搖臂軸座工藝及夾具設(shè)計【全套含CAD圖和說明書】

搖臂軸座工藝及夾具設(shè)計【全套含CAD圖和說明書】,全套含CAD圖和說明書,搖臂,工藝,夾具,設(shè)計,全套,cad,以及,說明書,仿單 序言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學完了機械制造基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐教學環(huán)節(jié)。這次設(shè)計我們能綜合運用機械制造基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，在老師和同學的幫助下，我還對夾具，機床，刀具的的結(jié)構(gòu)和工作原理有了更深的了解，不知不覺中我的圖紙分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計能力都得到了提高，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 在結(jié)束了《機械制造基礎(chǔ)》及有關(guān)課程的學習后，通過本次的設(shè)計使我們所學的知識得到了鞏固和加深，并培養(yǎng)了我們學會全面綜合地運用所學知識，去分析和解決機械制造中的問題的能力。 由于能力有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望老師多加指教。 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1．零件的作用 題目所給的零件是195柴油機搖臂軸支座，是柴油機的一個主要零件,.直徑為16的孔用來裝搖臂, 孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高，工作時與軸相配合工作，起支撐作用。 2．零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： （1）上下底面粗糙度均為6.3，底面與中心的孔的平行度為0.1； （2）前端面粗糙度為3.2，后端面粗糙度6.3，前后端面與中心的孔的垂直度為0.08； （3）中心孔為10級精度，采用基孔制配合，粗糙度3.2； （4）的孔的粗糙度12.5 。 由上面分析可知，可以半精加工下底面后，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 3.零件的生產(chǎn)類型 依據(jù)設(shè)計要求Q=5000臺/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和廢品率β分別取10% 和1%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=50005000件/年 零件質(zhì)量為，查表知其屬于輕型，生產(chǎn)類型為中批。 二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖 1.選擇毛坯 本零件選取的材料是HT200，而且此零件外形較為簡單，又屬于中批生產(chǎn)，若選砂型手工造型生產(chǎn)，則效率低，鑄件質(zhì)量差，也不宜采用費用高，生產(chǎn)周期長的鑄造復雜形狀毛坯的熔模鑄造，最后確定采用砂型機器造型，它有較高的生產(chǎn)效率，也能滿足毛坯質(zhì)量要求。 2.確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 3.確定機械加工余量 4.確定毛坯尺寸 5.確定毛坯尺寸公差 6.設(shè)計毛坯圖 （1）確定拔模斜度 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》查出拔模斜度為7o。 （2）確定分型面 由于毛坯形狀前后對稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移所以選前后對稱的中截面為分型面。 （3）毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時效處理。 三、選擇加工方法，制定工藝路線 1.定位基準的選擇 （1）粗基準的選擇： 本設(shè)計選下底面為主要定位粗基準。 （2）精基準的選擇： 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，根據(jù)零件形狀結(jié)構(gòu)和要求可知， 的孔為設(shè)計基準，為了避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選擇的孔為定位基準，即遵循“基準重合”原則。 2.零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有端面、側(cè)面、內(nèi)孔、小孔及槽等，材料為HT200。