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1、第1章绪论1第2章工艺设计22.1 零件的分析22.1.1 零件的作用22.1.2 零件的工艺分析32.2 毛坯选择32.2.1 确定毛坯的制造形式32.2.2 基面的选择32.3 毛坯的种类52.3.1 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定52.3.2 设计毛坯图52.4 零件表面加工方法和工艺路线的确定62.4.1 确定各表面的加工方法62.4.2 加工顺序的安排62.4.3 工艺路线分析比较62.5 工艺设计82.5.1 选择加工设备与工艺设备82.5.2 选择夹具82.5.3 选择刀具82.5.4 选择量具82.6 确定各工序切削用量8工序镀75孔成型8工序：镇55孔孔切削用量10工序钻攻
2、5M12孔11工序钻6孔12工序钻端面10孔12第三章夹具设计143.1 问题的提出143.2 定位基准的选择143.3 确定夹具的结构以及夹紧机构的方案143.4 设计整体夹具装配图143.5 计算钻削力153.6 计算夹紧力153.7 分析与计算误差153.8 夹具设计简要操作说明16总结17致谢18参考文献19第1章绪论机械制造即加工的产品具备一定形状尺寸，生产之后能够运用到机械装备中。生产的成本，不光能够直接给付消费者使用，还能够作为大型设备中的组成零件，如若世界上没有机械制造的话，相信现如今的生活完全是另外一个样子，对于一个国家而言，制造行业发展水平直接关系到经济发展水准，衡量一个国
3、家或者地区的经济实力，从机械制造业能够可见一斑。于大学这几年的时间中，将机械制图，机械制造技术等一系列专业课都学完之后，设计托架托架零件及夹具，是对所学理论知识的一次实践检验，也是最重要的一次作业。若想确保生产之中工件的定位、夹紧可靠，另外合理设置工艺路线，尺寸等状况，将专用夹具设计出来，确保产品的生产质量。此设计中，锻炼设计者综合运用知识以及创新方面的能力。故而，可见得此次设计的综合性相当强，与实践的结合度较高，此次设计所涉及的专业知识有机械制造基础，加上设计者自身积累的实践知识，设计之中遇到问题之时，将问题妥善解决，且为独立完成，机床的专用夹具设计可谓相当典型的工艺装备设计，于设计者自身而
4、言，设计结构的水准提升,空间想象能力增强,相信于将来所从事的工作而言，有很好的帮助作用。因为自身水平有限，并无太多的实践经验，所以设计中必然存在不完善的地方，恳切期盼各位老师多加指教。第2章工艺设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用于托架而言，托架为较重要零件，在它的作用下，可连接轴，套以及齿轮，确保其拥有正确地点,它们开展的运动依据一定的传动关系协调开展。故而,托架生产质量的高低，直接关系到机械精度，使用时长以及性能。托架的作用：降低速度之时将输出扭矩提升，根据电机的输出与减速比的乘积就可得到扭矩输出比例，这里要关注切不可比托架额定扭矩还大。降低速度之时将负载惯量降低，减速比的平方值即
5、为减少的惯量。故而平常的生活中所用较多，作用也较为关键。C CM-0W5-图1.1托架零件图99,52.1.2 零件的工艺分析托架类零件构造相对复杂，壁较薄并且匀称性不好，需生产之面较多，主要需要生产平面及孔。平面一般开展生产时，精度能够确保，只是支承孔于精度有较高要求，于生产而言，此才是重中之重。故而编写托架的生产工艺之时，要注意重点为如何确保孔拥有正确地点，其余还需注意托架的加工量以及生产单位有哪些详细的生产要求。再次绘制此零件，视图需正确，完整，并且标出尺寸、公差还有技术要求。此零件开展生产时，需生产的面为二支承孔，螺纹孔还有底面，顶面以及左右外侧平面。支承孔三对，彼此之间垂直。孔公差H
