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機 械 制 造 工 藝 學(xué)
課 程 設(shè) 計 說 明 書
設(shè)計題目 制定機械密封裝備傳動套的加工工藝,設(shè)計銑8mm凸臺的銑床夾具
設(shè) 計 者 任 濤
班 級 機械03-1班
學(xué) 號 05號
指 導(dǎo) 教 師 敖曉春
哈爾濱理工大學(xué)
機械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書
設(shè)計題目: 制定機械密封裝備傳動套的加工工藝,設(shè)計銑8mm凸臺的銑床夾具
設(shè)計要求:1. 中批生產(chǎn);
2. 盡量選用通用設(shè)備;
設(shè)計內(nèi)容:1. 填寫設(shè)計任務(wù)書;
2. 制定一個中等零件的加工工藝過程,填寫工藝過程卡和工序卡各一張;
3. 設(shè)計指導(dǎo)教師指定的工序夾具,繪制全套夾具圖紙,要求用計算機繪圖;
4. 編寫設(shè)計說明書一份,按照畢業(yè)論文的格式寫,要求打印文稿。
目 錄
一﹒ 序言.................................................................................. 1
二﹒ 零件的分析………………………………........................1
⒈ 零件的作用………………………………………….1
⒉ 零件的工藝分析…………………………………….1
三﹒ 工藝規(guī)程設(shè)計……………………………….....................1
⒈ 確定毛坯的制造形式……………………………….1
⒉ 基面的選擇………………………………………….1
⒊ 制定工藝路線……………………………………….2
⒋ 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…….2
⒌ 確定切削用量及基本工時………………………….3
四﹒卡具設(shè)計………………………………………………….8
五﹒參考文獻………………………………………………….9
序 言
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。
一． 零件的分析
（一） 零件的作用：
題目所給的零件是機械密封裝備傳動套，主要作用是用于密封。
（二） 零件的工藝分析：
此零件共有五處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 以端面為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ55的外圓，以及其上下端面。
2 以φ55為中心的加工表面
3 孔的加工
4 鍵槽的加工
由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
二. 工藝規(guī)程設(shè)計
（一） 確定毛坯的制造形式
該零件為機械密封裝備傳動套，材料為45鋼，棒料，所以毛坯采用直接下料的
方式制造。
（二） 基面選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得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，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。
（1） 粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取外圓作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊壓板壓住這兩個φ46作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。
（2） 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。
（三） 制定工藝路線
Ⅰ：下棒料30×56；
Ⅱ：車端面保證總長29；
Ⅲ：車外圓；
Ⅳ：鉆，擴，鉸孔；
Ⅴ：檢查；
Ⅵ: 車外圓；
Ⅶ：倒角1×45°；
Ⅷ: 拉鍵槽；
Ⅸ：銑8mm凸臺；
Ⅹ：去毛刺；
Ⅺ：檢查。
（四） 確定切削用量及基本工時
Ⅰ:車端面，機床選用CA6140臥式車床。
⒈選擇刀具：
（1）由于是車端面，所以選用端面車刀（YT15）；
（2）刀具幾何形狀： =60°，′ =10° , =5°， =5°， =0°,=1.0mm;
⒉選擇切削用量：
⑴ 確定切削深度： =30-29=1mm；
⑵ 確定進給量f：當(dāng)=1時，工件直徑為40～60㎜時，f=0.5；
⑶ 確定切削速度：
查表知，當(dāng)用 YT15車刀加工=0.618～0.686GPa鋼料時， =2.31,
=1.0,=0.92,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=2 .31×1.0×0.92×0.8=1.7;
n===18.05;
又由于=18.67=1120;
因此實際切削速度==。
⒊ 計算基本工時：
，式中，l=30,查表知，車削時的入切量和超切量，則L=30+4.3=34.3㎜,故。
Ⅱ：車外圓，機床選用CA6140臥式車床。
⒈ 選擇刀具：
⑴ 外圓車刀；
⑵ 刀具幾何形狀：°，′=10°，°，°，
=0°，=1.0;
⒉ 選擇切削用量：
⑴ 確定切削深度：；
⑵ 確定進給量：由于=0.5㎜,當(dāng)工件直徑為40～60㎜時，f=0.5;
⑶ 確定切削速度：
查表，知，切削速度的修正系數(shù)為：=1.0,=0.81,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=1.82×1.0×0.81×0.8=1.18
