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1、1机械制造技术基础课程设计说明书设 计 题 目 ： 操 纵 手 柄 及 相 关 工 序 夹具 的 设 计设 计 者 ： 班 级 ： 机 械 0802学 号 ：指 导 老 师 ： 江南大学2011/7/12目录设计任务书一、序言二、零件分析2.1 零件的生产纲领与生产类型2.2 零件的作用2.3 零件的加工工艺分析三、毛坯成形工艺方案设计3.1 确定毛坯的成形方法 3.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差3.3 确定毛坯的热处理方式 四、机械加工工艺规程工艺4.1 基准的选择4.1.1 粗基准的选择 4.1.2 精基准的选择4.2 确定加工余量及工序尺寸4.3 制订工艺路线 4.4 确定切屑用量
2、及基本工时五、夹具方案设计5.1 确定定位方案5.2 计算切削力和夹紧力5.3 定位误差计算六、总结心得七、参考文献3设计任务书设计设计题目：设计“操纵手柄”零件机械加工工艺规程（大批量）设计要求：1、未注圆角 R232、去毛刺3、材料 45 钢全套图纸，加设计内容：1、熟悉零件图，2、绘制零件图 1 张，3、绘制毛坯图 1 张，4、编写工艺过程卡 1 张和工序卡片 2 张，5.、夹具设计装配图 1 张，6、主要零件图 1 张，7、课程设计说明书 1 份。一、 序言设计是在我们学完了大学全部基础课程、技术基础课程以及全部专业课4之后进行的。这是对我们各课程的一次深入的综合性的总复习，也是我们在
3、走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。本设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程。详细讨论操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结操纵手柄的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对操纵手柄零件的主要技术要求，设计先端面用的铣床夹具。 本着力求与生产实际相结合的指导思想，本次毕业设计达到了综合运用基本理论知识，解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师
4、给予指教。 二 零件分析2.1 零件的生产纲型领及生产类 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。在毕业设计题目中，操纵手柄的生产纲领为 5000 件/年。生。产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。操纵手柄轮廓尺寸小，属于轻型零件。因此，按生产纲领与生产类型的关系确定，该零件的生产类型属于中批生产。 2.2 零件的作用 课程设计题目给定的零件是车床操纵手柄，属于板块类零件，是机床操纵杆上的一个零件，该零件的功用是传递扭矩。工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置，从而使机床主轴正转、反转或停止转动。 2.3 零件的加工工艺分析 该零件主要有平面、孔和键槽，是一个形状
5、比较简单的零件。 以工件的上下表面为中心加工孔和槽。钻 10 的孔，钻 12H8 的孔，铣16mm8mm 的槽。 以 18 mm 外圆为中心加工 24 表面和孔，钻 9H7 ，钻 16H7 的孔。 5有以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。三、毛坯成形工艺方案设计3.1 确定毛坯的成形方法 操纵手柄是一种常用的传动件，要求具有一定的强度。零件材料采用 45钢。由于零件成批生产，轮廓尺寸不大，形状也不复杂，考虑到其运用场合，选择毛坯为锻造成型。并且该零件年产量为 5000 件/ 年，采用模锻比较合适，故可采用模锻成形。此外
6、应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。 3.2 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差参考金属加工工艺及工装设计 ，钢质模锻件的公差及机械加工余量按GB/T 12362-2003 确定。要确定毛坯的尺寸公差及加工余量，应先确定如下各项因素。此处参考书金属加工工艺及工装设计（1） 24 外圆的毛坯余量由表 2-10 得双边余量 41mm，取单边 3.5mm，毛坯尺寸 mm，13（2） 24 外圆端面的毛坯余量由表 2-10 得单边 41mm，取 3.5mm，毛坯尺寸mm，1.5078（3） D 两端面及螺纹孔端面的毛坯余量由表 2-20 得双边余量 mm，取单
7、1.5边 3.5mm，毛坯尺寸分别为 mm 和 mm。1.521.58（4） 所有孔的毛坯尺寸均为实心。3.3 确定毛坯的热处理方式 钢质齿轮毛坯经锻造后应安排正火，以消除残余的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重结晶得到细化、均匀的组织，从而改善加工性。四 机械加工工艺规程设计64.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。 4.1.1 粗基准的选择 18 的外表面不需要加工，选择为粗基准加工 24 外圆，选择 20 外圆面作为粗基准，加工尺寸为 1
