第一篇：《機械制造工藝學》課程設計說明書.大全

《機械制造工藝學》課程設計說明書題目:CA6140車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計

學院:工學院 姓名: 學號: 班級:機制104班 指導教師:楊衛平二O一二年十二月 目錄(自動生成的目錄參考 緒論........................................................................................................................-11.2 超聲加工相關技術概述..................................................................................-11.2.3 旋轉超聲加工技術................................................錯誤!未定義書簽。1.3 超聲加工技術的國內外研究現狀........................................錯誤!未定義書簽。

1.3.1 超聲振動切削的研究進展....................................錯誤!未定義書簽。1.3.2 超聲復合加工的研究進展....................................錯誤!未定義書簽。1.3.3 超聲表面光整加工的研究進展............................錯誤!未定義書簽。1.3.4 旋轉超聲加工的研究進展....................................錯誤!未定義書簽。1.4 課題研究依據及本文所做的工作........................................錯誤!未定義書簽。旋轉超聲磨削及其加工機理分析........................................................................-42.2 傳統磨削中的材料去除機理................................................錯誤!未定義書簽。

2.2.1 塑性材料的去除機理............................................錯誤!未定義書簽。2.2.2 脆性材料的去除機理............................................錯誤!未定義書簽。2.3 超聲加工的材料去除機理....................................................錯誤!未定義書簽。

2.3.1 傳統超聲加工中的材料去除機理........................錯誤!未定義書簽。2.3.2 旋轉超聲加工中的材料去除機理........................錯誤!未定義書簽。2.4 旋轉超聲磨削的材料去除機理............................................錯誤!未定義書簽。

2.5 本章小結................................................................................錯誤!未定義書簽。總結..........................................................................................錯誤!未定義書簽。

參考文獻........................................................................................錯誤!未定義書簽。

致謝................................................................................................錯誤!未定義書簽。

i 1 課程設計任務及要求 1.1 課程設計任務

機械制造工藝學課程設計要求學生在完成機械制造工藝學理論知識學習、進行了生產實習后,通過課程設計實踐性教學環節,獲得綜合運用所學知識進行工藝規程及工藝裝備設計的基本能力。主要鍛煉學生能理論聯系實際,正確的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,保證零件的加工質量;根據保證工序質量要求,結合工程背景,提出工裝設計任務并完成符合生產實際的工裝設計;學會使用手冊及圖表資料,并掌握與本設計有關的各種資料的引用和標注。

本次課程設計任務: 某機床廠年生產CA6140車床5000臺,請完成該車床上,零件號為831004、毛坯為鑄件、材料為ZG45法蘭盤的工藝規程設計及滿足相應工序要求的夾具設計。零件技術要求如下圖所示。

圖1 CA6140車床法蘭盤零件圖 企業年生產綱領

⑴CA6140車床生產綱領為5000臺/年,每臺產品831004法蘭盤數量1件;⑵831004法蘭盤備品率為2%,廢品率為0.4%。企業現有生產條件

⑴毛坯為外協件,生產條件可根據需要確定;⑵現可供選用的加工設備有: ?車床:CA6140、C3163、C5140 ?銑床:X5030A、X6132、X2010-30 ?刨床:B6050、BC6063、B2010

?磨床:M1432、M2120、M7140、MT1040A ?鏜床:TX619T、TX6210、TPX6111B、TK4163 ?鉆床:Z525、ZX50、Z3050、Z4116 1.2 課程設計要求

學生必須按機械制造工藝學課程設計指導書要求,完成以下課程設計任務,主要包括以下幾個部分: [1] 零件圖一張

[2] 機械加工工藝卡片一套

[3] 課程設計說明書(不少于2000字一份 [4] 一人一個資料袋 附圖:零件實物圖

圖2 CA6140車床831004法蘭盤2 零件技術要求及其結構工藝性分析 2.1 零件技術要求

從設計任務中給定的零件圖可知,該零件尺寸精度中,最高精度等級為IT6、最低精度為未注公差;形狀精度均為未注公差;位置精度要求兩側平面相對φ20mm內孔軸心線端面跳動公差0.03mm、其余各幾何要素間相互之間位置精度均為未注公差;各加工表面的表面粗糙度值(Ra最大6.3微米、最小值0.4微米;毛坯采用ZG45鋼材料鑄造而成;其形狀是由簡單的回轉面、平面組合而成,幾何特征如下圖所示。其主要是在進給機構中起到連接件的作用。

