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：设计转速器盘零件的机械加工工艺规程及加工 9H8mm 孔的工艺装备全套 CAD图纸，工艺卡，联系 153893706班 级： 机械 05-6班 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2008 年 7月 2日 辽宁工程技术大学课程设计 22一、设计题目二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1 张(2) 生产类型:大批大量生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1 张(2) 毛坯图 1 张(3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表 1) 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张(4) 夹具装配图 1 张(5) 夹具体零
2、件图 1 张(6) 课程设计说明书(50008000 字) 1 份四、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 33摘 要工 艺 规 程 是 工 装 设 计 、 制 造 和 确 定 零 件 加 工 方 法 与 加 工 路 线 的 主要 依 据 ， 它 对 组 织 生 产 、 保 证 产 品 质 量 、 提 高 劳 动 生 产 率 、 降 低 成 本 、缩 短 生 产 周 期 及 改 善 劳 动 条 件 等 都 有 着 直 接 的 影 响 ， 因 此 是 生 产 中 的关 键 工 作 。 夹 具 在 机 械 加 工 中 起 着 重 要 的 作 用 ， 它 直 接 影 响
3、着 机 械 加工 的 质 量 ， 生 产 效 率 和 成 本 ， 因 此 ， 夹 具 设 计 是 机 械 工 艺 准 备 和 施工 中 的 一 项 重 要 工 作 。 本 文 对 转 速 器 盘 的 结 构 和 工 艺 进 行 了 分 析 ， 确定 了 机 械 加 工 工 艺 路 线 ， 制 订 出 了 零 件 的 铸 造 工 艺 方 案 和 机 械 加 工 工艺 规 程 ， 并 为 加 工 零 件 上 直 径 9H8mm 的 孔 设 计 了 一 套 专 用 钻 床 夹具 。关 键 词 ： 加 工 工 艺 ； 工 艺 规 程 ； 夹 具 设 计辽宁工程技术大学课程设计 44AbstractTh
4、e process is the base of frock design、 manufacturing、 the method of machining and machining route. Its function is flowing: organizing produce, controlling quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core p
5、art of produce. Fixture is very important equipment in process of machine manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. So fixture designing is also a basilica portion in machine process preparative and manufacture. This thesis is about the analysis
