飛錘支架工藝設(shè)計(jì)及專用夾具設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 課題名稱 飛錘支架零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)學(xué) 院 機(jī) 電 學(xué) 院 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動化 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)老師 2013年 6 月27日一、 課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)課程，進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一個重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。它要求學(xué)生綜合應(yīng)用本課程及有關(guān)先修課程（工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測量技術(shù)、金屬切削機(jī)床、金屬切削原理與刀具等）的理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，是畢業(yè)設(shè)計(jì)前的一次綜合訓(xùn)練。通過本次機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)，應(yīng)達(dá)到以下目的：1. 學(xué)生能熟練運(yùn)用“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程中的基本理

2、論以及生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確制定一個中等復(fù)雜零件的工藝規(guī)程。2. 學(xué)生能根據(jù)被加工零件的工藝規(guī)程，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，設(shè)計(jì)一套專用夾具。3. 培養(yǎng)學(xué)生熟悉并快速高效運(yùn)用有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力。4. 進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本技能。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求 (1)根據(jù)給定的零件繪制零件圖 “飛錘支架”零件圖（一張）(2)對零件進(jìn)行工藝分析 工藝規(guī)程（一份） (3)設(shè)計(jì)某一道工序所需 機(jī)床夾具裝配圖（1-2張） “飛錘支架”鉆兩側(cè)孔專用夾具圖（一張） (4)設(shè)計(jì)夾具中主要非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 “飛錘支架”定位銷零件圖（一份）(5)編寫課程設(shè)計(jì)說明書

3、 “飛錘支架”零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)三、零件分析(一) 零件的功用，結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)給定零件是飛錘支架，它的作用是作為飛錘工作中的支架，在飛錘的運(yùn)動工作中起支承定位作用。它是飛錘調(diào)速器上的一個零件，用來連接支撐調(diào)速飛錘，以使飛錘平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，達(dá)到改變轉(zhuǎn)動慣量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。飛錘支架是對稱結(jié)構(gòu)，通過其中心孔7套于轉(zhuǎn)軸上，而一對飛錘對稱裝于兩對6孔中，隨支架一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，飛錘與轉(zhuǎn)軸夾角也改變，從而改變轉(zhuǎn)動慣量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。所以，飛錘支架的加工質(zhì)量將影響調(diào)速器的調(diào)速精度。1) 材料要求正火處理硬度HB250-300，零件材料選用QT700-2。2) 零件技術(shù)條件要求： 1.正火處理硬度

4、HB250300。 2.球體的金相組織，基體為85%以上的珠光體，球化率應(yīng)大于 80%，不允許有片狀石墨存在。 3.未注明鑄造圓角R24，拔模角3度。 4.去銳邊，尖角。圖紙改正：1. 6.5孔的圓度（）改為位置度（）2. 锪孔12有誤，會與槽壁干涉，所以改為10的3) 審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性：合理(二) 選擇毛坯種類及制造方法考慮到零件形狀復(fù)雜，承受應(yīng)力多變，用于大批量生產(chǎn)，可選用鑄件。合理選擇毛坯類型，使零件制造工藝簡單、生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本降低。由于零件是成批生產(chǎn)，故采用砂型鑄造。又因?yàn)槟灸Ｊ止ぴ煨偷恼`差比較大，鑄件的精度低，飛錘支架零件材料為球墨鑄鐵。因?yàn)榱慵槌膳a(chǎn)，故采用金屬模

5、砂型機(jī)械造型。(三) 擬訂零件的機(jī)械加工工藝路線，完成工藝路線卡零件的工藝分析：首先鑄件應(yīng)在鉗工臺上除去澆冒口，毛刺等，便于后續(xù)加工。為去除內(nèi)應(yīng)力，改善工件的機(jī)械加工性能，將工件進(jìn)行正火處理，得到預(yù)期金相組織及硬度，便于加工。 該零件加工要求較高的為右臺階面，中心孔，大外圓面，以及耳朵孔端面。其形位公差的基準(zhǔn)多為內(nèi)孔中心線，故應(yīng)先加工出中心孔，并以中心孔為精基準(zhǔn)加工其他表面，遵循基準(zhǔn)重合的原則，可減少定位誤差，保證零件尺寸。由先端面后孔的原則，所以第一步，車削右端面，然后鉆中心孔，再以孔為精基準(zhǔn)加工右臺階面和外圓，然后加工其他表面。主要加工表面及要求1）飛錘支架右端面的臺階面，除保證尺寸外，表

