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機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目：CA10B解放汽車(chē)中間軸軸承支架零件的
機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生：吳林聰
學(xué)號(hào)：200911413226
班級(jí)：_工業(yè)1092
指導(dǎo)教師：__鐘羅杰____
廣東海洋大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械系
2012年1月10日
目錄
序 言 3
一、零件的分析 3
〈一〉零件的作用 3
〈二〉零件的工藝分析 4
二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 5
<一> 確定毛坯的制造形式 5
<二> 基準(zhǔn)的選擇 5
<三> 制定工藝路線(xiàn) 6
<四> 機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
<五> 切削用量以及機(jī)床的確定 9
三、 零件專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 12
<一> 設(shè)計(jì)方案的確定 12
<二> 夾緊力的分析 13
<三> 精度的分析 13
四．課程設(shè)計(jì)總結(jié) 14
參考書(shū)目 15
序 言
課程設(shè)計(jì)是《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程的一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是在我們學(xué)完了《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)<含夾具設(shè)計(jì)>》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械制造裝備基礎(chǔ)》等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的。其目的在于，通過(guò)機(jī)床主傳動(dòng)設(shè)計(jì)和成型刀具的設(shè)計(jì)，使學(xué)生受到方案比較、結(jié)構(gòu)分析、零件計(jì)算、機(jī)械制圖、技術(shù)條件編寫(xiě)及技術(shù)資料查詢(xún)等方面的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)初步具有機(jī)床部件和工具的設(shè)計(jì)能力。
對(duì)我們來(lái)講，我將會(huì)抓住這樣一次難得的機(jī)會(huì)，繼續(xù)鞏固我們已經(jīng)學(xué)過(guò)的《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等課程；不斷提高自己的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力；為明年的畢業(yè)設(shè)計(jì)及今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
最后，感謝老師對(duì)我們的指導(dǎo)！
一、零件的分析
〈一〉零件的作用
題目給出的是CA10B解放牌汽車(chē)中間軸軸承支架，它的主要作用是（1)起到穩(wěn)固滾子的作用 (2)在安裝時(shí)起到固定滾珠的作用,利于安裝。要求零件的配合符合要求。
（軸承的正面觀察圖）
〈二〉零件的工藝分析
零件的加工過(guò)程中，要保證零件上部的折彎部分在豎直方向與140孔成5.5的夾角，同時(shí)要保證支架兩側(cè)板的平面與水平面成30的夾角，孔中心到頂小孔所在平面的距離為40mm，且每孔中心線(xiàn)與豎直方向零件的夾角成60°夾角。要保證以上尺寸要求，先將的內(nèi)孔和端面加工完成，再以?xún)?nèi)孔和端面為定位基準(zhǔn)對(duì)上凸臺(tái)表面進(jìn)行加工，最后以?xún)?nèi)孔，端面，和上13的小孔（一面兩銷(xiāo)）為定位基準(zhǔn)，加工支架兩側(cè)板，其中主要加工面粗糙度為6.3μm，其余表面粗糙度為50μm.
加工表面
尺寸精度等級(jí)
表面粗糙度Ra/μm
加工方案
50+00.4
IT12
50
粗銑
1400+0.26
IT9
6.3
粗銑-半精銑
13+00.4
IT12
50
鉆
二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
<一> 確定毛坯的制造形式
零件的材料為HT200,故它的零件承受的沖擊載荷不是很大，且零件的輪廓尺寸較大，又是大批量生產(chǎn)，而且表面粗糙度質(zhì)量要求也不是很高，故可采用鑄件，以提高生產(chǎn)效率和效益。
<二> 基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。
1． 粗基準(zhǔn)的選擇
先選取155外圓為定位基準(zhǔn)，利用三爪卡盤(pán)為定位元件，銑155兩端面，再以155外圓為定位基準(zhǔn)，利用三爪卡盤(pán)為定位元件，銑內(nèi)孔。
2． 精基準(zhǔn)的選擇
以?xún)?nèi)孔，155端面，13孔（兩面一銷(xiāo)）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的計(jì)算，在此不再重復(fù)。
<三> 制定工藝路線(xiàn)
制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能機(jī)床以及專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便生產(chǎn)成本盡量降低。
工序號(hào)
工藝名稱(chēng)
機(jī)床設(shè)備
刀具
量具
1
粗銑一端面
立式銑床
莫氏錐柄立銑刀
游標(biāo)卡尺
2
粗車(chē)，半精車(chē)內(nèi)孔Φ140H7
臥式車(chē)床
硬質(zhì)合金車(chē)刀
游標(biāo)卡尺
3
銑削中間凸平面
立式銑床
鑲齒套式面銑刀
游標(biāo)卡尺
4
鉆中間孔
立式鉆床
高速鋼麻花鉆
游標(biāo)卡尺
5
粗銑兩側(cè)平面
立式銑床
