1、辽宁工程技术大学课程设计 1辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目：设计端盖零件的机械加工工艺规程及工艺装备（大批量生产）全套 CAD 图纸，加 153893706班 级：机械 05-2 班 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2008.7.2 辽宁工程技术大学课程设计 2一、设计题目 设计“端盖”零件的机械加工工艺规程及工艺装备二、设计要求机械制造技术基础课程设计题目一律定为：“端盖”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计。课程设计题目由指导教师指定，经教研室主任审查签字后发给学生。生产纲领为中批或大批生产。设计的要求包括如下几个部分：1绘制零件图。 1 张2编制零件的机械加工工艺卡片。 1 套（
2、或机械加工工艺过程综合卡片 1 张）3绘制夹具装配图（A0 或 A1） 1 张4绘制夹具中 1 个零件图（A1 或 A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图） 。 1 张4编写课程设计说明书（约 60008000 字） 。 1 份说明书主要包括以下内容（章节）（1） 目录（2） 摘要（中外文对照的，各占一页）（3） 零件工艺性分析（4） 机械加工工艺规程设计（5） 指定工序的专用机床夹具设计（6） 方案综合评价与结论（7） 体会与展望（8） 参考文献列出参考文献(包括书、期刊、报告等，15 条以上)辽宁工程技术大学课程设计 3三、上交材料1工件零件图 1 张2工件毛坯图 1 张3
3、机械加工工艺卡片 1 张4零件的机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片） 1 张5夹具装配图 1 张6课程设计说明书 1 份四、进度安排1.第 l2 天查资料，熟悉题目阶段。2.第 37 天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第 810 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步） 。4第 1113 天，完成夹具总装图的绘制。5第 1415 天，零件图的绘制。6第 1618 天，整理并完成设计说明书的编写。7第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。
4、8第 2021 天，答辩。五、指导教师评语成 绩： 指导教师 日 期 辽宁工程技术大学课程设计 4摘 要机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。这次设计的是端盖，有零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是端盖。了解了端盖的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位
5、基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定端盖的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。辽宁工程技术大学课程设计 5AbstractMachinery Manufacturing Technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the University, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conducting the va
6、rious courses of study by an in-depth comprehensive review of the total, is also a Theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important position. This is the cover design, parts map, rough map, one of the assembly, machining process with the card and th
7、e corresponding fixture designed by the procedures of the process of a card. First of all, we must familiar with the parts, the parts subject to the cover. Cover understanding of the role, followed in accordance with the nature of parts and components in the face of the map on the roughness of rough
8、 determine the size and mechanical Jiagongyuliang. According to another location and then we set the benchmark fine first base, established after the benchmark crude, finalizing the cover of the road map, the enactment of the workpiece clamping programme, to draw fixture assembly.辽宁工程技术大学课程设计 6目录1、
9、端 盖 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 21.1、 端 盖 的 用 途 .21.2、 端 盖 的 技 术 要 求 21.3、 审 查 端 盖 的 工 艺 性 .21.4、 确 定 端 盖 的 生 产 类 型 .32、 确 定 毛 胚 、 绘 制 毛 胚 简 图 32.1 选 择 毛 胚 .32.2 确 定 毛 胚 的 尺 寸 公 差 和 机 械 加 工 余 量 32.2.1 公 差 等 级 32.2.2 端 盖 铸 造 毛 坯 尺 寸 工 差 及 加 工 余 量 .42.2.3 绘 制 端 盖 毛 坯 简 图 43、 拟 定 端 盖 工 艺 路 线 53.1、 定 位 基