圖2 CA6140車床831004法蘭盤三維圖 2.2 零件的結構工藝性分析 2.2.1 傳統超聲加工技術

CA6140 車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計 超聲加工方法是近40 年來逐步發展的一種新型加工方法，它不僅能加工硬質合金、淬火鋼等脆性金屬材料，而且適合于半導體和不導電的非金屬硬脆材料（如半導體硅片、玻璃、陶瓷

以及金屬基碳化硅復合材料等）的精密加工和成形加工[1, 7, 8]。在難加工材料 和精密加工中，超聲波加工方法具有普通加工無法比擬的工藝效果，具有廣泛的應用范 圍[1, 15]。1.傳統超聲加工的原理 傳統超聲加工是利用工件做超聲振動，并沿工具頭振動方向施加一定壓力，通過液 體磨料來加工材料。如圖 1-1 所示，其原理為：加工時，超聲波發生器通過換能器產生 超聲頻振動，該振動振幅（約有 5μm）一般比較小，不能滿足需求，需用變幅桿將換能 器的振動振幅放大后（振幅為 20~30μm），再傳給工具。換能器 超聲波發生器 超聲振動 加壓 工具 磨料噴嘴 工 件 變幅桿 磨料 工件 圖 1-1 超聲加工示意圖 由于工具與工件間充滿了液體（水或煤油）與磨料（如氧化鋁或碳化硅等）混合的 懸浮液，且工具以很小的壓力壓在工件上。工作液中懸浮的磨粒在工具的超聲振動下以 高速不斷沖擊工件加工表面，使該表面受到很大的壓強而產生材料的變形，當應力超過 其強度極限時，材料將發生破壞而成粉末狀去除。同時由于懸浮工作液的擾動，促使磨 料以高速拋磨工件的加工表面。此外，懸浮工作液受工具端部的超聲振動而產生的“空 化”現象在工件表面形成液體空腔，促使液體滲入被加工材料的縫隙處，而空腔的瞬時 閉合又引起強烈的液壓沖擊，加快了工件材料的機械破除作用，并有利于加工區域磨料 懸浮液的均勻攪拌和磨蝕產物的排除。磨料懸浮液的循環流動使磨料不斷更新，并帶走 被粉碎下來的材料微粒，工具逐漸滲入到材料中，工具形狀便復現在工件上。因此，超 聲加工是磨粒在超聲振動下的機械沖擊和拋磨作用與超聲空化作用的綜合結果，其中磨 料的連續沖擊和拋磨起著主要作用。2.傳統超聲加工的特點 由超聲加工的原理和過程可以看出，超聲加工具有如下特點：-2-CA6140 車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計 1 由于超聲加工是靠磨料及液體分子的不斷沖擊和空化作用來進行加工的，因此 適合加工各種硬脆材料，如玻璃、陶瓷、寶石、半導體等，尤其是電加工難以加工的導 電性能差的材料。2 由于去除工件材料主要依靠磨粒瞬時局部的沖擊作用，故工件表面的宏觀切削 力很小，切削應力、切削熱更小，不會產生變形及燒傷。加工精度高，尺寸精度可達 0.01~0.02mm，表面粗糙度也較低，可以達到 Ra0.63~0.08um，很適于加工薄壁、窄縫、低剛度零件。3 工具可用較軟的材料、做成較復雜的形狀，且不需要工具和工件作比較復雜的 相對運動，便可加工各種復雜的型腔和型面。一般超聲加工

