底板座架課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)............................................................................1</p><p>　　二、零件分析……………..............…….............................

2、......……..1</p><p>　　1、零件的作用……………………………………………….....2</p><p>　　2、零件的工藝分析……………………………………….........2</p><p>　　三、選擇毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯……………………..................2</p><p>　　1、選擇毛坯......

3、.................................................................2</p><p>　　2、確定加工余量、尺寸和公差…………...........................3</p><p>　　3、設(shè)計(jì)毛坯圖.......................................................

4、............3</p><p>　　四、總體方案的確定………………………………….......…..4</p><p>　　1、定位基準(zhǔn)的選擇………………………………....……..4</p><p>　　2、零件加工方法的選擇 …………………………..…….4</p><p>　　3、制定工藝路線……………………………....

5、............….5</p><p>　　4、選擇機(jī)床………………………………………………6</p><p>　　5、選擇夾具………………………………………………7</p><p>　　6、選擇刀具………………………………………………7</p><p>　　7、選擇量具………………………………………………7</p>&

6、lt;p>　　8、確定切削用量及基本時(shí)間………………………………8</p><p>　　五、夾具設(shè)計(jì)……………………………...........................….10</p><p>　　1、定位方案………………………….....................…….10</p><p>　　2、夾緊方案……………………………........

7、.............…. 11</p><p>　　3、定位元件和定位裝置的設(shè)計(jì)和選擇 .........…………. . . .11</p><p>　　4. 導(dǎo)向方案…………………………….............................11</p><p>　　六、繪制夾具裝配總圖……………………..........…………..12<

8、;/p><p>　　七、夾具使用說(shuō)明……………………..................……...…..13</p><p>　　八、機(jī)構(gòu)特點(diǎn)……………………………...............................13</p><p>　　九、夾具精度分析 ……………............................ ........ .. .. 1

9、3</p><p>　　十、設(shè)計(jì)心得………………………........................…...….. 15</p><p>　　十一、參考文獻(xiàn)……………………........................…...….. .16 </p><p>　　摘要：本設(shè)計(jì)對(duì)底板座架的各個(gè)加工難點(diǎn)、生產(chǎn)類型進(jìn)行了分析，針對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行毛坯設(shè)計(jì)、對(duì)其工藝過(guò)

10、程進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)了各個(gè)加工工序的工裝夾具，對(duì)十字孔加工的夾具進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)其它座架零件的加工有一定的借鑒意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：底板座架 工藝 工裝夾具 設(shè)計(jì)</p><p><b>　　序言</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)是包括機(jī)械制造基礎(chǔ)，互換性基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等其他課程綜

11、合結(jié)合而成，是大學(xué)里面的比較重要的一門課程。這次課程設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用各科基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后和畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)</p><p>　　由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有很多不足之處，希望各位老師多加指教。</p><p><b&

12、gt;　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1、設(shè)計(jì)題目：底板座架零件,要求加工前后兩個(gè)端面，保證尺寸124,表面粗糙度Ra值為12.5，進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份</p><p>　?。?）工藝過(guò)程卡1份</p

13、><p>　?。?）機(jī)械加工工序卡1份</p><p>　?。?）夾具裝配圖1張</p><p>　　（5）夾具體零件圖1張</p><p><b>　　二、零件分析</b></p><p><b>　　1、零件的作用</b></p><p>　　零件底板

14、座架在機(jī)械設(shè)備中是不可缺少的其主要作用：</p><p>　?。?）構(gòu)架設(shè)備的支撐基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上安裝軸類零件及軸上零件</p><p>　?。?）利用他們的工藝結(jié)構(gòu)起到其他重要零件的定位作用</p><p>　?。?）用以連接機(jī)器設(shè)備與地面的基礎(chǔ)零件</p><p><b>　　2、零件的工藝分析</b></p