10、准 的 选 择 53.1.1 精 基 准 的 选 择 53.2.2 粗 基 准 的 选 择 53.2 、 表 面 加 工 方 法 的 确 定 .53.3、 加 工 阶 段 的 划 分 63.4、 工 序 的 集 中 与 分 散 .63.5、 工 序 顺 序 的 安 排 63.5.1 机 械 加 工 工 序 .63.5.2 热 处 理 工 序 73.5.3 辅 助 工 序 .73.6、 确 定 工 艺 路 线 74、 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 工 差 的 确 定 85、 切 削 用 量 、 时 间 定 额 的 计 算 95.1、 切 削 用 量 的 计 算 95.1.1 钻 孔 工
11、 步 95.1.2 粗 铰 工 步 .105.1.3 精 铰 工 步 105.2、 时 间 定 额 的 计 算 .10辽宁工程技术大学课程设计 75.2.1 基 本 时 间 tj 的 计 算 .105.2.2 辅 助 时 间 ta 的 计 算 .115.2.3. 其 他 时 间 的 计 算 .125.2.4 单 件 时 间 tdj 的 计 算 .126.夹 具 设 计 .136.1 提 出 问 题 136.2 设 计 思 想 146.3 夹 具 设 计 146.3.1 定 位 分 析 146.3.2 切 削 力 及 夹 紧 力 的 计 算 .156.3.3 夹 具 操 作 说 明 .176.3
12、.4 确 定 导 向 装 置 .177. 体 会 与 展 望 .188.参 考 文 献 19端盖零件图辽宁工程技术大学课程设计 81、端盖的工艺分析及生产类型的确定1.1、端盖的用途端 盖 主 要 用 于 零 件 的 外 部 ， 起 密 封 ， 阻 挡 灰 尘 的 作 用 。 故 其 在 机 器 中只 是 起 辅 助 作 用 ， 对 机 器 的 稳 定 运 行 影 响 不 是 很 大 ， 其 在 具 体 加 工 的 时 候 ，精 度 要 求 也 不 是 很 高 ， 加 工 起 来 也 十 分 容 易 。1.2、端盖的技术要求：该 端 盖 的 各 项 技 术 要 求 如 下 表 所 示 ：加工表
13、面 尺寸偏差（mm） 公差及精度等级 表面粗糙度(um) 形位公差(mm)端盖左端面 58 IT13 12.5 0.03 B端盖右端面 58 IT13 3.2 0.03 B方形端面 115X115 IT13 12.5 0.03 B辽宁工程技术大学课程设计 9端盖中心孔 25 0+0.03 IT8 3.214 孔 14 IT10 12.510 孔 10 0+0.03 IT9 6.39 孔 9 IT13 12.54 孔 4 IT13 12.575 外表面 75 -0.04+0.O1 IT9 3.2R33 弧 R33 IT13 12.51.3、审查端盖的工艺性该 端 盖 结 构 简 单 ， 形 状
14、普 通 ， 属 一 般 的 盘 盖 类 零 件 。 主 要 加 工 表面 有 端 盖 左 、 右 端 面 ， 方 形 端 面 ， 要 求 其 端 面 跳 动 度 相 对 中 心 轴 线 满 足0.03mm， 其 次 就 是 25 孔 及 10 孔 ， 25 孔 的 加 工 端 面 为 平 面 ， 可以 防 止 加 工 过 程 中 钻 头 钻 偏 ， 以 保 证 孔 的 加 工 精 度 ； 另 外 10 孔 的加 工 表 面 虽 然 在 圆 周 上 ， 但 通 过 专 用 的 夹 具 和 钻 套 能 够 保 证 其 加 工 工 艺 要求 。 该 零 件 除 主 要 加 工 表 面 外 ， 其 余
15、 的 表 面 加 工 精 度 均 较 低 ， 不 需 要 高 精度 机 床 加 工 ， 通 过 铣 削 、 钻 床 的 粗 加 工 就 可 以 达 到 加 工 要 求 。 由 此 可见 ， 该 零 件 的 加 工 工 艺 性 较 好 。1.4、确定端盖的生产类型依 设 计 题 目 知 ： Q=5000 件 /年 ， m=1 件 /年 ， 结 合 生 产 实 际 ， 备 品率 a%和 废 品 率 b%分 别 取 3%和 0.5%。 代 入 公 式 得 ：N=5000 台 /年 X1 件 /台 X（ 1+3%） X（ 1+0.5%） =5175.75端 盖 重 量 为 0.5kg， 由 表 1-3
16、 知 ， 端 盖 属 轻 型 零 件 ； 由 表 1-4 知 ，该 端 盖 的 生 产 类 型 为 大 批 生 产 。辽宁工程技术大学课程设计 102、确定毛胚、绘制毛胚简图2.1 选择毛胚端 盖 在 工 作 过 程 中 不 承 受 冲 击 载 荷 ， 也 没 有 各 种 应 力 ， 毛 胚 选 用 铸 件即 可 满 足 工 作 要 求 。 该 端 盖 的 轮 廓 尺 寸 不 大 ， 形 状 亦 不 是 很 复 杂 ， 故采 用 砂 型 铸 造 。2.2 确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量由 表 2-1 至 表 2-5 可 知 ， 可 确 定 毛 胚 的 尺 寸 公 差 及 机 械 加 工 余
17、量 。2.2.1 公差等级由 端 盖 的 功 用 和 技 术 要 求 ， 确 定 该 零 件 的 公 差 等 级 为 CT=9。2.2.2 端盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量项目 机械加工余量/mm 尺寸工差/mm 毛坯尺寸/mm 备注方形端面115*115 1.5*2=3 2.5 119.25-1.251.25 表 2-1 至表 2-5厚度 58 0.5*2=1 2 60-11 表 2-1 至表 2-5方形断面厚度15 0.5 1.6 16.3-0.80.8 表 2-1 至表 2-575 外圆面 1*2=2 2.2 78.1-1.11.1 表 2-1 至表 2-575 外圆长度 7 0.5 1.