機床的結構比較簡單，操作、維修也比較方便。4 雖然超聲加工的面積不大，且工具頭磨損較大，加工效率相對較低。但可以與 其它多種加工方法結合應用，如超聲電火花加工和超聲電解加工等。3.傳統超聲加工的應用 超聲加工與其它加工方法相結合，逐漸發展成了多種多樣的超聲加工方法和方式，在生產中獲得了廣泛的應用。其主要應用范圍如下表 1-1。隨著超聲加工研究的不斷深 入，其應用范圍還將繼續擴大。表 1-1 超聲加工的應用范圍 超聲切削加工 超聲材料去除加工 超聲磨削加工 磨料沖擊加工 超聲表面光整加工 超聲車削、超聲鉆削、超聲鏜削、超聲插齒、超 聲滾齒、超聲攻絲、超聲刨削、超聲振動鉸孔 超聲修整砂輪、超聲磨削、超聲磨齒 超聲打孔、超聲切割、超聲套料、超聲雕刻 超聲拋光、超聲珩磨、超聲砂帶拋光、超聲壓光、超聲珩齒 超聲焊接、超聲電鍍、超聲清洗、超聲處理 超聲焊接和其它應用 超聲塑性加工 超聲拉絲、超聲拉管、超聲沖裁、超聲軋制、超 聲彎管、超聲擠壓、超聲鉚墩 超聲復合加工 超聲電火花復合加工、超聲電解復合加工-3-CA6140 車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計 2 旋轉超聲磨削及其加工機理分析 2.1 旋轉超聲磨削的原理 旋轉超聲磨削的加工原理如圖 2-1 所示，其中，壓電陶瓷換能器用于將從外部接入 的高頻電振蕩信號（由 220V 或 380V 的交流電經超聲波發生器轉換而成）轉換為超聲 頻機械振動；由于壓電陶瓷換能器產生的振幅較小（大約有 5μm），一般不能滿足需求，需用變幅桿將換能器的振動振幅放大后（振幅為 20～30μm）再傳至磨削工具，磨削工 具在由電機驅動做旋轉運-4-CA6140 車床法蘭盤機械加工工藝規程及夾具設計 參 考 文 獻 [1] 趙家齊.機械制造技術基礎課程設計指導書(第 2 版.北京:機械工業出版社 [2] 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊.北京：機械工業出版社 [3] 鄒青.機械制造技術基礎課程設計指導教程.北京：機械工業出版社 [4] 張進生、房曉東.機械工程專業課程設計指導.北京：機械工業出版社 [5] 李旦.機械制造技術基礎課程設計機床夾具專用圖冊.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社 [6] 王紹俊.機械制造工藝設計手冊，北京：機械工業出版社，1992.-5-

第二篇：機械制造工藝學 課程設計說明書

設計說明書

課程名稱：題目名稱：班 級：姓 名：學 號：指導教師：評定成績：教師評語： 機械制造工藝學

輸出軸加工工藝及夾具設計 XX級 機械設計制造及自動化 專業 X 班 XXX XXXXXXXXXXXX XXXXXXXXX

指導老師簽名：

年 月 日

目錄

前言...............................................................................3

1、零件的工藝分析及生產類型的確定..................................................3 技術要求分析...................................................................3 零件的工藝分析.................................................................3...................................................................................3

2、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖..............................................3 選擇毛坯.......................................................................3 毛坯尺寸的確定.................................................................4

3、選擇加工方法，制定加工藝路線....................................................5 定位基準的選擇.................................................................5 零件表面加工方法的選擇.........................................................5 制定藝路線.....................................................................6

4、工序設計........................................................................7 選擇加工設備與工藝裝備.........................................................7 選擇機床 根據工序選擇機床..................................................7 選用夾具...................................................................7 選用刀具...................................................................8 選擇量具...................................................................8 確定工序尺寸...................................................................8

5、確定切削用量及基本工時.........................................................10 切削用量。...................................................................10 基本時間......................................................................12

6、夾具設計.......................................................................12 定位方案......................................................................12 分度設計......................................................................13 切削力和夾緊力的計算..........................................................13

7、結論..........................................................................14 參考文獻..........................................................................14 致 謝............................................................................15 附錄..............................................................................15

輸出軸加工工藝及夾具設計

摘 要：機械制造業的發展對世界經濟起著非常重要的作用，而機械加工工藝的編制是機械制造技術的重要組成部分和關鍵工作。本文論述的是輸出軸的加工工藝和夾具設計，著重于幾個重要表面的加工，具有一定的尺寸、形狀、位置要求，還有一些強度、表面粗糙度要求等，然而這些都會在文中得以體現。