15、><p>　　該零件外圓和幾個(gè)孔的尺寸精度要求比較高，加工會(huì)有些困難。它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜不對(duì)稱。以軸的中心線為基準(zhǔn)，需加工面的的表面粗糙度都易獲得。十字孔的的位置度要求雖說(shuō)并不高，但需要經(jīng)過(guò)一番尺寸鏈的計(jì)算才能獲得。上端幾個(gè)臺(tái)階平面不好加工，各平面是以斜面和圓面連接，加工有些費(fèi)時(shí)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)已知底板座架零件,要求加工φ36H7孔，保證尺寸18.5±0.2,進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。</p><p>

16、　　三、選擇毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖</p><p><b>　　1、選擇毛坯</b></p><p>　　該零件材料是HT200?？紤]到該零件為不規(guī)則形狀，結(jié)構(gòu)比較的復(fù)雜，在加工過(guò)程中多半是在車床和銑床上，零件可以靜止不動(dòng)，但也有的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此選用鑄造件，也可以較好的保證零件的形狀結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差

17、</p><p>　　參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》附錄4，鑄鐵的公差及機(jī)械加工余量按GB/T 6414-1999 標(biāo)準(zhǔn)。確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量如下。</p><p><b>　?。?）公差等級(jí)</b></p><p>　　鑄件公差有16級(jí)，常用的為CT4～CT13，該零件采用砂型鑄造手工造型，材料是灰鑄鐵，根據(jù)附表4.1查得，公差

18、為CT11～CT13。</p><p>　?。?）要求的機(jī)械加工余量</p><p>　　根據(jù)附表4.3查得，鑄件的機(jī)械加工余量為3～5mm。</p><p><b>　　（3）確定毛坯尺寸</b></p><p>　　由零件圖可知，所有的表面粗糙度都≥Ra3.2μm,所以所有表面加工余量都無(wú)須增大。</p>

19、<p>　?。?）確定毛坯尺寸公差</p><p>　　由于零件是鑄件，所以尺寸公差一般非常大，根據(jù)附表4.2查得，公差帶在5.6至11mm。</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)毛坯圖</b></p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，繪出該零件的毛坯圖如下：</p><p><b>　　四、總體方案&

20、lt;/b></p><p><b>　　1、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　本零件總體是帶通孔的軸，后加一個(gè)半圓帶孔的底座。以軸的中心線為其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)以軸為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，選軸及前后一端面為精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)也可以用上端面。</p><p&g

21、t;　　2、零件加工方法的選擇

22、

23、 </p><p>　　本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、平面及小孔等，材料為HT200。</p><p>　　（1）面的加工方法 </p><p>　?、佟⒆蠖嗣姹砻娲植诙萊a6.3μm,粗車即可達(dá)到要求。</p><

24、p>　?、?、R52左端面、臺(tái)階面和軸上銑的平面的尺寸精度和表面粗糙度要求較低，經(jīng)過(guò)粗銑即可達(dá)到。</p><p>　　③、前后兩個(gè)端面尺寸精度要求和表面粗糙度要求較低，經(jīng)過(guò)粗銑即可。</p><p>　　④、Φ45h6mm外圓面，公差等級(jí)為IT6，面粗糙度為Ra3.2μm,需進(jìn)行粗車、半精車、粗磨和精磨，附表4.7。</p><p><b>　　（2

25、）孔的加工方法</b></p><p>　?、佟ⅵ?3mm內(nèi)孔，沒有注公差尺寸,根據(jù)GB1800——79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為Ra25μm,只需要進(jìn)行鉆削即可。</p><p>　?、?、Φ18mm內(nèi)孔，沒有注公差尺寸, 表面粗糙度為Ra25μm, 只需要鉆銷即可。</p><p>　?、?、Φ22H7mm內(nèi)孔，公差等級(jí)為IT7，面粗糙度為R