6、7,粗糙度要达到Ral.6um、Ra3.2umRa6.3um0观察零件图，能知晓原料为HT200,此种原料强度较高，拥有不错的耐磨，耐热性，减震效果不错，切削生产性能亦好，购买价格低，生产较为便利，只是塑性不好，拥有较高脆性,能够承受较大的应力。分析工件的结构工艺时要关注如下内容：于工件而言，尺寸公差，形位公差以及表面粗糙度需符合设计要求，较为重要的尺寸精度75公差小于0.025,形位公差垂直度需小于0.05,尺寸精度控制在9-11级；每个需要生产面的形状，结构不能复杂；表面彼此之间拥有正确地点，确保装夹一次即可完成；生产此托架之时，对75孔加工要保证孔与孔的孔距高度方向在55孔与孔轴线垂直度
7、在0.05之内，故而生产75之时，只需装夹一次即可。2.2 毛坯选择2.2.1 确定毛坯的制造形式工件原料使用HT200灰口铸铁,此材质强度大，拥有不错的耐磨、耐热性，减震效果好，可承受大的应力，针对耐磨性要求高的零件可使用。此工件铸造生产，且批量并不大，另外体型较小，生产之时无太高要求，故而生产稍微麻烦。2.2.2 基面的选择确定粗基准时要注意如下内容：1）使用尚未生产表面当做粗基准。主要确保不需生产之面，需生产之面彼此拥有正确地点。如若零件上有许多面不需生产，那么粗基准应当选用这些面中间与加工面彼此位置精度较高的，壁厚一定匀称，形状上需对称，装夹次数少等。2）粗基准选用的面应该是加工余量要
8、求均匀的重要表面。比方说：于机床床身而言,要求余量均匀的重要面为导轨面，故此开展生产之时，粗基准即为导轨面，对机床床身底面开展生产，此后将此底面当做精基准，对导轨面开展生产。如此能够匀称的将少量余量去除掉，确保面的组织较为细致，这样耐磨性更佳。3）粗基准选用生产余量最小的面，确保此面的生产余量足够。4）粗基准选用的面平整，光洁，并且面积很大，确保定位的精准性，夹紧的可靠性。粗基准的面不能有交口，飞边等出现，有必要的话开展一些生产。5）粗基准只能使用一次，鉴于粗基准基本为粗糙，不规格，故而使用多次，面与面之间位置精度无法确保。编写工艺规程而言,确定基准非常重要,托架类零件来看,正常基准多使用一个
9、平面，首先将孔生产出来,此后基准就用此孔以及端面,也能够将孔及原先的基准平面当做基准,对别的交错孔展开生产。在这里定位使用底平面，可将A面生产出来，能够将零件的三个自由度限制住。确定精基准时要关注以下内容：1）“基准重合原则换言之定位基准即为设计基准，防止并未重合的基准导致误差产生。2）“基准统一”原则在对零件上较多面进行机械加工时，使用的基准尽量为同一组，此为基准统一。如此实施后，工艺规程的编写不需太过复杂，设计夹具以及加工，工作量大大降低，并且投入资金可减少。3）“自为基准”原则有些精加工工序中，需要较小加工余量切匀称时，定位基准就选用自身，此即为自为基准4）“互为基准”原则如若加工产品上
10、两个对于彼此所处位置精度有很高要求的面，那么它们的基准即为对方，挨个生产，方可对位置精度确保。5）方便实施装夹选用的精基准，确保定位精准，拥有较高可靠性，夹紧装置不复杂，使用时较为便利确定精基准时，注意基准一定要重合，若是没有重合，需要换算尺寸。2.3 毛坯的种类此托架零件构造以及外形均不简单，加工量较达，故而毛坯需使用铸造零件，原料HT200,若想将铸造应力消除掉，确保生产精度无改变，铸造开展之后需开展退火处理。2.3.1 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定依据表格5-1,铸造时需对生产设备以及原料展开选择，因为原料灰铸铁，可知公差级别处于8到12级，此处等级为10级。按照生产面的基本规格以及
