1、目錄1第1幸引言2第2幸零件分析3零件的作用3零件的工藝分析3第3幸工藝規(guī)程設計4確定毛坯的制造形式4毛坯的設計4選擇定位基準5精基準的選擇5粗基準的選擇6制定工藝路線7工藝路線7第4幸 確定切削用量及基本工時9第5幸夾具設計17設計夾具的目的17本課題夾具設計17問題的提出17定位基準的選擇17切削力及夾緊力計算18定位誤差分析19夾具設計及操作簡要說明19設計小結20參考文獻21隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工 藝正向著高質量、高生產率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng) 的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的 型

2、面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零 件和形狀復雜的零件加工的生產率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的 迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個 新的階段。"工欲善其事，必先利其器。”工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術與機械制 造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不 斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質量、生產率和產品 成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是 重要的工藝裝備。底座的加工工藝規(guī)程及其銃側面的夾具設計

3、是在學完了機械制圖、機械制造 技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正 確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問 題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性 強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產 實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。第3章工藝規(guī)程設計2. 1零件的作用LJ%夕O0”9m Cn圖零件圖底座是一種基礎零件，是整個機械裝置的主體，起密封、定位的作用，因此, 對于關鍵聯(lián)接部位要求加工精度比較高。2.

4、 2零件的工藝分析底座零件的材料為HT150,灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。但灰 鑄鐵的鑄造性能和切削力U工性能優(yōu)良。零件有2組如工面他們有位置度要求。以下是本零件需要加工的表面以及加 工表面之間的位置要求：(1) 一組是以底而為基準的如工面，這組而主要是下底而，U形槽及其凸臺， 尺寸90所對應的兩側面，尺寸50所對應的兩側面。(2)以013孔為基準的加工面，這組加工面主要是弧形槽，R2槽。3. 1確定毛坯的制造形式零件材料為HT150,由于零件為IOooo件/年，屬于中批生產，而且零件的 輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄 件的尺寸要求，這從提高生

5、產率和保證加工精度上考慮也是應該的。3.2毛坯的設計底座零件材料為HT150,毛坯重約5Kg。生產類型為成批生產，采用砂型鑄 造，機械翻砂造型，2級精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表而的加工余量，對毛坯初 步設計如下：1. 底座的下端面該底座的下端面粗糙度都是，只要進行饒加工就能滿足光潔度要求。根據(jù)資 料可知，選取如工余量等級為G,選取尺寸公差等級為9級。所以根據(jù)相關資料和經驗可知，底座的下端而的單邊余量為2mm,符合要求。2. U形槽及其凸臺U形槽凸臺表而粗糙度為，只要粗銃即可滿足要求，其加工余量為2mm,U形槽表而粗糙度為，只要粗銃即可滿足要求，其加工余量為2mm,3.

6、尺寸90所對應的兩側而，尺寸50所對應的兩側面尺寸90所對應的兩側面表面粗糙度為，經過粗銃加工即可以，選用單邊余 量為2mm O尺寸50所對應的兩側而表而粗糙度為，需經過精加工，選用單邊余量為2mm。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸， 這樣毛坯的尺寸就可以定下來了，毛坯的具體形狀和尺寸見圖“底座”零件毛坯 簡圖。圖“底座”零件毛坯圖3. 3選擇定位基準正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內容，也是保證零件加工精 度的關鍵。定位基準分為精基準、粗基準和輔助基準。在最初加工工序中，只能用毛坯 上未經加工的表面作為定位基準（粗基準）。在E續(xù)工序中，則使用已加工表

7、面作 為定位基準（精基準）。在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把 各個表面如工出來，然后再考慮選擇合適的粗基準把精基準而加工出來。另外， 為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基 準，用以定位。應從零件的整個加工工藝過程的全局出發(fā)，在分析零件的結構特 點、設計基準和技術要求的慕礎上，根據(jù)紐、精基準的選擇原則，合理選擇定位 基準。3. 3.1精基準的選擇 "基準重合”原則應盡量選用被加工表而的設計基準作為精基準，即“懇準重合”的原則。這 樣可以避免因基準不重合而引起的誤差。 “基準統(tǒng)一”原則應選擇多個表面加工時都能使用的定位基準

