操縱桿支架20序課程設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　序言</b></p><p><b>　　1、零件的分析</b></p><p><b>　　1.1 零件的作用</b></p><p>　　1.2 零件的工藝分析</p>

2、;<p><b>　　2、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 選擇毛坯種類并確定制造方法</p><p><b>　　2.2 基面的選擇</b></p><p>　　2.3 制訂定工藝路線</p><p>　　2.4 工藝路線的比較與分析</p><p

3、>　　2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　2.6 確定切削用量及基本工時(shí)</p><p><b>　　3、夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1問題的提出</b></p><p><b>　　3.2夾具設(shè)計(jì)</b></p

4、><p><b>　　序 言</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)大學(xué)所學(xué)的《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》等知識(shí)后，將理論與實(shí)踐相結(jié)合對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，并且為我們以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。通過機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)，應(yīng)該得到下述各方面鍛煉：</p><p>　　1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制

5、造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。</p><p>　　2、通過對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過親手設(shè)計(jì)夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。</p><p>　　3、課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)我們解決工程實(shí)

6、際問題的獨(dú)立工作能力。</p><p>　　1、零 件 的 分 析</p><p><b>　　1.1 零件的作用</b></p><p>　　題目所給定的零件是汽車換擋部分的操縱桿支架，它的主要作用是固定操縱桿，使其在行駛過程中牢固可靠。零件上的3-Φ11孔用螺栓固定在底座上，操縱桿用Φ20的定位銷固定在支架上，并且在換擋時(shí)依靠利用36槽軌跡

7、不會(huì)引起偏差。</p><p>　　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　操縱桿支架共有4組加工表面，分析如下：</p><p>　?。?）2-Φ20孔，</p><p><b>　　（2）支架底面</b></p><p><b>　?。?）36槽</b></p&

8、gt;<p><b>　?。?）3-Φ11孔</b></p><p>　　此零件外形較小，圖中除2-Φ20孔，公差要求較嚴(yán)格外，其它加工面公差要求較低，并且無位置度要求，但是為了滿足裝配性能，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，在加工過程中要制定工藝基準(zhǔn)，并制定出工藝公差，利用工藝基準(zhǔn)來加工后續(xù)工序。</p><p>　　2、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)</p>&l

9、t;p>　　2.1 選擇毛坯種類并確定制造方法</p><p>　　操縱桿支架材料為灰鐵件，牌號(hào)HT150，零件年產(chǎn)量為10000件，已達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用精鑄件，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。</p><p><b>　　2.2 基面的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

10、中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　?。?）粗基準(zhǔn)的選擇：</p><p>　　對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)于有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面做粗基準(zhǔn)。因?yàn)殂姷酌鏁r(shí)要保證54

11、7;0.5，所以以2-R20外圓表面為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　共 頁第 1 頁</p><p>　?。?）精基準(zhǔn)的選擇：</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時(shí)，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。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。精基準(zhǔn)選擇為底面及3-Φ11孔。</p>

12、<p>　　2.3 制訂工藝路線</p><p>　　制訂工藝路線的出發(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等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能</p><p>　　性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p>　?。?）工藝

13、路線方案一</p><p>　　工序Ⅰ 鉆銑2-Φ20孔。</p><p>　　工序Ⅱ 粗精銑底面A。</p><p>　　工序Ⅲ 鉆底面3-Φ11孔。</p><p>　　工序Ⅳ 銑36槽。</p><p><b>　　工序Ⅴ 檢查</b></p><p&

14、gt;　?。?）工藝路線方案二</p><p>　　工序Ⅰ 粗精銑底面A。</p><p>　　工序Ⅱ 鉆底面3-Φ11孔。</p><p>　　工序Ⅲ 銑36槽。</p><p>　　工序Ⅳ 鉆銑2-Φ20孔。</p><p><b>　　工序Ⅴ 檢查</b></p&g

15、t;<p>　　（3）工藝路線方案三</p><p>　　工序Ⅰ 粗精銑底面A。</p><p>　　工序Ⅱ 銑36槽。</p><p>　　工序Ⅲ 鉆銑2-Φ20孔。</p><p>　　工序Ⅳ 鉆底面3-Φ11孔。</p><p><b>　　工序Ⅴ 檢查</b&g

16、t;</p><p>　　共 頁第 2 頁</p><p>　　2.4 工藝路線的比較與分析</p><p>　　上述三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工出2-Φ20孔，再以其為基準(zhǔn)，加工出底面，而后以底面為基準(zhǔn)，加工底面3-Φ11孔及36槽。方案二是先加工出底面，再以底面為基準(zhǔn)，加工出底面3-Φ11孔， 36槽，及2-Φ20孔，這種方案基準(zhǔn)統(tǒng)一

17、。方案三是先加工出底面，再以底面為基準(zhǔn)，加工出36槽及2-Φ20孔，最后以36槽與Φ20做定位基準(zhǔn)加工3-Φ11孔。三種方案相比較，可以看出，方案一中，先以毛坯底面為粗基準(zhǔn)，加工出2-Φ20孔，再以2-Φ20孔為基準(zhǔn)加工底面，而后又以底面為基準(zhǔn)，加工另外兩組尺寸，由于中間變換了定位基準(zhǔn)，不利于基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。方案二，先加工出底面，后續(xù)加工都已底面定位，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。而方案三也存在與方案一同樣的弊端。因此，我們選用

