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1机械制造工艺学与机床夹具设计课 程 设 计设计题目: 设 计 者: 所在班级: 指导教师: 提交日期: 安徽农业大学工学院2目录目录机制工艺课程设计任务书机制工艺课程设计任务书 3 3 页页第第 1 1 章章 零件分析零件分析44 页页1.1 零件的作用4 页1.2 零件的工艺分析4 页1.3 确定零件的生产类型5 页第第 2 2 章章 确定毛坯、绘制毛坯简图确定毛坯、绘制毛坯简图66 页页2.1 选择毛坯6 页2.2 选择定位基准6 页2.3 绘制拨叉锻造毛坯简图7 页第第 3 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计88 页页3.1 定位基准的选择8 页3.2 拟订工艺路线8 页3.3 加工设备及工艺装备的选用11 页3.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定12 页3.5 切削用量的计算14 页3.6 时间定额的计算16 页第第 4 4 章章 专用钻床夹具设计专用钻床夹具设计2020 页页4.1 夹具设计任务20 页4.2 拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图20 页4.3 绘制夹具装配总图22 页4.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求22 页第第 5 5 章章 设计总结设计总结2323 页页参考文献参考文献 2424 页附页附件件2525 页页3机制工艺课程设计任务书一、课程设计任务书一、课程设计任务书课程编号课程名称机制工艺与夹具课程设计周数3论文(设计)进度安排指导教师布置课程设计任务。明确设计任务,阅读设计 任务书和指导书,收集、借阅有关资料、手册。 对零件进行工艺分析,画出零件图;确定毛坯的制造方 式,绘制毛坯简图。 制定机械加工工艺路线,选择定位基准。 选择机床及工、夹、量、刃具,确定加工余量及工序间 尺寸与公差,确定切削用量。 画出毛坯图,填写工艺过程卡及工序卡。 针对指定的一道工序,确定该工序夹具设计方案,选择 定位元件,计算所需夹紧力,选择夹紧方案。 绘制夹具装配图。 绘制夹具零件图。 整理设计说明书。 答辩、评定成绩。具体设计方法、步骤见 机械制造工艺学与机 床夹具设计课程设计 指导书和机械制造工 艺学教材。 另外主要参考书目: 1机床专用夹具图册 2机械制造装备设计 3机械制造工艺设计 简明手册 4机械制造工艺学课 程设计指导书 5实用机械加工手册 6实用机械加工工艺 手册论文(设计)内容一、设计题目与要求 支架(滑阀)的机械加工工艺规程及铣底面夹具设计。年产量为中批生产。 (零 件参考图附后) 二、设计内容 1对零件进行工艺分析,画零件图; 2确定毛坯的制造方式,绘制毛坯简图; 3制定零件的机械加工工艺路线,填写机械加工工艺过程卡; 4对指定工序,选择机床及工、夹、量、刃具,确定加工余量及工序间尺寸与 公差,确定切削用量,填写机械加工工序卡; 5对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计,画夹具装配图; 6对夹具的一个零件设计零件图; 7编写设计计算说明书。要求设计工作要求提交: 1零件图 1 张(A4) 2毛坯图 1 张(附在说明书里) 3机械加工工艺过程卡 4机械加工工序卡 5夹具结构设计装配图 1 张(根据实际情况选择 A3 或者 A2 图纸绘制) 6夹具结构设计零件图 1 张(根据实际情况选择 A4 或者 A3 图纸绘制) 7课程设计说明书 1 份 所有资料最终用档案袋装好上交。4二、设计题目与要求二、设计题目与要求如下图所示支架(滑阀)零件,材料为 45#钢,毛坯为精铸件,试编制零 件的机械加工工艺规程及设计加工支架铣底面的铣床夹具。零件图第 1 章 零件分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是滑阀支架,它的主要作用是固定,使滑阀使用过程中牢固可靠。零件上的4-6.5孔用螺栓固定在底座上,滑阀用10的定位销固定在支架上,使其在工作时不会引起偏差。1.2 零件的工艺分析由零件图 1.1 可知,其材料为 45#钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性,适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。滑阀支架共有4组加工表面,分析如下:5(1)2-10孔(2)支架底面(3)14槽(4)4-6.5沉头孔此零件外形较小,图中除 2-10 孔,公差要求较严格外,其它加工面公差要求较低,并且无位置度要求,但是为了满足装配性能,根据现场实际,在加工过程中要制定工艺基准,并制定出工艺公差,利用工艺基准来加工后续工序。图 1.1(零件图)1.3 确定零件的生产类型滑阀支架材料为灰铸铁,零件年产量为中批生产。第 2 章 确定毛坯、绘制毛坯简图 2.1 选择毛坯零件的轮廓尺寸不大,故可采用精铸件,这从提高生产率、保证加工精度上考虑也是应该的。62.2 选择定位基准定位基准的选择是工艺规程制订中的重要工作,它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理的选择定位基准,可以确保加工质量,缩短工艺过程,简化工艺装备结构与种类、提高生产率。