6、with the craftwork and the structure of the speed governor tray which is used for the diesel engine, make sure the process route, establish the foundry process project and the process planning of the parts, and design a set of appropriative fixture for the bore with diameter 9mm.Key Words：Group tech
7、nology; Process planning; Fixture design目 录1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 .1辽宁工程技术大学课程设计 551.1 零 件 的 作 用 11.2 零 件 的 工 艺 分 析 21.3 零 件 的 生 产 类 型 22 选 择 毛 坯 、 确 定 毛 坯 尺 寸 、 绘 制 毛 坯 简 图 .22.1 毛 坯 的 选 择 22.2 确 定 机 械 加 工 余 量 和 公 差 22.3 设 计 及 绘 制 毛 坯 图 33 选 择 加 工 方 法 ， 制 定 工 艺 路 线 .33.1 定 位 基 准 的 选 择 33.2
8、 零 件 表 面 加 工 方 法 的 选 择 43.3 制 订 工 艺 路 线 44 工 序 设 计 .54.1 9mm 孔 54.2 确 定 切 削 用 量 及 基 本 工 时 65 夹 具 设 计 .75.1 定 位 方 案 75.2 夹 紧 机 构 75.3 导 向 装 置 85.4 夹 具 体 86 方 案 综 合 评 价 与 结 论 87 体 会 与 展 望 .88 参 考 文 献 10辽宁工程技术大学课程设计 661 零件的工艺分析及生产类型的确定1.1 零 件 的 作 用题 目 所 给 定 的 零 件 是 一 个 转 速 器 盘 ， 要 求 加 工 图 示 红 圈 部 分 的 孔
9、89H的 加 工 。图 1-1 转速器盘零件图设 计 题 目 给 定 的 零 件 是 调 速 机 构 的 转 速 器 盘 ， 从 整 体 上 来 说 ， 其 径 向 尺 寸 比轴 向 尺 寸 大 ， 因 此 ， 可 以 将 其 划 定 为 不 规 则 的 盘 类 零 件 。 零 件 上 直 径 为 10mm 的 孔 装 一 偏 心 轴 ， 此 轴 一 端 通 过 销 与 手 柄 相 连 ， 另 一 端 与 油 门 拉 杆 相 连 。转 动 手 柄 ， 偏 心 轴 转 动 ， 油 门 拉 杆 即 可 打 开 油 门 （ 增 速 ） 或 关 小 油 门 （ 减 速 ） ；两 个 直 径 为 6mm
10、 孔 装 两 个 定 位 销 ， 起 限 位 作 用 。 手 柄 可 在 120内 转 动 ，实 现 无 级 变 速 。 转 速 器 盘 通 过 两 个 直 径 为 9H8mm 的 孔 用 M8 螺 栓 与 机 体 相 连 。辽宁工程技术大学课程设计 77多 用 于 柴 油 机 调 速 机 机 构 中 。1.2 零 件 的 工 艺 分 析转 速 器 盘 共 有 九 个 机 械 加 工 表 面 ， 其 中 ， 两 个 直 径 为 9mm 的 孔 与 10mm 孔 有 位 置 要 求 ； 120圆 弧 端 面 与 10mm 孔 的 中 心 线 有 位 置 度 要 求 。 现分 述 如 下 ： 两
11、个 直 径 为 9mm 的 孔两 个 直 径 为 9mm 的 孔 的 表 面 粗 糙 度 为 Ra12.5， 孔 中 心 线 与 底 平 面 的 尺寸 要 求 为 18 mm； 两 个 孔 的 中 心 线 距 离 为 mm； 孔 与 直 径 为 10mm5.0 08的 孔 中 心 线 距 离 为 mm； 与 机 体 相 连 的 P 面 ， 其 表 面 粗 糙 度 为 Ra6.3。1.72 10mm 的 孔 及 120圆 弧 端 面 10mm 的 孔 尺 寸 为 10 mm， 表 面 粗 糙 度 为 Ra3.2， 其 孔 口 倒 角49.30.545， 两 个 6 mm 的 孔 表 面 粗 糙