以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關(guān)資料，其加工方法選擇如下： （1） 上下底面公差等級IT8，表面粗糙度Ra6.3，需要進行粗銑和半精銑； （2） 孔的前端面公差等級IT8，表面粗糙度Ra3.2，需要進行粗銑和半精銑； （3） 孔的后端面公差等級IT8，表面粗糙度Ra6.2，需要進行粗銑和半精銑； （4） 內(nèi)孔公差等級IT10，表面粗糙度Ra3.2，毛坯鑄造出預置孔，需要進行粗鏜、半精鏜和精鏜； （5） 內(nèi)孔公差等級IT10，表面粗糙度Ra12.5，需一次鉆出孔。 3.制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用在鏜床上配以夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 方案一： 方案二： ~ 12 ~ （1） 鑄造 （2） 時效熱處理 （3） 粗銑下底面 （4） 粗銑半精銑上底面 （5） 半精銑下底面 （6） 粗銑后端面 （7） 粗銑半精銑前端面 （8） 半精銑后端面 （9） 粗鏜孔 （10） 鉆孔 （11） 半精鏜精鏜孔 （12） 銑槽 （13） 終檢 兩個方案的分析比較： 四、工序設(shè)計 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 （1）選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床 工序（3）至（8）及工序（12）主要進行粗銑、半精銑等銑削加工，零件成批生產(chǎn)，不要求很高的生產(chǎn)率，表面精度要求不是很高，選用X51型立式鉆床； 工序（9）和工序（11）主要進行粗鏜、半精鏜和精鏜等工步，根據(jù)零件外輪廓尺寸、形狀等，選用臥式車床CM6125; 工序（10）鉆兩個的孔，可采用專用夾具在立式鉆床上加工，選用Z525型立式鉆床。 （2）選擇夾具 本零件加工時均采用專用夾具進行加工 （3）選擇刀具 Ⅰ.在銑床上加工的工序，銑削底面和側(cè)面時，選用高速鋼三面刃銑刀、高速鋼錯齒三面刃銑刀、圓柱銑刀及鑲齒套式面銑刀；銑削槽時，選用鋸齒銑刀； Ⅱ.在車床上加工的工序，粗鏜時選用YG8硬質(zhì)合金鏜刀，半精鏜精鏜時選用YG3高速鋼鏜刀； Ⅲ.在鉆床上加工的工序，選用莫氏錐柄麻花鉆 （4）選擇量具 本零件為中批量生產(chǎn)，一般盡可能采用通用量具，根據(jù)表面精度、尺寸和形狀等要求，參考有關(guān)手冊資料，選擇量具如下表： 2.確定工序尺寸 五、確定切削用量及基本時間 1.工序（3）切削用量及基本時間的確定 （1）切削用量 本工序為粗銑下底面，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀，銑刀直徑d=100mm，寬度L=16mm，齒數(shù)12，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》（一下有關(guān)選用表均出自《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》書中）表5-143選擇銑刀的基本形狀。由于加工材料的HBS在180-200，故選擇前角γ0=7o，后角α0=16o(周齒)，α0=6o（端齒）。機床選用X51型立式銑床。 Ⅰ.確定每齒進給量fz 根據(jù)表5-144，X51型立式銑床的功率為4.5kw(表5-74)，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得每齒進給量fz=0.20-0.30mm/z?，F(xiàn)取fz=0.30mm/z。 Ⅱ.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-148，銑刀耐用度T=180min（表5-149） Ⅲ.確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMz 根據(jù)表2-17中公式計算： 查得Cv =18.9 ，qv=0.2 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.1 ，Pv=0.1， m=0.15 T=180min ，ap=1.5mm ，fz=0.30mm/z ，ae=16mm ，z=12 ，d=100mm ，kv=1.0 帶入公式得 V=m/min n=r/min 根據(jù)X51型立式銑床轉(zhuǎn)速表（表5-72），選擇n=65r/min，則實際切削速度V=20.42m/s，工作臺每分鐘進給量為 fMz=0.3×12×60=216mm/min 根據(jù)X51型立式銑床工作臺進給量表（表5-76），選擇fMz=200mm/min，則實際的每齒進給量為fz=mm/z。 