26、a3.2μm, 需進(jìn)行鉆孔和鉸孔。</p><p>　?、堋ⅵ?6H7mm內(nèi)孔，公差等級(jí)為IT7，面粗糙度為Ra3.2μm, 需進(jìn)行粗鏜和精鏜。</p><p>　　⑤、M10-6H螺紋孔，粗糙度為Ra6.3μm，加工到小徑尺寸后，考慮到加工效率選用機(jī)加攻絲。</p><p><b>　　3、制定工藝路線</b></p><

27、p>　　按照先加工基準(zhǔn)面和先粗后精的加工原則，該零件加工可以按下述工藝路線進(jìn)行。</p><p>　　工序1：粗車左端面以及粗車Φ45h6mm外圓</p><p>　　工序2：粗銑上臺(tái)階面</p><p>　　工序3：粗銑前后兩端面</p><p>　　工序4：粗鏜Φ36H7mm孔</p><p>　　工序5：鉆

28、Φ13mm、Φ18mm、Φ22mm孔</p><p>　　工序6：鉸Φ22H7mm孔</p><p>　　工序7：半精車Φ45h6mm外圓</p><p><b>　　工序8：切槽3*1</b></p><p><b>　　工序9：倒角C2</b></p><p>　　工序1

29、0：鉆螺紋孔M10-6H</p><p>　　工序11：攻螺紋孔M10-6H</p><p>　　工序12：精鏜Φ36H7孔</p><p>　　工序13：精銑上臺(tái)階面</p><p>　　工序14：精銑外圓上表面</p><p>　　工序15：粗磨Φ45h6外圓</p><p>　　工序16：

30、精磨Φ45h6外圓</p><p>　　工序17：鉗工去毛刺</p><p><b>　　工序18：終檢入庫(kù)</b></p><p><b>　　4、選擇機(jī)床 </b></p><p>　?、?、粗車、半精車、精車。中批生產(chǎn)要求有很高的生產(chǎn)率，所以選用數(shù)控普通臥式車床能滿足要求。本零件的外廓尺寸不大

31、，但精度要求比較高，故選用CA6140型臥式車床。</p><p>　?、凇⒋昼M孔、精鏜孔。由于加工的零件尺寸不大，加工精度比較高，所以選用T611型立式鏜床。</p><p>　　③、要加工平面和打孔。由于加工的面不能回轉(zhuǎn)加工，加工的孔是工藝孔，尺寸和精度要求都不高，但考慮到加工效率，因此可以在銑床、鉆床上加工，所以選用X6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床、Z5135型立式鉆床。</p>

32、;<p>　?、?、加工螺紋。由于螺紋的孔徑比較小，所以采用機(jī)動(dòng)攻絲，選用Z5135型普通立式鉆床。</p><p><b>　　5、選擇夾具</b></p><p>　　本零件加工時(shí)除工序5、6、7、8、9使用三爪自定心卡盤外，其他所有工序都要使用專用夾具。</p><p>　　6、選擇刀具 </p><

33、p>　?、?、在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工采用YG類硬質(zhì)合金車刀。切槽選用相應(yīng)寬硬質(zhì)合金刀。為了提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀（GB5343.1-1985,GB5343.2-1985）。</p><p>　?、?、銑刀按附錄選直柄立銑刀摘自（GB/T 6117.1-1996）。</p><p>　?、邸@孔選用相應(yīng)大小直徑的鉆頭。由于螺紋要求的精度高，所以

34、所用的絲錐要六級(jí)精度。</p><p>　　④、鏜床粗鏜選用單刃鏜刀，半精鏜、精鏜選用雙刃鏜刀</p><p><b>　　7、選擇量具</b></p><p>　　本零件屬于中批生產(chǎn)，一般情況下盡量用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考附表，選擇的量具如下表：</p><p><b>　　加

35、工所用的量具</b></p><p>　　8、確定切削用量及基本時(shí)間</p><p>　　1、車外圓Ф53mm到Ф45H7mm</p><p><b>　?、佟⒋_定背吃刀量</b></p><p>　　粗車圓時(shí)，=2.0mm</p><p>　　半精車時(shí)，=1.5mm</p>

