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機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書
設(shè)計(jì)題目 制定機(jī)械密封裝備傳動套的加工工藝,設(shè)計(jì)銑8mm凸臺的銑床夾具
設(shè) 計(jì) 者 任 濤
班 級 機(jī)械03-1班
學(xué) 號 05號
指 導(dǎo) 教 師 敖曉春
哈爾濱理工大學(xué)
機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目: 制定機(jī)械密封裝備傳動套的加工工藝,設(shè)計(jì)銑8mm凸臺的銑床夾具
設(shè)計(jì)要求:1. 中批生產(chǎn);
2. 盡量選用通用設(shè)備;
設(shè)計(jì)內(nèi)容:1. 填寫設(shè)計(jì)任務(wù)書;
2. 制定一個中等零件的加工工藝過程,填寫工藝過程卡和工序卡各一張;
3. 設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師指定的工序夾具,繪制全套夾具圖紙,要求用計(jì)算機(jī)繪圖;
4. 編寫設(shè)計(jì)說明書一份,按照畢業(yè)論文的格式寫,要求打印文稿。
目 錄
一﹒ 序言.................................................................................. 1
二﹒ 零件的分析………………………………........................1
⒈ 零件的作用………………………………………….1
⒉ 零件的工藝分析…………………………………….1
三﹒ 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………….....................1
⒈ 確定毛坯的制造形式……………………………….1
⒉ 基面的選擇………………………………………….1
⒊ 制定工藝路線……………………………………….2
⒋ 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…….2
⒌ 確定切削用量及基本工時(shí)………………………….3
四﹒卡具設(shè)計(jì)………………………………………………….8
五﹒參考文獻(xiàn)………………………………………………….9
序 言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。
一． 零件的分析
（一） 零件的作用：
題目所給的零件是機(jī)械密封裝備傳動套，主要作用是用于密封。
（二） 零件的工藝分析：
此零件共有五處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 以端面為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ55的外圓，以及其上下端面。
2 以φ55為中心的加工表面
3 孔的加工
4 鍵槽的加工
由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一） 確定毛坯的制造形式
該零件為機(jī)械密封裝備傳動套，材料為45鋼，棒料，所以毛坯采用直接下料的
方式制造。
（二） 基面選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
（1） 粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取外圓作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊壓板壓住這兩個φ46作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
（2） 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
（三） 制定工藝路線
Ⅰ：下棒料30×56；
Ⅱ：車端面保證總長29；
Ⅲ：車外圓；
Ⅳ：鉆，擴(kuò)，鉸孔；
Ⅴ：檢查；
Ⅵ: 車外圓；
Ⅶ：倒角1×45°；
Ⅷ: 拉鍵槽；
Ⅸ：銑8mm凸臺；
Ⅹ：去毛刺；
Ⅺ：檢查。
（四） 確定切削用量及基本工時(shí)
Ⅰ:車端面，機(jī)床選用CA6140臥式車床。
⒈選擇刀具：
（1）由于是車端面，所以選用端面車刀（YT15）；
（2）刀具幾何形狀： =60°，′ =10° , =5°， =5°， =0°,=1.0mm;
⒉選擇切削用量：
⑴ 確定切削深度： =30-29=1mm；
⑵ 確定進(jìn)給量f：當(dāng)=1時(shí)，工件直徑為40～60㎜時(shí)，f=0.5；
⑶ 確定切削速度：
查表知，當(dāng)用 YT15車刀加工=0.618～0.686GPa鋼料時(shí)， =2.31,
=1.0,=0.92,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=2 .31×1.0×0.92×0.8=1.7;
n===18.05;
又由于=18.67=1120;
因此實(shí)際切削速度==。
⒊ 計(jì)算基本工時(shí)：
，式中，l=30,查表知，車削時(shí)的入切量和超切量，則L=30+4.3=34.3㎜,故。
Ⅱ：車外圓，機(jī)床選用CA6140臥式車床。
⒈ 選擇刀具：
⑴ 外圓車刀；
⑵ 刀具幾何形狀：°，′=10°，°，°，
=0°，=1.0;
⒉ 選擇切削用量：
⑴ 確定切削深度：；
⑵ 確定進(jìn)給量：由于=0.5㎜,當(dāng)工件直徑為40～60㎜時(shí)，f=0.5;
⑶ 確定切削速度：
查表，知，切削速度的修正系數(shù)為：=1.0,=0.81,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=1.82×1.0×0.81×0.8=1.18
n==
又根據(jù)機(jī)床說明書選擇：，這時(shí)實(shí)際切削速度為==。
⒊ 計(jì)算基本工時(shí)：
，式中，l=29,查表知，車削時(shí)的入切量和超切量，則L=1.6+29=30.6㎜,故。
Ⅲ： 鉆，擴(kuò)，鉸 孔。
