机械制造技术课程设计-摇杆零件加工工艺及镗φ230H7孔夹具设计.docx

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1、目录序言1设计总说明1设计任务和设计要求1一、对零件进行工艺分析3（一）零件的用途及结构分析3（二）分析零件的技术、工艺要求3二、毛坯的制造方式、简图4（一）确定毛坯的制造方式4（二）绘制毛坯简图4三、制定零件的机械加工工艺路线5（一）加工基准的选择5（三）表面加工方法的确定6（三）加工阶段的划分6（四）工序的集中与分散7（五）确定工艺路线7四、机械加工工序余量的确定,工序尺寸及工时的确定7（一）机械加工工序余量的确定7（二）工序尺寸及工时的确定9五、切削用量以及机床的确定24六、主要加工工序的确定及工序卡设计24七、夹具设计24（一）、设计要求24（二）、指定工序夹具设计的有关计算24（三）

2、定位误差分析25（四）夹具的调整及使用说明25八、课程设计总结27参考文献29序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。摇杆的加工工艺规程和链中230H7孔的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机

3、械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本设计选用摇杆来进行工艺编制与夹具设计，以说明书、绘图为主，设计手册与国家标准为附来进行详细说明。设计总说明我的设计课题是摇杆加工工艺规程及其链床夹具设计，依据任务书知需要设计一套夹具及相关工艺设计，在这里我选择了230H7孔的镶床夹具，

4、所采用的设备为卧式铳键床T611H。摇杆零件外形结构一般，生产批量为大批量，材料为ZG270500,由机械制造工艺设计简明手册（以后简称工艺简明手册）表1.3-1知，采用金属模机械砂型铸造。再结合典型零件工艺分析与加工编写工艺规程并计算各加工表面工时。设计任务和设计要求（一）设计任务L熟悉零件图，分析技术条件。2 .选择毛坯。3 .确定各加工表面的加工方法。4 .合理选择各工序的定位基准、计算定位误差。5 .拟定零件的机械加工工艺过程。6 .确定各工序的定位夹紧方案。7 .确定各加工表面的加工余量。8 .选定各工序所使用的加工设备。9 .确定各工序切削用量。10 .填写工艺卡、工序卡。11 .

5、设计指定工序的专用夹具判断切削力与作用位置并计算切削力。计算所需夹紧力。尽可能按1：1比例绘制夹具装配图。12 .编写设计说明书论述设计方案确立的理由和依据（包括工艺方案和夹具设计方案）整理各有关计算主要过程。总结设计结果的优缺点。（二）设计要求1 .理论联系实际，根据图纸的技术要求做相关的技术分析，提出设计的总体方案。2 .设计过程中要综合运用已学过的相关知识（如机械制图、力学、机械零件设计、金属材料及热处理、公差配合与技术测量、机械制造技术等课程），分析解决工艺设计及专用夹具设计问题，提高综合应用能力。3 .培养工艺设计及夹具机构设计的能力。一、对零件进行工艺分析（一）零件的用途及结构分析

6、题目所给的零件是摇杆，摇杆在银链四杆机构中，仅能在某一角度（小于180度）范围内摇摆的连架杆。（二）分析零件的技术、工艺要求侦术要求iBtfittXXf.J ltti*K-lU.rs图IT摇杆零件图1.摇杆450前端面,粗糙度Ra3. 2 jum2.摇杆中450后端面，粗糙度Ra6.3“3.摇杆中310前端面，粗糙度Ra6.3;?4 .摇杆310后端面，粗糙度Ra6.3“5 .摇杆中230H7孔，粗糙度Ra3.2jum6 .摇杆160H7孔，粗糙度Ra3.2pm7 .摇杆两内侧中310端面，粗糙度Ra3.2?8 .摇杆宽28键槽，粗糙度Ra3.2m摇杆230H7孔为基准,450前端面与基准A圆

7、跳动公差0.03；160H7孔与基准A的平行度公差0.05O二、毛坯的制造方式、简图（一）确定毛坯的制造方式摇杆零件材料为ZG270500,由机械制造工艺设计简明手册表1.31知，摇杆的毛坯制造方式为铸造。（二）绘制毛坯简图图2-1摇杆毛坯图零件图三、制定零件的机械加工工艺路线(一)加工基准的选择1 .粗基准的选择如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余

8、量较小的表面作粗基准。选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由粗基准选择原则及摇杆零件图知，选摇杆前端面、230H7毛坯孔及中1600H7毛坯孔为粗基准。2 .精基准的选择用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行