Ⅳ.校驗機床功率 根據(jù)表2-18計算公式銑削時的功率為 Pc= 查得CF=30 ,xF=1.0 ，yF=0.65 ，uF=0.83 ，wF=0 ，qF=0.83 ，ap=1.5mm ， fz=0.28mm/z ，ae=16mm ，z=12 ，d=100mm ，n=65r/min ,kFc=0.63 =N V=20.42m/min=0.34m/s Pc==6.79×10-3kw X51型立式鉆床主電動機的功率為4.5kw，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為fz=0.28mm/z,fMz=200mm/min,n=65r/min,V=0.34m/s (2)基本時間 根據(jù)表2-25，本道工序的基本時間為 式中=50mm =2mm =2mm ae=16mm fMz=200mm/min =16.2s 2. 工序（4）切削用量及基本時間的確定 本道工序分為粗銑和半精銑上底面兩個工步 a. 粗銑上底面 （1）切削用量 本工步為粗銑上底面，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀，所有過程同工序（3）。 fz=0.28mm/z fMz=200mm/min n=65r/min V=0.34m/s (2)基本時間 =7.2s b.半精銑上底面 （1）切削用量 本工步為半精銑上底面，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀，銑刀直徑d=100mm，寬度L=16mm，齒數(shù)z=16，機床選用X51型立式銑床。 Ⅰ.確定每齒進給量fz 本工步要求保證的表面粗糙度Ra6.3μm,根據(jù)表5-144，每轉(zhuǎn)進給量fr=1.2-2.7mm/r,取fr=2.0mm/r,則fz=2.0/16=0.125mm/z。 Ⅱ.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-148，銑刀耐用度T=180min（表5-149） Ⅲ.確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMz 根據(jù)表2-17中公式計算： 查得Cv =18.9 ，qv=0.2 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.1 ，Pv=0.1， m=0.15 T=180min ，ap=1.0mm ，fz=0.125mm/z ，ae=16mm ，z=12 ，d=100mm ，kv=1.0 帶入公式得 V=m/min=0.49m/s n=r/min 根據(jù)X51型立式銑床轉(zhuǎn)速表（表5-72），選擇n=80r/min，則實際切削速度V=25.13m/s，工作臺每分鐘進給量為 fMz=0.125×12×60=90mm/min 根據(jù)X51型立式銑床工作臺進給量表（表5-76），選擇fMz=90mm/min，則實際的每齒進給量為fz=0.125mm/z。 (2)基本時間 根據(jù)表2-25，本道工序的基本時間為 式中=20mm =2mm =2mm ae=16mm fMz=90mm/min =36s 3. 工序（5）切削用量及基本時間的確定 （1）切削用量 本工序為半精銑下底面，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀，所有過程同工序（4）中半精銑上底面工步 fz=0.125mm/z fMz=90mm/min n=80r/min V=0.49m/s (2)基本時間 根據(jù)表2-25，本道工序的基本時間為 式中=50mm =2mm =2mm ae=16mm fMz=90mm/min =36s 4. 工序（6）切削用量及基本時間的確定 （1）切削用量 本工序為粗銑后端面，所選刀具為圓柱銑刀，銑刀直徑d=63mm，寬度L=50mm，粗齒6,細齒10，根據(jù)表5-143選擇銑刀的基本形狀，選擇前角γ0=7o，后角α0=12o(周齒)，α0=8o（端齒）。機床選用X51型立式銑床。 Ⅰ.確定每齒進給量fz 根據(jù)表5-144，X51型立式銑床的功率為4.5kw(表5-74)，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得每齒進給量fz=0.10-0.15mm/z?，F(xiàn)取fz=0.12mm/z。 Ⅱ.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-148，銑刀耐用度T=180min（表5-149） Ⅲ.