机械制造综合专业课程设计.doc

目 录

设计任务书 1
一、零件分析 2
1、零件作用 2
2、零件工艺分析 2
二、拟定生产类型 2
三、拟定毛坯 2
四、工艺规程设计 2
1、选取定位基准 2
2、制定工艺路线 3
3、选取加工设备和工艺设备 3
4、机械加工余量、工序尺寸及工时拟定 4
五、夹具设计 9
1、问题提出 9
2、夹具设计 9
3、定位误差分析 10
4、夹具装配图见附图 10
参照文献 10
心得体会 10
附录 10

《机械制造综合课程设计》
设计任务书

设计题目：密封装置密封套铣6mm凸台夹具
设计规定：设计6mm凸台铣床夹具
生产类型：中批量生产
毛坯类型：棒料
设计内容：1、绘制产品零件图
2、拟定定位及夹紧方案
3、绘制夹具总装图
4、绘制夹具零件图
5、编写设计阐明书

工序加工规定：
1、 铣6mm凸台，满足零件图规定。

一、 零件分析
1、 零件作用
题目所给零件是机械密封装备传动套，重要作用是用于密封。
2、 零件工艺分析
此零件共有五处加工表面，其间有一定位置规定。分述如下：
1. 以端面为中心加工表面这一组加工表面涉及：42×42外部轮廓，以及其上下端面；
2. 先加工相邻两个表面，以其为基准加工此外两个表面；
3. 孔加工；
4. 键槽加工。
由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工此外一组。

二、 拟定生产类型
由于任务书已经给出生产类型为中批量生产，因此采用生产类型为中批量生产。

三、 拟定毛坯
该零件为机械密封装备传动套，材料为45钢，棒料，因此毛坯采用直接下料方式制造。

四、 工艺规程设计
1、 定位基准
基面选取是工艺规程设计中重要工作之一。基面选取得对的与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会导致零件大批报废，是生产无法正常进行。
（1） 粗基准选取。对于零件而言，尽量选取不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面工件，则应以与加工表面规定相对位置精度较高不加工表面作粗基准。依照这个基准选取原则，现选用外部轮廓相邻两个面作为粗基准，运用一组共两块压板压住这两侧凸台作重要定位面，限制6个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。
（2） 精基准选取。重要应当考虑基准重叠问题。当设计基准与工序基准不重叠时，应当进行尺寸换算，这在后来还要专门计算，此处不再重复。
2、制定工艺路线
Ⅰ：下棒料30×75；
Ⅱ：车端面保证总长29；
Ⅲ：车外部轮廓50×50；
Ⅳ：钻，扩，铰孔；
Ⅴ：检查；
Ⅵ：车外表面42×42×27；
Ⅶ：倒角1×45°；
Ⅷ：拉键槽；
Ⅸ：铣6mm凸台；
Ⅹ：去毛刺；
Ⅺ：检查。
3、选取加工设备和工艺设备
Ⅰ:车端面，机床选用CA6140卧式车床。
1、选取刀具：
（1）由于是车端面，因此选用端面车刀（YT15）；
（2）刀具几何形状： =60°，′ =10° ，=5°， =5°，
=0°,=1.0mm。
Ⅱ：车外部轮廓，机床选用铣床。
1、选取刀具：
（1）面铣刀；
（2）刀具几何形状：°，′=10°，°，°，=0°，
=1.0;
Ⅲ： 钻，扩，铰 孔。
1、选取钻头：
选取高速钢麻花钻头，直径钻头几何形状为（表1及表2）： 双
锥修磨横刃，

Ⅳ： 车外表面，选用铣床。
1、选取刀具：
（1） 面铣刀；
（2） 刀具几何形状：°，′=10°，°，°，=0，
=1.0;
Ⅴ： 铣6㎜凸台，机床选用X61立式铣床。
1、刀具选取：
选用镶齿盘铣刀，齿数Z=8，YT15。
铣刀几何形状：=15°，=16°，铣刀直径

4、机械加工余量、工序尺寸及工时拟定
Ⅰ：车端面
1、选取切削用量：
（1） 拟定切削深度： =30-29=1mm；
（2） 拟定进给量f：当=1时，工件直径为40～60㎜时，f=0.5；
（3） 拟定切削速度：
查表知，当用 YT15车刀加工=0.618～0.686GPa钢料时，
=2.31,
=1.0,=0.92,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=2 .31×1.0×0.92×0.8=1.7;
n===18.05;
又由于=18.67=1120;
因而实际切削速度==。
2、计算基本工时：
，式中，l=30,查表知，车削时入切量和超切量则L=30+4.3=34.3㎜,故。
Ⅱ：铣外部轮廓
1、选取切削用量：
（1） 拟定切削深度：，；
（2） 拟定进给量：由于=2.1㎜,当工件直径为60～80㎜时，f=0.5;
（3） 拟定切削速度：
查表，知，切削速度修正系数为：=1.0,=0.81,=0.8,=1.0,=1.0,故 ×=1.82×1.0×0.81×0.8=1.18，n==，又依照机床阐明书选取：，这时实际切削速度为==。
2、计算基本工时：
，式中，l=29,查表知，铣削时入切量和超切量，则L=1.6+29=30.6㎜,故。
Ⅲ： 钻，扩，铰 孔
1、选取切削用量
（1）拟定进给量：由表5 当加工规定为6级精度，材料铸铁时
时
由
时