12、度 为 Ra3.2， 120圆 弧 端 面 相 对3. 10mm 孔 的 中 心 线 有 端 面 圆 跳 动 为 0.2mm 的 要 求 ， 其 表 面 粗 糙 度 为 Ra6.3。从 以 上 分 析 可 知 ， 转 速 器 盘 的 加 工 精 度 不 是 很 高 。 因 此 ， 可 以 先 将 精 度 低 的加 工 面 加 工 完 后 ， 再 以 加 工 过 的 表 面 为 定 位 基 准 加 工 精 度 较 高 的 10mm 和 6mm 孔 。1.3 零 件 的 生 产 类 型依 据 题 目 所 给 的 原 始 资 料 可 知 ， 该 零 件 的 生 产 类 型 为 大 批 生 产 。2
13、选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯简图2.1 毛 坯 的 选 择该 零 件 材 料 为 HT200， 考 虑 到 转 速 器 盘 在 工 作 过 程 中 受 力 不 大 ， 轮 廓 尺 寸 也不 大 ， 各 处 壁 厚 相 差 较 小 ， 从 结 构 形 式 看 ， 几 何 形 体 不 是 很 复 杂 ， 并 且 该 零 件 年产 量 为 4000 件 /年 ， 采 用 铸 造 生 产 比 较 合 适 ， 故 可 采 用 铸 造 成 形 。2.2 确 定 机 械 加 工 余 量 和 公 差参 见 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 书 （ 以 下 称 指 导 书 ） 第 二
14、章 第 二节 ， 铸 件 尺 寸 公 差 及 机 械 加 工 余 量 按 GB/T6414-1999 确 定 。按 金 属 型 铸 造 ， 灰 铸 铁 查 指 导 书 表 2-5， 查 得 加 工 余 量 等 级 为辽宁工程技术大学课程设计 88DF， 转 查 表 2-3， 差 得 尺 寸 公 差 为 8 级 ， 转 查 表 2-4， 最 大 轮 廓 尺 寸160250mm， 得 加 工 余 量 1.4mm。2.3 设 计 及 绘 制 毛 坯 图图 1-2 转速器盘毛坯图3 选择加工方法，制定工艺路线3.1 定 位 基 准 的 选 择本 零 件 是 有 精 度 较 高 要 求 的 孔 的 盘
15、状 零 件 ， 平 面 和 孔 是 设 计 的 基 准 ， 也 是 装配 和 测 量 的 基 准 ， 在 加 工 时 ， 应 尽 量 以 大 平 面 为 基 准 。 例 如 ， 先 铣 出 下 表 面 ， 再以 下 表 面 为 基 准 ， 加 工 出 上 端 各 表 面 ， 同 样 ， 也 是 以 下 表 面 为 基 准 钻 出 10、 2- 6 3 个 孔 ； 加 工 前 后 端 面 时 ， 先 以 下 表 面 为 基 准 ， 在 镗 床 上 铣 出 后 端面 ， 再 以 后 端 面 为 基 准 ， 加 工 出 2 个 9 的 孔 的 前 端 面 。 由 于 扇 形 部 分 的 表 面比 较
16、 不 易 加 工 ， 首 先 以 加 工 出 来 的 下 端 面 为 基 准 加 工 出 10、 2- 6 3 个 孔处 的 各 个 上 端 面 ， 再 以 上 端 面 为 基 准 ， 加 工 出 I 孔 处 的 下 端 面 ； 零 件 的 2 个 9 孔 的 上 边 缘 表 面 是 不 能 用 来 作 为 定 位 基 准 的 。辽宁工程技术大学课程设计 993.2 零 件 表 面 加 工 方 法 的 选 择 P 面表 面 粗 糙 度 为 Ra6.3， 经 济 精 度 为 IT9， 加 工 方 案 确 定 为 ： 粗 铣 精 铣 ； 18mm 圆 柱 端 面表 面 粗 糙 度 为 Ra12.5
17、， 经 济 精 度 为 IT11， 加 工 方 案 确 定 为 ： 粗 铣 ； 10mm 孔表 面 粗 糙 度 为 Ra6.3， 经 济 精 度 为 IT9， 加 工 方 案 确 定 为 ： 钻 削 粗 铰 精 铰 孔 倒 角 ； 25mm 圆 柱 上 端 面表 面 粗 糙 度 为 Ra6.3， 经 济 精 度 为 IT9， 加 工 方 案 确 定 为 ： 粗 铣 精 铣 ； 9mm 孔表 面 粗 糙 度 为 Ra12.5， 经 济 精 度 为 IT8， 加 工 方 案 确 定 为 ： 钻 削 铰 孔 ； 120 圆 弧 端 面表 面 粗 糙 度 为 Ra6.3， 经 济 精 度 为 IT9，
