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1、机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基 础课以及大部分专业课之后进行的 .这是我们在进行毕业设计之前对所 学各课程的一次深入的综合性的总复习 ,也是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。在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷热工艺工 程中，使用着大量的夹具。而机床夹具是在机床上用以准确、迅速地安 装工件或刀具，从而保证工件与刀具间正确相对位置的一种工艺装备。 一台结构相同、要求相同的机器，或者具有相同要求的机器零件，均可 以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定 条件下是最合理的。人们把合理工艺过程的有关内
2、容写成工艺文件的形 式，用以知道生产，这些工艺文件即称为工艺规程。经审定批准的工艺 规程是指导生产的重要文件，生产人员必须严格执行。在机床上加工工件是，为了保证加工精度，必须正确安置工件，使 其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称之为“定 位”。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的 正确位置，还必须对其施加一定的夹紧力，这一过程称之为“夹紧”。 定位和夹紧全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重 要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。目录一、 零件分析3二、 加工工艺设计4
3、1毛坯的选择2基准的选择3工件表面加工方法的选择4制定工艺路线5工艺方案的比较和分析6选择加工设备及工艺装备7确定切削用量及基本工时8填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡三、铣床夹具设计12结束语19参考文献20、零件分析.：7i .V. ?r；.?26.5腆4幼TfY.i.ri1：-),：B-B-.- -In：,i：”-:呱2BC-C11、零件的作用题目中的零件为转向拨叉，他是通过扳手扣住左端的方形块，将导 向杠杆装入6 mm的孔内，搬动扳手，控制杠杆在机器中的位置，调 整好位置后，用M10的螺母将其固定，同而能达到紧固的作用。2、零件的工艺分析该转向共有7处需要加工，根据加工表面之间的关
4、系，将其分为9 道工序进行加工。转向拨叉的6 mm与中心孔有平行度要求，18 mm 的加工表面的粗糙度要求为0.8,故需要磨削加工。工件的基准为中心 孔。经过以上的分析，我们可先选定粗基准，加工出中心孔，然后借助 专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。零件的具体 尺寸见设计任务书。二、 加工工艺设计1、 毛坯的选择零件材料是QT40-10。零件年产量是中批量，而且零件加工的轮廓尺 寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并 不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯 尺寸通过确定加工余量后再决定。2、基准的选择定位的选择是工艺规程设计中重
5、要的工作之一。定位选择得正确与 合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过 程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进 行。1) 粗基准的选择该零件的的定位基准是中心孔，故应该将021轴作为粗基准，对 轴的两个端面进行加工。2) 精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用中心孔定位。3、工件表面加工方法的选择本零件的加工面有个通孔、端面、攻丝等，材料为QT40-10。参考 机械制造工艺设计简明手册表 149、表 148，表 223 等，其 加工方法选择如下：(1) 左右端面：公差等级为IT6IT8,采用锪平一钻中心孔的加 工方法。(2) 6
6、mm内孔：公差等级为IT7IT8,表面粗糙度为R3.2，采 用钻孔一铰孔的加工方法。(3) 18 mm轴：公差等级为IT8IT9，表面粗糙度为R0.8，采用 粗车一精车一磨削的加工方法。(4) 边长为12 mm的方形块：公差等级IT7IT8,表面粗糙度为 R3.2，采用在车床尾座上加转头的加工方法。(5) M10螺纹孔：公差等级为IT8IT9,采用摇臂钻床钻孔并机动 攻丝的加工方法。4、制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度(尺寸精度、形状精度、位 置精度)和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确 定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量 使工序集中来
7、提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成 本。1) 工艺路线一工序I钻中心孔B3。工序II粗车18 mm的轴。工序III粗、精铳66mm孔的端面。工序W钻孔6 mm，长度为9.5 mm，掉头，钻令一个6 mm的孔。工序V粗、精铳直径为12 mm的方形块。工序可 粗车10 mm的轴。工序训攻M10的螺纹。工序训磨18 mm的轴。2) 工艺路线方案二工序I锪平轴的两个断面并钻中心孔。工序II粗、精铳6 mm孔的端面。工序III钻两个6 mm的孔。工序W扩两个6 mm的孔。工序V粗车18 mm的轴。工序可粗、精铳直径为12 mm的方形块工序训 粗车10 mm的轴，并攻M10的螺纹。工序训磨
