1、 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 辽 宁 工 程 技 术 大 学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计全 套 图 纸 ， 加 153893706题 目 ： 圆 周 支 座 的 机 械 加 工 工 艺 规 程 及 加 工 13H7 孔 的 夹 具 设 计班 级 ： 机 械 10-2姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 完 成 日 期 ： 2013.7.1辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 任 务 书一、设计题目:圆周支座的机械加工工艺规程及加工 13 孔的夹具设计二、原始资料(1) 被 加 工 零 件 的 零 件 图 1 张(2) 生 产 类 型 :（ 中
2、 批 或 大 批 大 量 生 产 ）三、上交材料1 所 加 工 的 零 件 图 1张2 毛 坯 图 1张3 编 制 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 1套4 编 制 所 设 计 夹 具 对 应 的 那 道 工 序 的 机 械 加 工 工 序 卡 片 1套5 绘 制 夹 具 装 配 图 （ A0 或 A1） 1 张6 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 ， 一 般 为 夹 具 体 ） 。 1 张7 课 程 设 计 说 明 书 ， 包 括 机 械 加 工 工 艺 规 程 的
3、 编 制 和 机 床 夹 具 设 计全 部 内 容 。 （ 约 5000-8000 字 ） 1 份四、进度安排本 课 程 设 计 要 求 在 3 周 内 完 成 。1 第 l 2 天 查 资 料 ， 绘 制 零 件 图 。2 第 3 7 天 ， 完 成 零 件 的 工 艺 性 分 析 ,确 定 毛 坯 的 类 型 、 制 造 方法 ， 编 制 机 械 加 工 工 艺 规 程 和 所 加 工 工 序 的 机 械 加 工 工 序 卡 片 。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 第 8 10 天 ， 完 成 夹 具 总 体 方 案 设 计 （ 画 出 草 图 ， 与 指 导 教 师 沟
4、通 ， 在 其 同 意 的 前 提 下 ， 进 行 课 程 设 计 的 下 一 步 ） 。4 第 11 13 天 ， 完 成 夹 具 装 配 图 的 绘 制 。5 第 14 15 天 ， 零 件 图 的 绘 制 。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 第 16 18 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 。8 第 20 21 天 ， 答 辩五、指导教师评语该生设 计 的 过 程 中 表 现 ， 设 计 内 容 反 映 的 基 本 概念 及 计 算 ， 设 计 方 案 ， 图 纸 表
5、达 ， 说 明 书 撰 写 。综合评定成绩： 指导教师 日 期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 摘 要设计内容：设计圆周支座零件的机械加工工艺规程及工艺装备，并绘制零件图、毛坯图、夹具装配图，填写工艺卡片，编制课程设计说明书。设计意义：机械制造工艺课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计课程，并进行了生产实习的基础是进行的一个教学环节。它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计，也为以后做好毕业设计进行一次预备训练。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 ABSTRACTThis topic is mainly desig
6、n that designs the circular bearing to process the craft and tongses, adopting to design first in the design circular bearing processes the craft at according to process the craft to select by examinations the tongs of the project of the design and concrete design of the tongs;But the point of desig
7、n is the design of the tongs.Because bore 17 of accuracy have high request, and position the size error margin small, for guarantee the position of the bore and process the accuracy we certainly at process the bottom to face of time pass to draw the line to find out the bottom to face of process the
8、 amount of remaining.Thus can with better assurance bore 17 of position and process the accuracy!Process the bore 14 of tongs was in processing the foundation that the bottom faces the furniture to add one 45 degrees of gradient plank in fact.Process the bore 17 of time is opposite for assurance to
9、run parallel with B face of in the A we have to design accurately with the AN and B faces to settle for of tongs!Return in consideration of a degree of the work piece and the error margin of the cylinder degrees are small, the furniture that we design have to the bore 17 of tongs fixed position is a
10、ccurate, and process the vibration of time small, that have to in the bore 17 of neighborhood seek a fixed position to step up the point!辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 目 录序言1 零件的工艺分析及生产类型的确定.11.1 零件的作用1.2 零件的工艺分析.21.3 零件的生产类型2 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图.32.1 选择毛坯.32.2 确定机械加工余量.32.3 设计并确定毛坯尺寸.43 选择加工方法制定工艺路线.53.1 定位
11、基准的选择.53.2 零件表面加工方法的选择.53.3 制定工艺路线.64 工序设计.74.1 确定工序尺寸.7辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4.2 选择加工设备与工艺装备.85 确定切削用量及基本时间.85.1 切削用量的计算.85.2 基本时间 tm 的计算96 夹具设计106.1 定位方案106.2 夹紧机构106.3 导向装置106.4 夹具体117 设计体会11辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1序 言机械制造技术基础课程设计使我们学完了机械制造技术基础和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
12、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。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合， 锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，在这个过程中我独立地分析和解决了零件机械制造的工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练，从而打下了良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 21 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 1
13、.1 零 件 的 作 用 圆周支座的作用是将穿过支座上端中心孔 22 的轴或者杆，通过两端的耳孔 6-M4 中安装螺钉各用一垫片进行夹紧，使轴杆固定；松开螺栓后轴杆可转动或者滑动。使穿过中部中心孔 22 的轴或者杆转动或者滑动。底板47 大孔是固定支座的螺栓孔，24 是定位销孔。1.2 零 件 的 工 艺 分 析 零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是圆周支座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：圆周支座底板上下端面、上部大圆端面、中部圆形端面，上端圆心与底座下端面中心线的误差为 0.2mm，中部圆中心线与其底面的误差为 0.