18、6 8.3-0.80.8 表 2-1 至表 2-525 孔 0.5*2=1 1.7 23.15-0.850.85 表 2-1 至表 2-52.2.3 绘制端盖毛坯简图辽宁工程技术大学课程设计 113、拟定端盖工艺路线3.1、定位基准的选择3.1.1精基准的选择根 据 该 端 盖 零 件 的 技 术 要 求 ， 选 择 端 盖 右 端 面 和 25 孔 作 为 精基 准 ， 零 件 上 的 很 多 表 面 都 可 以 采 用 它 们 作 基 准 进 行 加 工 ， 即 遵 循“基 准 统 一 ”原 则 。 25 孔 的 轴 线 是 设 计 基 准 ， 选 用 其 作 竟 基 准 定 位 端盖 两
19、 端 面 ， 实 现 了 设 计 基 准 和 工 艺 基 准 的 重 合 ， 保 证 了 被 加 工 表 面 的 端面 跳 动 度 要 求 。 选 用 端 盖 右 端 面 作 为 精 基 准 同 样 是 遵 循 了 “基 准 重 合 ”原 则 ， 因 为 该 端 盖 在 轴 向 方 向 上 的 尺 寸 多 以 该 端 面 作 设 计 基 准 。3.2.2粗基准的选择作 为 粗 基 准 的 表 面 应 平 整 ， 没 有 飞 边 、 毛 刺 或 其 他 表 面 欠 缺 。 这 里辽宁工程技术大学课程设计 12选 择 端 盖 左 端 面 和 60 外 圆 面 作 为 粗 基 准 。 采 用 60
20、外 圆 面 定 位 加工 内 孔 可 保 证 孔 的 壁 厚 均 匀 ； 采 用 端 盖 右 端 面 作 为 粗 基 准 加 工 左 端 面 ，可 以 为 后 续 工 序 准 备 好 精 基 准 。3.2 、表面加工方法的确定 根 据 端 盖 零 件 图 上 的 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ， 确 定 加 工件 各 表 面 的 加 工 方 法 ， 如 下 表 所 示 ：加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度Ra/um加工方案 备注75 端面 IT11 12.5 粗铣-精铣 表 1-6 至表 1-8115x115 端面 IT11 3.2 粗铣-精铣 表 1-6 至
21、表 1-860 端面 IT11 3.2 粗铣-精铣 表 1-6 至表 1-825 孔 IT8 3.2 钻-扩-铰 表 1-6 至表 1-810 孔 IT9 6.3 钻-铰-精铰 表 1-6 至表 1-84x9 孔 IT13 12.5 钻 表 1-6 至表 1-84 孔 IT13 12.5 钻 表 1-6 至表 1-84x14 孔 IT13 12.5 钻-扩 表 1-6 至表 1-875 外圆面 IT9 3.2 粗车-半精车 表 1-6 至表 1-83.3、加工阶段的划分该 端 盖 加 工 质 量 要 求 一 般 ， 可 将 加 工 阶 段 划 分 为 粗 加 工 、 半 精 加 工 两个 阶
22、段 。在 粗 加 工 阶 段 ， 首 先 将 精 基 准 （ 端 盖 右 端 面 和 25 孔 ） 准 备 好 ，使 后 续 工 序 都 可 采 用 精 基 准 定 位 加 工 ， 保 证 其 他 表 面 的 精 度 要 求 ； 然 后 粗铣 端 盖 左 端 面 、 方 形 端 面 、 车 75 外 圆 、 3X.0.5 倒 角 。 在 半 精 加 工 阶段 ， 完 成 端 盖 左 端 面 的 精 铣 加 工 和 10 孔 的 钻 -铰 -精 铰 加 工 及 14孔 等 其 他 孔 的 加 工 。辽宁工程技术大学课程设计 133.4、工序的集中与分散选 用 工 序 集 中 原 则 安 排 端
23、盖 的 加 工 工 序 。 该 端 盖 的 生 产 类 型 为 大批 生 产 ， 可 以 采 用 万 能 型 机 床 配 以 专 用 工 、 夹 具 ， 以 提 高 生 产 率 ； 而 且 运用 工 序 集 中 原 则 使 工 件 的 装 夹 次 数 少 ， 不 但 可 缩 短 辅 助 时 间 ， 而 且 由 于 在一 次 装 夹 中 加 工 了 许 多 表 面 ， 有 利 于 保 证 各 加 工 表 面 的 相 对 位 置 精 度 要 求 。3.5、工序顺序的安排3.5.1 机械加工工序（ 1） 遵 循 “先 基 准 后 其 他 ”原 则 ， 首 先 加 工 精 基 准 端 盖 右 端面 和