(1)粗基准的选择:对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。因为铣底面时要保证520.1,所以以2-R10外圆表面为粗基准。(2)精基准的选择:精基准的选择有利于保证加工精度,并使工件装夹方便。在选择时,主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。精基准选择为底面及 4-6.5 孔。2.3选择加工方法(1 1)平面的加工平面的加工方法很多,有车、刨、铣、磨、拉等。对于本支架,底端面的粗糙度要求Ra10um,精度要求较低。故选择端铣加工方式。(2 2)孔的加工孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。对于本支架,4-6.5的孔为沉头孔,所以选用钻床加工的方式。2-10的孔,由于精度要求较为严格,因此选用立式铣床钻铣加工。(3 3)槽的加工槽的加工方式有铣、磨、电火花等。对于本支架,考虑到经济性的要求,选用铣床加工。2.4 拟订工艺路线工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局,包括:确定加工方法,划分加工阶段,决定工序的集中与分散,加工顺序的安排,以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影响加工的质量和效率,而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。因此,制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,7可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。(1)工艺路线方案一工序 钻铰2-10孔。工序 粗精铣底面A。工序 钻底面4-6.5孔。工序 钻底面4-10.5沉头孔。工序 粗精铣槽保证。025. 0014工序 检查。(2)工艺路线方案二工序 粗精铣底面A。工序 钻底面4-6.5孔。工序 钻底面4-10.5沉头孔。工序 钻铰2-20孔。工序 粗精铣槽保证。025. 0014工序 检查(3)工艺路线方案三工序 粗精铣底面A。工序 粗精铣槽保证。025. 0014工序 钻铰2-20孔。工序 钻底面4-10.5沉头孔。工序 钻底面3-11孔。工序 检查。上述三个工艺方案的特点在于:方案一是先加工出2-10孔,再以其为基准,加工出底面,而后以底面为基准,加工底面4-6.5孔及槽。方案二是先加工出底面,再以底面为基准,加工出底面4-6.5孔,2-10孔及槽,这种方案基准统一。方案三是先加工出底面,再以底面为基准,加工出槽及2-10孔,最后以槽与10做定位基准加工4-6.5孔。三种方案相比较,可以看出,方案一中,先以毛坯底面为粗基准,加工出2-10孔,再以2-10孔为基准加工底面,而后又以底面为基准,加工另外两组尺寸,由于中间变换了定位基准,不利于基准统一原则。方案二,先加工出底面,后续加工都已底面定位,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。而方案三也存在与方案一同样的弊端。因此,我们选用方案二做为滑阀支架的加工路线:工序 以两个R10外毛坯面做为粗基准,粗精铣底面A。选用X53立式铣8床及专用夹具加工。工序 以底面为基准,侧边采用辅助支撑,加工底面上4-6.5孔,其中2个孔做为后续工艺定位孔,按工艺尺寸加工。选用Z3040钻床及专用钻模。工序 以一面两销定位,钻铣2-10孔。选用X53立式铣床及专用夹具加工。工序 以底面及2-6.5孔,一面两销定位,加工槽。选用X63卧式铣床及专用夹具加工。工序 终检。2.5 确定加工余量及毛坯尺寸“滑阀支架”零件材料为灰铸铁,硬度HB163-229HBW,生产类型为中批生产,采用精铸件毛坯。根据上述资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:(1)底面根据机械制造工艺学与机床夹具设计表6-3,铸件最大尺寸100,确定底面毛坯机械加工余量为1.5mm。粗精铣一次加工完成到尺寸。(2)4-6.5为沉头孔,加工时按工艺尺寸加工,直接在零件上钻铰完成。(3)槽根据手册表5-5,确定毛坯余量0.9mm。粗精铣一次完成。(4)2-10孔根据手册表5-58,先用钻头钻孔至9,再用10镗刀加工。2.6 工序设计(1) 选择加工设备选择加工设备即选择机床类型。由于已经根据零件的形状、精度特点,选择了加工方法,因此机床的类型也随之确定。至于机床的型号,主要取决于现场的设备情况。若零件加工余量较大,加工材料又较硬,有必要校验机床功率。初步选择各工序机床如下:1)工序 铣底面:XK7150数控铣床2)工序 加工底面上4-6.5沉头孔。机床:Z3040钻床3)工序 加工槽:X63卧式铣床4)工序 钻镗2-10孔:X53立式铣床93.7.2 选择夹具对于成批生产的零件,大多采用专用机床家具。在保证加工质量、操作方便、满足高效的前提下,也可部分采用通用家具。本机械加工工艺规程中所有工序均
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