機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)連接座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工螺紋孔4XM5工序夾具設(shè)計(jì)（全套圖紙）

1、課程設(shè)計(jì)全套圖紙等，加153893706 課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 連接座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工螺紋孔4xm5 工序夾具設(shè)計(jì)姓名 學(xué)號(hào) 同 組 者 系 部 機(jī)電工程系 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化3班 指導(dǎo)教師 起止時(shí)間 2012-6-112012-6-29 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì)鑒定表姓名學(xué)號(hào)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造班級(jí)3設(shè)計(jì)題目連接座的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工螺紋孔4xm5 工序夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師意見：該同學(xué)在設(shè)計(jì)過程中，工作態(tài)度 （好，良好，中，差）設(shè)計(jì)工作量 （飽滿，基本符合要求，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求）工藝設(shè)計(jì) （很好，合理，基本合理，不符合要求）夾具設(shè)計(jì) （很好，合理，基本合理，不符合要求）工作圖紙和

2、共有卡質(zhì)量 （很好，基本符合要求，差）其效果圖和動(dòng)畫 （很好，基本符合要求，差）自評(píng)分 互評(píng)分 老師評(píng)分 評(píng)定等級(jí)： 教師簽名： 日期： 答辯小組意見：評(píng)定等級(jí)：答辯小組長(zhǎng)簽名：日期：教研室意見：教研室主任簽名： 日期： 系（部）意見：系主任簽名：日期：說明課程設(shè)計(jì)成績(jī)分“優(yōu)秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四類；機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì) 連接座 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及 加工螺紋孔4xm5 工序的專用機(jī)床夾具。設(shè)計(jì)要求：熟練使用計(jì)算機(jī)輔助(軟件自選)，獨(dú)立完成（1） 毛坯圖、零件毛坯合圖各一張(3或4號(hào)圖cad出圖,手工圖為2號(hào))（2） 關(guān)鍵工序機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一張(4

3、號(hào)圖，capp出圖)（3） 指定工序夾具裝配圖一張(2或3號(hào)圖，cad出圖可拼接)（4） 夾具部分零件圖12張(圖幅自定)（5） 設(shè)計(jì)說明書(一份，10頁(yè)，正文五號(hào)字，含插圖)（6） 夾具3d裝配效果圖一張(3或4號(hào)圖，可渲染)以上均需輸出，以書面交設(shè)計(jì)資料，保留軟盤待查。原始資料：零件圖樣，生產(chǎn)綱領(lǐng)，每月班次、生產(chǎn)條件等。班級(jí) 機(jī)本3班 學(xué)生 指導(dǎo)教師 2012年 06 月 28 日摘要連接座是離心式微電機(jī)水泵上的，是用來連接水泵和電機(jī)的，零件的左端外圓和水泵殼相連，水泵葉輪通過螺釘固定在孔內(nèi)；零件的右端的外圓通過螺栓固定和電動(dòng)機(jī)座相連接，起到連接固定作用。連接座的應(yīng)用很廣泛，但僅僅用普通機(jī)

4、床進(jìn)行機(jī)械加工很麻煩，而且效率很低，因此設(shè)計(jì)連接座的專用機(jī)械加工夾具可以實(shí)現(xiàn)加工方便，并且能大大節(jié)省加工工時(shí)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提搞生產(chǎn)效率。連接座的專用夾具的設(shè)計(jì)就具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞：連接座， 機(jī)械加工， 專用夾具目錄摘要 i第一部分 連接座加工工藝規(guī)程 第1章 零件的工藝分析1 1.1 零件的分析1 1.1.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)1 1.1.2 零件的作用2 1.2 零件的工藝分析2第2章 毛坯的選擇42.1 毛坯尺寸設(shè)計(jì)42.2 毛坯的選擇42.3 確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差42.4 確定機(jī)械加工余量4 2.5 確定毛坯尺寸52.6 設(shè)計(jì)毛坯圖5第3章 基準(zhǔn)的選擇