鑲齒套式面銑刀
游標(biāo)卡尺
6
鉆側(cè)平面的孔
立式鉆床
高速鋼麻花鉆
游標(biāo)卡尺
7
鉆圓柱上的孔
立式鉆床
高速鋼麻花鉆
游標(biāo)卡尺
8
測(cè)量,檢查
鉗工臺(tái)
9
清洗
清洗機(jī)
10
終檢
<四> 機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA10B中間軸軸承支架零件材料為HT200,生產(chǎn)類(lèi)型為大批量
產(chǎn).根據(jù)上訴資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下:
155兩端面：
參照<<機(jī)械加工工藝手冊(cè)>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對(duì)其表面進(jìn)行銑銷(xiāo);銑銷(xiāo)厚度為2mm,故毛坯兩表面之間的厚度為50mm+2mm=52mm厚;
140內(nèi)孔的加工：
參照<<機(jī)械加工工藝手冊(cè)>>,其加工余量為0.5mm,粗鏜0.4mm,精鏜0.1mm,故毛坯的尺寸為140mm-0.5mm=mm;
銑中凸臺(tái)面：
參照<<機(jī)械加工工藝手冊(cè)>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對(duì)其表面進(jìn)行銑銷(xiāo);銑銷(xiāo)厚度為2mm,故毛坯凸臺(tái)平面的厚度為12mm+2mm=14mm;
鉆中間?13的孔：
參照<<機(jī)械加工工藝手冊(cè)>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對(duì)其進(jìn)行鉆孔;
銑側(cè)兩平面：
參照<<機(jī)械加工工藝手冊(cè)>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對(duì)其表面進(jìn)行銑銷(xiāo);銑銷(xiāo)厚度為2mm,故毛坯兩側(cè)平面的厚度為12mm+2mm=14mm;
鉆兩側(cè)平面孔：
參照<<機(jī)械加工工藝手冊(cè)>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對(duì)其進(jìn)行鉆孔;
鉆圓柱面上兩小孔
參照<<機(jī)械加工工藝手冊(cè)>>,因其公差等級(jí)要求比較低(兩孔軸線(xiàn)之間的距離為32±0.1mm,兩孔的直徑為,故可直接對(duì)其進(jìn)行鉆孔;
<五> 切削用量以及機(jī)床的確定
1. 銑兩端面,選用X52-K立式銑床,采用鑲齒套式面銑刀=16mm,z=3,切削速度:參考有關(guān)手冊(cè),V=37m/min.進(jìn)給量為0.5mm/r;．
（1）背吃刀量ap =１mm
（2）進(jìn)給量由《指導(dǎo)》表５－１１，按Φ２５，齒數(shù)為５的立銑刀，選fz=0.05mm/z
f=0.05×5=0.25mm/r
（3）銑削速度 由表5—13查得 v=68m/min
由式5—1 由表4—15取n=1225r/min
實(shí)際
２. 時(shí)間定額
當(dāng)1225r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
=0.25×10×1225＝3137.5（mm/min）
切削工時(shí)：
由于是精銑，故整個(gè)銑刀刀盤(pán)必需銑過(guò)整個(gè)工件，可得出銑刀的行程mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
t=
2. 粗車(chē)140mm內(nèi)孔, 選用C-620-1臥式車(chē)床,采用硬質(zhì)合金車(chē)刀,d=25mm,車(chē)銷(xiāo)速度:參考有關(guān)手冊(cè)V=25m/min,進(jìn)給量為0.5mm/r;
半精車(chē)140mm內(nèi)孔,選用C-620-1臥式車(chē)床,采用硬質(zhì)合金車(chē)刀,d=25mm,車(chē)銷(xiāo)速度:參考有關(guān)手冊(cè)V=20m/min,進(jìn)給量為0.2mm/r
１、切削用量
（1）背吃刀量ap =1mm
（2）進(jìn)給量由《指導(dǎo)》表５－２，選fz=0.８mm/r
（3）銑削速度 由表5—２查得 v=５０m/min
由前面已知毛坯的加工余量為５所以最大加余量為６.２mm,粗加工余量為５mm,據(jù)《指導(dǎo)教程》表5-2,當(dāng)材料為碳鋼時(shí)粗車(chē).取,一次加工
4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
5）切削工時(shí)，按《指導(dǎo)教程》表5-39
mm
6）切削工時(shí)，按《指導(dǎo)教程》表5-39
mm
3. 銑中間凸平面,選用X51立式銑床, 采用w18Cr4V立銑刀,=16mm,z=3,切削速度:參考有關(guān)手冊(cè),V=37m/min.進(jìn)給量為0.25mm/r;
4. 鉆中間直徑為13的孔,選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關(guān)手冊(cè),V=23m/min.進(jìn)給量為0.3mm/r;
１、切削用量
１）背吃刀量 取ap =2mm
２）進(jìn)給量 由表5－２２查得
f=(0.10～0.20)mm/r, 結(jié)合表４－１０選f＝0.10mm/r
３）切削速度 由表5－２２，v可取m／min，
由式５－１n==r/min，參照表４－９，取n=960r/min實(shí)際v==m/min
?。病r(shí)間定額
?。保瞞m ３mm 3mm
=min
5. 銑支架兩側(cè)平面,選用X51臥式銑床采用w18Cr4V面銑刀,=16mm,z=3,切削速度:參考有關(guān)手冊(cè),V=50m/min.進(jìn)給量為0.25mm/r;
6. 鉆支架兩側(cè)平面小孔, 選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關(guān)手冊(cè),V=23m/min.進(jìn)給量為0.3mm/r;
7. 鉆圓柱面上兩小孔, 選用Z525立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=7.2mm, 切削速度:參考有關(guān)手冊(cè),V=18m/min.進(jìn)給量為0.2mm/r.