36、;<p>　　精車時(shí)，=0.5mm</p><p><b>　?、?、確定進(jìn)給量f</b></p><p>　　粗車時(shí)，根據(jù)附表4.12，取f=0.7 mm/r</p><p>　　半粗車時(shí)，根據(jù)附表4.12，取f=0.2 mm/r</p><p>　　精車時(shí)，根據(jù)附表4.12，取f=0.2 mm/r<

37、/p><p>　?、邸⒋_定切削速度Vc</p><p>　　粗車時(shí)，查附表4.12，取Vc=71m/min</p><p>　　半精車時(shí)，查附表4.12，取Vc=101m/min</p><p>　　精車時(shí)，查附表4.12，取Vc=114m/min</p><p>　?、堋⒋_定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n.</p><

38、;p><b>　　n =</b></p><p><b>　　n`=</b></p><p><b>　　n``=</b></p><p>　?、?、計(jì)算基本時(shí)間 。</p><p>　　被加工軸的長(zhǎng)度l=155mm</p><p><b>

39、;　　=</b></p><p><b>　　`=</b></p><p><b>　　``=</b></p><p><b>　?、?、確定輔助時(shí)間</b></p><p>　　查教材相關(guān)資料有，變換刀架的時(shí)間為3s，變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為1.2s，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切

40、削液的時(shí)間為3s，共計(jì)=7.2s。</p><p><b>　　2、車端面</b></p><p>　　查教材相關(guān)資料，約為10s左右。</p><p><b>　　3、倒角C2</b></p><p>　　取n=760r/min,基本時(shí)間=1.8s，輔助時(shí)間=4.8s。</p>&l

41、t;p><b>　　4．確定加工時(shí)間 </b></p><p>　　Tj=總+總=163.6s</p><p>　　啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為1.2s,取量具并測(cè)量的時(shí)間為30s,共計(jì)T=194.8s。</p><p><b>　　五、夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、定位方

42、案</b></p><p>　　工件以圓柱孔Φ13內(nèi)表面作為定位基準(zhǔn),采用定位銷（圓柱銷）作為定位元件，限制兩個(gè)自由度（，），螺紋孔處圓柱銷限制三個(gè)自由度（，，），Φ22處定位塊與螺栓的組合限制一個(gè)自由度（）組合定位方案，將工件的六個(gè)自由度全部限制。</p><p><b>　　定位方案如下圖所示</b></p><p><b

43、>　　2. 夾緊方案 </b></p><p>　　由于工件為中等批量生產(chǎn)，產(chǎn)量不大，宜用簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊裝置。</p><p>　　且該工序選用臥式銑床，故適宜采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，使工件裝卸迅速、方便。因?yàn)樵摷庸ぶ械那邢髁εc軸線方向垂直，主要考慮工件不會(huì)沿著X軸移動(dòng)和繞Y軸旋轉(zhuǎn)，為了保證尺寸的精度，螺紋孔和工件右側(cè)面處的螺栓要擰緊。</p>

44、<p>　　3.定位元件和定位裝置的設(shè)計(jì)和選擇</p><p><b>　　1 圓柱銷 </b></p><p>　　材料: 20鋼  熱處理55-60HRC,按GB/T699-1999查得定位銷。 </p><p><b>　　2 螺栓</b><

45、;/p><p>　　材料: 40Cr  熱處理39-44 HRC,按GB/T5782-2000查得螺栓。</p><p><b>　　3 對(duì)刀塊</b></p><p>　　材料：20鋼  熱處理58-64HRC,按GB/T699-1999查得對(duì)刀塊。 </p><p&

46、gt;<b>　　4. 導(dǎo)向方案 </b></p><p>　　夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工之前，尚需進(jìn)行夾具的對(duì)刀，</p><p>　　使刀具相對(duì)夾具定位元件處于正確位置。對(duì)刀的方法通常有三種：試切法對(duì)刀，調(diào)整法對(duì)刀，用樣件或?qū)Φ堆b置對(duì)刀。不管采用哪種對(duì)刀方法，都涉及到對(duì)刀基準(zhǔn)和對(duì)刀尺寸。通常是以與工件定位基準(zhǔn)重合的定位元件上的定位面作為對(duì)

