課程設計--汽車零件機械加工藝規(guī)程及專用機床夾具設計

1、<p><b>　　課 程 設 計</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1、課程設計的題目·················

2、83;··················1</p><p>　　2、課程設計的目的及其要求············

3、················1</p><p>　　2.1程設計的目的···············&

4、#183;·····················1</p><p>　　2.2程設計的內(nèi)容要求·········

5、························1</p><p>　　3、設計內(nèi)容·······

6、3;··································3</p>&

7、lt;p>　　3.1 零件的分析·································

8、83;····3</p><p>　　3.2零件的工藝分析··························

9、83;········4</p><p>　　3.3毛坯設計·······················

10、··················5</p><p>　　3.4選擇加工方法，擬定工藝路線············

11、···········7</p><p>　　3.5加工設備及刀具、夾具、量具的選擇·················10</p&

12、gt;<p>　　3.6切削用量的選擇································&#

13、183;··13</p><p>　　3.7基本加工時間的確定····························

14、;···15</p><p>　　4、心得體會····························&#

15、183;·············16</p><p>　　5、參考文獻··················

16、;························17</p><p><b>　　1、課程設計的題目</b></p><p>　

17、　汽車零件機械加工藝規(guī)程及專用機床夾具設計</p><p>　　2、課程設計的目的及其要求</p><p>　　2.1、課程設計目的</p><p>　　車輛制造工藝學課程設計是在完成了車輛制造工藝學課程的理論教學后的實踐性教學環(huán)節(jié)。其目的是：通過該課程設計，使學生在理論教學的基礎上進一步鞏固汽車制造工藝知識，初步掌握汽車零件機械加工工藝規(guī)程的編制方法，學會查閱有關

18、資料；掌握工件在夾具中的定位夾緊原理專用機床夾具的設計方法，提高結(jié)構(gòu)設計能力。</p><p>　　2.2、課程設計內(nèi)容要求（含技術(shù)指標）</p><p>　　制定指定零件的機械加工工藝規(guī)程；設計指定工序的專用夾具。具體內(nèi)容如下：</p><p>　　1. 對零件進行結(jié)構(gòu)工藝性分析，畫零件圖</p><p>　?。?) 了解零件的性能、用途和

19、工作條件；</p><p>　?。?) 分析零件各項技術(shù)要求；</p><p>　　（3) 分析零件的毛坯、材料、熱處理要求及機械加工的工藝性。</p><p>　?。?）畫零件圖1張。</p><p>　　2. 制定零件機械加工工藝規(guī)程</p><p>　?。?) 按基準的選擇原則確定零件的定位基準；</p&g

20、t;<p>　　（2) 確定零件各表面的加工方法并劃分加工階段；</p><p>　?。?) 安排加工順序，擬定工藝路線；</p><p>　?。?）初步選擇各工序所采用的設備；</p><p>　?。?）填寫完整的機械加工工藝過程卡1份。</p><p>　　3. 確定工序具體內(nèi)容</p><p>　　

21、（1）確定指定工序的加工余量、工序尺寸和公差；</p><p>　?。?）確定指定工序機床的規(guī)格、精度及刀、量具；</p><p>　?。?）確定指定工序的切削用量；</p><p>　?。?）計算指定工序的單件工時；</p><p>　?。?）填寫完整工序卡片1張。</p><p>　　4. 設計指定工序的專用夾具&

22、lt;/p><p>　?。?) 確定工件的定位方案和刀具的對刀、導向方式；</p><p>　?。?) 確定夾緊方案；</p><p>　?。?) 確定夾具結(jié)構(gòu)；</p><p>　?。?）繪制夾具裝配工作圖1張；</p><p>　?。?）繪制夾具零件圖1張。</p><p>　　5.整理課程設計

23、說明書1份。</p><p><b>　　2.3、進度安排</b></p><p>　　1. 對零件進行結(jié)構(gòu)工藝性分析，畫零件圖（1天）</p><p>　　2. 制定零件機械加工工藝規(guī)程（2天）</p><p>　　3. 確定工序具體內(nèi)容（1天）</p><p>　　4. 設計指定工序的專用夾具