關鍵詞：制造；輸出軸；加工工藝；夾具；

前言

機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業之后進行的。這是我們進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯系實際訓練。因此，它在我們的大學學習生活中占有十分重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現代化建設打下一個良好的基礎。我也相信通過課程設計能將零碎的知識點都聯系起來，系統而全面的做好設計。

本次課程設計是機械制造工藝學這門課程的一個階段總結，是對課堂中學習的基本理論和在生產實習中學到的實踐知識的一個實際應用過程。由于知識和經驗所限，設計會有許多不足之處，所以懇請老師給予指導。

零件的工藝分析及生產類型的確定

技術要求分析

題目所給定的零件車床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉矩，使車床主軸獲得旋轉的動力；二是工作過程中經常承受載荷；三是支撐傳動零部件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調質鋼，綜合力學性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。綜合技術要求等文件，選用鑄件。

零件的工藝分析

從零件圖上看，該零件是典型的零件，結構比較簡單，其主要加工的面有φ

55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圓柱面，φ50、φ80、φ104的內圓柱表面，10個φ20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現在鍵槽兩側面、φ80內圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um，要求不高；位置要求較嚴格，表現在φ55的左端面、φ80內孔圓柱面對φ75、φ60外圓軸線的跳動量為0.04mm, φ20孔的軸線對φ80內孔軸線的位置度為φ0.05mm,鍵槽對φ55外圓軸線的對稱度為.0.08mm；熱處理方面需要調質處理，到200HBW，保持均勻。通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。

選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖

選擇毛坯

毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產性質以及在生產中獲 3

得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：

1、型材

2、鍛造

3、鑄造

4、焊接

5、其他毛坯。根據零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產批量為中批量，所以綜上所敘選擇鍛件中的模鍛。

毛坯尺寸的確定

毛坯（鍛件）圖是根據產品零件設計的，經查《機械加工工藝手冊》《金屬機械加工工藝人員手冊》知精車-半精車-粗車各余量,從而可得毛坯余量<或查表得到>,見表１。鑄件的外圓角半徑按表5-12確定，內圓角半徑按5-13確定。結果為：外圓角半徑：r?2；內圓角半徑：R?3。按表5-11，外模鍛斜度??5?，內模鍛斜度??7?。下圖為本零件的毛坯圖

圖1毛坯圖

Fig 1 t rough map

選擇加工方法，制定加工藝路線

定位基準的選擇

本零件為帶孔的管狀零件，孔是其設計基準（亦是裝配基準和測量基準），為避免由于基準不重合而產生的誤差，應選孔為定位基準，即遵守“基準重合”的原則。具體而言，即選?48孔及一端面作為精基準。由于本零件全部表面都需要加工，而孔作為精基準，應先進行加工，因此應選外圓及一端面為粗基準。

零件表面加工方法的選擇

加工階段的劃分

當零件的加工質量要求較高時,往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達到所要求的加工質量和合理地使用設備、人力,零件的加工過程通常按工序性質不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個階段。

①粗加工階段：其任務是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標是提高生產率，去除內孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續工序提供精基準，如加工φ176、φ

55、φ60、φ65、φ75外圓柱表面。②半精加工階段：其任務是使主要表面達到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準備，如φ

55、φ60、φ65、φ75外圓柱面，φ80、φ20孔等。

③精加工階段：其任務就是保證各主要表面達到規定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準備，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標是全面保證加工質量。

基面先行原則

該零件進行加工時，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準來加工，因為左端面和φ55外圓柱面為后續精基準表面加工而設定的，才能使定位基準更準確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。

先粗后精

即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時間內將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時，則要安排半精車，以此為精車做 5

準備。

先面后孔

對該零件應該先加工圓柱表面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對于輸出軸來講先加工φ75外圓柱面，做為定位基準再來加工其余各孔。