24、 250+0.03mm 孔 。（ 2） 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 则 ， 先 安 排 粗 加 工 工 序 ， 后 安 排 精 加 工 工序 。（ 3） 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 则 ， 先 加 工 端 盖 右 端 面 ， 再 加 工 25孔 。3.5.2热处理工序铸 造 成 型 后 ， 对 铸 件 进 行 退 火 处 理 ， 可 消 除 铸 造 后 产 生 的 铸 造 应力 ， 提 高 材 料 的 综 合 力 学 性 能 。 该 端 盖 在 工 作 过 程 中 不 承 受 冲 击 载 荷 ， 也没 有 各 种 应 力 ， 故 采 用 退 火 处 理 即 可 满 足 零 件 的 加
25、工 要 求 。3.5.3辅助工序在 半 精 加 工 后 ， 安 排 去 毛 刺 、 清 洗 和 终 检 工 序 。辽宁工程技术大学课程设计 14综 上 所 述 ， 该 端 盖 工 序 的 安 排 顺 序 为 ： 在 、 热 处 理 基 准 加工 粗 加 工 精 加 工 。3.6、确定工艺路线在 综 合 考 虑 上 述 工 序 顺 序 安 排 原 则 的 基 础 上 ， 下 表 列 出 了 端 盖 的 工艺 路 线 。工序号工序名称 机床设备 刀具 量具1 热处理退火2 粗铣端盖左右端面、方形端面立式铣床 X51 端铣刀 游标卡尺3 精铣端盖左右端面、方形端面立式铣床 X51 端铣刀 游标卡尺4
26、 粗车、半精车 75 外圆 CA6140 外圆车刀 游标卡尺5 车 3X0.5 倒角 CA6140 端面车刀6 钻-扩-铰 25 孔 四面组合钻床 麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规7 钻 4 孔 四面组合钻床 麻花钻 卡尺、塞规8 钻-铰-精铰 10 孔 四面组合钻床 麻花钻、铰刀 卡尺、塞规9 钻 9 孔 四面组合钻床 麻花钻 卡尺、塞规10 钻 14 孔 四面组合钻床 麻花钻、铰 卡尺、塞规11 铣 R33 圆弧 数控铣床 立铣刀 游标卡尺12 去毛刺 钳工台 平锉13 清洗 清洗机14 终检 塞规、卡尺、百分表等4、加工余量、工序尺寸和工差的确定在 这 只 确 定 钻 -铰 -精 铰 10
27、 孔 的 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 公 差 。由 表 2-28 可 查 得 ， 精 铰 余 量 Z 精 铰 =0.04mm； 粗 铰 余 量 Z 粗 铰=0.16mm;钻 孔 余 量 Z 钻 =9.8mm。 查 表 1-20 可 依 次 确 定 各 工 序 尺 寸 的 加工 精 度 等 级 为 ， 精 铰 ： IT7； 粗 铰 ： IT10； 钻 ： IT12。 根 据 上 述 结 果 ，辽宁工程技术大学课程设计 15再 查 标 准 公 差 数 值 表 可 确 定 各 工 步 的 公 差 值 分 别 为 ， 精 铰 ： 0.015mm;粗 铰 ： 0.058mm;钻 ： 0.15
28、mm。综 上 所 述 ， 该 工 序 各 工 步 的 工 序 尺 寸 及 公 差 分 别 为 ， 精 铰 ： 1000+0.015mm;粗 铰 9.9600+0.058mm;钻 ： 9.800+0.15mm,它 们 的 相 互 关 系 如 下 图 所 示 。5、切削用量、时间定额的计算在 这 只 计 算 钻 -铰 -精 铰 10 孔 此 工 序 的 切 削 用 量 和 时 间 定 额 。5.1、切削用量的计算5.1.1 钻孔工步1） 背 吃 刀 量 的 确 定 取 ap=9.8mm.辽宁工程技术大学课程设计 162) 进 给 量 的 确 定 由 表 5-22， 选 取 该 工 步 的 每 转
29、进 给 量f=0.1mm/r。3） 切 削 速 度 的 计 算 由 表 5-22， 按 铸 铁 硬 度 为 200241HBS 计算 ， 切 削 速 度 v 选 取 为 12m/min,由 公 式 （ 5-1） n=1000v/3.14d 可 求 得该 工 序 钻 头 转 速 n=389.96 r/min ,参 照 Z525 型 立 式 钻 床 的 主 轴 转 速 ， 取转 速 n=392 r/min ,再 将 此 转 速 代 入 公 式 （ 5-1） ， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻削 速 度 为 v=3.14nd/1000=12.06 m/min。5.1.2 粗铰工步1） 背 吃
