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1、成绩 机械制造专业课程设计说明书 设计题目：设计方刀架机械加工工艺规程及钻床夹具 设 计 者 班 级 学 号 指导教师 机械制造专业课程设计任务书题目：设计方刀架机械加工工艺规程及钻床夹具内容：（1）零件图 l张（2）毛坯图 l张（3）机械加工工艺规程卡片 1套（4）钻床夹具装配图 1张（5）课程设计说明书 1份原始资料： 拨叉零件图1张生产纲领为8000台年(每台一件)每日l班。指 导 教 师 系、部、室主任 目 录绪 论I第1章 零件分析11.1 零件的作用11.2 零件的工艺分析11.2.1 零件图样分析11.2.2 工艺分析11.3 确定零件的生产类型2第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图2
2、2.1 选择毛坯22.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量22.2.1 公差等级22.2.2 锻件重量22.2.3 锻件复杂系数22.2.4 锻件材质系数32.2.5 锻件分模线形状32.2.6零件表面粗糙度32.3 绘制方刀架锻造毛坯简图3第3章 工艺规程设计33.1 定位基准的选择33.1.1精基准的选择33.1.2 粗基准的选择43.2 拟订工艺路线43.2.1 表面加工方法的确定43.2.2 加工阶段的划分53.2.3 工序的集中与分散53.2.4 工序顺序的安排53.3 加工设备及工艺装备的选用63.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定83.4.1 工序6铣和工序14磨83.4.2 工
3、序15钻铰812-6H螺纹孔83.4.3 工序16钻铰孔83.4.4 工序17钻粗精铰孔攻螺纹M12-6H83.5 切削用量的计算83.5.1 工序4粗车83.5.2 工序5103.5.3工序6 铣四侧面113.5.4工序7铣四侧面环槽123.5.5 工序8精铣C面和工序9倒八条边角123.5.6 工序11车孔和端面环槽及倒角133.5.7工序12和工序13磨端面143.5.8工序14磨四侧面保证153.5.9工序15钻8M17-6H螺纹孔153.5.10工序16钻铰孔163.5.11 工序17173.6时间定额计算183.6.1工序4各工步工时计算183.6.2 工序5粗车左端面193.6.
4、3 工序6铣四侧面193.6.4 工序7铣四侧面环槽193.6.5 工序8精铣槽C面203.6.6 工序11车203.6.7 工序12磨右端面213.6.8 工序13 磨右端面213.6.9 工序14 磨四侧面保证213.6.10 工序15钻8M126H 螺纹孔223.6.11 工序16钻22第4章 专用钻床夹具设计234.1 夹具设计任务234.1.1 定位基准的选择234.1.2 切削力与夹紧力的计算234.1.3 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计244.1.4 夹具使用说明254.1.5 结构特点25第五章 结束语25参 考 文 献27绪 论机械制造加工工艺与机床夹具设计是在学完了大学的全
5、部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的一次理论联系实际的综合运用，进而使对机械有了进一步的认识，为以后的工作打下基础。它是主要是对零件的加工工艺和对零件的某几个工序加工进行专用夹具的设计，从零件的工艺来说，它主要是分析零件在进行加工时应注意什么问题，采用什么方法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率。就专用夹具而言，好的夹具设计可以提高产品生产率、精度、降低成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。通过这次设计，培养了编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，这也是在进行毕业之前对所学课程进行的最后一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实
6、际的训练。因此，它在我们的大学生活中占有十分重要的地位。 就个人而言，希望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，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，还望老师给以指导。第1章 零件分析1.1 零件的作用方刀架是车床溜板箱中的一个主要零件。方刀架位于溜板箱上的小托板上用来安装刀具，小托板又固定在转盘上面，通过转盘的转动来带动方刀架的转动从而改变刀具的方向和进刀的角度。以便加工出不同的工件外形满足生产的需要。1.2 零件的工艺分析1.2.1 零件图样分析由零件图可知，其材料为45钢。该材料具有足
7、够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲载荷作用的工作条件。（1） 孔对基准B的位置度要求为。（2） 图中左端（方刀架底面）平面度公差为。（3） 图中左端对基准B的垂直度要求为。（4） C表面热处理4045HRC.（5） 材料为45钢。1.2.2 工艺分析（1） 该零件为车床用方刀架，中建周围槽用于装夹车刀，其C面直接与车刀接触，所以要求有一定的硬度。因此表面淬火4045HRC.（2） 该零件左端面与车床托板面结合，并可以转动。孔用于刀架定位时使用，以保证刀架与主轴的位置，其精度直接影响机床的精度。（3） 该零件在加工中多次装夹，均以孔及右端面定位，保证了加工基准的统一从而保证了工件的加工