按钻头强度拟定进给量 由表7 当钢， 时：
按机床进给机构强度拟定进给量 由表8 钢时
时：机床机构容许轴向力为9800N。Z535容许最大为15690N。
进给量
由此可以看出受限制进给量是工艺规定，从中取
由表16 可以查出钻孔时轴向力在 时为：
轴向力修正系数为1.0 故
故 可用
2、拟定钻头磨钝原则及耐用度，
由表9 时，钻头后刀面最大磨损量取为
耐用度
3、拟定切削速度
由表10 加工性为第三类 双横刃磨钻头
时
切削修正系数
故

4、加工工时 其中
由表22
因此
扩孔： 36.5

按机床取
因此实际切削速度
工时： 切入
因此
铰孔：

取机床原则 1.13r/s 因此实际切削速度：

因此工时：
Ⅳ： 车外表面
1、 选取切削用量：
（1） 拟定切削速度：
（2） 拟定进给量：3～5㎜，工件直径为 40～60㎜时，
（3） 拟定切削速度：，查表可知，切削速度修正系
数为： =0.65,=0.92,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=1.82×0.65×0.92×0.8=0.87
n==
依照机床阐明书选取：
实际切削速度为：==
2、 计算基本工时：
，式中，l=27,查表知，车削时入切量和超切量，则L=1.6+27=28.6㎜,故
Ⅴ： 铣6㎜凸台
1、 选取切削用量
（1）拟定铣削宽度
由于加工余量不是很大，因此一次走刀完毕
（2）拟定每齿进给量
由机床 功率为 由表3
取
（3） 铣刀磨钝原则及耐用度
由表7 最大磨损量为 耐用度为：
（4） 拟定切削速度和每秒进给量
由表9 当 时

各修正系数为：

故

依照X61W型铣床阐明书，选取，，
因而实际切削速度和每齿进给量为：
==

（5） 基本工时：

五、夹具设计
1、问题提出
本夹具用来车削mm孔，由于对此孔无严格精度规定，故设计夹具时重要考虑如何提高劳动生产率，减少劳动强度，而精度不是重要问题
2、夹具设计
（1）定义基准选取
由零件图可知，50×50圆弧对孔有中心距规定，则用孔来定位，再用两个钩形压板来定位限制五个自由度，加一平面来辅助。实际就变为一削边销和两压板定位夹具。考虑到工件形状，此工序选取外圆柱面为定位基准，用V形3块定位。
（2）切削力及夹紧力计算
切削刀具：高速钢直齿盘铣刀，则
主切削力
=
=
=561N
径向切削力
=
=
=378N
走刀力
=
=
=558N
夹紧力：由于工作状态因素，对底座夹紧力足以提供夹紧力，故不必验算。
3、定位误差分析
1、定位元件尺寸及公差拟定。
夹具重要定位元件为孔定位销，孔与销间隙配合。
2、工件工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销孔径为最小时，孔心在任意方向上最大变动量等于孔与销配合最大间隙量。本夹具是用来在卧式镗床上加工，因此工件上孔与夹具上定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上最大变动量为孔径公差多一半。工件定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相似，则其定位误差为：Td=Dmax-Dmin ，本工序采用两个定位销，工件始终接近定位销一面，自重带来一定平行于夹详细底版水平力，因而，工件不会在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位规定。
4、 夹具装配图见附图

参照文献
[1] 赵家齐主编 机械制造工艺学课程设计指引书。北京：机械工业出版社
[2] 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院编。机床夹具设计手册 上海：上海科学技术
出版社，1979
[3] 艾兴，肖诗纲主编。切削用量手册 北京：机械工业出版社
[4] 金属切削手册 上海：上海科学文化技术出版社
心得体会
通过两周努力，我终于将这门课程设计完毕了，在完毕过程中遇到了许多困难，例如机床、刀具选取，计算公式运用等等，但最后，通过查阅资料和文献以及上网查询有关专业知识，和同窗探讨，慢慢解开了这些难题。尽管时间不长，但还是感觉过得很慢，但做完之后，心情较好，收获很大，不但掌握了铣床夹具设计还复习了AutoCAD绘图和word文字编辑。对我此后工作有很大协助。

附录
课程设计任务书×1
课程设计阐明书×1
工件图×1
装配图×1
底座×1