摇臂卡具设计机械制造工艺及夹具课程设计.doc

课程设计说明书

设计题目：“摇臂”零件的机械加工工艺规程及典型卡具的设计

零件图

毛坯图

卡具装配图

设计的目的

机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识进行零件加工工艺规程的设计。其目的如下
① 培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计熟练运用机械技术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识正确地解决一个零件在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题保证零件的加工质量初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。
② 培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。
③进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。

目录

一、零件的分析及生产类型的确定 第一页

二、确定毛坯尺寸和加工余量及设计毛坯图 第一页

三、拟定机加工工艺路线 第二页

四、卡具体设计 第五页

一、零件的分析及生产类型的确定
1.零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。中批生产砂型铸造。
2.摇臂的技术要求
大头孔φ38mm公差等级IT7表面粗糙度Ra1.6，高35公差等级IT7
孔槽宽12mm高3mm公差等级IT12表面粗糙度Ra3.2
小头孔φ10mm公差等级IT7，高22mm公差等级IT7表面粗糙度Ra1.6
大头孔与小头孔中心距92mm公差等级IT6;
A、B、C表面粗糙度为Ra0.8，公差等级IT7
孔φ8精度等级IT12，表面粗糙度Ra3.2

二、确定毛坯尺寸和加工余量及设计毛坯图
1、“摇臂”材料为HT200，生产类型为中批生产，采用砂型铸造，可以分别确定表面加工余量、毛坯尺寸
根据表4.1、表4.4毛培铸件公差等级范围为CT11-14、加工余量等级范围F-H
综上所述加工余量范围为1.5-3.0mm，最终确定为2mm。
毛坯尺寸为：
2、毛坯尺寸：大头孔φ40高37mm,小头孔φ8,高24
3、毛坯设计图（见图纸）
第一页
三、拟定机加工工艺路线
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，后确定粗基准。
精基准：孔是设计基准（转配基准和测量基准），为避免由于基准不重合误差，应选大头孔为精基准
粗基准：应精基准为先加工表面，所以选摇臂底座C面做粗基准面
2、各表面加工方案的确定
根据表2.11和表2.12及其零件图的尺寸精度和表面粗糙度
C表面精度等级IT7表面粗糙度Ra0.8加工方案：粗铣—半精铣—精铣
A、 B表面同C表面加工方案相同
大头孔与小头孔精度等级IT7，表面粗糙度Ra1.6，加工方案：粗镗—半精镗—精镗
孔槽公差等级IT12表面粗糙度Ra3.2，加工方案：粗铣
孔φ8加工方案：钻
3、加工阶段的划分
分为粗加工、半精加工、精加工
在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精准定位加工，保证其他加工表面的精度要求
4、加工顺序的安排
（1）粗铣端面C，机床设备X52K，刀具立铣刀φ100，量具游标卡尺
（2）粗铣端面A，机床设备X52K，刀具立铣刀φ100，量具游标卡尺
（3）半精铣端面C, 机床设备X52K，刀具立铣刀φ100，量具游标卡尺
（4）半精铣端面A, 机床设备X52K，刀具立铣刀φ100，量具游标卡尺
（5）粗铣端面B，机床设备X52K，刀具立铣刀φ100，量具游标卡尺
（6）半精铣铣端面B，机床设备X52K，刀具立铣刀φ100，量具游标卡尺
（7）精铣端面C，机床设备X52K，刀具立铣刀φ100，量具游标卡尺
（8）精铣端面A，机床设备X52K，刀具立铣刀φ100，量具游标卡尺
（9）粗镗小头孔，机床设备T68，刀具镗刀，量具游标卡尺
（10）半精镗小头孔，机床设备T68，刀具镗刀，量具游标卡尺
（11）精镗大小头孔，机床设备T68，刀具镗刀，量具游标卡尺
（12）粗镗大头孔，机床设备T68，刀具镗刀，量具游标卡尺
（13）半精镗大头孔，机床设备T68，刀具镗刀，量具游标卡尺
（14）精镗大头孔，机床设备T68，刀具镗刀，量具游标卡尺
（15）钻大头孔径向螺纹孔，机床设备Z3025，刀具攻丝M8-6H，量具游标卡尺
（16）插大头孔槽，机床B5020D，量具游标卡尺
（17）倒大头孔倒角去毛刺，机床设备Z3025，量具游标卡尺

5、确定切削用量及基本工时
(1)粗铣C表面
工件材料HT200，铸造，机床X52K立式铣床，材料YT15，D=100mm，齿数Z=8 单边余量0.5mm 切削深度ap=1.15mm 进给量fz=0.16mm/z 切削速度V=98m/min=1.63m/s
机床主轴转速： n=311r/min
根据表选用n=375r/min V=1.96m/s Vf=8mm/s fm=480mm/min
t=0.45min

(2)半精铣、精铣C表面
同上步骤相同，切削速度V=0.79m/s Vf=2mm/s fm=120mm/min
t=0.64min

（3）粗铣、半精铣、精铣A表面

（4）粗铣、半精铣、精铣B表面

(5)粗镗大头孔
切削深度ap=37mm f=0.3mm/r 计算公式tj=
(6)半精镗大头孔
切削深度ap=37mm f=0.15mm/r 同上计算公式tj=18.6s

(7)钻φ8孔
f=0.17mm/r 选择φ7.8高速麻花钻
v=23m/min n=747.4r.min
t=0.31min

(8)攻螺纹
f=1.25mm/r
v=7.5mm/min
n=298r/min
t=0.05min

（9）检验入库

四、卡具体设计
　为了提高劳动生产率保证加工质量降低劳动强度需要设计专用的夹具。　
1、定位方案
底板平面支撑、留有镗孔

2、夹紧方案
选择固定和活动式V形块、用压紧螺钉夹紧
3、机床连接件
选择M16螺栓固定

参考文献：
机械制造技术基础课程设计指导