11、铸造零件的公差级别，依据表格5-3能知晓公差带与基本尺寸的布局是对称的。2.3.2 设计毛坯图2.4 零件表面加工方法和工艺路线的确定根据前面介绍精基准定位，对两个安装孔展开生产，后面生产的定位通过一面两销。对两对支承孔展开精键生产，使用键模，符合图纸中对于位置精度的需求，另外拥有较高加工率。首先生产左右侧面，之后镣孔，确保同轴孔系的同轴度。为开始镣孔之前，首先为粗镇以及半精镇做好准备。首先开展平面生产，此后像孔。最后的生产工序为半精镇,它之前的生产工序为粗铳。2.4.1 确定各表面的加工方法编写工艺路线来说，另外每个面的生产方式以及生产次数是最关键的。按照零件的每一个生产面的技术需求来确定，
12、另外还要注意加工的类型，工件的构造，外形还有需要生产面的规格，加工单位目前现有的生产机器，工件的原料性质以及毛坯为何种状况等。2.4.2 加工顺序的安排将零件每一个面的生产方式予以确定，根据生产的前后流程进行设定，此流程合适与否，直接影响最终产品质量，加工效率以及产生的经济价值。2.4.3 工艺路线分析比较托架的生产量为大批生产，托架加工首道工序为统一基准来加工。加工的顺序是先以孔与端面为后面加工来定位，对孔以及两端的平面来加工。后面工序的加工顺序。遵从粗精分开的原则，以及先加工面后加工孔的加工的原理。经过对以上问题的分析，制定两套机械制造的方案工艺路线1：工序号工名序称工序内容10铸造成型2
13、0时效处理，去除铸造应力30键镶75孔成型像55孔40钻钻端面610孔钻与55孔贯穿610孔钻与75孔贯穿10孔60钻钻攻4一M12孔70钻钻6孔100钳工去除锐边毛剌110终检全尺寸检查工艺路线2：工序号工名序称工序内容10铸造成型20时效处理，去除铸造应力30键镇75孔成型40镶镶55孔50钻钻端面010孔60钻钻攻4M12孔70钻钻6孔80钻钻与55孔贯穿10孔90钻钻与巾75孔贯穿610孔100钳工去除锐边毛剌110终检全尺寸检查方案1编制的工序非常的集中，对批量生产的托架不太好，产量Q=Io(Xx)件年，a%=2%,b%=0.5%加工时的效率也较低，并且托架的质量也不能达到要求，用方
14、案1,对管理生产的加工很方便,而且满足了加工粗先面后孔的原则,对下零件的质量要求有保障。故方案2是非常合适的。2.5 工艺设计251选择加工设备与工艺设备文中所设计的生产流程，首先对工件开展镶加工，粗镣加工到精镶加工，工件生产量较大，对于加工率有较高需求，生产精度要求并不高，故而只需钱床即可。此工件体型较小，精度需求无太高，故而铳床使用CA6140车床；此后对孔键加工，于车床之上开展粗镜到精镜CA6140车床。其他的小孔生产，实体加工孔，需要完成的工序为钻加工孔,使用钻床开展生产Z512B钻床。2.5.1 选择夹具此托架零件外表并不简单，故而生产之时夹具应当使用专用型2.5.2 选择刀具按照不
15、一样的工序对刀具展开选择。按照对于生产刀具的需要，选用立镇刀。工序为钻孔、链孔时，所用的刀具应该是直柄麻花钻和硬质合金链刀；工序为攻螺纹，刀具所用的是高速钢机动丝锥；工序为在钩孔和绞孔，生产所用的刀具为直柄平底钩钻。2.5.3 选择量具此工件的加工量需成批开展，正常量具使用通用型。(1)对孔开展生产所用量具1)粗镣孔。75依据表格5-108得以翻查出0.01mm,测量的区间2550mm内径千分尺完全可行。粗像孔52得以翻查出0.0Imm测量的区间50175内径千分尺完全可行。2)精镇。75孔，鉴于精度方面有很高要求，生产之时任何零件均需测量，所以测量工具选用极限量规，锥柄圆柱塞规。(2)长度测
16、量对长度测量使用两面或者双面的游标卡尺。2.6 确定各工序切削用量工序镀75孔成型粗镣1 .加工条件需要展开的生产为粗镇孔中75mm生产开展使用的设备为卧式铳镶床T616生产开展使用的刀具为高速钢刀头2 .将切削生产量求算出资料为简明手册，从书中翻阅表4.2-19和4.2-20,4.2-21V=25mmmin,m=0.07mmzp=9.6mmIOOOv n =3.14d1(XX) 253.14x51199r min依据T616镇床的使用资料介绍，此处即为人二200rmin切削工时:L=2mmL= 217 2000.07= 0.143 min精镣075孔生产开展所用刀具为：资料为机械加工工艺手册