30、 刀 量 的 确 定 取 ap=0.16mm。2) 进 给 量 的 确 定 由 表 5-31， 选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量f=0.4mm/r。3） 切 削 速 度 的 计 算 由 表 5-31， 切 削 速 度 v 选 取 为 2m/min,由公 式 （ 5-1） n=1000v/3.14d 可 求 得 该 工 序 钻 头 转 速 n=63.95 r/min ,参照 Z525 型 立 式 钻 床 的 主 轴 转 速 ， 取 转 速 n=97r/min ,再 将 此 转 速 代 入公 式 （ 5-1） ， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 为 v=3.14nd/
31、1000=3.0 m/min。5.1.3 精铰工步1） 背 吃 刀 量 的 确 定 取 ap=0.04mm。2) 进 给 量 的 确 定 由 表 5-31， 选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量f=0.3mm/r。3） 切 削 速 度 的 计 算 由 表 5-31， 切 削 速 度 v 选 取 为 4m/min,由公 式 （ 5-1） n=1000v/3.14d 可 求 得 该 工 序 钻 头 转 速 n=127.4r/min ,参 照辽宁工程技术大学课程设计 17Z525 型 立 式 钻 床 的 主 轴 转 速 ， 取 转 速 n=140r/min ,再 将 此 转 速 代 入 公式
32、（ 5-1） ， 可 求 出 该 工 序 的 实 际 钻 削 速 度 为v=3.14nd/1000=4.4m/min。5.2、时间定额的计算5.2.1基本时间 tj的计算（ 1） 钻 孔 工 步根 据 表 5-41， 钻 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求 得 。 式 中 l=20mm; l2=1mm; l1=D/2*cotkr+(12)=9.8/2*cot54+1mm=5.3mm; f=0.1mm/r;n=392mm/r.。 将 上 述 结 果代 入 公 式 ， 则 该 工 序 的 基 本 时 间 。（ 2） 粗 铰 工 步根 据 表 5-
33、41， 铰 圆 柱 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求 得 。 式 中 l2、 l1 由 表 5-42 按 kr=15、 ap=（ D-d） /2=（ 9.96-9.8）/2=0.08 的 条 件 查 得 l1=0.37mm; l2=15mm; 而 l=12mm; f=0.4mm/r; n=97r/min.。 将 上 述 结 果 代 入 公 式 ， 则 该 工 序 的 基 本 时 间tj=(12mm+0.37mm+15mm) /(0.4mm/min x 97r/min)=0.7min=42s。（ 3） 精 铰 工 步同 上 ， 根 据 表 5
34、-41 可 由 公 式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求 得 该 工 步 的基 本 时 间 。 式 中 l2、 l1 由 表 5-42 按 kr=15、 ap=（ D-d） /2=（ 10-9.96） /2=0.02 的 条 件 查 得 l1=0.19mm; l2=13mm; 而 l=12mm; f=0.3 mm/r; n=140 r/min.。 将 上 述 结 果 代 入 公 式 ， 则 该 工 序 的 基 本 时 间辽宁工程技术大学课程设计 18tj=(12mm+0.19mm+13mm) /(0.4mm/min x 97r/min)=0.6min=36s。5.2.2辅助时间
35、ta的计算根 据 第 五 章 第 二 节 所 述 ， 辅 助 时 间 ta 与 基 本 时 间 tj 之 间 的 关 系 为ta=(0.150.2) tj ,这 里 取 ta=0.15 tj ,则 各 工 序 的 辅 助 时 间 分 别 为 ：钻 孔 工 步 的 辅 助 时 间 为 ： ta=0.15x28s=4.2s;粗 铰 工 步 的 辅 助 时 间 为 ： ta=0.15x42s=6.3s;精 铰 工 步 的 辅 助 时 间 为 ： ta=0.15x36s=5.4s;5.2.3. 其他时间的计算除 了 作 业 时 间 （ 基 本 时 间 和 辅 助 时 间 之 和 ） 以 外 ， 每 道
