1、设计（论文）完成日期 2014 年 7 月29 日 2016 年 7 月 19日课程设计片篇幅： 图 纸 共 2 张 说明书 共 22 页目录1零件的技术要求01.零件的技术求及工艺分析11.1 明确工件的年生产纲领11.1.2. 零件的工艺分析1零件的工艺分析12确定零件毛坯12.1毛坯种类的选择12.2毛坯余量确定13.工艺路线的制定13.1基准的选择13.1.1精基准的选择13.1.2粗基准的选择13.2各个表面加工方法的选择13.3加工顺序的安排13.3.1加工阶段的划分13.3.2工序的集中与分散13.3.3工序顺序的安排13.3.4详细工艺过程的制定14.余量和工序尺寸的确定14.
2、1 孔及轴向尺寸的余量和工序尺寸14.1.1粗、精镗210H9孔14.1.2粗镗20mm孔14.1.3钻20的孔。14.1.4攻M16螺纹及倒角1X454.2平面及轴向尺寸的余量和工序尺寸14.2.1铣活动梁底面为690mm14.2.2210侧面的加工余量15.工艺装备、切削用量和工时15.1：粗铣底面15.2精铣底面15.3粗铣活动梁四个侧面15.4粗铣活动梁上端面15.5粗铣T形槽15.6钻20孔15.7钻12的销孔15.8钻螺纹底孔14.515.9粗镗210的孔，M20的孔，粗铰销孔15.9.1粗镗210的孔15.9.2粗镗20的孔15.10粗铰销孔15.11攻螺纹M16X815.12精
3、铣15.12.1精铣T形槽15.12.2精铣上端面15.13精镗，铰15.13.1精镗210孔15.13.2精铰销孔15.14倒角15.14.1选择刀具和机床16.夹具设计16.1问题的提出16.2夹具设计16.2.1定位基准的选择16.2.2切削力及夹紧力的计算16.3定位误差分析16.4夹具设计及操作说明1附图4（夹具壳体）1附图5（螺杆）1附图6（手柄）17.填写机械加工工序卡18.总结1参考文献1前 言机械制造技术课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械设计与制造专业学生应该学习的一门主要专业课。其目的在于： （1学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力
4、，为以后续的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 2为了开阔视野，掌握执照技术最新发展，开阔专业视野，培养复合型人才，处进先进制造技术在我国的研究和应用，“先进制照技术”以作为许多学校的必修课程。为了提高学生综合运用机械设计基础及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课程设计训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 3使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。
5、机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破坏，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具在生产中应用十分广泛。1281.零件的技术求及工艺分析1.1 明确工件的年生产纲领机床夹具是在机床上装加工件的一种装置，其作用是使工
6、件相对机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持不变。它是夹具总体方案确定的依据之一，它决定了夹具的复杂程度和自动化程度。如大批量生产时，一般选择机动、多工件同时加工，自动化程度高的方案，结构也随之复杂，成本也提高较多。1.1.2. 零件的工艺分析零件的工艺分析该活动梁形状特殊、结构简单，属典型的支座类零件。为实现支持，固定的功能，其工作孔有配合要求，因此加工精度要求较高。底面的T形槽在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为4858HRC；为保证活动梁工作时受力均匀，要求上端面对底面的平行度要求为0.10mm，其自身的工作孔垂直度为0.12mm。为保证活动梁在
7、工作上有准确的位置，在上端面采用8个螺孔定位。锁销孔的尺寸为M16mm，且螺孔的的深为20mm，孔深为25mm。活动梁四侧面均要求铣削加工，并没特别要求；M20mm孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。该零件的主要工作表面为上端面、工作孔mm（H9）、T形槽和锁销孔 mm（H7），在设计工艺规程时应重点予以保证。2确定零件
8、毛坯2.1毛坯种类的选择零件材料为ZG35，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，参考机械制造技术课程设计指导-刘长清（以下简称课程设计指导）表3-1选择金属模机械砂型铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级为CT810，去CT10。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。2.2毛坯余量确定根据上述诸因素，查课程设计指导表3-3，该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级。可取CT为10级，MA为G级。确定各表面的总余量如下表所示。活动梁机械加工余量及铸造毛坯尺寸公差零件尺寸/mm机械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm活动梁左右端面45064.
