1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計ii 遼寧工程技術(shù)大學(xué)機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計題 目：頂尖體加工工藝規(guī)程及銑上表面專用夾具設(shè)計 班級：機械08-5 姓名： 指導(dǎo)教師：魏永樂 完成日期：2011.6.27 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計12一、設(shè)計題目設(shè)計頂尖體加工工藝規(guī)程及銑上表面專用夾具設(shè)計二、原始資料(1)被加工零件的零件圖 1張(2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)）三、上交材料1繪制零件圖 1張2毛坯圖 1張3編制機械加工工藝過程綜合卡片 1張4編制機械加工工藝卡片（僅編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機械加工工藝卡片） 1張5繪制夾具裝配圖（a0或a1） 1張6繪制夾具中1個零件圖

2、（a1或a2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張7編寫課程設(shè)計說明書（約5000-8000字）。 1份四、進度安排本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成。1第l2天查資料，熟悉題目階段。2第37天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計并編制出零件的機械加工工藝卡片。3第810天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設(shè)計的下一步）。4第1113天，完成夾具總裝圖的繪制。5第1415天，零件圖的繪制。6第1618天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。7第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。8第2021天，答

3、辯五、指導(dǎo)教師評語該生設(shè)計的過程中表現(xiàn) ，設(shè)計內(nèi)容反映的基本概念及計算 ，設(shè)計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰寫 成 績： 指導(dǎo)教師日期摘要機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們?nèi)繉W(xué)完大學(xué)的機械制造基礎(chǔ)課程以及部分專業(yè)課之后進行的。這是我們大學(xué)中進行的又一次的課程設(shè)計，它要求學(xué)生全面綜合地運用本課程及有關(guān)理論實踐知識進行工藝規(guī)程卡、工序卡、夾具設(shè)計，為以后做好畢業(yè)設(shè)計進行一次預(yù)備訓(xùn)練。這次設(shè)計的是頂尖體，有零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件，我們必須了解重要的畫圖軟件，如cad，caxa等，題目所給的零件是頂尖體。了解了頂尖體的作

4、用，參照指導(dǎo)書上根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。然后我們再根據(jù)定位基準先確定精基準，后確定粗基準，最后擬定頂尖體的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。abstract machinery manufacturing foundation course design is we learned of the university machinery manufacturing base course, technology basic course and much of the professional class after. this is

5、 our university in the second course design, each class of graduation design, the design has a lot of help ，this design is the top body parts, a figure, blank figure, each a assembly drawings, machining process card and fixture design and the corresponding process to process card each one. first we

6、must be familiar with the parts, we must understand the important drawing software, such as cad, caxa etc. the topic is the top body parts. understand the role of the top body, according to the guiding book of the nature of the parts and parts according to figure on the end of the roughness of blank

7、 size and determined mechanical machining allowance. and then well according to the locating datum determine first pure benchmark, made after the thick benchmark, the last of the top body process worked for the road map, the clamping fixture, draw the assembly drawing.目 錄1、頂尖體的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1、頂尖體的用

8、途11.2、頂尖體的技術(shù)要求：21.3、審查頂尖體的工藝性21.4、確定頂尖體的生產(chǎn)類型22、確定毛胚、繪制毛胚簡圖32.1選擇毛胚32.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量32.2.1公差等級32.2.2頂尖體鑄造毛坯尺寸工差及加工余量42.2.3繪制頂尖體毛坯簡圖43、擬定頂尖體工藝路線43.1、定位基準的選擇43.1.1精基準的選擇43.1.2粗基準的選擇53.2 、表面加工方法的確定53.3、加工階段的劃分53.4、工序的集中與分散63.5、工序順序的安排63.5.1機械加工工序63.5.2熱處理工序63.5.3輔助工序63.6、確定工藝路線64、加工余量、工序尺寸和工差的確定85.夾具