三、 零件專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)
本次課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的是銑銷(xiāo)CA10B解放牌汽車(chē)中間軸軸承支架兩側(cè)平面的專(zhuān)用夾具.其具體設(shè)計(jì)思路及方案如下:
<一> 設(shè)計(jì)方案的確定
根據(jù)所加工零件是中間軸軸承支架，其加工數(shù)量是屬于大批量生產(chǎn)，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，并能夠保質(zhì)保量生產(chǎn)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，則需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。
由于此加工工序較多，經(jīng)過(guò)與同組人協(xié)商決定，由本人設(shè)計(jì)第1道工序，銑的孔端面的專(zhuān)用夾具，此夾具將用在立式銑床Ｘ52k中。刀具為莫氏錐柄立銑刀，材料為硬質(zhì)合金。
問(wèn)題的提出：本夾具使用來(lái)加工的孔端面，此孔的加工精度的高低，有助以后工件加工的定位夾緊，所以對(duì)其有一定的技術(shù)要求。 面Ｂ作為主要定位基準(zhǔn)。
1． （１）定位方案
工件以Φ140孔端平面為定位基準(zhǔn)，并在孔外圓用固定Ｖ型塊及在工件旁側(cè)加一擋銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)完全定位。其中定位平面限制工件三個(gè)自由度，固定Ｖ型塊限制兩個(gè)自由度，擋銷(xiāo)限制一個(gè)自由度。
次方案的定位誤差只與夾具和對(duì)刀裝置的制造誤差有關(guān)。因此，定位方案合理。
（２）夾緊機(jī)構(gòu)
采用手動(dòng)夾緊，通過(guò)手柄拉桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)浮動(dòng)Ｖ型壓頭壓緊工件，實(shí)現(xiàn)夾緊。
（３）對(duì)刀裝置
采用圓形對(duì)刀塊及平塞尺對(duì)刀。
（４）夾具與機(jī)床連接元件
采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定位鍵，固定在夾具體地面的同一直線(xiàn)位置的鍵槽中，用于確定銑床夾具相對(duì)于機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)給方向的正確位置。并保證定位鍵的寬度與機(jī)床工作臺(tái)T型相匹配的要求。
（５）夾具體
通過(guò)夾具體把夾具各組成部分聯(lián)結(jié)起來(lái)。
見(jiàn)銑Φ140兩端面專(zhuān)用銑床夾具裝配圖
四．課程設(shè)計(jì)總結(jié)
首先我們由衷的感謝老師提供我們這樣一個(gè)鍛煉自己的機(jī)會(huì)，進(jìn)過(guò)這十幾天的學(xué)習(xí)，本次的課程設(shè)計(jì)就結(jié)束了，不過(guò)至今我感慨萬(wàn)分。的確，從選工序開(kāi)始，從理論到實(shí)踐，可以說(shuō)是苦多于甜，有些東西根本很難下手，但還是學(xué)到了很多的東西。這次課程設(shè)計(jì)的確顯得有點(diǎn)心有余而力不足，很多準(zhǔn)備不是很充分
我們的工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要個(gè)人，個(gè)人也離不開(kāi)團(tuán)隊(duì)。必須發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神，團(tuán)隊(duì)協(xié)作是我們實(shí)訓(xùn)成功的一項(xiàng)非常重要的保證，并且這次的課程設(shè)計(jì)也正好鍛煉了我們這一點(diǎn)，這也是非常寶貴的。程設(shè)計(jì)完滿(mǎn)結(jié)束，總的來(lái)說(shuō)，進(jìn)過(guò)這門(mén)課的學(xué)習(xí)收獲還是相當(dāng)大的。
參考書(shū)目
[1]《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 鄒青主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2006.7第一版。
[2]《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 于駿一 鄒青主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2007.1第一版。
[3]《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 馮辛安主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2006.6第二版。
[4]《工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)》 呂廣庶 張遠(yuǎn)明主編，高等教育出版社，2001.9第一版。
[5]《互換性與技術(shù)測(cè)量》 廖念釗 古瑩菴 莫雨松 李碩根 楊興駿主編，中國(guó)計(jì)量出版社，2000.1第四版。
[6]《畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖》 馮開(kāi)平 左宗義主編，華南理工大學(xué)出版社，2001.9第一版。
[7]《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編，機(jī)械工業(yè)出版社，1984.12第一版