47、刀基準(zhǔn)，以減少基準(zhǔn)變換帶來(lái)的誤差。</p><p>　　為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對(duì)位置，本工序應(yīng)在銑床夾具上應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件—對(duì)側(cè)裝對(duì)刀塊，如下圖所示。</p><p>　　六、繪制夾具裝配總圖</p><p><b>　　七、夾具使用說(shuō)明</b></p><p>　　安裝工件時(shí)，把定位銷放入，讓工件豎直放

48、入，將圓柱銷放入螺紋孔處，放入墊塊，旋轉(zhuǎn)螺栓壓緊工件即可。</p><p><b>　　八、機(jī)構(gòu)特點(diǎn)</b></p><p>　　本夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易，采用一般的夾緊定位方式，操作易懂、方便，有利于節(jié)約加工時(shí)間。</p><p><b>　　九．夾具精度分析</b></p><p>　　在機(jī)床上

49、使用夾具加工一批工件時(shí)，影響工件加工精度的誤差因素有:</p><p><b>　　1) 定位誤差</b></p><p><b>　　2) 安裝誤差</b></p><p><b>　　3) 夾具誤差</b></p><p>　　4）加工方法誤差=/3</p>

50、<p>　　工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加，因此保證工件加工精度的條件是：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差。</p><p>　　為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過(guò)早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件

51、加工精度時(shí)需要留出一定的精度儲(chǔ)備量,因此將上式改寫為：</p><p><b>　　-</b></p><p>　　或 =-0</p><p>　　>0時(shí),夾具能滿足工件的加工要求. 值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定是否合理。</p><p>　　由以上就可以計(jì)算出底

52、板座架前后端面的加工精度</p><p>　　工件在銑床上加工前后端面時(shí)，加工精度的計(jì)算列于下表中。 由表可知，該夾具能滿足工件的各項(xiàng)精度要求，且有一定的精度儲(chǔ)備。 </p><p><b>　　表2.1</b></p><p><b

53、>　　十．設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)，我對(duì)機(jī)械裝備課程有了更進(jìn)一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當(dāng)然，我們現(xiàn)在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)只不過(guò)時(shí)一個(gè)初步的了解，這門課程還有更多的知識(shí)等著我們?nèi)W(xué)習(xí)，在這次的課程設(shè)計(jì)里，我學(xué)會(huì)了一些機(jī)械設(shè)計(jì)的最基本的理論，同時(shí)也對(duì)機(jī)械裝備產(chǎn)生了濃厚的興趣。 </p><p>

54、;　　通過(guò)金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，使我能綜合運(yùn)用夾具課程設(shè)計(jì)及其他相關(guān)專業(yè)課程的知識(shí)，學(xué)會(huì)了用所學(xué)理論知識(shí)指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)了我分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，使我掌握機(jī)床夾具的一般設(shè)計(jì)方法和步驟，學(xué)習(xí)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)、和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，強(qiáng)化學(xué)生的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技能，提高了其今后走上工作崗位所需的專業(yè)技能。  </p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計(jì)和

55、計(jì)算過(guò)程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯(cuò)誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問(wèn)題，這也是我今后努力的方向，我會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，來(lái)豐富自己的知識(shí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳立德 .機(jī)械制造技術(shù).北京：高等教育出版社, 2009. 4.</p><p>　　[2] 陳立德

56、.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì). 北京：高等教育出版社, 2009. 5. </p><p>　　[3] 高國(guó)平 . 機(jī)械制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程.上海：上海交通大學(xué)出版社, 2001.</p><p>　　[4] 吳宗澤 . 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2004. </p><p>　　[5] 黃鶴汀 . 機(jī)械制造技術(shù) . 北京：機(jī)械