9、設(shè)計85.2設(shè)計思想95.3夾具設(shè)計95.3.1定位分析95.3.2切削力及夾緊力的計算105.3.3夾具操作說明106. 體會與展望10參考文獻121、頂尖體的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1、頂尖體的用途1零件的作用本設(shè)計題目所給的零件是頂尖體，將25孔與頂尖體研配，主要作用是固定頂尖。將頂尖體安裝在機床的尾體部分，圓柱體形部分有一個25的孔，頂尖穿過25的孔，將螺釘擰緊，這樣就將頂尖固定，再利用頂尖完成對加工零件的固定。2零件的工藝分析該零件為頂尖支架，安裝頂尖，形狀一般，精度要求并不高，零件的主要技術(shù)要求分析如下：（參閱附圖1）由零件圖可知，零件的孔、頂尖兩個側(cè)面及頂尖體的頂面有粗糙度要

10、求，其余的表面精度要求并不高，也就是說其余的表面不需要加工，只需按照鑄造時的精度即可。階梯底座底面的精度為ra6.3，內(nèi)孔的精度要求為ra3.2，頂尖體在工作時，靜力平衡。1.2、頂尖體的技術(shù)要求：該頂尖體的各項技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等級表面粗糙度(um)形位公差(mm)上端面40x106it72.525孔250+0.05it73.25孔5it83.2m12螺紋孔12it72.5頂尖體下端面106*28it102.5頂尖體的兩側(cè)面60*106it103.21.3、審查頂尖體的工藝性該頂尖體結(jié)構(gòu)簡單，形狀普通，屬一般的尾座類零件。主要加工25中鉆5孔，要求其粗糙度

11、為3.2，其次就是；上端面106*4025和12.5孔通過專用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要求。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。1.4、確定頂尖體的生產(chǎn)類型 已知此頂尖體零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，此零件不足15kg，屬于輕型零件，查指導(dǎo)書第3頁表1-4，可確定該頂尖體生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主， 采用專用工裝。2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖2.1選擇毛胚零件材料為ht200，考慮零件在機床運行過程中所受沖

12、擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇木摸機械砂型鑄件毛坯。根據(jù)表2-1 大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級，選用鑄件尺寸公差等級為ct10。這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。2.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機械加工余量。由表2-3 鑄件尺寸公差，得尺寸公差3.6mm，四舍五入，決定選用尺寸公差4mm。由表2-4 要求的鑄件機械加工余量，加工余量等級選擇f，機械加工余量選擇1.5mm。2.2.1公差等級由頂尖體的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為ct=10。2.2.2頂尖體鑄造毛坯尺寸工

13、差及加工余量項目機械加工余量/mm尺寸公差/mm毛坯尺寸/mm備注上下端面1.53.61061.8前后端面1.53.6661.8左右端面13.2401.62.2.3繪制頂尖體毛坯簡圖3、擬定頂尖體工藝路線3.1、定位基準的選擇3.1.1精基準的選擇按照精基準的選擇原則，減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝夾方便。根據(jù)零件圖所示，故應(yīng)選下表面為精基準，以此加工頂尖體上表面以及其它表面。3.1.2粗基準的選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)工序提供精基準。為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面作粗基準。則選擇下表面為粗基準。3.2 、表

14、面加工方法的確定 根據(jù)頂尖體零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級表面粗糙度ra/um加工方案106*40上端面it72.5粗銑-精銑25孔it73.2鉆-粗擴-精鉸5孔it83.2鉆-擴孔-精鉸頂尖體的兩側(cè)面it103.2粗銑-精銑頂尖體的下端面兩側(cè)it102.5粗銑m12螺紋孔it72.5鉆-粗擴-精鉸3.3、加工階段的劃分該頂尖體加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、精加工兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗銑頂尖體上端面。在精加工階段，完成頂尖

15、體左右端面的精銑加工和25孔的鉆-粗擴-精鉸加工及5孔等其他孔的加工。3.4、工序的集中與分散選用工序集中原則安排頂尖體的加工工序。該頂尖體的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助 時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工頂尖體的各個要求加工的端面，再加工25孔。3.5.2熱處理工序鑄