8、8 的端面。4.1.2 精基准的选择 主要考虑的是基准的中和问题。当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。选择 24 外圆中心线和端面以及 D 面作为精基准 。 4.2 确定机械加工方法和余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下： 1. 12 mm 的孔： 毛坯为实心，而 12 mm 的孔的精度为 H8，Ra=6.3um（参考机械制造技术基础课程设计指南计表（5-30，5-15） ，确定工序尺寸及余量：钻孔： mm， 0.2715铰孔：12H8 mm， 2Z=0.5mm。 2.10mm 的孔：毛坯为实心，Ra=6.3um 参照机械制造技
9、术基础课程设计指南计 （5-15） ，确定工序尺寸及余量： 钻孔： mm； 0.295铰孔：10mm，2Z = 0.5mm 。 3.9 mm 的孔：毛坯为实心，而 9 mm 的孔的精度为 H12，Ra=12.5um（参考机械制造技术基础课程设计指南计5-15） ，确定工序尺寸及余量： 7钻孔：9 mm4.16mm 的孔 毛坯为 9 mm 孔，而 16 mm 的孔的精度为 H11，Ra=6.3um （参考机械制造技术基础课程设计指南计表 5-15,5-30） ，确定工序尺寸及余量：扩孔： mm， 2Z=6.5mm； 0.185铰孔： mm， 2Z=0.5mm。 .2065.车外圆端面： 根据端面
10、的精度要求 Ra=12.5um，参照机械制造技术基础课程设计指南计（5-38 ） ，确定工序尺寸及余量： 粗车：保证 mm 尺寸，Z=3.5mm 1750.26.车 24mm 外圆面 根据外圆面的精度 h9，Ra=12.5um 要求，参照机械制造技术基础课程设计指南计 （5-32,5-33 ） ，确定工序尺寸及余量： 粗车： mm0.1325半精车： mm， 2Z=1mm0.847. 铣 16X8mm 键槽： 根据槽的精度 Ra=6.3um 要求，参照机械制造技术基础课程设计指南计 （5-40） ，确定工序尺寸及余量： 粗铣 15X7mm 槽； 半精铣 16X8mm 槽。 8.铣 D 两端面厚
11、度 18 mm：根据铣面的精度 Ra=6.3um 要求，参照机械制造技术基础课程设计指南计（5-49 ） ，确定工序尺寸及余量： 粗铣： 保证厚度 mm，0.12半精铣： 保证厚度 18mm， 2Z=2mm9.铣螺纹的端面：根据铣面的精度 Ra=6.3um 要求，参照机械制造技术基础课程设计指南计（5-49 ， ） ，确定工序尺寸及余量：8粗铣： 螺纹的端面厚度到 16mm半精铣： 螺纹的端面厚度到 15mm10.在 18mm 圆上铣扁槽 11.5H10mm：根据槽的精度 Ra=6.3um 要求，参照机械制造技术基础课程设计指南计 （5-40,5-16） ，确定工序尺寸及余量： 粗铣： 保证扁
12、槽厚度 mm0.153半精铣： 保证扁槽厚度 11.5H10mm4.3 制订工艺路线 工序号 工名序称 工 序 内 容00 车 粗车大端面，粗车外圆 24，半精车外圆 24，倒角 3X45，4X45，钻孔 9，铰孔至 16，扩孔 9 至 15.8，铰孔15.8 至 16，倒角 0.5 X4505 铣 粗铣 D 两端面至 18，半精铣 D 两端面至 18， 06 铣 在 18 外圆上粗铣长 28 平面，半精铣长 28 平面10 铣 粗铣螺纹圆端面至 15，半精铣螺纹圆端面至 15，15 钻 钻孔 11.8，钻孔 10，铰孔 12，倒角 0.5X45，铰孔 10，倒角 1X4520 铣 粗铣铣键槽
13、 16X8，半精铣键槽 16X825 钻 5，倒角 0.5 X4530 攻丝 对 5 的孔进行攻丝 M6X1-335 去毛刺 去毛刺40 清洗 清洗45 终检 终检入库 4.4 确定切削用量及基本工时以工序 05：铣两端面作为计算的例子91)加工条件工件材料：45 钢, =670MPa，锻件。b加工要求：粗铣 D 两端面加工余量 2.5mm。机床、刀具：X51 立式铣床、硬质合金立铣刀。表 5-101 选择铣刀的尺寸铣刀直径 ，L=72，Z=4。已知铣削宽度 ，铣削深度10dm 2.5eam18mpa确定每齿进给量 fz。根据表 5-74，X51 型卧式铣床的功率为 4.5kw，工艺系统刚性为
14、中等，查得每齿进给量 ，取 。0.3.zf0.3zf选择铣刀磨钝标准及耐用度。根据表 5-149，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.2mm，直径 d=10mm，耐用度 T=60min。确定切削速度和工作台每分钟进给量 。根据表 2-17 中公式计算：zMf式中 ， ， ， ，vqvxyupmpzeCdvkTaf21.5vC0.4vq.1vx0.5vy.vu， ，T=60min， ， ， ，0.1v.38pam.3/zfz2.eam， ，4zd1.0vk.450.3.10.0.127.4/in68v79/min5nr根据 X51 转速表，选择 ，实际切削速度 ，工作台每4/ir0.256/vms分钟
15、进给量为 0.367.2/inzMf根据表 5-72， ，实际5/inz 35.14/60zf z校验机床功率。根据表 2-18 计算公式，10cFvPFFcxyupzecqwCafkdn式中 ， ， ， ， ， ，19F1.0Fx.75Fy0.8FuFw0.73Fq， ， ， ， ，2.5pam0.45/zfz8eam4z1dm1ck1010.75.8.3924416079cFN0.5/vms67.10.78PckWX62 铣床功率为 4.5KW，符合要求，可以采用。 0.145/zfmz35/inzMf49/inr0.129/vs2)计算基本工时mm18L60315zmMTsf3)辅助工时根据书金属加工工艺及工装设计由表 4-106 可查得：辅助工时大约为 T=100s工序 1 钻 mm 孔。以零件的 18mm 外圆柱面为主要的定位粗基准，12.06以孔 10mm 为辅助基准。钻 15 孔，采用高速钢钻头,查机械制造技术基础课程设计表 5-64，f=0.310.37mm/r,由于 l/d710,故系数为 0.