工序劃分的確定

工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數幾道工序內完成每道工序加工內容較多，工序集中使總工序數減少，這樣就減少了安裝次數，可以使裝夾時間減少，減少夾具數目，并且利于采用高生產率的機床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設備，刀具等比較簡單，機床調整工作簡化，對操作工人的技術水平也要求低些。

綜上所述：考慮到工件是中批量生產的情況，采用工序分散

輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗等。

熱處理工序的安排

熱處理的目的是提高材料力學性能，消除殘余應力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預備熱處理，最終熱處理和內應力處理等，本零件CA6140車床輸出軸材料為45鋼，在加工過程中預備熱是消除零件的內應力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規范在840℃溫度中保持30分鐘釋放應力。

制定藝路線

按照先加工基準面，先粗后精，基準統一等原則，該零件加工可按下述工藝路線進行。

工序1 粗車圓柱面φ176及端面。

工序2 粗車圓柱面φ

55、φ60、φ65和φ75和及臺階面。工序3 精車φ176外圓柱面及倒角。

工序4 半精車圓柱面φ

55、φ60、φ65和φ75和及臺階面。工序5 精車圓柱面φ

55、φ60、φ65和φ75和及臺階面。工序6 倒角。

工序7 粗鏜內孔φ50、φ80、φ104。工序8 精鏜內孔φ50、φ80、φ104。工序9 鉆孔103φ20。工序10 擴孔103φ20。工序11 鉸孔103φ20。工序12 銑鍵槽16310。工序13 鉆斜孔23φ8。工序15 去毛刺。工序15 終檢。

工序設計

選擇加工設備與工藝裝備

選擇機床 根據工序選擇機床

（1）工序1、2、3、4和5是粗車和精車。各工序的工步數不多，大批大量生產不要求很高的生產率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的CA6140型臥式車床。

（2）工序7、8為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉體，故宜在車床上鏜孔，選用C616A型臥式車床。

（3）工序12銑削。工序工步簡單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬成批大量生產，所選機床使用范圍較廣泛為宜，故可選常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。

（4）工序9、10和11是擴、鉆、鉸孔。可采用專用的分度夾具在立式鉆床上加工，故選用Z525。

選用夾具

本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。

選用刀具

由于刀具材料的切削性能直接影響著生產率，工件的加工精度，已加工表面質量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個重要部分，刀具應具有高剛度，足夠的強度和韌度，高耐磨性，良好的導熱性，良好的工藝性和經濟性，抗粘接性，化學穩定性。由于零件車床輸出軸材料為45鋼，推薦用硬質合金中的YT15類刀具，因為加工該類零件時摩擦嚴重,切削溫度高,而YT類硬質合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時采用硬質合金的刀具。粗車外圓柱面： 90°半精車，精車外圓柱面：前角為90°的車刀。鉆頭：高速鋼刀具，直徑為φ30；直徑為φ18；擴孔鉆：直徑為φ19.8；鉸刀：直徑為φ20。鏜刀，刀桿長度為200.B3H＝16325。

選擇量具

本零件屬大批大量生產，一般配情況下盡量采用通用量具。根據零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，參考參考文獻[4]》相關資料，選擇如下：讀數值0.02、測量范圍0～150游標卡尺，讀數值0.01、測量范圍0～150游標卡尺。讀數值0.01、測量范圍50～125的內徑千分尺，讀數值0.01、測量范圍50～125的外徑千分尺，讀數值0.01、測量范圍50～125的內徑百分表（表5-108）。

確定工序尺寸

確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經濟精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表：