14、1mm，中部圆心与地面的平行度为 0.01。由上面分析可知，可以粗加工圆周支座下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求，再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。圆周支座的技术要求表加工表面 尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Ram形位公差底座下端面 150.02 IT8 6.3底座上端面 150.02 I8T 6.336 圆柱两侧端面50 0-0.3 IT8 3.2辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 320 圆柱两侧端面50 0-0.3 IT8 3.2上面的13m
15、m 孔13 0+0.058 IT10 12.5 0.01 A下面的13mm 孔13 0+0.01 IT8 0.8 0.01 A1.3 零 件 的 生 产 类 型依题目设计知：Q=8000 台年，m=1 件台；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=8000 台年1+31+0.58281.2 件年查表知，该圆周支座的生产类型为大批生产。2 选 择 毛 坯 ， 确 定 毛 坯 尺 寸 ， 设 计 毛 坯 图2.1 选 择 毛 坯零件材料为 HT200。考虑圆周支座零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大故可以采
16、取熔模铸造成型有助于提高生产率，保证加工质量。2.2 确 定 机 械 加 工 余 量由表 2-10 至表 2-12 可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。1 公差等级由圆周支座的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2 零件表面粗糙度由零件图可知，该圆周支座各加工表面的粗糙度 Ra 均大于 1.6m。根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表中。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4圆 周 支 座 铸 件 毛 坯 尺 寸 公 差 及 机 械 加 工 余 量项目mm 加工余量等级机械加工余量mm尺寸公差mm厚度 50
17、H 3 3(1.4)厚度 50.01 H 3 3(1.4)厚度 15 H 3 3(1.2)厚度 15 H 3 3(1.2)2.3 设 计 并 确 定 毛 坯 尺 寸零 件 毛 坯 图辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 53 选 择 加 工 方 法 制 定 工 艺 路 线3.1 定 位 基 准 的 选 择1 精基准的选择：根据该圆周支座零件的技术要求和装配要求，选择后端面和 36 的外圆面作为精基准，遵循“基准统一”原则，36 外圆面的轴线是设计基准。2 粗基准的选择：作为粗基准的表面应平整，没有飞边，毛刺或者其他表面缺陷，所以选择 36 的外圆面和圆周支座前端面作为粗基准，采用 3
18、6 外圆面定位加工内孔可以保证孔的壁厚均匀，采用圆周支座前端面作为粗基准加工后端面，可以为后续工序准备好精基准。3.2 零 件 表 面 加 工 方 法 的 选 择圆周支座零件各表面加工方案加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度Ram加工方案10046 底座下端面IT8 6.3 粗铣-半精铣辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 610046 底座上端面I8T 6.3 粗铣-半精铣36 圆柱两侧端面IT8 3.2 粗铣-精铣3.3 制 定 工 艺 路 线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下可以考虑采用万能性机床配以专用夹具
19、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,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序 粗铣 10046 底座下端面，以底座上端面为粗基准，粗铣 10046底座上端面，以底座下端面为粗基准工序 半精铣 10046 底座下端面，以底座上端面为基准，半精铣铣10046 底座上端面，以底座下端面为基准 工序 钻 4-7 孔，以及钻 2-4 的配作孔，以 10046 底座下端面为基准工序 粗铣、精铣 36 和 20 两圆柱两侧端面，以底座为精基准20 圆柱两侧端面IT8 3.2 粗铣-精铣上面的 13mm孔IT10 12.5 钻-粗铰下面的 13mm孔IT8 0