n==
又根據(jù)機床說明書選擇：，這時實際切削速度為==。
⒊ 計算基本工時：
，式中，l=29,查表知，車削時的入切量和超切量，則L=1.6+29=30.6㎜,故。
Ⅲ： 鉆，擴，鉸 孔。
⒈ 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑
鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃，
⒉ 選擇切削用量
（1） 確定進給量：由表5 當(dāng)加工要求為6級精度，材料鑄鐵時 時
由
時
按鉆頭強度確定進給量 由表7 當(dāng)鋼， 時：
按機床進給機構(gòu)強度確定進給量 由表8 鋼時
時：機床機構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。
進給量
由此可以看出受限制的進給量是工藝要求，從中取
由表16 可以查出鉆孔時的軸向力在 時為：
軸向力修正系數(shù)為1.0 故
故 可用
⒊ 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度，
由表9 時，鉆頭后刀面最大磨損量取為
耐用度
4 確定切削速度
由表10 加工性為第三類 雙橫刃磨的鉆頭 時
切削修正系數(shù)
故
5 加工工時 其中
由表22
所以
擴孔： 36.5
按機床取
所以實際切削速度
工時： 切入
所以
鉸孔：
取機床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實際切削速度：
所以工時：
Ⅳ: 車外圓，選用CA6140臥式車床。
⒈ 選擇刀具：
⑴ 外圓車刀；
⑵ 刀具幾何形狀：°，′=10°，°，°，=0°，=1.0;
⒉ 選擇切削用量：
⑴ 確定切削速度：
⑵ 確定進給量：3～5㎜，工件直徑為 40～60㎜時，
⑶ 確定切削速度:
查表可知，
切削速度的修正系數(shù)為：=0.65,=0.92,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=1.82×0.65×0.92×0.8=0.87
n==
根據(jù)機床說明書選擇：
實際切削速度為：==
⒊ 計算基本工時：
，式中，l=27,查表知，車削時的入切量和超切量，則L=1.6+27=28.6㎜,故
Ⅴ: 銑8㎜凸臺，機床選用X61立式銑床。
⒈ 刀具的選擇：
選用鑲齒盤銑刀，齒數(shù)Z=8，YT15。
銑刀的幾何形狀：=15°，=16°，銑刀直徑
⒉ 選擇切削用量
⑴ 確定銑削寬度
由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成
2 確定每齒進給量
由機床 功率為 由表3
取
⑶ 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
由表7 最大磨損量為 耐用度為：
⑷ 確定切削速度和每秒進給量
由表9 當(dāng) 時
各修正系數(shù)為：
故
根據(jù)X61W型銑床說明書，選擇，，因此實際切削速度和每齒進給量為：
==
⑸ 基本工時：
三、夾具設(shè)計
（一） 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，圓弧對孔有中心距要求，則用孔來定位，再用兩個鉤形壓板來定位限制五個自由度，加一平面來輔助。實際就變?yōu)橐幌鬟呬N和兩壓板定位的夾具。
（二） 切削力及夾緊力的計算
切削刀具：高速鋼直齒盤銑刀，則
主切削力
式中：
計算結(jié)果 = 481N
（三） 定位誤差分析
（1） 定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件為孔的定位銷，孔與銷間隙配合。
（2） 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin
本工序采用兩個定位銷，工件始終靠近定位銷的一面，自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不會在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
四 參考文獻：
[1]趙家齊主編 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書。北京：機械工業(yè)出版社
[2]東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院編。機床夾具設(shè)計手冊 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979
[3] 艾興，肖詩綱主編。切削用量手冊 北京：機械工業(yè)出版社
[4] 金屬切削手冊 上海：上?？茖W(xué)文化技術(shù)出版社
夾具設(shè)計
6 問題提出
本夾具用來車削mm孔，由于對此孔無嚴格的精度要求，故設(shè)計夾具時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度不是主要問題。
7 夾具設(shè)計
1、 定位基準(zhǔn)的選擇：
考慮到工件的形狀，此工序選擇外圓柱面為定位基準(zhǔn)，用V形3塊定位。
2、 切削力及夾緊力計算：
主切削力
=
=
=561N
徑向切削力
=
=
=378N
走刀力
=
=
=558N
夾緊力：由于工作狀態(tài)原因，對底座的夾緊力足以提供夾緊力，故無須驗算。
3、 夾具操作簡要說明：
本夾具操作簡單，省時省力，裝卸工件時只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實現(xiàn)。