表3外圓柱面φ176 軸段加工余量計算

Tab3

工序間

工序名稱

余量/mm 精車 粗車 毛坯 2 3

經濟精度/mm

IT10 IT12 ±2

表面粗糙度Ra/μm

6.3 12.5

尺寸/mm 176 179 181

尺寸公差/mm

工 序

工序基本

標注工序

?176?0.14

?179?0.4

?181?2

表4外圓柱面φ55軸段加工余量計算

Tab4

工序間

工序名稱

余量/mm 精車 半精車 粗車 毛坯 1.0 1.5

經濟精度/mm

IT6 IT10 IT12

表面粗糙度Ra/μm

1.6

尺寸/mm

尺寸公差/mm

工 序

工序基本

標注工序

57.5 60

?55?0.019 ?56?0.120 ?57.5?0.3

?60?2

3.2

6.3 2.5

±2

Tab5

表5φ60軸段加工余量計算

工序間

工序名稱

余量/mm 精車

半精車

粗車 毛坯 1.0 1.5

工

序

經濟精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

工序基本尺寸/mm

標注工序 尺寸公差/mm

IT6 IT10 IT12 ±2

1.6 3.2 6.3

62.5 65

?600?0.019

?610?0.120

2.5

?62.50?0.30

?65?2

表5φ65軸段加工余量計算

Tab5

工序間

工序名稱

余量/mm 精車

半精車

粗車 毛坯 1.0 1.5

經濟精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

尺寸/mm

尺寸公差/mm

工

序

工序基本

標注工序

IT6 IT10 IT12 ±2

Tab5

1.6 3.2 6.3

67.5 70

?650?0.019 ?660?0.120

2.5

?67.50?0.30

?70?2

表5φ75軸段加工余量計算

工序間

工序名稱

余量/mm 精車

半精車 1.0 1.5

工

序

經濟精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

工序基本尺寸/mm

標注工序 尺寸公差/mm

IT6 IT10

1.6 3.2

76

?750?0.019 ?760?0.120

粗車 毛坯 2.5

IT12 ±2

6.3

77.5 80

?77.50?0.30

?80?2

表5φ104內孔加工余量計算

Tab5

工序間

工序名稱

余量/mm 精鏜

粗鏜

毛坯 1.8 3.2

經濟精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

尺寸/mm

尺寸公差/mm

?0.035 ?1040工

序 工序基本標注工序

IT7 IT10 ±2

3.2 6.3

103.2 99

?0.140 ?103.20 ?99?2

表5φ80內孔加工余量計算

Tab5

工序間

工序名稱

余量/mm 精鏜

粗鏜

毛坯 1.5 2.5

經濟精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

尺寸/mm

尺寸公差/mm

?0.030 ?800?0.12 ?78.50工

序 工序基本標注工序

IT7 IT10 ±2

3.2 6.3

78.5 76 ?76?2

表5φ50內孔加工余量計算

Tab5

工序間

工序名稱

余量/mm 精鏜

粗鏜

毛坯 1.5 2.5

經濟精度/mm

表面粗糙度Ra/μm

尺寸/mm

尺寸公差/mm

?0.025 ?500?0.1 ?48.50工

序 工序基本標注工序

IT7 IT10 ±2

3.2 6.3

48.5 46 ?46?2

確定切削用量及基本工時

切削用量包括背吃刀量ap、進給量f和切削速度v。確定順序是確定ap、f，再確定v。本說明書選取工序1粗車外圓?55mm為例確定其切削用量及基本時間。

切削用量。

本工序為粗車。已知加工材料為45鋼，鍛件，有外皮；機床為CA6140型臥式車

床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。

確定?55mm外圓的切削用量。

所選刀具為YT15硬質合金可轉位車刀，根據表5-112，由于CA6140機床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸B3H=16mm325mm，刀片厚度為4.5mm。根據表5-133，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角?0?12?，后角?0?6?、主偏角???90?、,副偏角???10?、刃傾角?s?0?、刀尖圓弧半徑???0.8mm。

（1）確定背吃刀量ap 由于粗車雙邊余量為2.5mm，則ap＝2.25mm。

（2）確定進給量f 根據表5-114，在粗車鋼件、刀桿尺寸為16mm?25mm、ap?3mm、工件直徑為60~100mm時，f?0.5~0.9mm/r。按CA6140機床的進給量選擇f?0.65mm/r。確定的進給量尚需滿足機床進給強度的要求，故需進行校驗。

根據表5-55，CA6140機床進給機構允許的進給力Fmax?3530N。

根據表5-123，當鋼材?b?570~670MPa、aP?2.0mm、f?0.75mm/r，?r?45?，v?65m/min(預計)時，進給力Ff?760N。

Ff的修正系數為k?0Ff?1.0，k?sFf?1.0，kk?Ff?1.17,故實際進給力為Ff?760?1.17N?889.2N，由于Ff?Fmax，所選的f?0.65mm/r可用。