5、7 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇7 第4章 制訂工藝路線84.1 制定機(jī)械加工工藝路線8第5章 工序設(shè)計(jì)105.1 選擇機(jī)床105.2 選擇刀具12 5.3 選擇夾具12 5.4 量具的選擇12第6章 確立切削用量、切削帶度及基本工時(shí)13 6.1 切削用量的選擇13 6.2 確定切削速度v14 6.3 確定基本時(shí)間14第二部分 夾具設(shè)計(jì)第7章 夾具體總體設(shè)計(jì)167.1 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)16 7.2定位基準(zhǔn)的選擇16 7.3切削力及夾緊力計(jì)算17 7.4 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪17設(shè)計(jì)心得20參考文獻(xiàn)21附錄一、工序卡二、工藝過程卡第一部分連接座加工工藝規(guī)程第1章 零件的工藝分析1.1 零件的分析(見下

6、三維圖)1.1.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 依據(jù)設(shè)計(jì)要求q=6000件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，由公式可得n=qn（1+）（1+） 其中： n 零件的年產(chǎn)量 q 產(chǎn)品的年產(chǎn)量 n 每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量 備品率 廢品率備品率=10%和廢品率=1%分別取和代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) n=6666件/年圖1.11.1.2 零件作用（見下工件零件圖）該零件用來連接水泵和電機(jī)的，零件的左端125外圓和水泵相連，水泵葉輪通過4個(gè)螺釘固定在的孔內(nèi)；零件的右端121的外圓通過3個(gè)螺栓固定和電動(dòng)機(jī)機(jī)座相連，零件上40孔是用來和軸承配合的。該零件就是這樣實(shí)現(xiàn)水泵和電動(dòng)機(jī)的連接，起到連接和固定作用。圖紙1.21.2零件的工藝分

7、析由零件圖可知，其材料為ht200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件,通?？捎米鳈C(jī)座、泵體的連接座等。連接座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 右端面的加工表面工藝要求： 這一組加工表面包括：右端面的121的外圓的粗糙度為3.2、130的外圓粗糙度為6.3；外徑為50粗糙度為25、內(nèi)徑為40的小凸臺(tái)，粗糙度為3.2，并帶有倒角；32的小凹槽，粗糙度為25，其工序采取先粗車半精車精車。鉆17.5的中心孔，直接在車床上進(jìn)行粗鏜半精鏜，40的內(nèi)圓的采用粗鏜半精鏜精鏜。左端面的加工表面工藝要求： 這一組加工表面主要有：左端面

8、，1250-0.025外圓，粗糙度為6.3，采用粗車半精車精車，100內(nèi)圓，粗糙度為25采用的工序是先粗車半精車精車倒角，鉆通孔7，孔加工為鉆孔-擴(kuò)鉆-擴(kuò)孔,鉆孔并攻絲。 其具體過程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等級(jí)加工方法右端面ra6.3it11以下粗車-半精車121外圓ra3.2it7粗車-半精車-精車小凸臺(tái)內(nèi)側(cè)40ra3.2it6粗鏜-半精鏜-精鏜小凸臺(tái)端面ra25it11以下粗車17.5中心孔無it11以下鉆孔-粗鏜半精鏜右端面7通孔無it11以下鉆通孔32的小凹槽ra25it11以下粗鏜左端面ra6.3it8it10粗車-半精車1250-0.025外圓ra6.3it6粗車-半精

9、車-精車1000-0.025的內(nèi)圓ra25it7粗鏜半精鏜精鏜倒角無it11以下粗車左7通孔無it11以下鉆通孔m5-7h螺紋孔無it11以下鉆孔并攻絲第2章 毛坯的選擇2.1 毛坯尺寸設(shè)計(jì)2.1.1 毛坯的選擇根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，型材中的棒料，加工余量太大，浪費(fèi)材料，增加機(jī)床的損耗，刀具及能源等消耗，而鑄件具有較高的抗拉、抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性好，常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。 該零件材料為ht200，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇灰鑄鐵鑄造。2.1.2 確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 (1) 求最大輪廓尺寸 由零件圖的尺寸 ，可以了解到零件最

