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1、 课程设计说明书弯轴支撑套筒的夹具设计及其工艺分析 姓名： 杨林锋 学号： 1245522127 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 12机制（1）班 指导老师： 吴爱胜 目 录序言.3 1.课程设计的目的零件的分析.4 1.零件图 2.零件的工艺分析 3.零件的生产类型工艺规程的设计.4 1.定位基准的选择 （1）粗基准的选择 （2）精基准的选择 2.零件表面加工方法的选择 3.制定工艺路线 4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 （1）确定毛坯种类 （2）确定工序余量、工序尺寸及其公差 5.确定切削用量及基本工时夹具设计.15 1.问题提出 2.夹具设计 （1）定位基准的选择 （2）
2、定位方式的选择 （3）夹紧元件 （4）导向元件 （5）自由度的限制 （6）切削力及夹紧力的计算 （7）定位误差分析参考文献.18序 言 课程设计的目的 本次课程设计,是在学完相关专业基础课程后，经过生产实习取得感性知识后的一个重要的实践性教学环节。学生通过本课程设计，获得综合运用过去所学课程知识的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。通过此次课程设计，希望达到以下目的： （1）通过机械设计训练，培养学生综合运用机械设计基础知识及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料等相关知识的能力。 （2）通过对某一特定机构的分析、设计，以及正确解决其工艺流程等问题
3、，培养学生分析问题和解决问题的能力，学习和掌握机械设计的一般步骤和方法，最终获得解决实际问题的能力 （3）课程设计过程也是理论联系实际的过程，学会使用手册、查询相关材料，对运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能进行一次综合训练，提高技能水平。一、零件的分析 1、零件图2、 零件的工艺性分析 套筒共有4个加工表面，现分析如下：1、 钻两个20mmH9孔，保证粗糙度Ra6.32、铣A面以及50mm轴孔的两端面，保证粗糙度Ra6.33、以A面为基准镗50mm轴孔，保证粗糙度Ra1.64、钻5mm油孔，保证粗糙度Ra12.5 由以上分析可知，对这4个加工
4、表面，要先加工其中一组表面，然后借助专用夹具加工另一组表面，保证它们的相对位置精度要求。3、零件的生产类型由设计任务书知，零件为中批量生产，故：（a）毛坯的制造方法与加工余量：使用砂型铸造，由于零件加工精度要求不高，所以只需要粗加工，加工余量小。（b）机床设备及机床布置：广泛采用自动机床、专用机床，采用自动线或专用机床流水线排列。（c）夹具及尺寸保证：高效专用夹具；定程及自动测量控制尺寸。（d）刀具及量具：专用刀具、量具，自动测量。（e）零件的互换性：全部互换。（f）工艺文件的要求：编制详细的工艺规程、工序卡片。（g）生产率：高（h）成本：底（i）对工人的技术要求：对操作工人的技术要求较低，对
5、调整工人的技术要求较高。二、工艺规程的设计（一）、确定毛坯的制造形式 选用铸件，就能满足工作需要，由于零件的年产量为大批大量生产，形状较简单，尺寸不大，可采用砂型铸造。（二）、定位基准的选择 定位基准的选择是工艺规程设计中的最重要的工作之一。定位基准选择的正确与否可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中就会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使工作无法正常进行。 粗基准的选择： 合理地选择定位基准，对于保证加工精度和确定加工顺序都有决定性的影响。在最初的一道工序中，只能用毛坯尚未加工的表面作为定位基准，这种定位基准成为粗基准。选择不加工表面作为粗基准可以保证加工面与不
6、加工面之间的相互位置精度，故对于一般零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。而对于此零件，选择与A面相对的右平面为粗基准。 1、基准重合原则。尽可能使设计基准和定位基准重合，以减少定位误差。 2、基准统一原则。尽可能使用同一定位基准加工表面，以保证各表面的位置精度。如轴类零件常用两端顶尖孔作为统一定位基准。 3、互为基准原则。当两个加工表面间的位置精度要求比较高的时候，可用互为基准的原则反复加工。 4、自为基准的原则。当要求加工余量小而均匀时，可选择加工表面作为自身的定位基准。 考虑要保证零件的价加工精度和