20、.8 钻-粗铰-精铰24mm 孔 IT11 12.5 钻47mm 孔 IT11 12.5 钻6-M4 深 12 的螺纹孔IT12 0.8 钻-攻丝辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7工序 钻 13 孔在 36 和 20 两圆柱上，以外圆柱面为粗基准；以及钻 M4 在上端圆柱两端各 3 个工序 粗铰在 36 和 20 两圆柱上钻的 13 孔；在圆柱 36 两端内半精镗、精镗 17 深 2.5 孔；精铰 13 孔在圆柱 20 内，以孔轴线为精基准工序 钳工台去毛刺，攻丝，加工倒角工序 终检4 工 序 设 计4.1 确 定 工 序 尺 寸 （ 工 序 和 工 序 -钻 、 粗 铰 13
21、 孔 ）1 确定加工方案：由表可查得，孔的基本尺寸为 13mm。其公差等级为IT10，在查表可得确定其加工方案为钻-粗镗。2 用查表法确定加工余量。查表可知，对于大批量生产熔模铸造机器造型，可以取公差等级为 IT10，加工余量等级为 H 级。查表得到毛坯每侧的加工余量为 0.5mm，查表得到：Z（粗铰）=1mmZ（钻）=12mm 3 计算各基本尺寸。扩孔后的基本尺寸为 13mm。 （设计尺寸）其他的工序尺寸为：钻：13-1=12mm毛坯为实心4 确定工序尺寸公差及偏差。粗铰：IT10 尺寸公差为 0.058 钻：IT12 尺寸公差为 0.15综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，粗铰：
22、13 0+0.058，钻孔：12 0+0.15，它们的相互关系如图。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 84.2 选 择 加 工 设 备 与 工 艺 装 备工序号工 序 名 称 机 床 设 备 工 艺 装 备1 粗铣 10046 底座两端面 X62 卧式铣床 铣刀、游标卡尺、专用夹具2 半精铣 10046 底座下端面 卧式铣床 铣刀、游标卡尺3 钻 4-7 孔以及钻 2-4 的配作孔Z525 型立式钻床 麻花钻、卡尺、塞规4粗铣、精铣 36 和 20 两圆柱两侧端面立式铣床 X51 端铣刀、游标卡尺5钻 13 孔在 36 和 20 两圆柱上四面组合钻床 麻花钻、卡尺、塞规6粗镗 1
23、3 孔；半精镗、精镗17 深 2.5 孔；半精镗、精镗13 孔在圆柱 20 内T616 坐标镗床 镗刀、卡尺、塞规7 去毛刺，攻丝，加工倒角 钳工台 平锉、丝锥8 中检 百分尺、卡尺、塞规等辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 95 确 定 切 削 用 量 及 基 本 时 间5.1 切 削 用 量 的 计 算工序、-钻、粗铰 13 孔钻孔工步背吃刀量的确定 取 ap=7.5mm。进给量的确定 由表 5-22，选取该工步的每转进给量 f=0.2。切削速度的计算 由表 5-22，按工件材料为 HT200 的条件选取，切削速度v 可取为 22mmmin，由公式（5-1）n=1000vd 可
24、求得该工序钻头转速n=583.9rmin,参照表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速n=545rmin.再将此转速代入公式（5-1） ，可求出该工序的实际钻削速度v=nd1000=22.2mmin。粗铰工步背吃刀量的确定 取 ap=0.14mm。进给量的确定 由表 5-31，选取该工步的每转进给量 f=0.6mmr.切削速度的计算 由表 5-31 切削速度 v 可取为 2mmin。由公式（5-1）n=1000vd 可求得该工序铰刀转速 n=50rmin,参照表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=97rmin,再将此转速代入公式（5-1） ，可求得该工序
25、的实际切削速度 v=nd1000=4.0mmin。5.2 基 本 时 间 tm 的 计 算工序、-钻，粗铰 13 孔1 钻孔工步 根据表 5-41，钻孔的基本时间可由公式 tj=Lfn=(l+l1+l2)fn 求得。式中 l=50mm,l2=1mm,l1=D2cot kr+(12)=5.4mm,f=0.2mmr,n=960rmin,将上述结果代入公式，则该工序的基本时间 tj=Lfn=(l+l1+l2)fn=0.35min=21s.fn=(l+l1+l2)fn 求得。式中 l1、l2 由表 5-42 按 kr=15、a p=0.3mm 的辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 10条件
26、查得 l1=1.1mm、l2=45mm,而 l=50mm,f=0.6mmr,n=97rmin.将上述结果代入公式，则该工序的基本时间 tj=1.7min=99s。2 辅助时间 ta 的计算取 tf=0.15tj则工序钻孔工步的辅助时间：t f=0.1521s=3.15s;工序粗铰工步的辅助时间：t f=0.1599s=14.85s;3 其他时间的计算准备与终结时间忽略不计；布置工作地时间 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%，取 3%，则其他时间为：工序钻孔工步的其他时间：t b+tx=1.45s;工序钻孔工步的其他时间: t b+tx=6.83s;4 单