17、，翻阅其之后选择键刀，此处为B=12mm,H=16mm,L=80,d=12mm,kr=45o0刀具原料YG8。进给量予以确定，资料机械加工工艺手册，从中查阅镇刀还有切削的速度：进给量f=0.1525mmr,切削速度v=2.04m/s。资料为机械加工工艺手册，翻阅其之后选择卧式键床主轴进给量，此处进给量f=0.19mm/r0切削速度：V=2.04m/s=122.4m/min对主轴转速开展计算:IOOOv加=V实IOOoXI 22.475= 497rmin资料机械加工工艺手册，从中查阅镇刀还有切削的速度卧式键床主轴转速，靠近497rmin的转动速度是400rmin和500rmin,此处即为500r
18、min若为400rmin那么亏损的速度较大。切削开展的实际速度:75r78.4ICCC,.V寸=123.2mmm突100O切削耗费时长求算：资料机械加工工艺手册，从中查阅镶刀还有切削的速度车削和镇削的机动时间计算:LXi=/+匕Xjy11在此当中：I100mm；II=ClP+(23)=3mm;Z2=3-5mm；g=。那么开展tan匕.镇削耗费时长：100351t：=1=1.14mmJ0.19500其他工步中切削加工量以及基本工时这里不展开计算工序：像小55孔孔切削用量(1)粗镇夕55的孔生产使用硬质合金镣刀，镇刀时圆形，直径20mm。铳削深度勺%=2mm；进给量/./=O.3OO.8zm,此处
19、即为/=0.5Wm。；切削速度L得U=O.651.5ms,此处即为y=LOmVs；机床主轴转速于100,=34IrZmind此处即为=370rmin,切削开展的实际速度为u=80rmin机动时间：7尸益第x2=244s(2)精像55的孔选刀具为硬质合金像刀，直径为20mm的圆形像刀。铳削深度。ap = 0.6 mm；进给量/.能够找出f = 0.200.6tnrn ,此处即为Jf = 0.2mm .机床主轴转速:：U=I.0 1.66ms ,此处即为 y = 1.3msIoOOV ，.n = 410/7 mind止匕处即为 = 46(hmin ,切削开展的实际速度U = 50/7min 机动时
20、间尸鬻= 14.7$0.3x460工序钻攻5M12孔工步一钻孔至eio进给量予以确定f:依据参考资料IV表27,钢仆800M,J0=lnn时，/=0.390.47机。因为此工件在对孔中7生产时，刚度较低，将进给量与系数0.75相乘：f=(0.390.47)0.75=0.290.355/r翻阅机床Z525的使用资料介绍，此处即为/=().25mmr切削速度：依据参考资料W表2J3及表2-14,得知切削速度v=12wmin_IOOOv皿,IOOoXI2不l545rmin翻看机床使用资料介绍，此处即为%,二575rnin,那开展切削实际的速度12.638/ minrdwnw_X10x575woo-I
21、ooo切削工时：/=15mm,I1=9nn,I2=3mn,则机动工时为=0.1878 min/+Z215+9+3nwf-5750.25工步二：攻丝M12使用钻头扩大孔M12沏到12/皿，依据资料的要求，按照钻孔切削量来确定扩钻的切削用量，此处即为/=(1.21.8)拆=(1.21.8)X0.650.75=0.5850.S7mf11/r翻看机床使用资料介绍，此处即为/=0.57利加V=Vaj.12=6-4wmin（23）怙（23；那主轴转动时，速度为=51.634min,翻看机床使用资料介绍，此处即为=68min,开展切削实际的速度dn %x 12x68IOOO 10001.67w/ min切削