確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMz 根據(jù)表2-17中公式計算： 查得Cv =18 ，qv=0.45 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.3 ，Pv=0.1， m=0.33 T=180min ，ap=1.0mm ，fz=0.12mm/z ，ae=50mm ，z=16 ，d=63mm ，kv=1.0 帶入公式得 V=m/min n=r/min 根據(jù)X51型立式銑床轉(zhuǎn)速表（表5-72），選擇n=65r/min，則實際切削速度V=12.86m/s，工作臺每分鐘進給量為 fMz=0.3×16×60=288mm/min 根據(jù)X51型立式銑床工作臺進給量表（表5-76），選擇fMz=280mm/min，則實際的每齒進給量為fz=mm/z。 (2)基本時間 根據(jù)表2-25，本道工序的基本時間為 取=30mm =9mm =3mm ae=16mm fMz=280mm/min =9s 5. 工序（7）切削用量及基本時間的確定 本道工序分為粗銑和半精銑前端面兩個工步 a. 粗銑前端面 （1）切削用量 本工步為粗銑前端面，所選刀具為鑲齒套式面銑刀，銑刀直徑d=80mm，寬度L=36mm，齒數(shù)10，根據(jù)表5-143選擇銑刀的基本形狀，選擇前角γ0=7o，后角α0=16o(周齒)，α0=8o（端齒）。機床選用X51型立式銑床。 Ⅰ.確定每齒進給量fz 根據(jù)表5-144，X51型立式銑床的功率為4.5kw(表5-74)，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得每齒進給量fz=0.04-0.06mm/z?，F(xiàn)取fz=0.05mm/z。 Ⅱ.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-148，銑刀耐用度T=180min（表5-149） Ⅲ.確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMz 根據(jù)表2-17中公式計算： 查得Cv =18.9 ，qv=0.2 ，xv =0.1 ，yv=0.4 ，uv=0.1 ，Pv=0.1， m=0.15 T=180min ，ap=1.0mm ，fz=0.05mm/z ，ae=36mm ，z=10 ，d=80mm ，kv=1.0 帶入公式得 V=m/min n=r/min 根據(jù)X51型立式銑床轉(zhuǎn)速表（表5-72），選擇n=65r/min，則實際切削速度V=16.37m/s，工作臺每分鐘進給量為 fMz=0.05×12×60=30mm/min 根據(jù)X51型立式銑床工作臺進給量表（表5-76），選擇fMz=30mm/min，則實際的每齒進給量為fz=0.05mm/z。 (2)基本時間 本道工序的基本時間為 式中=30mm =6.28mm =2mm ae=36mm fMz=30mm/min =76.5s b.半精銑前端面 （1）切削用量 本工步為半精銑前端面，所選刀具為鑲齒套式面銑刀，銑刀直徑d=80mm，寬度L=36mm，齒數(shù)10，根據(jù)表5-143選擇銑刀的基本形狀，選擇前角γ0=7o，后角α0=16o(周齒)，α0=8o（端齒）。機床選用X51型立式銑床。 Ⅰ.確定每齒進給量fz 本工步要求保證的表面粗糙度Ra3.2μm,根據(jù)表5-144，每轉(zhuǎn)進給量fr=0.5-1.2mm/r,取fr=1.0mm/r,則fz=1.0/10=0.1mm/z。 Ⅱ.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-148，銑刀耐用度T=180min（表5-149） Ⅲ.確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMz 根據(jù)表2-17中公式計算： V=4.72m/min=0.079m/s n=18.78r/min 根據(jù)X51型立式銑床轉(zhuǎn)速表（表5-72），選擇n=65r/min，則實際切削速度V=16.37m/s，工作臺每分鐘進給量為 fMz=0.1×20×60=120mm/min 根據(jù)X51型立式銑床工作臺進給量表（表5-76），選擇fMz=120mm/min，則實際的每齒進給量為fz=0.1mm/z。 (2)基本時間 根據(jù)表2-25，本道工序的基本時間為 式中=30mm =6.28mm =2mm ae=36mm fMz=120mm/min =19.2s 6. 工序（8）切削用量及基本時間的確定 （1）切削用量 本工序為半精銑后端面，所選刀具為鑲齒套式面銑刀，所有過程同工序（7）中半精銑前端面工步 fz=0.1mm/z fMz=120mm/min n=65r/min V=0.079m/s (2)基本時間 根據(jù)表2-25，本道工序的基本時間為 式中=30mm =6.28mm =2mm ae=36mm fMz=120mm/min =19.2s 六、夾具設(shè)計 本夾具是工序（10）用莫式錐度麻花鉆鉆孔的專用夾具。