16、造成型后，對鑄件進行退火處理，可消除鑄造后產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，提高材料的綜合力學(xué)性能。該頂尖體在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應(yīng)力，故采用退火處理即可滿足零件的加工要求。3.5.3輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該頂尖體工序的安排順序為：在熱處理基準加工粗加工精加工。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了頂尖體的工藝路線工序號工 序 內(nèi) 容設(shè) 備工 藝 裝 備1粗銑出上表面并精銑臥式銑床x60圓柱銑刀、游標卡尺、專用夾具2以上表面為基準銑削左右兩個端面。臥式銑床x60圓柱銑刀、游標卡尺、專用夾具3以上表面為基準銑出下表面及其兩個臺

17、階面,距離下表面6mm、距離前后表面各6mm。臥式銑床x60圓柱銑刀、游標卡尺、專用夾具4前后面互為基準加工，保證前后厚度為40mm。臥式銑床x60圓柱銑刀、游標卡尺、專用夾具5加工左下方45斜面。臥式銑床x60圓柱銑刀、游標卡尺、專用夾具6以銑削過的上表面為基準，鉆削出直徑25mm、軸線距離上表面為9mm的孔。z550鉆床麻花鉆 、擴孔鉆、游標卡尺、專用夾具7以鉆削過的孔軸線為基準，加工m12的螺紋孔。z550鉆床麻花鉆 、絲錐、游標卡尺、專用夾具8以銑削過的直徑25的孔的下母線為基準，鉆削出直徑為5深度為6的盲孔z550鉆床麻花鉆 、游標卡尺、專用夾具9以下臺階面為基準加工出直徑為12.5

18、的兩個通孔z550鉆床麻花鉆 、游標卡尺、專用夾具10以上表面為基準加工距離左端面12mm的直徑為12mm的螺紋孔，再擴孔至13mm且深度至其一半z550鉆床麻花鉆 、絲錐、擴孔鉆、游標卡尺、專用夾具11鉆三個直徑為3mm的通孔z550鉆床麻花鉆 、游標卡尺、專用夾具12去毛刺鉗工臺平銼13清洗清洗機14終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定所要銑削的上表面的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-35 平面粗加工加工余量可查得，其加工余量為4mm。查表1-19銑床加工的經(jīng)濟精度可查得，平面度為0.02mm、加工面對基面的平行度為0.03mm、加工面相互間的垂直度為0.

19、02/100mm。5.夾具設(shè)計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。5.1提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；六點定位原理。（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊工件。（3）設(shè)計的夾具怎樣排削；（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。5.2設(shè)計思想為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度

20、，需要設(shè)計專用夾具，我主要設(shè)計主視圖銑削上表面的夾具。本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，面精度不是主要考慮的問題。本夾具主要用來對上表面進行加工，其表面粗糙度ra2.5，銑可以滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。5.3夾具設(shè)計5.3.1定位分析（1）定位基準的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。故銑削上表面時，采用頂尖體底面作為定位基準。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為三個支承釘，因為該定位元件的工序基準為上表面，而

21、定位基準是下表面，所以存在基準不重合位差b=td=0.03。假定定位基準面比較平整光滑，則不會產(chǎn)生基準位移誤差，及j=0。于是定位誤差為0.03mm。5.3.2切削力及夾緊力的計算銑削力：查機床夾具設(shè)計手冊p70表3-6，得銑削力計算公式： =2795x3x22.4x36.86 x 0.001=6923n =1940x3x16x36.86 x0.001 =3432n =2880x3x8x36.86=2548n=6923n+0.1 x (3432+2548) n=7521 n夾緊力：手動。 根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。5.3.3夾具操作說明采用手動螺旋快速夾緊機構(gòu)夾緊工件

22、。定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實現(xiàn)工件定位。6. 體會與展望通過這次機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計，我經(jīng)歷了一次完整的將二維圖紙上的圖形曲線化為在國家工業(yè)生產(chǎn)中可以使用的真正零件的設(shè)計過程。也是我們學(xué)完機械制造技術(shù)基礎(chǔ)后的綜合應(yīng)用，通過這事設(shè)計，使我較全面的了解我我們?nèi)绾芜M行設(shè)計，以及設(shè)計步驟要有序，不能盲目的進行。該課程設(shè)計所涉及的問題是一個機械專業(yè)的大學(xué)生所必須掌握的，使我們脫離了紙上談兵。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型