6、面粗糙度分別為3.2m和1.6m。2）飛錘支架11的回轉(zhuǎn)面，表面粗糙度為Ra6.3m。3）飛錘支架15的回轉(zhuǎn)面，表面粗糙度 Ra12.5m，并倒角。4）軸19h8的回轉(zhuǎn)面，表面粗糙度為Ra1.6m，并倒角。5）孔徑為7H9的孔，其形位公差遵守包容要求，表面粗糙度Ra1.6m，孔的端面與寬18（上偏差+0.5，下偏差+0.2）的槽相通，孔口倒角2×45°。6）飛錘支架表面2個6.5锪平12的沉孔，銑上表面及其輪廓，與中心孔有位置度要求，表面粗糙度不作要求。7）4個6（上偏差+0.12，下偏差+0.04）的孔，表面粗糙度為Ra6.3m，倒角1×45°。8）寬

7、18（上偏差+0.5，下偏差+0.2）的槽，表面粗糙度為Ra6.3m（底面）和Ra12.5m（側(cè)面）。9）與4個6孔相通的兩個外端面，與中心孔7和6孔分別有平行度和垂直度要求，均為0.05mm。 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.確定毛坯的制造形式由于零件的結(jié)構(gòu)簡單，采用鑄造形式生產(chǎn)毛坯件，材料為QT700-2,精度11級，毛坯尺寸如下圖2刀具的選擇車床主要選用YG6型刀具，鉆床主要選用高速鋼麻花鉆，擴(kuò)孔選用直柄擴(kuò)孔鉆，鉸孔主要選用直柄機(jī)用鉸刀，銑平面主要選用YG6型刀具3.夾具的選用夾具選用四爪卡盤和專用夾具4量具的選擇游標(biāo)卡尺，內(nèi)徑百分尺 5確定工序尺寸根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算

8、與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機(jī)械加工余量和工序尺寸如下：1）飛錘支架右端面的臺階面粗車右端面的余量為2.5mm，粗車右臺階面的余量為：2mm，半精車右端面的余量為：0.5mm，精車臺階面的余量為1mm。2)19端面粗車的余量為5mm，半精車余量為0.8mm，精車余量為0.2mm，故毛坯外圓輪廓直徑確定為25mm。3)15端面由于粗糙度要求較低，只需粗車。粗車余量為5mm。4) 11端面粗車余量為3mm，半精車余量為1mm。5) 7的中心孔鉆的余量為6mm，擴(kuò)的余量為0.8mm，鉸的余量為0.2mm。6）中間平面粗銑中

9、間平面的余量為10mm，半精銑中間平面的余量為：2mm。7) 26.5孔先粗銑孔端面，余量0.6mm，后鉆、鉸孔的余量為6mm、0.4mm，并锪平。8) 4-6的孔先粗銑端面，余量2mm，后鉆的余量為5.5mm，擴(kuò)的余量為0.5mm。9)精銑孔兩側(cè)端面精銑余量為1mm。6工藝路線卡材料牌號QT700-2毛坯種類鑄件每毛坯可制件數(shù)1每件臺數(shù)1工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備05鑄鑄造毛坯10鉗除澆冒口，去毛刺鉗工臺15熱處理正火熱處理爐、蓄水槽20車粗車右臺階面，半精車右端面車床四爪卡盤、游標(biāo)卡尺、端面車刀25鉆擴(kuò)鉸孔鉆、擴(kuò)、鉸孔車床四爪卡盤、中心尾架、麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀30車精車右臺階面車