18、方案二做為操縱桿支架的加工路線：</p><p>　　工序Ⅰ 以兩個(gè)R20外毛坯面做為粗基準(zhǔn)，粗精銑底面A。選用X53立式銑床及專用夾具加工。</p><p>　　工序Ⅱ 以底面為基準(zhǔn)，側(cè)邊采用輔助支撐，加工底面上3-Φ11孔，其中2個(gè)孔做為后續(xù)工藝定位孔，按工藝尺寸加工。選用Z3040鉆床及專用鉆模。</p><p>　　工序Ⅲ 以底面及2-Φ11孔，

19、一面兩銷定位，加工36槽。選用X63臥式銑床及專用夾具加工。</p><p>　　工序Ⅳ 以一面兩銷定位，鉆銑2-Φ20孔。選用X53立式銑床及專用夾具加工</p><p><b>　　工序Ⅴ 終檢。</b></p><p>　　2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“操縱桿支架”零

20、件材料為45鋼，硬度HB163-229，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用精鑄件毛坯。</p><p>　　根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p><b>　　（1）底面（A面）</b></p><p>　　根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表5-5，鑄件最大尺寸≦120，確定底面毛坯機(jī)械加工余量

21、為3mm。粗精銑一次加工完成到尺寸。</p><p><b>　?。?）3-Φ11</b></p><p>　　為工藝孔，加工時(shí)按工藝尺寸加工，直接在零件上鉆鉸完成。</p><p>　　共 頁第 3 頁</p><p><b>　?。?）36槽</b></p><

22、;p>　　根據(jù)手冊(cè)表5-5，確定毛坯余量3mm。粗精銑一次完成。</p><p><b>　?。?）2-Φ20孔</b></p><p>　　根據(jù)手冊(cè)表5-58，先用鉆頭鉆孔至Φ19，再用Φ20鏜刀加工。</p><p>　　2.6 確定切削用量及基本工時(shí)</p><p><b>　　工序Ⅰ 銑底面A&

23、lt;/b></p><p><b>　　（1）加工條件</b></p><p>　　工件材料：HT150，鑄件</p><p>　　加工要求：粗精銑底面A。</p><p>　　機(jī)床：XK7150數(shù)控銑床。</p><p>　　刀具：采用成都成量工具有限公司的面銑刀刀柄及立裝式立銑刀，刀具

24、直徑φ160。刀片材料P/K，型號(hào)LZ1282，適用加工材料為鑄鐵等。</p><p><b>　?。?）計(jì)算切削用量</b></p><p>　　毛坯加工余量為3mm左右，根據(jù)《組合機(jī)床切削用量計(jì)算》表9，Vc選60m/min，f=0.3 mm/r。</p><p>　?。?）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　n=

25、VcX1000 πXDc=60x1000 3.14x160=119r/min</p><p>　　按機(jī)床說明書，與119r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為95r/min</p><p>　　所以實(shí)際切削速度v=47.728r/min</p><p><b>　　（4）計(jì)算切削工時(shí)</b></p><p><b>　　t

26、 =4.2min</b></p><p>　　共 頁第 4 頁</p><p><b>　　3、夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p>　　經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第一道工序——銑底面A的銑床夾具。本夾具將用

27、于X63臥式銑床。刀具為三面刃銑刀一把。</p><p><b>　　3.1問題的提出</b></p><p>　　本夾具主要用來銑工件上底面A，余量約4mm左右，粗銑一次即可完成。在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問題。</p><p><b>　　3.2夾具設(shè)計(jì)</b><

28、;/p><p>　?。?）定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　因?yàn)槭堑谝坏拦ば颍庸ぞ炔桓撸荒苓x擇一個(gè)粗基準(zhǔn)，采用兩個(gè)支撐板定位進(jìn)行加工，主要的是設(shè)計(jì)出的夾具需要定位迅速可靠。</p><p>　?。?）切削力及夾緊力計(jì)算</p><p>　　夾緊力就等于手作用在螺旋桿上的力。</p><p><b>　　（

29、3）定位誤差分析</b></p><p>　?。ˋ）定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為兩個(gè)支撐板。底座支撐板產(chǎn)生的X（Y）方向定位誤差△=0.043+0.043+0.006=0.092mm，能滿足加工要求。Y（X）向可不考慮。底面定位基準(zhǔn)重合，不存在基準(zhǔn)不重合誤差和位移誤差。</p><p>　　兩孔中心連線對(duì)兩銷中心連線的最大轉(zhuǎn)角誤差為：△=2α=2cot（（0.

30、092+0.092）/2l）=0.063。即α=0.031。滿足加工要求。</p><p>　　（4）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明</p><p>　　如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，夾具的實(shí)用性及勞動(dòng)強(qiáng)度也要考慮在內(nèi)。本零件是精鑄件，余量較小，切削力不是太大，需要的壓緊力也不大，所以沒有必要使用氣動(dòng)或液壓夾緊，手動(dòng)壓緊就可以滿足需要。</p><p&

31、gt;　　夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖見附圖。</p><p>　　共 頁第 5 頁</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《金屬機(jī)

32、械加工工藝人員手冊(cè)》 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組</p><p>　　《機(jī)械工人切削手冊(cè)》 北京第一通用機(jī)械廠 編</p><p>　　《機(jī)床夾具零件及部件》 中國第一拖拉機(jī)工程機(jī)械公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室</p><p>　　《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》 大連組合機(jī)床研究所1973

33、年編</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)師實(shí)用手冊(cè)》 天津科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 東北大學(xué)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 編</p><p>　　《中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典》