8、作為精基準，即“基準統(tǒng)一”的 原則。這樣便于保證各加工表面間的相互位置精度，避免基準變換所產生的誤差， 并簡化夾具的設計制造工作。 “互為基準”原則當兩個表面的相互位置精度及其自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可采 用這兩個表面互為基準，反復多次進行精加工。 “自為基準”原則在某些要求加工余量盡量小而均勻的精加工工序中，應盡量選擇力U工表面本 身作為定位基準。此外，精基準的選擇還應便于工件的裝夾與加工，減少工件變形及簡化夾具 結構。需要指出的是，上述四條選擇精基準的原則，有時是相互矛盾的。例如， 保證了基準統(tǒng)一就不一定符合基準重合等等。在使用這些原則時，要具體情況具 體分析，以保證主要技術要求

9、為出發(fā)點，合理選用這些原則。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不 重合時，進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。3. 3. 2粗基準的選擇 若工件必須首先保證菜重要表面的加工余量均勻，則應選該表面為粗基 準。 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要 加工，則應以加工余量最小的表而作為紐基準。這樣可使這個表面在加工中不致 因加工余量不足，造成加工E仍留有部分毛面，致使工件報廢。 在沒有要求保證重要表面如工余量均勻的情況下，若零件有的表而不需要 加工時，則應以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準。 若既需保證某重

10、要表面加工余量均勻，又要求保證不加工表面與加工表面的位置 精度，則仍按本原則處理。 選作粗基準的表面，應盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其 他缺陷，以便定位準確，裝夾可靠。 粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。但是, 當毛坯是精密鑄件或精密鍛件，毛坯質量高，而工件加工精度要求又不高時，可 以重復使用某一粗基準。粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關重 要。從零件圖上可以看出，底座零件還算比較規(guī)則，所以粗基準容易選擇。為了 保證底面及其它加工表面的位置精度的要求，選擇底座底而作為粗基準，加工出 U形槽凸臺面，再以U形槽凸臺面精加工出底而

11、，然后以此為精基準，加工其它 表 1J o3.4制定工藝路線3.4.1工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等 技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮 采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還 應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。方案一工序I :鑄造工序Il :時效處理工序川：以底面為粗基準，銃U形槽凸臺面。工序IV：銃底面工序V：銃U形槽工序VI：銃尺寸90兩端面-0.02540.025工序VII：粗銃尺寸50。 兩端面，精銃尺寸50。 兩端而工序訓I:鉆孔0 13工序IX:銃弧形槽工序X

12、:銃R2槽工序XI:檢驗方案二工序I :鑄造工序Il :時效處理工序III:粗銃底而工序IV：銃U形槽凸臺面工序V：精銃底面工序VI：銃U形槽，工序VII：銃尺寸90兩端面，工序訓I:鉆孔0130.025*).025工序IX:粗銃尺寸50。兩端面，精銃尺寸50。 兩端而工序X:銃弧形槽工序XI:銃R2槽工序XII:檢驗工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一工序比較集中，方案二工序比較分 散，工序集中比較利于中小批量生產，工序分散適合大批量工業(yè)化生產，在本設 計中，選用工序集中，并配以較多的專用夾具，比較合適，因此，本工藝設計選 用方案一。第4章確定切削用量及基本工時工序III:以底面為粗基準，銃U

13、形槽凸臺面1. 選擇刀具及機床刀具選取不重磨損碩質合金端銃刀，刀片采用YG8,機床采用X5028立式銃GP= 2mm, Jo=30mm, V =m i n, z=3。2. 決定銃削用量。1）決定銃削深度因為力U工余量不大，一次力U工完成GP =2mm2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X5028型銃床說明書，其功率為為，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 z=齒，則IOOOV1000×42.5 / .罠=S d=-451rmn/TX 30按機床標準選取7w =475rm i nx30x475=4475m/m.10當 nw =475rmi n 時m= f/ zn>N- × 3 