（3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T?60min。

（4）確定切削速度v 根據表5-120，當用YT15硬質合金車刀加工鋼材時，aP?2.0mm，f?0.75mm/r時，切削速度v?97m/min。

切削速度的修正系數為?sv?0.8，?tv?0.65，??Tv?0.81，?Tv?1.0，?Mv???v?1.0表2-9。則有：v?97?0.8?0.65?0.81m/min?40.9m/min 1000v1000?40.9n??r/min?203.4r/min

?d??64按CA6140機床的轉速選擇n?185r/min?3.08r/s,則實際切削速度v?37.2m/min。

最后確定切削用量為：

ap?1.25mm，f?0.65mm/r，n?185r/min，v?37.2m/min。

基本時間

確定粗車外圓?55的基本時間t 根據《機械制造工藝學》公式4-23車外圓基本時間為： 根據《機械制造工藝學》公式4-23車外圓基本時間為：

Tj?Ll?l1?l2i?i fnfn式中：l?83.4mm，l1?i?1

aptan???(2~3)?2mm，l2?0，f?0.65mm/r，n?3.08r/min，則Tj?83.4?2s?43s

0.65?3.08其余工步切削用量及基本工時計算從略

夾具設計

本夾具是第11道工序鉆2??8通孔的專用夾具。刀具為直柄麻花鉆8-L GB/T 6135.3－1996。

在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本設計的重點應在卡緊的方便性與快速性以及實現鉆孔的分度上。下面是夾具設計過程：

定位方案

夾具特點，工件以另一端面和鍵槽定位，通過軸心，用螺栓夾緊。結構簡單，制造容易。分度副間有污物時，不直接影響分度副的接觸。缺點是無法補償分度度間的配合間隙對分度精度的影響。分度板孔中一般壓入耐磨襯套，與圓柱定位銷采用H7/g6配合。其結構圖如圖3所示：

圖3 2??8夾具裝配圖 Fig 3

2??6fixture assembly

分度設計

通過分度盤來實現。擰緊螺母，并通過開口墊圈將工件夾緊。轉動手柄，可將分度盤松開。此時用捏手將定位銷從定位套中拔出，使分度盤連同工件一起回轉180°，將定位銷重新插入定位套中，即實現了分度。再將手柄轉回，銷緊分度盤，即可進行加工。

切削力和夾緊力的計算

本工序加工是鉆削可估算其夾緊力，其為螺旋夾緊機構。實際效果可以保證可靠的卡緊。

根據公式：

`MQ?WK[r`tan?1?rZtan(???2)]1?0

MQ——原動力（N2mm）WK——實際所需夾緊力

r`——螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑（mm）

rZ——螺紋中徑之半(mm)?——螺紋升角（°）

?1——螺桿端部與工件間的當量摩擦角（°）

``——螺旋副的當量摩擦角（°），?2?cot?2tan?2 cos??0——除螺旋機構以外的效率，其值為0.85~0.958。

參數:Wk = 100

使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節卡緊力調節裝置，即可指定可靠的卡緊力。結論

此次課程設計確定了填料箱蓋從鑄件毛坯到成品在大量成批生產時的工藝過程，同時也設計了其中一道鉆孔工序的夾具。

作為本學期的最后一次課程設計，需要我們綜合前階段所學習的機械制圖、金屬工藝學、金屬材料、機械設計基礎、互換性與測量技術、機械制造工藝學等多門課程的知識，同時還要運用數學、力學等基礎學科知識以及設計手冊上的標準。所以此次課程設計是我們本科階段學習的知識的鞏固，也是一個總結。

參考文獻

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[4] 崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南[M].化學工業出版社，2007 [5] 胡農.車工技師手冊[M].機械工業出版社，2004 [6] 王光斗.機床夾具設計手冊[M].上海科學技術出版社，2000 [7] 曾慶福.機械制造工藝學[M].清華大學出版社，1989 [8] 趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊[M].上海科學技術出版社，2000 [9] 王啟平.機床夾具設計 [M].哈爾濱工業大學出版社，1996 [10] 陳宏鈞.車工實用技術[M].機械工業出版社，2004 [11] 艾興.切削用量簡明手冊[M].機械工業出版社，2004