⒈ 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑
鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃，
⒉ 選擇切削用量
（1） 確定進(jìn)給量：由表5 當(dāng)加工要求為6級精度，材料鑄鐵時(shí) 時(shí)
由
時(shí)
按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7 當(dāng)鋼， 時(shí)：
按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8 鋼時(shí)
時(shí)：機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。
進(jìn)給量
由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，從中取
由表16 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在 時(shí)為：
軸向力修正系數(shù)為1.0 故
故 可用
⒊ 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度，
由表9 時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為
耐用度
4 確定切削速度
由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時(shí)
切削修正系數(shù)
故
5 加工工時(shí) 其中
由表22
所以
擴(kuò)孔： 36.5
按機(jī)床取
所以實(shí)際切削速度
工時(shí)： 切入
所以
鉸孔：
取機(jī)床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實(shí)際切削速度：
所以工時(shí)：
Ⅳ: 車外圓，選用CA6140臥式車床。
⒈ 選擇刀具：
⑴ 外圓車刀；
⑵ 刀具幾何形狀：°，′=10°，°，°，=0°，=1.0;
⒉ 選擇切削用量：
⑴ 確定切削速度：
⑵ 確定進(jìn)給量：3～5㎜，工件直徑為 40～60㎜時(shí)，
⑶ 確定切削速度:
查表可知，
切削速度的修正系數(shù)為：=0.65,=0.92,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=1.82×0.65×0.92×0.8=0.87
n==
根據(jù)機(jī)床說明書選擇：
實(shí)際切削速度為：==
⒊ 計(jì)算基本工時(shí)：
，式中，l=27,查表知，車削時(shí)的入切量和超切量，則L=1.6+27=28.6㎜,故
Ⅴ: 銑8㎜凸臺，機(jī)床選用X61立式銑床。
⒈ 刀具的選擇：
選用鑲齒盤銑刀，齒數(shù)Z=8，YT15。
銑刀的幾何形狀：=15°，=16°，銑刀直徑
⒉ 選擇切削用量
⑴ 確定銑削寬度
由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成
2 確定每齒進(jìn)給量
由機(jī)床 功率為 由表3
取
⑶ 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
由表7 最大磨損量為 耐用度為：
⑷ 確定切削速度和每秒進(jìn)給量
由表9 當(dāng) 時(shí)
各修正系數(shù)為：
故
根據(jù)X61W型銑床說明書，選擇，，因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為：
==
⑸ 基本工時(shí)：
三、夾具設(shè)計(jì)
（一） 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，圓弧對孔有中心距要求，則用孔來定位，再用兩個鉤形壓板來定位限制五個自由度，加一平面來輔助。實(shí)際就變?yōu)橐幌鬟呬N和兩壓板定位的夾具。
（二） 切削力及夾緊力的計(jì)算
切削刀具：高速鋼直齒盤銑刀，則
主切削力
式中：
計(jì)算結(jié)果 = 481N
（三） 定位誤差分析
（1） 定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件為孔的定位銷，孔與銷間隙配合。
（2） 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin
本工序采用兩個定位銷，工件始終靠近定位銷的一面，自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不會在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
四 參考文獻(xiàn)：
[1]趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[2]東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979
[3] 艾興，肖詩綱主編。切削用量手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[4] 金屬切削手冊 上海：上?？茖W(xué)文化技術(shù)出版社
夾具設(shè)計(jì)
6 問題提出
本夾具用來車削mm孔，由于對此孔無嚴(yán)格的精度要求，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，而精度不是主要問題。
7 夾具設(shè)計(jì)
1、 定位基準(zhǔn)的選擇：
考慮到工件的形狀，此工序選擇外圓柱面為定位基準(zhǔn)，用V形3塊定位。
2、 切削力及夾緊力計(jì)算：
主切削力
=
=
=561N
徑向切削力
=
=
=378N
走刀力
=
=
=558N
夾緊力：由于工作狀態(tài)原因，對底座的夾緊力足以提供夾緊力，故無須驗(yàn)算。
3、 夾具操作簡要說明：
本夾具操作簡單，省時(shí)省力，裝卸工件時(shí)只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實(shí)現(xiàn)。