9、4 （+3 -3）456 （+3 -3）2.53.6（+1.8 -1.8）155 （+1.8 -1.8）活动梁底面6903.06 （+3 -3）696 （+3 -3）肋板200.0262.4 （+1.2 -1.2） 25 （1.2 -1.2）中心圆柱4.4 （+2.2 -2.2）373 （+2.2 -2.2）3.工艺路线的制定3.1基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1精基准的选择活动梁的底面是设计基准，同时也是装配基准，将它作为精基准，遵循了“基准重合”的原则，保证了被加工表面的平行度要求。另外，其余的各面和孔的加工也能用它定位，又遵循了“基准
10、统一”的原则。同时，底面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单可靠，操作方便。3.1.2粗基准的选择选择活动梁的上端面作粗基准。可以为后续工序准备好精基准。3.2各个表面加工方法的选择根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查机械制造技术基础课程设计指导教程表1-7到表1-19平面加工方案的经济精度和表面粗糙度，孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定活动梁零件各表面的加工方法，如下表所示。活动梁零件各表面加工方案尺寸及偏差尺寸精度等级表面粗糙度加工方案备注活动梁两端面450X150 mmRa6.3 m粗铣底面690 mmRa3.2 m粗铣精铣销孔12+0.018 0mmRa1.6
11、m钻粗铰精铰上端面370 mm工作孔210+0.015 0mm粗镗精镗侧面孔20 mmRa12.5m钻粗铰14X24X11X15 mmIT123.3加工顺序的安排3.3.1加工阶段的划分该活动梁加工质量要求不高，可将加工阶段划分成粗加工、精加工二个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（活动梁底面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣四个侧面、上表面、侧面孔和工作孔的钻、粗铰、粗铣T形槽内侧面和底面。在精加工阶段，完成上表面和T形孔的精铣加工和销孔mm的钻、铰加工工。3.3.2工序的集中与分散选用工序集中原则安排活动梁的加工工序。该活动梁的生产类型为大批生产
12、，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。3.3.3工序顺序的安排1）机械加工工序遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准活动梁底面；遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面活动梁底面，后加工次要表面四个侧面、上表面和T形槽的内侧面和底面；遵循“先面后孔”原则，再钻销轴孔mm、螺孔、侧面M20的孔，最后镗孔。2） 热处理工序铸造成成型后，进行时效处理，消除毛坯内部因铸造存在的内应力而对机械加工
13、带来的不利影响。加工完后进行退火处理，即在表3.2中工序80和工序90之间增加热处理工序。3） 辅助工序粗加工后，应安排校直工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该活动梁工序的安排顺序为：基准加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工热处理主要表面精加工。3.3.4详细工艺过程的制定在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，拟定活动梁的工艺路线如下表所示。活动梁机械加工工艺路线工序号工 序 内 容定 位 基 准粗铣活动梁底面2精铣活动梁底面3粗铣四侧面相对面4粗铣上表面5校正上表面精铣上端面底面、中心轴线7粗铣T形槽8精铣T形槽右端面、中心轴线9钻螺纹底孔M16孔中心轴线、底面1
14、0粗镗210孔、11精镗210孔钻M20的孔、钻12mm孔13粗镗M20孔攻螺纹、粗铰12mm孔、中心轴线14精铰12mm孔15倒角16去毛刺17中检18热处理退火19校正工作孔20清洗21终检4.余量和工序尺寸的确定4.1 孔及轴向尺寸的余量和工序尺寸4.1.1粗、精镗210H9孔孔已铸出，孔内精度要求达到IT9，Ra=1.6，查手册可知，如下表为加工孔210的加工余量毛坯204粗镗209 2Z=1精镗210H9210孔加工余量工序名称余量工序达到的公差等级最小级限尺寸工序尺寸及极限偏差精镗IT9 （）210Ra1.6粗镗IT10 （）210-1=209毛坏孔209-5=204 4.1.2粗
15、镗20mm孔根据孔的精度要求，查机械制造技术基础课程设计指导教程表2-28，可达到要求精度，确定工序尺寸，余量为0.3mm，具体工序尺寸如下工 序名 称工序间余量/mm尺寸/mm工序间尺公差/mm经济精度/粗糙度/0.15H12Ra6.320+0.250 0毛 坯 CT10Ra2519.619.61 4.1.3钻20的孔。 4.1.4攻M16螺纹及倒角1X454.2平面及轴向尺寸的余量和工序尺寸4.2.1铣活动梁底面为690mm根据端面的精度要求，查机械制造技术基础课程设计指导教程表2-40，2-35得可用粗铣和精铣达到要求精度，确定工序尺寸，余量为单侧余量分别为3mm、0.7mm，再根据R=