36、 工 序 的 单 件 时间 还 包 括 布 置 工 作 的 时 间 、 休 息 与 生 理 需 要 的 时 间 和 准 备 与 终 结 时 间 。 由于 端 盖 的 生 产 类 型 为 大 批 生 产 ， 分 摊 到 每 个 工 件 上 的 准 备 与 终 结 时 间 甚 微 ，可 忽 略 不 计 ； 布 置 工 作 的 时 间 tb 是 作 业 时 间 的 2%7%， 休 息 与 生 理 需要 时 间 tx 是 作 业 时 间 的 2%4%， 这 里 均 取 3%， 则 各 工 序 的 其 他 时 间可 按 关 系 式 （ 3%+3%） （ tj+ta） 计 算 ， 它 们 分 别 为 ：钻
37、 孔 工 步 的 其 他 时 间 为 ： tb+tx =6%x(28s+4.2s)=1.93s;粗 铰 工 步 的 其 他 时 间 为 ： tb+tx =6%x(42s+6.3s)=2.90s;精 铰 工 步 的 其 他 时 间 为 ： tb+tx =6%x(36s+5.4s)=2.48s;5.2.4单件时间 tdj的计算这 里 的 各 工 序 的 单 件 时 间 分 别 为 ：钻 孔 工 步 tdj 钻 =28s+4.2s+1.08s=34.13s;辽宁工程技术大学课程设计 19粗 铰 工 步 tdj 粗 铰 =42s+6.3s+2.90s=51.20s;精 铰 工 步 tdj 精 铰 =3
38、6s+5.4s+2.48s=43.88s;因 此 ， 此 工 序 的 单 件 时 间 tdj=tdj 钻 +tdj 粗 铰 +tdj 精 铰=34.13s+51.20s+43.88s=129.21s。将 上 述 零 件 工 艺 规 程 设 计 的 结 果 ， 填 入 工 艺 文 件 。6.夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节
39、之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。辽宁工程技术大学课程设计 206.1 提出问题（1）怎样限制零件的自由度；一个面限制 3 个自由度，长圆柱销限制 2 个自由度，定位销限制 1 个自由度。（2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。（3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。（4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。6.2 设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符辽宁工程技术大学课程设计 21合要求。本夹具主要用来对 10 孔进行加工，这个孔尺寸
40、精度要求为 IT9，表面粗糙度 Ra3.2，钻、粗铰、精铰以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。6.3 夹具设计6.3.1 定位分析（1）定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工 10 孔时，采用端盖右端面和25 孔内圆柱面作为定位基准。（2）定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两个孔定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合b=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。 j=（ TD+T d+S）/2TD
41、=0.050mmT d =0.011mmS=0.010mmj=0.0355mm6.3.2 切削力及夹紧力的计算刀具：9.8 的麻花钻，10 铰刀。钻孔切削力：查机床夹具设计手册 P70 表 3-6，得钻削力计算公式： HBDSP6.09.06.7式中 P钻削力辽宁工程技术大学课程设计 22t钻削深度,12mmS每转进给量 , 0.1mmD麻花钻直径, 9.8mmHB布氏硬度，140HBS 所以HBDSP6.09.06.7=762（N）钻孔的扭矩：SM6.094.0201.式中 S 每转进给量 , 0.1mmD麻花钻直径, 9.8mmHB布氏硬度，140HBS HBSDM6.094.0201.=
