支承架課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 名稱：支承架（HT200）機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)學(xué)院：經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院專業(yè)：成員：摘要機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求我們能全面綜合的運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝配的設(shè)計(jì)，其目的是：（1）培養(yǎng)工程意識.通過課程設(shè)計(jì)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，貼近就業(yè)崗位，培養(yǎng)我們分析和解決機(jī)械制造工程的實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)工程意識，做到學(xué)以致用。（2）訓(xùn)練基本技能。通過課程設(shè)計(jì)，使我們掌握工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)的方法和步驟，初步具備設(shè)計(jì)工藝規(guī)程和工藝裝備的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)我們識圖、繪圖、計(jì)算和編寫技術(shù)文件的基本技能。（3

2、）培養(yǎng)質(zhì)量意識。技術(shù)設(shè)計(jì)是根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的要求而進(jìn)行的，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下充分考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。通過課程設(shè)計(jì)，可以強(qiáng)化質(zhì)量意識，使我們學(xué)會(huì)協(xié)調(diào)技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的矛盾。（4）培養(yǎng)規(guī)范意識。通過課程設(shè)計(jì)，使我們養(yǎng)成遵守國家標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣，學(xué)會(huì)使用與設(shè)計(jì)有關(guān)的手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 關(guān)鍵詞：實(shí)踐 意識 設(shè)計(jì) 掌握目錄機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)1說明書1名稱：支承架（HT200）機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1摘要2關(guān)鍵詞：實(shí)踐 意識 設(shè)計(jì) 掌握21.零件的分析41.1支承架的作用51.2支承架的工藝分析52.工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)62.1確定毛坯的制造形式。62.2基準(zhǔn)的選擇72.3制定工藝路線82.4機(jī)械加工余量，工序尺寸

3、及毛坯尺寸的確定82.5確定切削用量及基本時(shí)間93.夾具設(shè)計(jì)111.零件的分析1.1支承架的作用支承架具有良好的工業(yè)化產(chǎn)品特性, 控制實(shí)時(shí)性較好，操作簡便，運(yùn)行可靠。通過操控主手實(shí)現(xiàn)從手機(jī)械臂的同步動(dòng)作, 作為機(jī)械臂的支承骨架，是安裝附件及其他零部件的基礎(chǔ)，并保持主從手在工作過程中相對準(zhǔn)確的位置。1.2支承架的工藝分析支承架是機(jī)械零件重要的零件，內(nèi)孔粗糙度要求較高，有達(dá)到Ra6.3，Ra3.2要求精加工。右端面無較高要求可用銑削加工，以非加工面為粗基準(zhǔn)銑削對面的表面，因表面質(zhì)量和孔的精度影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工必須保證精度要求。根據(jù)零件圖，支承架分析如

4、下：（1） 平面的加工查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊，可以確定：厚度為3mm的端面銑削加工，粗糙度為12.5，可選擇粗銑。（2） 20H7 0+0.02孔的加工查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊，可以確定：20孔的表面粗糙度為3.2由于孔徑較小，用鉆孔（3） M12-6G孔的加工查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊，可以確定：M12的表面粗糙度為6.3由于孔徑較小，用鉆孔，再攻螺紋，倒角（4） 銑2.5mm的槽查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊，可以確定：槽面的粗糙度為12.5，選擇粗銑（5） M8-7H孔的加工查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊，可以確定：M8的表面粗糙度為6.3，加工順序?yàn)椋恒@，攻螺紋，倒角2.工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形

5、式。零件材料為HT200，大批量生產(chǎn)，可采用鑄造的方法制造提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。支承架屬于輕型零件，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-4，支承架屬于中批量生產(chǎn)，切零件的輪廓尺寸不大，股可采用金屬型鑄造。2.2基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，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)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常運(yùn)行。l 粗基準(zhǔn)的選擇 遵照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇原則（即當(dāng) 零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高

6、的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）這里先選擇圓柱孔上端面為粗基準(zhǔn)。兩端面，后端面為精加工面，故在銑端面時(shí)，先以后端面為粗基準(zhǔn)，粗銑前端面l 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇精基面時(shí)，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。以加工好的支架底面作為后續(xù)工序如銑圓柱孔上端面、鏜肋板孔等工序的精基準(zhǔn)。為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，加工20H7 0+0.02孔零件的上端面和底面為精基準(zhǔn)。2.3制定工藝路線工序號工序內(nèi)容1鑄造2熱處理3粗銑3mm的端面4鉆20 0+0.02孔并倒角5鉆M12-6G孔，攻螺紋，倒角6粗銑2.5mm的槽7鉆M8-7H的孔，攻螺紋8去