24、（5～7天）</p><p><b>　　5.答辯（1天）</b></p><p><b>　　2.4、基本要求</b></p><p><b>　　1．設計資料齊全；</b></p><p>　　2．工藝方案合理，工藝文件符合規(guī)定的工作量；</p><p&

25、gt;　　3．夾具結(jié)構(gòu)合理，圖樣數(shù)量符合繪圖工作量；</p><p>　　4．圖樣規(guī)范，裝配圖和零件圖內(nèi)容完整，圖面質(zhì)量好，錯誤少，</p><p>　　5．設計說明書內(nèi)容完整，書寫規(guī)范，語句通順，層次分明。</p><p>　　6．答辯時自述清楚，能正確回答老師所提出的問題。</p><p><b>　　車輛與交通教研室</

26、b></p><p><b>　　2012.4.22</b></p><p><b>　　3、設計內(nèi)容</b></p><p>　　3.1零件的分析 （見下圖）</p><p><b>　　1、零件的生產(chǎn)綱領</b></p><p>　　此零件為小

27、批量生產(chǎn)，所以工序要集中，步驟盡量簡單。下圖為撥叉的三維圖和零件圖。</p><p><b>　　撥叉三維圖</b></p><p><b>　　撥叉零件圖</b></p><p><b>　　2、零件的作用</b></p><p>　　撥叉零件主要用在操縱機構(gòu)中，比如改變車床

28、滑移齒輪的位置，實現(xiàn)變速；或者應用于控制離合器的嚙合、斷開的機構(gòu)中，從而控制橫向或縱向進給.通過Ф40mm的孔安裝在軸上，撥叉頂部開有5mm寬的通槽。Ф40mm的孔上開有8mm寬的鍵槽，撥叉一端開Ф20mm的軸孔中間穿一小軸，通過撥快撥動。</p><p>　　3、零件的形狀及其具體尺寸、公差如上圖所示。</p><p>　　3.2零件的工藝分析</p><p>　

29、　由零件圖可知，其材料為45鋼，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力,要求耐磨的零件。撥叉共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 上端面的加工表面：</p><p>　　這一組加工表面包括：上端面、Φ80的外圓，粗糙度為3.2、12.5；在Φ40+0.0390孔處鉆Φ28孔.2個外徑為Φ45、內(nèi)徑為Φ18的小凸臺，Φ35的小凹槽，深1mm的沉頭孔。其工

30、序采取先粗車——半精車——精車。其中Φ18、Φ40+0.0390的孔或內(nèi)圓直接在車床上進行粗鉸——精鉸，Φ40+0.0390的內(nèi)圓在粗鉸的基礎上再精鉸就可以了。</p><p>　　下端面的加工表面：    這一組加工表面包括：下端面，Φ45外圓，Φ20+0.0250內(nèi)圓，倒角。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，Φ20+0.0250的內(nèi)圓孔有1.6的粗糙度要求。采用的工序可以是先粗車—

31、—半精車——精車?？准庸榇帚q——精鉸。</p><p>　　該零件上的主要加工面是Φ40+0.0390的孔，Φ80的外圓和Φ45的外圓。ΦΦ40+0.0390由參考文獻【5】中有關和孔加工的經(jīng)濟加工精度及機床能達到的位置精度可知,上要求是可以達到的。零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 </p><p>　　其具體過程如下表： </p><p><b

32、>　　3.3毛坯設計</b></p><p><b>　　1. 毛坯的選擇</b></p><p>　　毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：</p><p>　　a型材、b鍛造、c鑄造、d焊接、f其他毛坯。</p><p>　　根

33、據(jù)零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。 該零件材料為45鋼，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。</p><p>　　2. 確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差</p><p><b>　　求最

34、大輪廓尺寸 </b></p><p>　　根據(jù)零件圖計算輪廓的尺寸，最大直徑Ф80mm，高120mm。</p><p>　　3. 選擇鑄件公差等級</p><p>　　查手冊鑄造方法按機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級為8-12級，取為11級。</p><p>　　4. 求機械加工余量等級</p><p