42、8200(NM)铰孔时的切削力：查机床夹具设计手册 P70 表 3-6，得钻削力计算公式：tP6.04.02.19式中 P切削力t钻削深度, 12mmS每转进给量 , 0.4mmD铰孔钻直径, 10mmHB布氏硬度，140HBS 所以HBStP6.04.02.19辽宁工程技术大学课程设计 23= 73（N）铰孔的扭矩：DPHBSt4.06.075.031.式中 t钻削深度, 12mmS每转进给量 , 0.4mmD铰刀直径, 10mmHB布氏硬度，140HBS DPHBSt4.06.075.031.=600（NM）钻孔夹紧力：查机床夹具设计手册P70 表 3-6，查得工件以一个面和两个孔定位时所
43、需夹紧力计算公式： dtdfLQWgz 132)(式中 螺纹摩擦角平头螺杆端的直径d1 工件与夹紧元件之间的摩擦系数,0.16f螺杆直径z螺纹升角Q 手柄作用力L 手柄长度则所需夹紧力 辽宁工程技术大学课程设计 24dtdfLQWgz 132)(=766（N）根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。6.3.3 夹具操作说明此次设计的夹具夹紧原理为：通过 25 孔和侧面为定位基准，在圆柱销、平面和定位销实现完全定位，以钻模板引导刀具进行加工。采用手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件。定位元件：定位元件是用以确定正确位置的元件。用工件定位基准或定位基面与夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。该
44、设计用可换定位销6.3.4 确定导向装置本工序要求对被加工的孔依次进行钻、铰的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件，查表 9-13，确定钻套高度H=30d=210.5=21mm，排泄空间 h=0.7d=7.35mm。7. 体会与展望通过这两个星期的学习，我在老师的指导下，取得了可喜的成绩，课程设计作为机械制造基础课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要经历了两个阶段，第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二辽宁工程技术大学课程设计 25阶段是专用夹具设计。第一阶段我运用了基准选择、机床选用等方面的知
45、识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。经过这三个星期的设计，我基本掌握了零件的加工过程分析及工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤，学会了查找相关手册、说明书等，以及选择使用工艺装备等等。总之，这次设计使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于个人能力有限，所学知识还不能完全掌握，设计中还有许多错误和不足，请各位老师和同学们多多斧正。通过这两个星期的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需
46、提高。8.参考文献1孟 少 农 主 编 .机 械 加 工 工 艺 手 册 .机 械 工 业 出 版 社 ， 19912李 益 民 主 编 .机 械 制 造 工 艺 设 计 简 明 手 册 .机 械 工 业 出 版 社 ， 19933崇 凯 主 编 .机 械 制 造 技 术 基 础 .化 学 工 业 出 版 社 ， 19934王 绍 俊 主 编 .机 械 制 造 工 艺 设 计 手 册 .机 械 工 业 出 版 社 ， 1987辽宁工程技术大学课程设计 265黄 如 林 主 编 .切 削 加 工 简 明 实 用 手 册 .化 学 工 业 出 版 社 ， 20046薛 源 顺 主 编 .机 床 夹
47、 具 设 计 .机 械 工 业 出 版 社 ， 19957崇 凯 主 编 .机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 . 化 学 工 业 出 版 社 ， 2006.128陈 于 萍 ， 高 晓 康 主 编 .互 换 性 与 测 量 技 术 .北 京 高 等 教 育 出 版 社 ， 2005.9司 乃 钧 ， 许 德 珠 主 编 .热 加 工 工 艺 基 础 . 高 等 教 育 出 版 社 ， 199110张 龙 勋 主 编 .机 械 制 造 工 艺 学 课 程 设 计 指 导 及 习 题 .机 械 工 业 出 版 社 ，1999.1111艾 兴 ， 肖 诗 纲 主 编 .切 削 用 量 简 明 手 册 .机 械 工 业 出 版 社 ， 2002