18、 加 工 方 案 确 定 为 ： 粗 铣 精 铣 ； 6mm 孔表 面 粗 糙 度 为 Ra6.3， 经 济 精 度 为 IT9， 加 工 方 案 确 定 为 ： 钻 削 铰 孔 。3.3 制 订 工 艺 路 线制 订 机 械 加 工 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 得 到 合 理 的 保 证 。 在 生 产 纲 领 已 确 定 为 中 批 量 生 产 的 条 件 下 ，可 以 考 虑 采 用 通 用 机 床 配 以 专 用 夹 具 ， 并 尽 量 使 工 序 集 中 来 提 高 生 产
19、率 。 除 此 以外 ， 还 应 当 考 虑 经 济 效 果 ， 以 便 使 生 产 成 本 尽 量 降 低 。因 此 ， 设 计 的 加 工 路 线 确 定 如 下 ：工 序 1 铸 造 ；工 序 2 热 处 理 ；工 序 3 粗 、 精 铣 P 面 ， 以 零 件 底 平 面 及 直 径 为 25mm 的 外 圆 柱 面 为粗 基 准 。 选 用 X63 卧 式 铣 床 ， 并 加 专 用 夹 具 ；工 序 4 粗 铣 两 个 直 径 为 18mm 的 圆 柱 端 面 ， 以 经 过 精 加 工 的 P 面及 底 平 面 为 基 准 ， 选 用 X52K 立 式 铣 床 ， 并 加 专 用
20、 夹 具 ；工 序 5 粗 铣 直 径 为 25mm 的 圆 柱 下 端 面 ， 以 底 平 面 为 基 准 ， 25mm 圆 柱 上 端 面 为 辅 助 基 准 ， 选 用 X52K 立 式 铣 床 ， 并 加 专 用 夹 具 ；辽宁工程技术大学课程设计 1010工 序 6 粗 、 精 铣 直 径 为 25mm 的 圆 柱 上 端 面 ， 以 底 平 面 为 基 准 ， 25mm 圆 柱 下 端 面 为 辅 助 基 准 ， 选 用 X52K 立 式 铣 床 ， 并 加 专 用 夹 具 ；工 序 7 钻 、 铰 10mm 的 孔 ， 并 锪 倒 角 0.545， 以 经 过 精 加 工 的P
21、面 和 底 平 面 为 基 准 ， 选 用 Z525 立 式 钻 床 ， 并 加 专 用 夹 具 ；工 序 8 钻 削 、 铰 削 加 工 直 径 为 9mm 的 两 个 孔 ， 以 10mm 的 孔 及P 面 为 基 准 ， 选 用 Z525 立 式 钻 床 ， 并 加 专 用 夹 具 ；工 序 9 粗 、 精 铣 120 圆 弧 端 面 ， 以 10mm 的 孔 和 底 平 面 及 P 面 为定 位 基 准 ， 选 用 X52K 立 式 铣 床 ， 并 加 专 用 夹 具 ；工 序 10 钻 、 铰 加 工 两 个 6mm 的 孔 ， 以 10mm 的 孔 和 底 平 面 及 P面 定 位
22、 。 选 用 Z525 立 式 钻 床 ， 并 加 专 用 夹 具 ；工 序 11 去 毛 刺 ；工 序 12 检 查 ；工 序 13 入 库 。4 工序设计根 据 以 上 原 始 资 料 及 机 械 加 工 工 艺 ， 分 别 确 定 各 加 工 表 面 的 机 械 加 工 余 量 、工 序 尺 寸 、 毛 坯 尺 寸 如 下 （ 只 介 绍 题 目 给 出 的 工 序 ） ：4.1 9mm 孔毛 坯 为 实 心 ， 而 孔 的 精 度 为 IT8，确 定 工 序 尺 寸 及 余 量 ：钻 孔 ： 8.9mm；铰 孔 ： 9 mm， 2Z = 0.1mm。0具 体 工 序 尺 寸 见 表 1