10、大直徑為142mm，高69mm。 (2) 選擇鑄件公差等級(jí) 查手冊(cè)鑄造方法按金屬型澆鑄，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級(jí)為1112級(jí)，取為11級(jí)。 (3) 求機(jī)械加工余量等級(jí) 查手冊(cè)鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料為ht200得機(jī)械加工余量等級(jí)e-g級(jí)選擇f級(jí)。2.1.3 確定機(jī)械加工余量以單邊端面的加工余量確定為例工序名稱工序基本余量工序的經(jīng)濟(jì)等級(jí)工序尺寸工序尺寸及其公差和ra精車0.5it6969 ra=1.6m半精車1.5it69+0.5=69.569.5 ra=3.2m粗車5it1069.5+1.5=71 71ra=12.5m毛坯it1171+5=7676 ra=25m表2.1根據(jù)鑄件質(zhì)量

11、、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜程度，取鑄件加工表面的單邊余量為7mm。所以工件的總長(zhǎng)為14+69=83mm。其他尺寸的加工余量就以此類推。2.1.4 確定毛坯尺寸依照上面?zhèn)€的余量計(jì)算方法可以的出零件的毛坯尺寸，他們的加工面粗糙度大于1.5，而小于1.6的加工表面，余量要適當(dāng)增大。該零件年生產(chǎn)6000件，故生產(chǎn)類型為大批量，查表采用兩箱砂型鑄造毛坯。零件的所有孔不必鑄造，是通過加工出來的，所以鑄造不要安放型心。為了消除零件的殘余應(yīng)力，再鑄造完會(huì)應(yīng)該對(duì)零件進(jìn)行時(shí)效處理。2.1.5設(shè)計(jì)毛坯圖 由于毛坯形狀前后對(duì)稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯(cuò)移所以選前后對(duì)稱的中截面為分型

12、面。為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工進(jìn)行時(shí)效處理，為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時(shí)效處理。（主視圖和左視圖見圖2.1，圖2.2） 圖2.1圖2.2第3章 基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)面的選擇是否真確與合理關(guān)系到零件的加工質(zhì)量,以及生產(chǎn)效率的高低。如果選擇不當(dāng),在加工過程中出現(xiàn)很多問題,更可能造成零件的大批報(bào)廢使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 3.1定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇要遵循基準(zhǔn)重合原則，選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)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。精基準(zhǔn)的

13、選擇:因?yàn)?0孔要和軸承配合，配合精度高，故40孔是裝配基準(zhǔn),又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),用它作精基準(zhǔn),加工符合“基準(zhǔn)重合”的原則.其余各面和孔的加工也能用它定位,這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則.粗基準(zhǔn)的選擇:選擇125的外圓和149凸耳的左側(cè)作粗基準(zhǔn),這樣保證各加工面均有加工余量,此外,還能保證定位準(zhǔn)確,加緊可靠，在加工時(shí)首先用通用夾具三爪自定心卡盤來夾裝零件，加工精基準(zhǔn)40，后面的加工，用精基準(zhǔn)40來做定位基準(zhǔn)。 第4章 制訂工藝路線4.1 制定機(jī)械加工工藝路線：工序號(hào)工序內(nèi)容簡(jiǎn)要說明01沙型鑄造02進(jìn)行人工時(shí)效處理消除內(nèi)應(yīng)力03涂漆防止生銹04粗車右端面至7805粗車右端外圓125706鉆通孔

14、1607粗鏜內(nèi)孔382908粗車小凸臺(tái)端面至6509粗車左端面至7310車左端外圓128x1111粗鏜內(nèi)孔98x912半精車右端外圓面121.55.513半精鏜內(nèi)孔3927.514半精鏜內(nèi)孔322815半精鏜內(nèi)孔1716半精車左端面至7017半精車左端外圓125.59.518半精鏜內(nèi)孔1007.519精車右端面至69.520精車外圓121521精鏜402722精車半端面至6923精車左端外圓125924精鏜內(nèi)孔100725鉆孔44.2 深1226攻螺紋4m5 深1027鉆通孔3728鉆通孔6729去毛刺鉗工30檢驗(yàn)，入庫(kù) 表面4.1第5章 工序設(shè)計(jì)5.1加工設(shè)備及刀具、夾具、量具的選擇該零件大