14、15; 475=285mmm i n3）計算工時切削工時：/ = 47mm , " = 9nun , l2 = 3mm ,則機動工時為/+/+/?47 + 9 + 3=0.18 min .285兩個凸臺，2n = 2x0.18 = 0.36min工序IV：銃底面1. 選擇刀具及機床刀具選取不重磨損硬質合金端銃刀，刀片采用YG8,機床采用X5028立式銃S二2mm, 6o=130mm, v =min, Z=8。2. 決定銃削用量。1）決定銃削深度因為加工余量不大，一次力U工完成P=2mm2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X5028型銃床說明書，其功率為為，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出

15、63;二齒，則l0v 1000×42.5Z .n = 104 rm ncl*×130按機床標準選取丿 =118rminV = ×13OXliS=48j7mZminIOoO IOOO當 nw =104rmin 時/m 二 /Zv = X 8 X 104二 166mmm i n3）計算工時切削工時：/ = 152mm ,人=9mm , I2 = 65mm ,則機動工時為152 + 9 + 65166=1.36 min工序V：銃U形槽1. 選擇刀具及機床刀具選取不重磨損碩質合金圓周銃刀，刀片采用YG8,機床采用X61W萬能 銃床av =Immt o=120mmt U二m

16、in, Z=20。2. 決定銃削用量。1）決定銃削深度因為加工余量不大，一次力U工完成P=Imm2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X5028型銃床說明書，其功率為為，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 £二齒，則IoOOy1000×42.5Z .Ir =-112.8rmnSdb × 120按機床標準選取 =125rminl0×120×125 Z =51 m/m il0當 nw =125rmin 時m= z7iw= × 20 X125=250mmm i n3）計算工時切削工時：I = 37mm , 1 =1 Omm ,則機動工時為÷1+2

17、 37 + 10= 0.188 min兩個 U 形槽，2rn =2×0.188 = 0.376min工序VI：銃尺寸90兩端面1. 選擇刀具及機床刀具選取不重磨損硬質合金端銃刀，刀片采用YG8,機床采用X5028立式銃GP=2mm, o=60mm, v =m i n, Z=6。2. 決定銃削用量。1）決定銃削深度因為加工余量不大，一次加工完成dp=2mm2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X5028型銃床說明書，其功率為為，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 £二齒，則IOOOV1000×42.5 “u / fL =-225rmnSd60按機床標準選取/7W =235rminI

18、OOO×60×235 彳/ .=44.3 m/m nIOOO當 nw =235rmin 時m= yz7?W= × 6 × 235=282mmm i n3）計算工時切削工時：I = 98M , A = 9nun , I2 = 30mm ,則機動工時為J+ ll+I298 + 9 + 30n.f282= 0.486 min銃兩個面， 2m = 2×0.486 = 0.972min .0.0254）.025工序VII：粗銃尺寸50。兩端面，精銃尺寸50。兩端而0.025粗銃尺寸50。兩端而1.選擇刀具及機床刀具選取不重曆損硬質合金圓周銃刀，刀片采用Y

19、G8,機床采用X5028立式銃床=J d° 49m, V min, Zzz6。2.決定銃削用量。1）決定銃削深度因為加工余量不大，一次力U工完成2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X5028型銃床說明書，其功率為為，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 £二齒，則IOOOV1000x42.5rx49=276rmi n按機床標準選取w = 300rm i nx49×300 = 46.i6m 亦10當 w=300rmin 時n = Z7Zf =×6× 300-36Omm/m i n3）計算工時切削工時：I = 98”，A = 9,rut1 , I2 = 30/&#