35、>　　查手冊鑄造方法按機器造型、鑄件材料為45鋼得機械加工余量等級F-H級選擇F級。</p><p>　　5、確定機械加工余量</p><p>　　以單邊端面的加工余量確定為例</p><p>　　根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復雜程度，取鑄件加工表面的單邊余量為7mm。</p><p>　　其他的加工余量以此類推。</p&g

36、t;<p><b>　　6、確定毛坯尺寸</b></p><p>　　由上面的計算方法可以得出其他的毛皮尺寸，他們的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra≧1.6 。Ra﹤1.6 的表面，余量要適當加大。</p><p>　　分析本零件，加工表面Ra≧1.6 ，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，這時可取所查

37、數(shù)據(jù)的小值）</p><p>　　生產(chǎn)類型為小批量，可采用木模鑄造毛坯。由于所有孔無需鑄造出來，故不需要安放型心。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工進行時效處理。</p><p><b>　　7、設計毛坯圖</b></p><p>　　根據(jù)機械制造工藝設計手冊查出拔模斜度為1度15分。由于所有孔無需鑄造出來，故不需要安放型心。為了去除內(nèi)應力

38、，改善切削性能，在鑄件取出后要做時效處理。（毛坯圖見附頁）</p><p>　　3.4、選擇加工方法，擬定工藝路線</p><p>　　1. 基面及其精基面的選擇</p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。&l

39、t;/p><p>　　精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。</p><p>　　2. 制定機械加工工藝路線：</p><p><b>　　工藝路線：</b></p>&

40、lt;p><b>　　工序一：</b></p><p>　　四爪卡盤夾持Φ80圓柱下端（主視圖），找正。 </p><p>　　1、粗車Φ80端面。</p><p><b>　　2、鉆Φ36孔。 </b></p><p>　　3、粗、精鉸Φ40+0.0390孔。</p><

41、p>　　4、精車Φ80端面，車1*4角.</p><p><b>　　工序二：</b></p><p>　　1、銑Φ80上端面（俯視圖），長度120。</p><p>　　2、銑Φ45凸臺上端面。</p><p>　　3、銑平Φ45凸臺下端面（俯視圖）</p><p><b>　　

42、工序三： </b></p><p>　　鉆孔Φ20+0.0250。</p><p>　　2、取出鉆套，倒1*4角。</p><p>　　3、倒Φ20+0.0250孔下端1*4角。</p><p><b>　　工序四：</b></p><p><b>　　鉆Φ18通孔<

43、;/b></p><p><b>　　锪Φ35深1凹面 </b></p><p>　　锪Φ35深1另一端凹面</p><p><b>　　工序五：</b></p><p>　　1、用Φ10.2鉆頭鉆2-M12-7H螺紋底孔，攻2-M12-7H螺紋</p><p><

44、;b>　　工序六</b></p><p><b>　　銑寬5橫槽完成。</b></p><p><b>　　工序七</b></p><p><b>　　銑軸向?qū)?槽完成。</b></p><p><b>　　工序八</b></p&g

45、t;<p><b>　　插制寬8鍵槽</b></p><p><b>　　擬定工藝過程</b></p><p>　　3.5 加工設備及刀具、夾具、量具的選擇</p><p>　　由于生產(chǎn)類型為小批量，故加工設備為通用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床通用夾具，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。<

46、/p><p>　　1. 選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床：</p><p>　　根據(jù)本零件加工精度要求，我們選用最常用的機床：車床用CA6140,搖臂鉆床用Z3035，下面是這兩臺機床的具體資料：</p><p><b>　　車床CA6140</b></p><p>　　本車床適用于車削內(nèi)外圓柱面，內(nèi)錐面及其它旋轉(zhuǎn)面。車削各

47、種公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋，并能進行鉆孔和拉油槽等工作。具體數(shù)據(jù)如下</p><p><b>　　搖臂鉆床Z3035</b></p><p>　　機床性能:機械加緊,機械變速,自動升降,自動進刀,定程切削.</p><p>　　機床主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　最大鉆孔直徑:

48、 50mm </p><p>　　主軸中心線至立柱母線距離： 1600-360mm</p><p>　　主軸端面至底座工作面距離： 1050-260mm</p><p>　　主軸行程: 220mm </p><p>　　主軸錐孔:

49、 莫氏5號</p><p>　　主軸箱水平移動距離: 1250mm </p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速6級: 78,135,240,350,590,1100 </p><p>　　主軸進給量:

50、 0.10,0.16,0.22,0.25,0.35,0.56 </p><p>　　主電機功率: 4kw </p><p>　　升降電機功率: 1.5kw </p><p>　　凈重: 25

51、00kg</p><p>　　機床外形尺寸： 2170*950*2450mm</p><p><b>　　2、選擇刀具：</b></p><p>　　選用硬質(zhì)合金鏜刀，硬質(zhì)合金車刀,加工鑄鐵零件采用YG類硬質(zhì)合金為YG8。鉆頭選用高速鋼鉆頭，具體見工序卡。</p><p>&l

52、t;b>　　3.夾具的設計</b></p><p>　　本次加工采用通用夾具和四爪卡盤。</p><p><b>　　定位元件的確定</b></p><p>　　中心孔采用圓柱定位銷，為了保證定位精度采用過渡配合。</p><p><b>　　夾緊機構(gòu)</b></p>

53、<p>　　采用直角壓塊用螺栓實現(xiàn)將工件與夾具體的夾緊。</p><p><b>　　定位誤差分析</b></p><p>　　根據(jù)我的定位關系主要定位元件為一個定位銷和平面組成，由于圓柱銷和中心孔的配合精度較高，而且對工件的所加工尺寸精度要求不高，在使用鉆模版對</p><p>　　刀具進行對刀，在此條件下足可以滿足要求的加工精度

54、。</p><p><b>　　夾緊力的計算</b></p><p>　　首先我們進行切削力計算，刀具我們選用高速鋼麻花鉆，直徑為Ф4.2</p><p>　　根據(jù)參考文獻【5】公式則軸向力： F=Cdfk </p><p>　　再根據(jù)參考文獻【3】中查表 </p><

55、;p>　　在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK</p><p>　　式中： K—基本安全系數(shù)，1.5; </p><p>　　K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;</p><p>　　K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; </p><p>　　K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1</p><p>　　則：

56、 F=KF=1.5 1037=1555.5（N）；</p><p>　　由于在加工孔和攻螺紋的過程中，切削力不是很大，用螺栓靠摩擦力夾緊就可以了</p><p><b>　　4. 量具 </b></p><p>　　因為工件的所加工工序加工精度不是很高，所以用游標卡尺等量具就可以了具體見工序卡</p><p>　　3.

57、6、切削用量的選擇</p><p>　　切削速度、進給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。 車削時，工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度， 工件每轉(zhuǎn)一周，車刀所移動的距離，稱為進給量，以f(mm/r)表示；車刀每一次切去的金屬層的厚度，稱為切削深度，以ap(mm)表示。 為了保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，零件加工應分階段，中等精度的零件，一般按粗車一精車的方案進行

58、。 粗車的目的是盡快地從毛坯上切去大部分的加工余量，使工件接近要求的形狀和尺寸。粗車以提高生產(chǎn)率為主，在生產(chǎn)中加大切削深度，對提高生產(chǎn)率最有利，其次適當加大進給量，而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速鋼車刀進行粗車的切削用量推薦如下：切削深度ap=0.8～1.5mm，進給量f=0.2～0.3mm/r，切削速度v取30～50m/min(切鋼)。 粗車鑄、鍛件毛坯時，因工件表面有硬皮，為保護刀尖，應先車端面或倒角，第

59、一次切深應大于硬皮厚度。若工件夾持的長度較短或表面凸不平，切削用量則不宜過大。 粗車應留有0.5～1mm作為精車余量。粗車后的精度為IT14-IT11,表面粗糙度Ra值一般為12.5～</p><p>　　根據(jù)參考文獻【3】切削用量、切削時間之間的關系如下：</p><p><b>　　=dn/318</b></p><p><b>