7、毛刺，清洗，終檢2.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件為HT200，硬度為190210HB，生產(chǎn)類型：大批量，鑄造毛坯2.4.1支承架的偏差計(jì)算，工序尺寸和公差的確定面的加工有該面的寬度為63mm，而加工面的加工寬度為3mm，數(shù)值很小，切表面粗糙度為12.5，精度要求不高，粗加工就一次加工完。 槽的加工槽的長度為26mm，寬度為2.5mm，根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊確定槽的加工長度L=26mm，Z=2.5mm，且槽面的表面粗糙度為12.5，精度要求不高，粗加工完就可以完工空的加工孔20 0+0.02毛坯為空心通孔，孔內(nèi)要求精度為IT1213，根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊確定該孔工序尺寸及余

8、量鉆孔20，2Z=0mm?？譓12-6G。毛坯為實(shí)心，鉆出孔IT1213根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊確定該孔工序尺寸及余量，鉆孔12，2Z=0mm。孔M8-7H根據(jù)實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊確定該孔工序尺寸及余量，鉆孔8mm，2Z=0mm擴(kuò)孔9mm，2Z=0mm螺孔13.5mm，2Z=0mm2.5確定切削用量及基本時(shí)間工序3確定進(jìn)給量。根據(jù)資料所知X3132型臥式機(jī)床的功率為7.5Kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得fz=0.160.24mm/z,現(xiàn)取fz=0.2mm/z。選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=80mm，耐用度T=180min。確定切削速度

9、。根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀的直徑d=80mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度為a0=63mm，銑削深度為ap=3mm，耐用度T=180min工序4鉆20 0+0.02孔并倒角.采用Z518鉆床加工 確定進(jìn)給量fz，根據(jù)資料及查Z518鉆床確定fz=0.26mm。選擇鉆磨標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表得鉆頭后刀面磨損量為0.8mm，耐用度35min確定切削速度。查表=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)Z518立式鉆床說明選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=286r/min。工序5鉆M12-6G孔，攻螺紋，倒角。采用Z518立式鉆床加工。切削用量，道具采用高速鋼擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)9的孔，13.5的孔， 確定進(jìn)給量f由于孔徑和深度很小

10、，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。選擇鉆磨標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表得鉆頭后刀面磨損量為0.6mm，耐用度20min。確定切削速度。查表=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)Z518立式鉆床說明選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。工序6粗銑2.5mm的槽。查工序銑長26mm，寬度為2.5mm的槽。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼銑刀d=60mm，齒數(shù)z=10，查資料選擇銑刀的基本形式，rn=10，a0=12，=45.銑削深度為26mm。故用Z3132立式銑床。確定進(jìn)給量f。根據(jù)資料所知X3132型臥式機(jī)床的功率為7.5Kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得fz=0.20.4mm/z,現(xiàn)取fz=0.4mm/z。

11、選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。確定切削速度。根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀的直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度為a0=26mm，銑削深度為ap=2.5mm，耐用度T=180min.查得Vc=98mm/s，n=439r/min，Vt=490mm/s，根據(jù)X3132立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查得nc=300r/min，Vfc=475mm/s實(shí)際切削Vc=75.36m/min實(shí)際進(jìn)給量fzc=0.16mm/z工序7鉆M8-7H的孔，攻螺紋. 采用Z518立式鉆床加工。切削用量，道具采用高速鋼擴(kuò)孔鉆，鉆8的孔，擴(kuò)9的

12、孔，忽13.5的孔，確定進(jìn)給量f由于孔徑和深度很小，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。選擇鉆磨標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。查表得鉆頭后刀面磨損量為0.7mm，耐用度35min。確定切削速度。查表=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)Z518立式鉆床說明選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。3.夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程是定后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制定工藝過程，應(yīng)當(dāng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)夾具。如：如育有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具設(shè)計(jì)的基本要求 保證工件的加工精度零件的加工精度，包括尺寸精度，幾何形狀精度和表面相互位置精度三種。實(shí)用夾具的最大功用，是保證零件上加工表面的