23、。表 1 工序尺寸表工序间 工序间工序名称工序间余量 /mm经济精度/m表面粗糙度/m工序间尺寸 /mm尺寸公差/mm表面粗糙度/m铰孔 0.1 H8 Ra12.5 9 02.Ra12.5钻孔 8.9 H12 Ra12.5 8.9 15.98Ra12.5辽宁工程技术大学课程设计 11114.2 确 定 切 削 用 量 及 基 本 工 时 （ 只 介 绍 题 目 给 出 的 工 序 ）工 序 8： 钻 削 、 铰 削 加 工 9mm 的 孔1. 钻 削 8.9mm 的 孔 选 择 刀 具 和 机 床查 阅 指 导 书 ， 由 钻 削 深 度 = 4.45mm， 选 择 = 8.9mm 的 H11
24、 级 高 速pa0d钢 麻 花 钻 (GB1438-85)， 机 床 选 择 立 式 钻 床 Z525。 选 择 切 削 用 量 进 给 量 f查 阅 指 导 书 表 4-10， 取 f = 0.17mm/r。 切 削 速 度 cv根 据 指 导 书 表 5-22， 根 据 f = 0.17mm/r 和 铸 铁 硬 度 为 HBS = 200241， 取 =12m/min。c 计 算 基 本 工 时fmvLt式 中 ， ， mm， 查 指 导 书 ， mm， 所 以 ，yl14l 5y(mm)，1954L= = 0.29(min)。fmvt17.3922.铰 削 9H8mm 孔 选 择 刀 具
25、 和 机 床查 阅 指 导 书 ， 选 择 = 9mm 的 H8 级 高 速 钢 锥 柄 机 用 铰 刀 (GB1133-84)，0d机 床 选 择 立 式 钻 床 Z525。 选 择 切 削 用 量 进 给 量 f查 阅 指 导 书 表 5-31， 取 f = 0.30mm/r 0.50mm/r， 故 取 f = 0.30mm/r。 切 削 速 度 cv根 据 指 导 书 表 5-31 注 ， 取 = 8m/min。cv辽宁工程技术大学课程设计 1212 计 算 基 本 工 时fmvLt式 中 ， ， mm， 查 指 导 书 ， mm， 所 以 ，yl14l 5y(mm)，1954= = 0
26、.09(min)。fvLt3.685 夹具设计这 部 分 针 对 题 目 给 出 工 序 设 计 该 工 序 的 专 用 夹 具 。 具 体 见 夹 具 装 配 图 和 夹 具零 件 图 。5.1 定 位 方 案工 件 以 18mm 的 圆 柱 端 面 和 10 孔 为 定 位 基 准 ， 采 用 平 面 和 削 边 销 组 合定 位 方 案 ， 在 定 位 平 面 及 削 边 销 的 圆 柱 面 上 定 位 ， 其 中 平 面 限 制 3 个 自 由 度 、长 削 边 销 和 阶 梯 小 面 限 制 3 个 自 由 度 ， 共 限 制 了 六 个 自 由 度 。5.2 夹 紧 机 构图 5-
27、1 铰 链 加 紧 机 构根 据 生 产 率 要 求 ， 运 用 气 动 夹 紧 可 以 满 足 。 采 用 铰 链 夹 紧 机 构 ， 通 过 压 块 实现 对 工 件 的 表 面 夹 紧 。 压 板 夹 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 13135.3 导 向 装 置图 5-2 钻 套采 用 固 定 钻 套 作 为 导 向 装 置 ， 选 用 JB/T 8045.2-1999。 钻 套 高
28、 度H=19mm， 排 削 间 隙 h=5mm.5.4 夹 具 体图 5-3 夹 具 体夹 具 体 采 用 铸 造 ， 加 工 出 定 位 元 件 的 安 装 处 。6 方案综合评价与结论由 于 加 工 零 件 的 不 规 则 和 尺 寸 过 小 ， 给 夹 具 设 计 带 来 了 很 大 的 困 难 。 本 工 序采 用 的 一 平 面 、 一 小 平 面 和 一 削 边 销 进 行 定 位 ， 满 足 定 位 要 求 。 夹 紧 采 用 压 块 压紧 ， 铰 链 结 构 传 动 ， 汽 缸 动 力 。 夹 具 体 采 用 铸 造 。 总 体 来 说 ， 该 夹 具 满 足 加 工 要求 ，