22、工时：/=15mm,I1=6nn,I2=3mn,则机动工时为15 + 6 + 3 680.57=0.6192 min工序钻66孔生产开展所用设备钻床生产开展所用刀具为直柄麻花钻切削深度ap：ap=3.Ozn/?；进给量/：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.39,此处即为f=0.25H7h/r；切削速度V：资料为机械加工工艺手册，从在此当中查阅表2.4.41,此处即为V=0.43ms；机床主轴转速泡1000V 1000 0.4360.耳= 967 r / mmIdO3.14x6此处即为n = 800r min ； 兀 d(、n 3.146800 八” ,实际切削速度小湍TEk036
23、M只需走刀一次机动时间： tj/ + /,+；2 = P + n(M2 min0.25800工序钻端面10孔以底平面及前侧面为基准，钻小头610保证工序尺寸，粗糙度Ral2.5刀具：麻花钻头610切削深度与：ap=3.011?进给量/：根据机械制造技术基础诲呈设计指导教程表5-22,取/=().15/切削速度V：参照机械制造技术基础懈设计指导教程序5-22,取V=127zmin用上包100OV100012ZlC八.机床主轴转速n：n=490rmm,TrdO3.1410被切削层长度/：l=2nvn刀具切入长度4：1=yctgkr+(12)=半Cfgl20。+2=54mm刀具切出长度4：4=14,
24、选取2走刀次数为1/+/212I5-La0.24min0.15490第三章夹具设计3.1 问题的提出要想加工率提升,确保生产质量,于工人而言劳累程度降低,要对专用夹具展开设计。根据老师的指派，需要设计夹具钻5-M12孔夹具设计。3.2 定位基准的选择钻、攻M12螺纹，以左端面、55孔和75孔下端面为定位基准，钻、攻M12螺纹，由上面的工艺路线知，这道工序为60,故属于精基准定位。3.3 确定夹具的结构以及夹紧机构的方案1.1 定夹具的结构钻、攻M12螺纹以左端面、55孔和中75孔下端面定位，对应的定位元件为心轴和可调支承钉。定位分析如下，心轴与左端面配合定位，限制三个自由度，即X轴移动、Y轴转
25、动和Z轴转动；心轴与中55孔配合定位，限制两个自由度，即Y轴移动和Z轴移动；可调支承钉与中75孔下端面配合定位，限制一个自由度，即X轴转动。1.2 紧机构的设计夹紧机构有许多种，常用的有移动压板夹紧机构、钩形压板夹紧机构、较链压板夹紧机构、螺旋夹紧机构和推板夹紧机构及定位销夹紧机构。在这里直接在心轴的螺杆上用螺母夹紧机构进行夹紧。3.4 设计整体夹具装配图钻、攻M12螺纹的夹具设计，做装配图时，首先把零件图做成双点划线，然后依据参考文献中的常用定位元件和夹紧机构，选择标准的定位元件和夹紧元件，并合理的排布在夹具体上，尽量按1:1绘制，如果图纸过大可以适当缩放。3.5 计算钻削力依据简明机床夹具
26、设计手册，第3章夹紧装置，选择定位销夹紧机构。计算切削力如下：E=667Jf07XTp由钻10.25孔的工时计算知，ap=5.125,f=0.28mm,vc=63.4m/min由简明机床夹具设计手册表33知KP=O.75即耳=667df1KP=667X10.25X（）.2807X0.75N=2102N3.6 计算夹紧力所需夹紧力，查表5得，Wk=味，安全系数K=KoKlK2K3K4K5K6式中Ko（为各种因素的安全系数，查表得：K=1.21.01.21.01.31.01.0=L872,当计算K2.5时,取K=2.5孔轴部分由M12螺母锁紧，查参考文献2,P92,表3-16螺母的夹紧力为5380