16、F+2RAM+CT/2，R=F-2RAM-CT/2可得如下具体工序尺寸如下几个表工序尺寸表工序间尺寸公差/mm精铣 IT10Ra3.2粗 铣H111511544.2.2210侧面的加工余量已知A5为设计尺寸，故公差为T10=0.12mm,其中A2、A3、A4等都与加工余量有关，毛坯尺寸为63mm,Z2=3mm,Z3=3mm,Z4=0.5mm,Z5=0.5mm,所以A2=63+3=66mm,A3=66+3=69mm,A4=69+0.5=69.5mm,A5=69.5+0.5=70mm。T5=0.12mm，所以分配公差,，故 A2=，A3=，A4=，如下图尺寸链所示。粗铣 Z=3 IT=11精铣 Z
17、=0.5 IT=10尺寸链210上端面加工余量0.5IT10 0.1270IT11 0.370-0.5=69.569.569.5-3=66.5210下端面加工余量半精铣66.566.5IT1166.5-0.5=666666-3=635.工艺装备、切削用量和工时内容包括：1、工艺装备包括机床、刀具和夹具切削用量；2、切削速度、进给量和背吃刀量；粗铣底面1）选用机床：查机械制造技术基础课程设计指导教程表4-14可知，选用X52K立式升降台铣床2）夹具：专用夹具3）量具：查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-39可知，选用双面游标卡尺量具0-200（0.05）4）刀具：查切削用量简明手册表3-1和
18、3-2可知，选用硬质合金可转位端铣刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齿数Z=5，粗齿铣刀，根据简明手册表5-143P197可知，选用前角=，后角=，5）选择铣刀磨钝标准及耐用度。根据切削用量简明手册表3.7和表3.8可知，用硬质合金端铣刀粗加工，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm；铣刀直径为100mm，耐用度为T=180min。6）确定切削速度和工作台每分钟进给量切削深度：=2mm每齿进给量：=0.2mm/z，根据切削用量简明手册表3.27中公式可算，也可直接查出铣削宽度：=690mm切削速度： ，查表得知，其中=245，=180，m=0.32，=2，=0.15，=0.35，=0.2
19、，=0，=1代入公式得=141.6mm/min=2.36m/s机床主轴转速：按机床取实际转速=450r/min，根据切削用量简明手册表3-9实际铣削速度进给量：根据铣床工作台进给量机械制造技术基础课程设计指导教程表4-14可知，选择=350mm/min工作台每分进给量：7）检验机床功率根据切削用量简明手册表3-23可知，式中，=54.5，=0.9，=0.74，=1，=0，=1，=0.8337608）切削工时：被切削层长度：由毛坯可知=690mm刀具切入长度：查切削用量简明手册表3-26刀具切出长度：，故取2切削工时5.2精铣底面查机械制造技术基础课程设计指导教程表3-39可知，选用量具双面游标
20、卡尺0-200（0.02）查切削用量简明手册表3-1和3-2可知，选用硬质合金可转位端铣刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齿数Z=8，细齿铣刀5）切削用量：=0.5mm=0.7/8=0.09mm/z，根据切削用量简明手册表3.27中公式可算，也可直接查出=690mm6）切削速度：查表得知，其中=245，=180根据切削用量简明手册表3-8，m=0.32，=0.5，=0.15，=0.35，=0.2，=0，=1代入公式得=195mm/min=3.25mm/s7）机床主轴转速：按机床取实际转速=475r/min，根据根据切削用量简明手册表3-9=447.12mm/min根据机械制造技术基
21、础课程设计指导教程表4-14可知，选=450mm/min查切削用量简明手册表3-25，3-26 5.3粗铣活动梁四个侧面查切削用量简明手册表3-1和3-2可知，选用硬质合金可转位端铣刀，材料YG6,D=100mm,d=32mm，齿数Z=5，粗齿铣刀，根据设计指南表5-143P197可知，选用前角=，后角=，根据查切削用量简明手册表3-7和3-8可知，用硬质合金端铣刀粗加工，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm；=3mm=0.2mm/z，根据查切削用量简明手册表3.27中公式或查表可得切削速度：查表得知，其中=245，=180，m=0.32，=3，=0.15，=0.35，=0.2，=0，=1代入公式
22、得=85.12mm/min=1.42m/s按机床取实际转速=300r/min，根据根据切削用量简明手册表3-9根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-14可知，选择=250mm/min根据设计指南表2-18P34可知式中，=54.5，=0.9，=0.74，=1，=0，=1，=0.83（设计指南表2-9214由毛坯可知=66mm查切削用量简明手册3-25，3-26可知5.4粗铣活动梁上端面根据查切削用量简明手册表3-7和表3-8可知，用硬质合金端铣刀粗加工，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1mm；=0.2mm/z，根据切削用量简明手册表3.27中公式或查表可得=210mm按机床取实际转速=300r/min，根据切削用量简明手册表3-9根据切削用量简明手册表3-23式中，=54.5，=0.9，=0.74，=1，=0，=1，=0.83由毛坯可知=210mm查根据切削用量简明手册表3-25,26， 故取2切削工