29、 可 以 提 高 加 工 效 率 。7体会与展望经 过 近 三 个 星 期 的 艰 苦 努 力 ， 终 于 比 较 圆 满 地 完 成 了 课 程 设 计 的 各 项 任 务 。在 本 次 设 计 中 我 深 深 地 体 会 到 以 下 几 点 ：辽宁工程技术大学课程设计 1414 作 为 一 名 当 代 大 学 生 ， 首 先 必 须 培 养 求 真 务 实 和 严 谨 的 科 学 态 度 ， 培 养 理论 联 系 实 际 、 钻 研 创 新 与 实 事 求 是 相 结 合 的 工 作 作 风 。 必 须 重 视 基 础 理 论 知 识 ， 只 有 在 牢 固 掌 握 专 业 知 识 的 基
30、 础 上 ， 才 能 有 创 新和 发 展 。 经 过 这 次 课 程 设 计 ， 我 学 会 了 收 集 、 查 阅 和 综 合 分 析 各 种 资 料 ， 正 确 应 用各 种 标 准 手 册 和 工 具 书 籍 ， 进 一 步 提 高 了 自 己 分 析 、 计 算 等 基 本 技 能 ， 特 别是 在 绘 图 软 件 （ CAXA） 上 ， 我 的 收 获 很 大 ， 掌 握 了 很 多 的 常 用 技 巧 。 掌 握 了 常 用 机 械 结 构 设 计 的 一 般 方 法 和 步 骤 ， 熟 悉 了 设 计 计 算 说 明 书 、 论文 摘 要 、 文 献 综 述 等 格 式 和 写
31、 作 方 法 ， 为 将 来 的 毕 业 设 计 打 下 了 坚 实 的 基 础 。辽宁工程技术大学课程设计 15158参考文献参考文献1 佚 名 .机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 书 M.阜 新 ： 辽 宁 工 程 技 术 大 学 出 版 社 ，2008.1 徐 志 刚 .基 于 广 义 映 射 原 理 的 组 合 夹 具 结 构 设 计 自 动 化 J.机 械 工 程 学 报 ,2000(12):105 1083 黄 健 求 .机 械 制 造 技 术 基 础 M.北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 ， 2005.11.4 朱 耀 祥 ， 融 亦 鸣 .柔 性 夹
32、 具 与 计 算 机 辅 助 夹 具 设 计 技 术 的 发 展 A.全 国 生 产 工 程第 8 届 学 术 大 会 论 文 集 C.北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,1999.204 209.5 周 振 宝 .机 床 夹 具 精 度 的 分 析 J.机 床 与 液 压 ,2004(2):137 138.6 王 凤 岐 ,许 红 静 ,郭 伟 .计 算 机 辅 助 夹 具 设 计 综 述 J.航 空 制 造 技 术 ,2003(11):38 40.7 张 福 润 ,徐 鸿 本 ,刘 延 林 .机 械 制 造 技 术 基 础 M.武 昌 :华 中 科 技 大 学 出 版 社 ,2000.
33、288 320.8 赵 家 齐 .机 械 制 造 工 艺 学 课 程 设 计 指 导 书 M.北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ，1997.60 61.9 顾 崇 衔 等 .机 械 制 造 工 艺 学 M.西 安 :陕 西 科 学 技 术 出 版 社 ,1990.4 58.10 王 启 平 .机 床 夹 具 设 计 M.哈 尔 滨 :哈 尔 滨 工 业 大 学 出 版 社 ,1996.1 134,207 249.11 王 小 华 .机 床 夹 具 图 册 M.北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,1992.36 37,40 41.12 东 北 重 型 机 械 学 院 ,洛 阳 工 学 院 ,第 一 汽 车 制 造 厂 职 工 大 学 .机 床 夹 具 设 计 手 册M.上 海 :上 海 科 学 技 术 出 版 社 .13 崔 剑 .钢 纤 维 聚 合 物 混 凝 土 材 料 优 化 及 其 机 床 床 身 的 研 究 D.辽 宁 省 阜 新 市 :辽宁 工 程 技 术 大 学 ,2003.