27、件时间 tdj的计算钻孔工步 tdj钻=21+3.15+1.45=25.6s;粗铰工步 tdj粗铰=99+14.85+6.83=120.68s;因此，工序的单件时间 tdj=tdj钻+t dj粗铰=146.28s.6 夹 具 设 计6.1 定 位 方 案工件以一端面和 13 圆柱外圆柱面作为定位基准，采用支承板和 V 型块组合定位方案，其中平面限制 3 个自由度、短 V 型块限制 2 个自由度，共限制了五个自由度，满足钻孔所需限制的自由度。6.2.夹 紧 机 构根据生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用压板夹紧机 构 ， 通 过 拧螺母实 现 对 工 件 的 上 表 面 夹 紧 。 压 板 夹
28、 紧 力 主 要 作 用 是 防 止 工 件 在 切 削 力的 作 用 下 产 生 震 动 。 由 于 夹 紧 力 与 钻 孔 时 产 生 的 力 方 向 相 同 ， 所 以 可 免去 夹 紧 力 的 计 算 。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 116.3.导 向 装 置采用钻套作为导向装置，选用 JB/T 8045.2-1999。6.4.夹 具 体由于被加工零件的孔有平行度要求，所以定位平面与定位 V 型块在安装时平行度在 13 范围内允差 0.01mm。7、 设 计 体 会在这次设计中，我深切体会到了基础的重要性.我综合应用了所学专业知识,培养了自主动手能力.将理论与实际结合
29、起来.在设计过程中,我遇到了很多的困难什么都不会，压力很大,出现过很多的错误, 经过我自己查阅资料、和同学一起讨论、与老师一起研究，终于把大概的思路弄清了。首先我们要熟悉零件和了解其作用，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。最后拟定壳体的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。经过这次课程设计,我有了更充分的自信.我相信一切困难都会有解决的办法.同时通过这次设计为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。我会在将来的学习中掌握基础知识，为以后的工作打下良好基础。其实过程是很重要的，它能锻炼我们独立思考的能力。通过这次课程设计，使我的理论知识得到了
30、实践，进而从实践中学得更多更实际的理论知识，并加深了印象，对于以后的工作有极大的帮助。通过这次课程设计也让我知道自己缺乏哪些知识，对什么方面还不够了解。最重要的一点是，我学会了利用图书馆这个有利的资源。在刚开始设计时，我很迷茫，于是在图书馆里查阅许多和夹具设计有关的资料，慢慢的积累了很多知识，于是做起来就很顺手。在加上老师的指点，我能站在正确的出发点，自然设计起来就没有走太多的弯路。回头看看这两周的生活，我觉得很充实，正因为我合理的安排时间才能够及时的完成我的课题。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 12知识在于积累，知识在于运用。此次课程设计让我学会了，如何综合运用知识。为我们以
31、后参加工岗位，打下了坚实的基础。我觉得此次的课程设计比较有意义，它能够结合实际来锻炼同学们的能力。为我 为 以 后 的 工 作 打 下 良好的基础。辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 13参 考 文 献1哈尔滨工业大学 .机床夹具设计 M.上海科学技术出版社 .1990。2顾崇衡 .机械制造工艺学 M.陕西科学出版社.1995。3邹青 .机械制造技术基础课程设计指导教程 M . 机械工业出版社，200.8。4崇凯 .机械制造技术基础课程设计指南 M.化学工业出版社 .2006.12。5周开勤 .机械零件手册 M.高等教育出版社 .1994。6大连组合机床研究所 .组合机床设计 M.
32、机械工业出版社 .1978。7李云机械制造及设备指导手册 M.北京:机械工业出版社 .1997.8。8孟少农机械加工工艺手册 M.北京:机械工业出版社.1991.9。9李庆寿.机床夹具设计 M.北京：机械工业出版社 .1984。10于骏一 .机械制造技术基础 M.北京：机械工业出版社.2000。11赵家奇 .机械制造工艺学课程设计指导书2 版 M.北京:机械工业出版社.2000.10。12陶崇德.葛鸿翰 .机床夹具设计.第二版 M.上海：上海科技技术出版社 .1989。13黄健求机械制造技术基础 M. 机械工业出版社 .2005。14杨叔子. 机械加工工艺师手册 M. 机械工业出版社 .2000。