20、187;W ,則機動工時為,÷,98÷9÷3O=038mm3600.025精銃尺寸50。兩端面1.選擇刀具及機床刀具選取不重磨損硬質合金圓周銃刀，刀片采用YG8,機床采用X5028立式銃床f/p =J d°二50mn, VZzfTlin, Z =6。2.決定銃削用量。1）決定銃削深度因為加工余量不大，一次力口工完成2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X5028型銃床說明書，其功率為為，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出仇二齒,則IOOOV 1000x42.5 宀“ Z .db×49It = 276 r/m n按機床標準選取/w = 300rm i nV-

21、g =1000b×50×300_ / .=4/ m/minl0當 Ww =300rmin 時/mZ= /Z7w 二 X 6 X 300-36Omm/m i n3) 計算工時切削工時：I= 98M=9nt1 , I2 = 30mm ,則機動工時為 / + / +I2 mrrK f=98÷9÷3° =038min.360工序VIII：鉆孔013機床：Z550立式鉆床刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆131）進給量 取/ =r2) 切削速度12434mmin取 k530mmi n3）確定機床主軸轉速735rmi n二 IooO _

22、1000x3071Ih,×13與735rmin相近的機床轉速為735rmino現(xiàn)選取/?. =735rminov所以實際切削速“誥二需旦如罰5）切削工時，按工藝手冊表。小='+ 人 * "；其中 / = 20mm ; 1 -4mm;I. =3mm;IKf=2×(20 + 4 + 3735x0.13=(m i n)工序IX:銃弧形槽1. 選擇刀具及機床刀具選取不重磨損碩質合金端銃刀，刀片采用YG8,機床采用X5028立式銃=2mm, 0=13mm, v-m i n, Z =22. 決定銃削用量。1）決定銃削深度因為力U工余量不大，10次加工完成ap=2mm2

23、）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X5028型銃床說明書，其功率為為，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 £二齒，則IOOO1000x42.5d ×3=1041 r/mi n按機床標準選取nw =950rm i nV- g = IOOO= IOOO =38-779m/m,n當 nw=950rmin 時n =二 X 2 X 950-38Omm/m i n3）計算工時切削工時：/=3037"和則機動工時為，十次走刀×10 =30.37380× 10 = 3.2 min .加工兩個 2. 2x3.2 = 6.4 min工序X:銃R2槽1. 選擇刀具及機床刀具選取不

24、重磨損碩質合金端銃刀，刀片采用YG8,機床采用X5028立式銃rp=2mm, d（）二4mm, y=mir z=22. 決定銃削用量。1）決定銃削深度因為力D工余量不大，2次加工完成GP =2mm2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X5028型銃床說明書，其功率為為，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 yz二齒，則IOOoy IooOX42.5 QQQQ / 億=3383 r/m nd x 4按機床標準選取W = 1180 r/m i nIOOO=o =14-82m/m,n當 nw =1180rmin 時m= z7iw= × 2 X1180=472mmm i n3）計算工時切削工時：Z = IOz

25、WW則機動工時為,2次走刀×2 =×2=004min第5章夾具設計5.1設計夾具的目的在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中， 使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對象，使之占有正確位置， 接受施工致者檢測的裝置。在機械制造中采用大量的夾具，機床夾具就是夾具中 的一種。它裝在機床上，使工件相對刀具與機床保持正確的相對位置，并能承受 切削力的作用。機床夾具的作用主要有以下幾個方面：較容易、較穩(wěn)定地保證如 工精度，因為用夾具裝夾工件時，工件相對機床（刀具）的位置由夾具來保證， 基本不受工人技術水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精