9、工序保证。为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由精基准选择原则及摇杆零件图知，以前端面、230H7孔和160H7孔作为定位精基准。（三）表面加工方法的确定机械制造工艺设计简明手册表1 .摇杆中450前端面，采用铳削加工，粗糙度Ra3.2三,1.4- 8知，两步铳削即粗铳一一半精铳方可满足其精度要求。2.摇杆中450后端面，采用铳削加工,粗糙度机械制造工艺设计简明手册表1.5- 8知，一步铳削即可满足其精度要求。3.摇杆310前端面,采用铳削加工,粗糙度Ra6.3 /.an

10、,机械制造工艺设计简明手册表1.6- 8知，一步铳削即可满足其精度要求。4.摇杆310后端面，采用铳削加工,粗糙度机械制造工艺设计简明手册表1.7- 8知，一步铳削即可满足其精度要求。查机械制造工艺设计简明手册表5.摇杆中230H7孔，采用镇削加工，粗糙度Ra3.2j,1.8- 8知，三步链削即粗像一一半精锋一一精锤方可满足其精度要求。6 .摇杆中160H7孔，采用链削加工，粗糙度Ra3.2”72,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，三步链削即粗停一一半精镶一一精镶方可满足其精度要求。7 .摇杆两内侧中310端面，采用铳削加工，粗糙度Ra3.2初，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知

11、，两步铳削即粗铳一一半精铳方可满足其精度要求。8 .摇杆宽28键槽，采用插削加工，粗糙度Ra3.27,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步插削即可满足其精度要求。（三）加工阶段的划分按加工的精度高低，加工阶段一般可分为三个阶段：1 .粗加工阶段主要加工方法有：粗车、粗铳、粗刨、粗链。2 .半精加工阶段主要加工方法有：半精车精车、半精铳精铳、半精刨精刨、半精链精链和扩孔钱孔。3 .精加工阶段主要加工方法是各种类型的磨削，也有宽刃精刨、浮动链和刮削在不同的加工阶段不仅所选择的机床、切削用量不同，而且所使用的夹具、刀具、检具的精度也是不同的。从粗加工到精加工，机床、夹具、刀具、检具的精度由

12、低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低至高进行变化。因此，在不同的加工阶段应选择合适的加工设备。（四）工序的集中与分散1 .工序集中按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。最大限度的工序集中，就是在一道工序内完成工件所有表面的加工。2 .工序分散按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些。最大限度的工序分散就是每个工序只包括一个简单工步。（五）确定工艺路线工序01：金属模机械砂型铸造工序02：退火工序03：粗铳310后端面；粗铳450后端面；达图纸要求，Ra6.3m,Ra3.2m工序04：粗铳中3

13、10前端面；粗铳中450前端面；半精铳中450前端面；达图纸要求，Ra6.3ti,Ra3.24m工序05：粗镇中222孔至227；半精镣227孔至6229；精镣229孔至中230H7,倒角C5；达图纸要求,Ra3.2m工序06：粗镶中152孔至中157；半精镇中157孔至159；精镶中159孔至中160H7,倒角C3；达图纸要求，Ra3.2m工序07：插宽28槽；达图纸要求，Ra6.3m工序08：粗铳两内侧中310端面；半精铳两内侧中310端面；达图纸要求，Ra3.2m工序09：去毛刺工序10：清洗工序11：终检四、机械加工工序余量的确定,工序尺寸及工时的确定（一）机械加工工序余量的确定摇杆材

14、料为ZG270-500,由机械制造工艺设计简明手册表1.3-1知，铸造毛坯精度等级CT9,加工余量等级MA-G,再查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4可确定各加工表面单边余量，现分述如下：1 .摇杆中450前端面的加工余量摇杆中450前端面单边加工余量6.0mm,粗糙度Ra3.2,由机械制造工艺设计简明手册表1.4- 8知，两步铳削即粗铳一一半精铳方可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm半精铳单边余量Z= 1.0mm2 .摇杆中450后端面的加工余量摇杆中450后端面单边加工余量6.0mm,粗糙度Ra6.3,机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铳削即可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=3.0mm3.摇杆中310前端面的加工余量摇杆中310前端面单边加工余量6.0mm,粗糙度Ra6.3,机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铳削即可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=3.0mm4.摇杆中310后端面的加工余量摇杆中310后端面单边加工余量6.0mm,粗糙度Ra6.3,机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铳削即可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=3.0mm5.摇杆230H7孔的加工余量摇杆230H7孔单边加工余量4.0mm,粗