60、　　= n f</b></p><p><b>　　=（）/2</b></p><p>　　其中 為切削速度 </p><p><b>　　f 為進給量</b></p><p><b>　　為切削深度</b></p><p>　　以粗

61、車Ф125×5外圓及其右端面為例：</p><p>　　其中進給量的確定采用參考文獻【5】表3-13可得粗車外圓和端面進給量，查表3-14可得精車、半精車外圓和端面進給量；切削速度運用v=(m/min)公式計算，公式中的t、m、Cv、Xv、Yv、Kv由參考文獻【3】表3-4和表3-5可查得，計算機床主軸轉(zhuǎn)速由=(r/min)公式計算可得n=398 r/min，在由參考文獻【5】表4.3-1查的CA614

62、0車床的轉(zhuǎn)速為400 r/min，在由=計算出實際切削速度v=45.2m/s。</p><p>　　其它的計算過程如上所示，具體見工藝卡。（實際上以上計算過程就是亂來了，自己編的一串數(shù)字，現(xiàn)在數(shù)字不重要，重要的是要學會計算方法）</p><p>　　3.7 基本時間的確定</p><p>　　1.根據(jù)參考文獻【2】來確定工時定額的計算</p><

63、p>　　工時定額是指完成零件加工的就一個工序的時間定額</p><p>　　其中：是指但見時間定額</p><p>　　是指基本時間（機動時間），通過計算求得</p><p>　　是指輔助時間，一般?。?5~20）%；與和稱為作業(yè)時間</p><p>　　是指布置工作時間，一般按作業(yè)時間的（2~7）%估算</p><

64、p>　　是指休息及生理需要時間，一般按作業(yè)時間（2~4）%估算</p><p>　　是準備與終結(jié)時間，大量生產(chǎn)時，準備與終結(jié)時間忽略不計</p><p>　　N是指一批零件的個數(shù)</p><p>　　2. 以鉆Ф40孔為例進行計算</p><p>　　根據(jù)上式，車外圓 基本時間為 =（L+++）i/fn</p><

65、p>　　其中 L=120mm，=2.5mm 為零 f=0.74mm/r n=400r/min</p><p>　　解得：=2min </p><p><b>　　4、心得體會</b></p><p>　　緊張而又充實的二周的機械制造工藝學課程設計結(jié)束了，在這里謝謝指導老師的指正，和同學們的幫助，沒有你們，我會走不少彎路，所以謝謝你們

66、。  自己作為一名機械設計制造及自動化專業(yè)的學生，這樣理論與實際相結(jié)合的課程設計我覺得是十分有意義。因為這把我們學習的基礎知識聯(lián)系起來了，而且也訓練了我們動手畫圖和查閱資料的能力，但由于此次課程設計是安排在生產(chǎn)實習周之前所以又個別的小細節(jié)不能弄得很透徹，希望待到生產(chǎn)實習周是能好好的摸索一番，整個設計我基本上還滿意，由于水平有限，難免會有錯誤，還望老師批評指正。</p><p>　　要弄好這次

67、課程設計必須得的把以前學過的知識串聯(lián)起來，加工余量的確定（計算法和查表法），各種加工方法的經(jīng)濟精度和表面粗糙度，切削用量，刀具的選擇等等，所以說做好這次的課程設計是對自己所學知識的檢驗也是對自己的一個挑戰(zhàn)。</p><p>　　最后再次感謝指導老師和我的同學們。</p><p><b>　　5、參考文獻</b></p><p>　　【1】機械制

68、造技術(shù)基礎 倪小丹等主編 北京清華大學出版社 2007</p><p>　　【2】機械制造工藝學課程設計指導書 趙家齊主編 機械工業(yè)出版社 2011</p><p>　　【3】金屬切削原理與刀具 陸劍中主編 北京 機械工業(yè)出版社 2005</p><p>　　【4】金屬切削刀具 崔永茂 主編 北京 機械工業(yè)出版社 1991</p>