8、18 mm的轴。3) 工艺路线方案三工序I锪平轴的两个断面并钻中心孔。工序II粗、精铳014 mm轴的端面。工序III钻、精铰两个06 mm的孔。工序W 粗、精车018 mm的轴，精车014 mm的退刀槽。工序V 车015mm和015mm的轴，并攻M10的螺纹。工序可精铳直径为12 mm的方形块。工序训磨018 mm的轴。工序训钳工去毛刺。工序IX检验入库。5、工艺方案的比较和分析上述三种工艺方案的特点在于：方案一，其中的第四步，他要求在 钻孔的时候换刀，这样不能保证两孔的同轴度，所以不能采用此方案； 方案二，他的第三个和第四个工序，在完成同一个加工时进行两次装夹， 也同样保证不了他的加工精度
9、；而方案三，他综合了一和二的优点，并 且舍弃一和二的缺点，这样就可以保证零件的加工要求。因此决定选择 方案三作为加工工艺路线比较合理。6、选择加工设备及工艺装备(1) 根据零件加工精度、轮廓尺寸和批量等因素，合理确定机床种类及规格。(2) 根据质量、效率和经济性选择夹具种类和数量。(3) 根据工件材料和切削用量以及生产率的要求，选择刀具，应注 意尽量选择标准刀具。(4) 根据批量及加工精度选择量具。由于生产类型为中批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辐以少 量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均 由人工完成。 选择机床A、工序II、可：是粗铳和精铳工序，因本零件外轮廓尺
10、寸不 大，精度要求不是很高，故选用X62W立式铳床；B、工序W、V :是粗车和精车，其回转半径不是很打，可 选用 CA6140 卧式车床；C、工序I、111：是钻孔工序，选用立式钻床加工，故选用Z535 摇臂钻床；D、工序训：是磨削18 mm的轴，故选用M115W磨床。 选择夹具 本零件除第一工序加工时需要三抓卡盘，其他各工序均需要独立设计专用夹具。 选择刀具A、锪平左右两端面时，锪刀选锥柄锪钻，其直径为22 mm。B、钻中心孔时，需要选择B3的中心孔钻头。C、钻18 mm轴时，选用车床进行车削，选用YT15外圆车刀。D、钻6 mm孔时，由于精度的要求，需要进行两次钻削，故选 用圆锥麻花钻，其
11、直径分别为为5.8 mm和6 mm。E、铳6 mm轴端面时，选用不重磨硬质合金刀片套式面铳刀，其 直径为 100 mm。F、铳15 mm方形轴时，选用不重磨硬质合金刀片套式面铳刀，其直径为 100 mm。G、磨 18 mm 轴端面时，选用 GP46ZR1A6P 350X40X127。H、车M10螺纹时，选用车床专用螺纹刀。 选择量具 本零件属大量生产，一般均采用量具，选择量具的方法有两种：一 是按计量器具的不确定度选择；二是按计量具的测量方法极限误差选 择。A、选择加工孔用量具，可选内径百分尺，选分度值为0.01mm。B、 选择加工槽用量具，可选用分度值为0.02mm,测量范围为 0150mm
12、 游标尺进行测量。C、选择加工螺纹用量具，可选用螺纹塞规，选分度值为0.01mm。7、确定切削用量及基本工时工序II：粗，精铳14mm端面。1）粗铳14mm端面af=0.15 mm/齿（表 3一29）v=0.45 m/s （27m/min）（表 332）采用高速钢镶齿三面刃铳刀，dw=100mm,齿数Z=8ns=1000v = 1000 x 045 =1.43 r/s （86 r/min）兀 dw3.14 x 100按机床选取 nw=1.58 r/s（95r/min）（表 4一17）所以实际切削速度为兀dn兀 xl75xlv= 1000 = 1000=0.55 m/s切削工时 ：（表 4一17
13、）l1 =100 mml2=2 mml=82 mmtm=1 +11 +12=196 snwf(3.3 min)2）精铳14mm端面af=0.15 mm/齿(表 3一29)v=0.45 m/s(27m/min)(表 3一32)采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=100mm,齿数Z=8ns=1000v = 1000x0=1.43 r/s (86 r/min)兀 dw3.14 x 100按机床选取 nw=1.58 r/s(95r/min)(表 417)所以实际切削速度为兀dn兀 x175x1v=-1000 = 1000 = 0.55 m/s切削工时（表 4一17）l1=100 mml =2 mm2l=8
14、2 mmtm=1 +11 +12 =196 s(3.3 min)nwf工序III：粗，精铳14mm端面。1)钻5.8 mm孑Lf=0.43mm/rX 0.75=0.639 mm/r(表 3一38)取 f=0.3 mm/r(表 45)v=0.25=0.25 m/sn=3.18 r/s(15 m/min)(191 r/min)54)按机床选取 n =3.33 r/s (200 r/min) w所以实际切削速度为v=0.26 m/s (6 m/min)(表 342)( 表 3(表 417)表 4 17)切削工时 ：l = 81 mml1=3 mml2=1 mmtm= (l+l+1 ) /n f= 81 + 3 +1 = 85.1 s (1.42 min) 12 w 3.33 X 0.32)扩孔至虧mmf=0.7 X 0.75 X 1.2=0.63 mm/r取 f=0.6 mm/rv=0.25X0.5=0.125m/s(7.5m/min)n =6.67 r/s(400 r/min)(表 45)w所以实际切削速度为v=0.126 m/s (7.58 m/min)表 71 )切削工时 ：l = 81 mml = 2 mml =1 mm12tm= (l+l+1 ) /n f= 81 + 3 +1 =21 s