10、床專用夾具1、游標(biāo)卡尺、端面車刀35車車外圓、退刀槽、倒角車床專用夾具1、游標(biāo)卡尺、外圓車刀、切槽刀40銑粗銑孔端面，銑中間平面、倒角銑床專用夾具2、游標(biāo)卡尺、立銑刀、倒角刀45鉆鉸锪孔鉆、鉸孔，锪沉孔鉆床專用夾具3、麻花鉆、鉸刀、锪鉆50銑粗銑兩側(cè)平面銑床專用夾具4、立銑刀55鉆鉸孔鉆、鉸孔鉆床專用夾具5、麻花鉆、鉸刀60銑半精銑兩側(cè)平面、倒角銑床專用夾具6、立銑刀、倒角刀65鉗清理毛刺鉗工臺70檢測質(zhì)檢入庫 鉆兩側(cè)孔專用夾具設(shè)計(jì)一、 零件的加工及定位方案鉆兩側(cè)通孔需要限制五個自由度，不需要限制Z向的移動，但為加工方便，可完全限制六個自由度。兩側(cè)孔對中心孔有位置度要求，故應(yīng)用精基準(zhǔn)中心孔作為

11、主要定位，由于右端面已經(jīng)加工過，可用右端面作為精基準(zhǔn)限制Z向移動，Z向的轉(zhuǎn)動用一個小擋塊擋在中間槽的內(nèi)壁上來限制，同樣為精基準(zhǔn)。零件加工的導(dǎo)向裝置 由于本零件的側(cè)孔有位置度要求，需要導(dǎo)向裝置提高孔的位置精度。為此，選用快換鉆套做導(dǎo)向元件，鉆套安裝在翻轉(zhuǎn)鉆模上，方便工件拆卸。二、 零件加工的夾緊裝置 本道加工工序中零件采用平壓板聯(lián)動壓緊方案。壓板分別壓在中間槽的兩側(cè)，方便拆卸。為防止劃傷已加工表面，采用墊片保護(hù)工件，鉆孔時(shí)的切削力導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)力矩，故在兩側(cè)面分別加一可調(diào)支撐，增加工件的剛度，減小工件加工過程中的變形。三、 定位誤差與尺寸鏈1) 定位誤差計(jì)算工序基準(zhǔn)為中心孔軸線，定位基準(zhǔn)為中心孔軸線，

12、基準(zhǔn)重合。bc=0 內(nèi)孔與芯軸為間隙配合，任意邊接觸jw=TD+Td+min 孔軸配合7H7/g6,TD=0.015mm, Td=0.009 mm min=0.005 mm, jw=0.029 mm dw=bc+jw=0.029 mm2) 尺寸鏈計(jì)算在X方向（兩圓圓心連線方向）的尺寸鏈H1代表中心孔軸線已加工一側(cè)孔軸線的距離，可以直接保證。H2代表中心孔軸線到未加工另一側(cè)孔的軸線距離，也可以直接保證。H0為工序尺寸，不可直接保證。故H1，H2為組成環(huán)，H0為封閉環(huán)。TH1= TH2=0.1，故TH0=0.2ESH0=ESH1+ESH2=0.05+0.05=0.1EIH0=EIH1+EIH2=-

13、0.05-0.05=-0.1故四、 零件加工夾具設(shè)計(jì)圖主視圖俯視圖課程設(shè)計(jì)總結(jié)與感想轉(zhuǎn)眼間兩周的課程設(shè)計(jì)很快就結(jié)束了。回顧這兩周的設(shè)計(jì)，過程雖然是勞累的，但看著自己設(shè)計(jì)出來的夾具，還是很欣慰、很有成就感的。在課程設(shè)計(jì)過程中，我們把機(jī)械原理機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械精度等課程所學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)用到工藝設(shè)計(jì)中，大體掌握了工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和關(guān)鍵步驟，學(xué)會了查圖表，資料，手冊的書籍。當(dāng)然在課設(shè)過程中也遇到了很多問題，但通過老師和同學(xué)的共同努力，我們懂得問題基本都得到了合理的解決。在這次課程設(shè)計(jì)的過程中，我重溫了CAD的一些操作，也自己試著使用了SolidWorks，感覺這些軟件對我們有很大的幫助。當(dāng)然我們感受到了對專業(yè)知識的缺乏和不足，也使我們的專業(yè)知識得到進(jìn)一步提高，感謝學(xué)校給我們這次難得的學(xué)習(xí)機(jī)會，感謝錢老師的指導(dǎo)與幫助。參考文獻(xiàn)李洪主編，機(jī)械加工工藝手冊。北京