26、度； 提高勞動生產率，因為采用夾具工件不需要劃線找正，裝夾也方便迅速，顯 著地減少了輔助時間，提高了勞動生產率；擴大機床的使用范圍，因為使用專用 夾具可以改變機床的用途、擴大機床的使用范圍，例如，在在車床或搖臂轉床上 安裝鎮(zhèn)模夾具后，就可以對箱體孔系進行趙削加工；改善勞動條件、保證生產安 全，因為使用專用機床夾具可以減輕工人的勞動企度、改善勞動條件，降低對工 人操作技術水平的要求，保證安全。5.2本課題夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計第工序VI：銃尺寸90兩端面。5.3問題的提出本夾具主要用于銃尺寸90兩端面，銃而之前，底面

27、與U形槽已加工出來， 本道工序加工精度要求不是很高，為此，本夾具主要考慮如何提高生產效率。5.4定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將 直接影響所制定的零件如工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往 往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的 加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保 證零件的如工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此道工序沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我 們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動徑度，提高加工精度。我們采用已加工的 底面、和U形槽為定位基

28、準，用底面、定位銷和一定位擋銷限制工件六個自由度, 為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母壓板作為夾緊機構。5.5切削力及夾緊力計算刀具： 高速鋼端銃刀60mm z=6機床： x5028型立式銃床由3所列公式得CFaPXlfae,'1 z查表一8得其中：修正系數(shù)=LOCh =30 ql. = 0.83 Xf =1.0y F = 0.65 UF =0.83（»=2 Z 二6 HV =°代入上式，可得F=因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù)K二KIK2K3K4其中：Kl為基本安全系數(shù)K?為力U工性質系數(shù)©為刀具鈍化系數(shù)Kq為斷續(xù)切削系數(shù)所

29、以 F = KF = 3772N（2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機由N（土+厶）=KF其中f為夾緊而上的摩擦系數(shù)，取=025F= p<+GG為工件自重. N = = 7544N/.÷由于7544N不是很大，經校核：滿足強度要求，夾具安全可靠，5.6定位誤差分析本工序對面加工精度要求不高，采用本夾具能滿足加工要求。5.7夾具設計及操作簡要說明在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便 于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銃床夾具選擇了壓板夾緊方式。 本工序為切削力較大，手動夾緊就能達到本工序的要求，但是要注意擰到位。本 夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單

30、緊湊。O :IM設計小結課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題, 鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。通過本次課程設計，不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本 上所沒有學到過的知識。對我來說，收獲最大的是那些分析和解決問題的方法與 能力。在整個設計過程中，我發(fā)現(xiàn)像我們這些學生最缺少的是經驗，沒有感性的 認識，空有理論知識，有些東西很可能與實際脫節(jié)。此次設計需要我們將學過的 相關知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來，從中暴露出自身的不足，以待改進。通過此次設計， 我懂得了只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起 來，從理論中

31、得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和 獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重。在設計的過程中也發(fā)現(xiàn)了 自己的不足之處：對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如 說不懂公差的確定、工時定額怎么計算、夾緊機構的具體應該怎么設計等等。通 過此次設計，又把以前所學過的知識重溫了 一次。這次課程設計使我受益匪淺，為我今E的學習和工作打下了一個堅實而良好 的基礎。在此衷心感謝老師和同學的幫助和指導。參考文獻1 艾興、肖詩綱.切削用量簡明手冊.機械工業(yè)出版社，1994年.2 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊.機械工業(yè)出版社，1994年.3 哈爾濱工業(yè)大

32、學、上海工業(yè)大學.機床夾具設計.上海科學技術出版社, 1983 年.4 東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學.機床夾具設計 手冊.上海科學技術出版社，1990年.5 郭宗連、秦寶榮.機械制造工藝學.中國建材工業(yè)出版社，1997年.6 馮道.機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊.安徽文化音像出版 社，2003.7 馬賢智.機械加工余量與公差手冊.中國標準出版社，1994. 12.8 王光斗.機床夾具設計手冊.上海科學技術出版社，2002. 8.s,l,2一？-厶么£7dl婦鄉(xiāng)一z4<<z 鄉(xiāng)么么 Zz鄉(xiāng)少 < / -xr / ，/'/-rm_ O

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