27、NWk=W=53802.5=13450N由上计算得WkFz,因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.7 分析与计算误差1.基准位移误差AY按下式计算=na-min=g（0max一in）式中基准位移误差，mmDmax孔的最大直径，mmdmin轴的最小直径，mm=L(Qma、-4nin)=Lx(55.03-54.95Dmm=0.0395mmI2、dIIIl11,22.基准不重合误差AB基准不重合误差为金二；2式中b基准不重合误差，mm“一一工件的最大外圆面积直径公差，mmb=x003mm=0.015mm3.8夹具设计简要操作说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，
28、便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择在心轴的螺杆上用螺母进行夹紧工件。t54心E口课程设计于设计者而言，是一次很好的锻炼综合能力的机会，从起初的查阅与设计想关联的资料，看每个零件有无不符合国家标准。去图书馆，在众多的书本中学会找对于本次设计有利的书本，现在回看，虽然时间紧凑，每天都很忙碌，但却是满满的收获感。和同学们一起讨论问题，商量论文的结构，那种感觉真的非常美好，团队合作的精神是我此次设计得到的最大感悟。最开始接触论文题目时，茫然不知所措，根本不知道该如何下手，幸好有老师的帮助，老师一点一滴的指导，才慢慢找到论文的设计方向，设计过程中，老师会看论文，并指出有哪些不合理
29、，或者是哪些错误，指导修改，这所有的一切一切，我获益良多。最关键，现在面对困难时，知道要不畏困难，勇往直前，终能够克服困难。完成课程设计的过程中，发现了自身很多不足的地方，之前学过的理论知识现在都忘记的差不多，为了完成设计,再一次学习。其实课程设计就是综合运用所有所学专业知识，将问题给出，之后开展分析，最终将问题解决，对于设计者来说，也是一次很好的实践。尽管论文只花费三个月，但就这三个月让我对专业知识的理解加深了一步，并且学到很多书本上没有的东西。比方说设定数据，求算，选择生产方式等，现在才知道，理论知识仅仅局限于书本之上，真正拿到实际生产中，还是有较大的差距，如何变通，这才是将来的工作学习中
30、最值得思考的。致谢时间流逝，课程设计眼看即将完成，还记得刚刚迈进学校大门的那一天，论文完成,距离离开学校的日子更近，真是难以割舍，舍不得学校，舍不得老师，更舍不得我的朋友们，同学们。编写论文时，指导老师付出的可不止一星半点，任何时刻，老师都未曾敷衍，放松过对论文的要求，即是自己的工作再忙，依旧要抽空为我们指导，可以说论文不光光有我们的付出，更多的是老师的心血，感谢老师，我成长的道理上能遇到您，真是我的荣幸，将来踏上工作岗位后，一定会学习您对待工作，对待专业的态度，一往向前。同学们，大学生活中处处都是和你们的回忆，开心也好，不开心也罢，此时都已经不再重要，所有的情绪都化为对你们的不舍，如今才明白
31、，一起经历的点点滴滴，才是最真实的大学生活，相信不管是于将来的我，还是之前的我，这一段经历都无法忘怀，我会思念大家，希望大家能有一个景秀前程！参考文献1张耀宸主编.机械加工工艺设计实用手册M.北京：航空工业出版社，1993.2黄如林,刘新佳，汪群.切削加工简明实用手册M.化学工业出版社,2004.3艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册M.北京：机械工业出版社，1994.4李洪主编.机械加工工艺M.北京:北京出版社，1机0.5上海工业大学主编.机床夹具设计M.上海：上海科学技术出版社，1980.6张贤达,保铮.通信信号处理M.北京：国防工业出版社，20007李益民主编.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，1994.78徐发仁主编.机床夹具设计M.重庆：重庆大学出版社，1980.9朱耀祥，浦林祥.现代夹具设计手册M.北京：机械工业出版社,2010：2-3