所設(shè)計的夾具裝配圖及拆裝零件圖另附圖紙。夾具的有關(guān)說明如下： （1）定位方案 工件以下底面和中心孔為定位基準，采用支承板、定位插銷和削邊銷組合定位方案，支承板限制2個自由度，定位插銷和支承板組合限制3個自由度，削邊銷限制1個自由度，共限制了6個自由度。 （2）夾緊機構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求及工件結(jié)構(gòu)要求，采用移動壓板作為壓緊機構(gòu)，采用對稱夾緊結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生傾覆和振動，有效地提高了生產(chǎn)效率。夾緊力計算如下： （3）導向裝置 夾具上安裝有固定鉆套，作為鉆孔的導向裝置。 （4）夾具與機床連接元件 采用兩個標準定位鍵，固定在夾具體底面的同一直線位置的鍵槽中，用于確定銑床夾具相對于機床進給方向的正確位置，并保證定位鍵的寬度與機床工作臺T形槽相匹配的要求。 （5）使用說明 安裝工件時，將兩個移動壓板的螺母松開，將移動壓板向夾具外移動，工件的中心孔對準削邊銷，將工件放在支承板上，使兩個定位插銷頂在工件上，然后將移動壓板向內(nèi)移動，對準工件壓上，并擰緊螺母，便可以將工件安裝完畢。 （6）結(jié)構(gòu)特點 該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠快速準確地將零件裝夾完畢，有利于提高生產(chǎn)效率。 七、設(shè)計小結(jié) 為期兩周的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，這次課程設(shè)計，使我有了一次接近實戰(zhàn)的經(jīng)歷——起的要比平時要早，畫圖到很晚，查閱機械手冊，繪圖、計算，一遍又一遍，錯了又重來，一次又一次的修改設(shè)計方案，但每當看到自己的設(shè)計成果，心中總有一絲成就感。 這次設(shè)計中我選擇的課題是195柴油機搖臂軸座，由于以前接觸的知識不多，所以的借了好幾本書，查找有關(guān)資料，吸取了以往的盲目計算的經(jīng)驗，在做整個的設(shè)計前我先對設(shè)計題目進行了分析，大致確定了設(shè)計方案。在設(shè)計過程中，我對設(shè)計思路的把握能力也得到了一定的提高。 通過這次課程設(shè)計，我有如下幾方面的感觸： 首先，在這次課程設(shè)計中，通過自己的努力和請教老師和同學，我收獲很大，不但比較系統(tǒng)的復習了以前所學習的所有關(guān)于機械設(shè)計,機械原理，機械制圖以及相關(guān)制圖軟件操作的知識而且加深了對以前有關(guān)計算公式的理解。 其次，設(shè)計過程中我逐漸克服了自己眼高手低的缺點。通過此次課程設(shè)計，把自己所學習的知識運用到實際中解決實際生產(chǎn)中的問題，增強了我的理論聯(lián)系實際的觀念，提高了自己理論聯(lián)系實際的能力。我們不但要會學習知識，更要會將所學的知識運用到實際工作中，那樣才能學以致用。 此外，通過這次設(shè)計我也深刻認識到學習方法的重要性。在設(shè)計中我首先借鑒了許多前人的經(jīng)驗教訓，對我們工程設(shè)計人員來講做事要有縝密的計劃。我們可以多參考一些作品，查閱資料，與自己接觸過的一些東西進行對比，吸取精華，去除糟粕，可以學會許多東西。但整個設(shè)計過程，一定要有自己的想法，要形成了自己的風格，風格的養(yǎng)成與一個人的藝術(shù)素養(yǎng)和個人修養(yǎng)有直接關(guān)系。能有自己的設(shè)計理念，設(shè)計風格，這樣設(shè)計出來的東西就有了獨特的靈魂。 最后，在課程設(shè)計過程中我體會到工程設(shè)計人員一定要認真、仔細，做事要考慮周全，不能偷懶，更不照搬照抄，要有務(wù)實的態(tài)度，腳踏實地工作才會有應(yīng)有的收獲。 八．參考文獻 1. 李益明 主編 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 機械工業(yè)出版社 1993 2. 崇凱 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 化學工業(yè)出版社 2006 3. 魯屏宇 主編 工程圖學 機械工業(yè)出版社 2005 4. 馮辛安 主編 機械制造裝備設(shè)計（第2版）機械工業(yè)出版社 2005 5. 黃如林 汪群 主編 金屬加工工藝及工裝設(shè)計 化學工業(yè)出版社 2006 6. 白婕靜 萬宏強 主編 機械制造工程學課程設(shè)計 兵器工業(yè)出版社 2008 7. 劉登平 主編 機械制造工藝及機床夾具設(shè)計 北京理工大學出版社 2008 8. 王小華 主編 機床夾具圖冊 機械工業(yè)出版社 1992