8、精度。（4） 零件中四个侧面和左右两端面均有较高的精度要求，因此在工序中安排磨削以保证定位时的精度。1.3 确定零件的生产类型依设计题目知：产品的年产量为8000台年，每台产品中该零件数量为1件台；结合生产实际，备品率%和废品率%分别取3%和0.5%，零件年产量为：N=8000台年1件台(1+3%)(1+0.5%)=8281.2件年方刀架为轻型零件，查机械制造工艺设计简明手册表1.12机械加工零件生产类型划分知，该方刀架的生产类型为大量生产。第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图 2.1 选择毛坯由于该方刀架为45钢，在工作过程中要承受冲击载荷，为增强方刀架的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件
9、。该方刀架的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量2.2.1 公差等级 由方刀架的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2.2.2 锻件重量 由毛坯图上基本尺寸估算机械加工前方刀架件锻件毛坯的重量为11kg。2.2.3 锻件复杂系数对方刀架零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，即 ，该方刀架锻件的形状复杂系数为：=6kg(135mm135mm82mm7.810-6kgmm3)1112.70.899由于0.899介于0.63和1之间，故该方刀架的形状复杂系数属S1级。 2.2.
10、4 锻件材质系数 由于该方刀架材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。2.2.5 锻件分模线形状 根据该方刀架件的形位特点，选择零件高度方向的对称平面为分模面，属平直分模线。2.2.6零件表面粗糙度 由零件图可知，该方刀架各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m。根据上述诸因素，可查机械制造工艺设计简明手册表2.213锻件内外表面加工余量，确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表2.1中。表2.1 方刀架机械加工余量及锻造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm机械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm上下表面2.03.0 （取2.5）3.2 ()
11、四周侧面2.03.0 （取2.5）2.5 ()2.3 绘制方刀架锻造毛坯简图 由表2.1所得结果，绘制毛坯简图如附图1方刀架毛坯图所示。第3章 工艺规程设计3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1精基准的选择孔的轴线是方刀架四侧面和环槽的设计基准，右端面是孔M126H的设计基准，选用的轴线和方刀架头左右端面作精基准定位加工方刀架四侧面和四周环槽，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。3.1.2 粗基准的选择选择方刀架的四个侧面为粗基准加工孔和右端面可以为后续工序准备好精基准。3.2 拟订工艺路线工艺路线的拟订是制
12、订工艺规程的总体布局，包括：确定加工方法，划分加工阶段，决定工序的集中与分散，加工顺序的安排，以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上，提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。3.2.1 表面加工方法的确定根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查机械制造工艺设计简明手册 确定方刀架零件各表面的加工方法，如表3.1所示。表3.1 方刀架零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等级表面粗糙度加工方
13、案左右两端面IT12Ra1.6m车磨四侧面IT10Ra1.6m铣粗磨精磨四周环槽IT12Ra2.5m铣C面Ra3.2 m粗铣精铣37环槽250.1mmIT11Ra25 m车36孔IT8Ra25 m钻扩25孔IT7Ra25 m钻车415孔IT7Ra25 m钻粗铰精铰攻螺纹8M12孔M12-6HIT7Ra25 m钻攻螺纹左端面环槽10367IT12Ra25 m车M12孔IT6Ra25 m钻粗铰精铰攻螺纹3.2.2 加工阶段的划分该方刀架加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（方刀架右端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣方刀架头四周侧面、方刀架的四周环槽和倒角。在半精加工阶段，完成方刀架C面的精铣加工和四侧面的磨削加工保证各表面的垂直度和平面度。最后进行各孔的钻、铰和螺纹的加工。3.2.3 工序的集中与分散选用工序集中原则安排方刀架的加工工序。该方刀架的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于