15、批量生產(chǎn)，故采用通用機(jī)床為主，少數(shù)加工用專用機(jī)床。生產(chǎn)方式為流水線，工件的裝卸以及機(jī)床間的傳送都有工人完成。5.1.1 選擇機(jī)床根據(jù)本零件加工精度要求，我們選用最常用的機(jī)床：車床用ca6140,搖臂鉆床用z3080x25，鏜床用t68 下面是這兩臺(tái)機(jī)床的具體資料：（1） 車床ca6140此處已刪除第6章 確立切削用量、切削帶度及基本工時(shí)6.1 切削用量的選擇切削用量包括：切削速度，進(jìn)給量和切削速度。他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(shí)，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(dòng)的距離，稱為進(jìn)給量，以f(mm/r)表示；車刀每一次切去的金屬層的厚度，稱

16、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(yīng)分階段，中等精度的零件，一般按粗車一精車的方案進(jìn)行。 對(duì)鑄件毛坯進(jìn)行粗車加工，由于工件表面有硬皮，為了保護(hù)刀具，首先車端面和倒角，切削深度應(yīng)大于硬皮厚度。如果工件被夾持的部分短或者表面凹凸不平的話，切削用量應(yīng)該較小。粗車后的精度能達(dá)到it11-it14，表面粗糙度為12.5-6.3m。粗車后留有0.5-1.5mm給精車余量。零件的精車是保證表面粗糙度和尺寸精度的加工要求，選擇好的精車方案可以提高零件的生產(chǎn)效率。精車的精度一般能達(dá)到it8-it7，表面粗糙度3.2-0.8m，故精車能提高工件的加工質(zhì)量。 精車的目的是保證零

17、件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生產(chǎn)率應(yīng)在此前提下盡可能提高。一般精車的精度為it8it7，表面粗糙度值ra=3.21.0m,所以精車是以提高工件的加工質(zhì)量為主。切削用量應(yīng)選用較小的切削深度ap=0.32mm和較小的進(jìn)給量f=0.050.3mm/r，切削速度可取大些。 合理選用切削用量：選用較小的切削深度ap和進(jìn)給量f,可使ra值減小。根據(jù)參考文獻(xiàn)【3】切削用量、切削時(shí)間之間的關(guān)系如下： （6-1） （6-2） （6-3） 其中 為切削速度 f 為進(jìn)給量 為切削深度以粗車1255外圓及其右端面為例：由文獻(xiàn)【2】中的表13-14查的為2mm，f為0.3r/mm。在由參考文獻(xiàn)【2】表4.3-1查的c

18、a6140車床的轉(zhuǎn)速為400 r/min，在由計(jì)算出實(shí)際切削速度v=45.2m/s。其它的計(jì)算過程如上所示，具體見工藝卡。 6.2 確定切削速度v此處已刪除第二部分夾具設(shè)計(jì)第7章 夾具體總體設(shè)計(jì)本夾具具體以加工4xm5螺紋孔工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì)進(jìn)行說明，夾具為專用夾具，其他具體見工序卡。7.1 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)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。為工序25、26加工螺紋4xm5設(shè)計(jì)鉆床夾具，所用機(jī)床是搖臂鉆床 z3080x25，大批生產(chǎn)類型。（1）工序尺寸和技術(shù)要求通孔67的徑向跳動(dòng)量不大于公差值0.05mm，表面粗糙度值為.螺紋孔4xm5的徑向跳動(dòng)量不大于公差值0.0

19、3mm.（2）生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，要求所設(shè)計(jì)的夾具的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度較高。7.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件要求可知,本工序?yàn)殂@7個(gè)8.5mm的通孔,所以本工序需要限制的自由度為6個(gè)。設(shè)計(jì)夾具定位方案是通過兩孔一面原理定位的，簡(jiǎn)圖如下：圖7.17.3切削力及夾緊力計(jì)算鉆頭為高速鋼麻花鉆鉆頭鉆4.2mm的孔時(shí)的軸向力、扭矩及功率的計(jì)算：此處已刪除 圖7.21. 確定導(dǎo)向方案，設(shè)計(jì)導(dǎo)向裝置為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對(duì)位置，鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置導(dǎo)引刀具的元件鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間。本工序通過加工2個(gè)工步的加工，即可達(dá)到工序簡(jiǎn)圖規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件，如圖下圖所示 圖7.3 4繪制夾具裝配總圖夾具裝配總圖如下圖所 圖7.4設(shè)計(jì)心得三周的機(jī)械課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，我覺得能做這樣的課程設(shè)計(jì)是十分有意義。在已度過的三年半大學(xué)生活里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專