀裝置 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確 定夾具和刀具的相對位置。對刀裝置的 結構形式取決于加工表面的形狀。 對刀塊常用銷釘和螺釘緊固在夾具體上， 其位置應便于使用塞尺對刀，不妨礙工 件裝卸。對刀時，在刀具與對刀塊之間 加一塞尺，避免刀具與對刀塊直接接觸 而損壞刀刃或造成對刀塊過早磨損。塞 尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度 和直徑為 35mm,制造公差 h6。對刀塊 和塞尺均已標準化（設計時可查閱相關 手冊） ，使用時，夾具總圖上應標 圖 2.1 明塞尺尺寸及對刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對刀裝置應設置在便于對刀 而且是工件切入的一端。 圖 2.2 4.2.3 夾具體設計 為提高銑床夾具在機床上安裝的穩(wěn)固性，減輕其斷續(xù)切削可能引起的振動，夾 具體不僅要有足夠的剛度和強度，其高度和寬度比也應恰當，一般有 14 H/B11.25，以降低夾具重心，使工件加工表面盡量靠近工作臺面。此外，還要 合理地設置加強筋和耳座。 若夾具體較寬，可在同一側設置兩個與銑床工作臺 T 形槽間等距的耳座；對重 型銑床夾具，夾具體兩端還應設置吊裝孔或吊環(huán)等以便搬運。 4.3 確定設計方案 這道工序所加工的平面與孔有跳動要求，按照基準重合原則，以心軸孔定位。用一根小于 10 的螺栓穿過心軸孔，用螺栓把它夾緊。銑削時用一個支撐來支撐懸空的加工面。 4.4 削力及夾緊力計算 因為銑平面時的切削力大，所以在計算夾具的加緊力時應按銑削平面的切削力來計算和校 核。 銑刀軸向力： NkfdCFFyxF 42610.217.48.981.9 8.0 （式中： ）742.F 扭矩： mkfMMyx .5.0. 8020 （式中： ）1.81Mk 螺栓產(chǎn)生的加緊力 的力 （安全系數(shù) ）FKD2 6543210K 所以，有： N.86.4.3.1.28. 則： NF52mcdb 2.73180)4.1( 選用 M8 螺栓夾緊。 15 設計心得 此次課程設計是在我們學完了大學三年的全部基礎課程、技術基礎課程以及部 分專業(yè)課的基礎之上進行的，是一次深入的綜合性的應用和總結，也是一次理論聯(lián) 系實際的訓練，為我們大四的畢業(yè)設計打下基礎和鋪墊。 就我個人而言，這次課程設計包括三個部分： （1）前期資料的搜集和整理： 這是很重要的一個環(huán)節(jié)，因為設計離不開資料的參考和搜集。 （2）工藝： 工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素，落實在由工件、刀具、夾具、機床、量具組成的 工藝系統(tǒng)中。 （3）夾具設計： 夾具是為特定的工序正常的進行所設計的特殊工具，通過它的設計，可以了解 它在設計中的地位，為加工的順利進行提供了保障。在縮短加工時間，減小加工難 度，提高生產(chǎn)效率都有重大保證。 此設計歷時兩周的時間，通過自己的認識、計算、研究、設計、查手冊得到了 最終結果，真正地起到了訓練自己的目的，希望此次設計能為以后的工作打好一定 的實踐基礎，也提供一些寶貴的經(jīng)驗。 最后，感謝老師們的辛勤指導和幫助！謝謝！ 16 參考文獻 1馬智賢主編：實用機械加工手冊：遼寧科學技術出版社：2002 年 2李益民主編：機械制造工藝設計簡明手冊：機械工業(yè)出版社：1999 年 3現(xiàn)代機械制造工藝裝備標準應用手冊委員會主編：現(xiàn)代機械制造工藝裝備標準 應用手冊：機械工業(yè)出版社：1997 年 4王先逵主編：機械制造工藝學 （第二版）：機械工業(yè)出版社：2006 年 5韓榮第、周明、孫玉潔主編：金屬切削原理與刀具：哈爾濱工業(yè)大學出版社： 2003 年 6廖念昭、古瑩菴、莫雨松、李碩根、楊興駿主編：互換性與技術測量：中國 計量出版社：1998 年 7薛源利主編：機床夾具設計：機械工業(yè)出版社：2000 年 8 孫巳德主編：機床夾具圖冊：機械工業(yè)出版社：1983 年 9倪森壽主編：機械制造工藝與裝備習題集和課程設計指導書：化學工業(yè)出版 社：2003 年 10朱冬梅、胥北瀾主編：畫法幾何及機械制圖 （第五版）：高等教育出版社： 2000 年 17