13、位置精度。例如，在搖臂鉆床上使用鉆夾具加工孔系時(shí)，可保證達(dá)到0.100.20mm的中心距精度，而按劃線找正加工時(shí)，僅能保證0.41.0mm，而且受到操作技術(shù)的影響，同批零件的質(zhì)量也不穩(wěn)定。當(dāng)工件的形狀復(fù)雜及精度要求高時(shí)，往往不易或不能依靠通用機(jī)床及其附件來達(dá)到加工要求，因此需要采用專用夾具提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 使用夾具后，免除了每件都要找正、對刀等時(shí)間，加速工件的裝卸，從而大大減少了有關(guān)工件安裝的輔助時(shí)間。特別對那些機(jī)動(dòng)時(shí)間較短而輔助時(shí)間長的中小件加工意義更大。此外，用夾具安裝還容易實(shí)現(xiàn)多件加工、多工位加工、可進(jìn)一步縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 工件的結(jié)構(gòu)形狀時(shí)各式

14、各樣的，現(xiàn)在對精度和生產(chǎn)率的要求也越來越高，在某些情況下，原有機(jī)床難以適應(yīng)。為解決這一困難，往往采用專用夾具以擴(kuò)大機(jī)床的適用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。例如在機(jī)床上使用鏜夾具，就可以代替鏜床來做鏜孔工作，解決缺乏設(shè)備的困難減輕操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，做到安全生產(chǎn) 由于夾具中可以采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)來減小操作的原始力，而且有時(shí)還可以采用各種機(jī)動(dòng)夾緊裝置，故可使操作省力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，故可事先采取措施來保證操作的安全。鉆孔、攻螺紋夾具的設(shè)計(jì)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。并設(shè)計(jì)工序鉆12孔的夾具。本夾具將用于立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆

15、。（一） 工序尺寸和技術(shù)要求加工支承架螺紋孔M12-6G，表面粗糙度Ra6.3m。（二）問題的提出本夾具主要用來鉆12孔并攻螺紋，跟20有一定的距離要求，在加工時(shí)應(yīng)保證孔的大小要求。此外，在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。（三）定位方案根據(jù)零件的形狀，以要銑端面的對面為A面。用3個(gè)支撐釘限制零件的3個(gè)自由度，一個(gè)短圓柱銷限制2個(gè)自由度，一個(gè)支撐釘限制一個(gè)自由度。夾緊元件采用螺母加緊。鉆孔我們使用快換鉆套來引導(dǎo)原件。鉆8孔的夾具設(shè)計(jì)根據(jù)零件的加工要求的需要設(shè)計(jì)加工8孔的夾具，夾具將用于立式鉆床，刀具為高速麻花鉆。本夾具主要用來鉆8孔

16、，以及下個(gè)工序擴(kuò)9孔，锪13.5孔和攻M8螺紋。由加工本道工序的工序簡圖可知，要加工的孔表面粗糙度要求為603um，只要鉆即可。因此在本道工序加工時(shí)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度度和表面質(zhì)量。20H7 0+0.02孔的加工主要夾具設(shè)計(jì)因?yàn)殍T件鑄造時(shí)有適當(dāng)孔徑，所以主要對此孔進(jìn)行鏜削加工，并經(jīng)過粗鏜、半精鏜等加工使其達(dá)到表面粗糙度值為3.2的加工精度和尺寸要求。夾具主要以專用夾具為主，即專為某一零件的某一工序加工專門設(shè)計(jì)的夾具，具具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)。為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，加工20H7 0+0.02孔零件的上端面和底面為精基準(zhǔn)。專用夾具主要由

17、定位裝置、夾緊裝置、對刀引導(dǎo)裝置和其他元件及裝置組成，其中加工20H7 0+0.02孔以工件外圓柱面定位時(shí)選擇的定位元件主要有長V型塊，它在夾具體上主要用4個(gè)螺釘加以固定，限制工件兩個(gè)方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，即限制了4個(gè)自由度，同時(shí)還兼有夾緊作用，V型塊的優(yōu)點(diǎn)還在于對中性好，它可使一批工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在V型塊兩斜面的對稱平面上。另外選用一支承板與V型塊垂直放置于工件端部，限制其垂直紙面向外方向的移動(dòng)自由度，并用螺釘加以固定。至此工件鏜孔所需限制的自由度已全部限制，符合加工要求。夾具中的夾緊裝置一般由動(dòng)力源和夾緊機(jī)構(gòu)兩部分組成。動(dòng)力源是產(chǎn)生原始作用力的部分，夾緊機(jī)構(gòu)是接受并傳遞原始作用力，使其變?yōu)閵A緊力來執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。在20H7 0+0.02孔的加工中主要靠螺栓座上面的壓緊螺栓，并可通過手柄產(chǎn)生原始作用力進(jìn)行控制來達(dá)到夾緊要求，螺栓座用兩個(gè)