7、装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。本零件选择50mm通孔轴线为精基准。(三）、制订工艺路线工序1：以50mm孔与侧平面为基准两次钻、铰20mm孔，保证尺寸20mm。选用立式钻床Z525。工序2 ：以右平面为粗基准铣A面，保证粗糙度Ra6.3，选用立式铣床X51。工序3 ：以A面为精基准粗铣50mm孔右端面，保证粗糙度Ra6.3，选用立式铣床X51。工序4 ：以50mm孔右端面为精基准粗铣50mm孔左端面，保证粗糙度Ra6.3，选用立式铣床X51。工序5 ：以A面为精基准镗孔50mm，先粗镗至49.8mm，再精镗至50mm，保证
8、粗糙度Ra1.6，选用金刚镗床T740k。工序6 ：以50mm孔为基准钻5mm油孔。工序7 ：去毛刺工序8 ：终检（四）、机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 弯轴套筒零件材料为灰铸铁，生产类型为大批大量生产，采用砂型造型铸造的毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： 加 工 表 面工序（mm）工 序余 量工序基本尺寸（mm）公差等 级公差（mm）表面粗糙度（mm）20mm孔钻孔18铰孔2Z=220IT103.2铣A面粗铣79IT136.3毛坯Z=179铣50mm孔左端面粗铣64IT136.3毛坯Z=1.564铣50mm孔左端面粗铣64I
9、T136.3毛坯Z=1.564镗50mm孔粗镗2Z=0.850IT91.6精镗2Z=0.250钻5mm油孔钻孔5IT1312.5（五）、确定切削用量及基本工时（注：以下查表数据参考 机械制造技术基础课程设计指导工件材料：HT150，=150MPa，硬度125-205HBW，选用砂型铸造。）工序1：钻2*20mm孔 1.加工要求：保证H9 机床：立式钻床Z525 刀具：18mm麻花钻、20mm铰刀2.计算切削用量（1）钻18mm孔 1）确定背吃刀量：ap=Z/2=9mm 2）进给量：查表4.123和表4.43，取进给量f=0.30mm/r 3）确定切削速度： 查4-123，取V=50m/min
10、由n=1000V/d，得n=884.19（r/min） 查表4.43，取n=960（r/min） 此时，实际切削速度V= nd/1000=54.29（m/min） 4）切削工时： 查表得：t=（Lw+L1+L）/fn L=dcotk/2=5.22mm，L1=23mm，Lw=14mm 带入公式得：t=0.074min（2）铰20mm孔 1）确定背吃刀量：ap=Z/2=1mm 2）进给量：查表4.132和表4.43，取进给量f=0.20mm/r 3）确定切削速度： 查4-132，取V=10m/min 由n=1000V/d，得n=159.15（r/min） 查表4.43，取n=140（r/min）
11、此时，实际切削速度V= nd/1000=8.80（m/min） 4）切削工时： 查表得：t=（Lw+L1+L）/fn L=dcotk/2=5.22mm，L1=23mm，Lw=14mm 带入公式得：t=1.235min工序2：粗铣A面 1.加工要求：保证粗糙度Ra6.3 机床：立式铣床X51 刀具：100面铣刀 2.计算切削用量 （1）粗铣A面 1)背吃刀量：ap=Z=1mm 2)进给量：f=0.20mm/z 3)计算铣削速度： 查表4.113，按d/z=100/6，f=0.20mm/z的条件选取v=109m/min 由n=1000V/d，得n=358.6（r/min），查表4.4 n=380r
12、/min 此时，实际切削速度V= nd/1000=119.3（m/min） 4)切削工时： 查表得：t=（L1+L2+L3）/fn L1=90mm，L2=29.48mm，L3=0mm 带入数据得：t=1.00min工序3：以A面为精基准粗铣50mm孔右端面 1)背吃刀量：ap=Z=1.5mm 2)进给量：f=0.15mm/z 3)计算铣削速度： 查表4.113，按d/z=100/6，f=0.15mm/z的条件选取v=123m/min 由n=1000V/d，得n=391.72（r/min），查表4.47 n=380r/min 此时，实际切削速度V= nd/1000=119.3（m/min） 4)切削工时： 查表得：t=（L1+L2+L3）/fn L1=64mm，L2=11.58mm，L3=0mm 带入数据得：t=0.63min工序4：以50mm孔右端面为精基准粗铣50mm孔左端面 1)背吃刀量：ap=Z=1.5mm 2)进给量：f=0.15mm/z 3)计算铣削速度： 查表4.113，按d/z=100/6，f=0.15mm/z的条件选 v=123m/min 由n=1000V/d