致 謝

機械制造工藝學課程設計是學完了機械制造工藝學基礎和大部分專業課，并進行了生產實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環節。這次課程設計過程中遇到了不少困難，在老師的幫助下和在圖書館查閱資料，最終解決了困難。而且，這次設計使我們能綜合運用機械制造技術基礎中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，為今后的畢業設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。

附錄

附錄1：零件圖 附錄2：工藝卡 附錄3：夾具零件圖 附錄4：夾具裝配圖

第三篇：機械制造工藝學課程設計說明書(精)

機械制造工藝學 課程設計說明書

設計題目： 定位銷零件機械加工工藝規程設計 學 生： 張新民 學 號： 機電工程學院

班 級： 機械設計09-3 指導教師： 付 敏 副教授 目 錄 1 零件的分析………………………………………………………………………………… 1 1.1零件結構工藝性分析………………………………………………………………………1 1.2 零件的技術要求分析………………………………………………………………………1 2 毛坯的選擇……… …………………………………………… 2 2.1 毛坯種類的選擇……………………………………………………………………………2 2.2毛坯制造方法的選擇…………………………………………………………………… …2 2.3毛坯形狀及尺寸的確定 …………………………………………………… …2 3 工藝路線的擬定… …………………………………………… 2 3.1 定位基準的選擇……………………………………………………………………………2 3.2零件表面加工方案的選擇……………………………………………………………… …2 3.3加工順序的安排 … ………………………………………………… …2 3.3.1加工階段的劃分 … ………………………………………………… …2 3.3.2機械加工順序的安排 … ………………………………………………… …2 3.3.3熱處理工序的安排 … ………………………………………………… …2 3.3.4輔助工序的安排 … ………………………………………………… …2 4 工序設計… …………………………………………… 2 4.1 機床和工藝裝備的選擇……………………………………………………………………2 4.2工序設計 ……………………………………………………………… …2

… … … … 結論……………………………………………………………………………………………4 參考文獻

1零件的分析

1.1零件的結構工藝性分析

該零件的加工表面有：C、I 表面，E、G 端面；C、I 表面的表面粗糙度要求為Ra=1.6其余表面的表面粗糙度要求為Ra=12.5。G、E 端面與基準A 的垂直度要求為0.02，Φ18的中心線與基準A 的同軸度要求為Φ0.02。退刀槽用普通3mm 切槽刀。1.2零件技術要求分析

該定位銷在工作時外圓表面需要承受沖擊載荷，為增強耐磨性需淬火處理，處理后硬度為55-60HRC，所有尖角倒鈍，表面要防銹處理。由于在使用過程中要反復裝夾工件，所以要求定位銷軸應具有較好的耐磨性，因此選用T10A。

2毛坯的選擇 2.1毛坯種類的選擇

定位銷在定位時需要承受載荷，所以要求銷具有較高的強度和抗沖擊力跟耐磨性，力學性能要求較高，所以選擇鍛件。

2.2毛坯制造方法的選擇

該零件的形狀簡單，且為單件小批量生產，考慮到經濟性因素，采用自 由鍛。

2.3毛坯形狀及尺寸的確定

查機械工藝手冊可知：長度尺寸為30+2 ×3mm ﹙粗車﹚，直徑尺寸以最大的為準來確定，30+4﹙粗車﹚。

由于該定位銷的形狀較簡單，所以毛坯的形狀如下圖所示 3工藝路線的擬定 3.1定位基準的選擇

合理的選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。由于該銷軸的幾個主要配合表面對基準軸線有垂直度要求，它又是實心軸，所以選擇兩端面及中心孔位基準，采用雙頂尖裝夾方法，以保證零件的技術要求。粗基準采用毛坯的外圓。

3.2零件表面加工方案的選擇

由于該銷軸主要表面的Ra 值為1.6，故Φ

18、Φ20的外圓表面加工方案為粗車→半精車、精車→磨削。其余表面粗糙度要求不高，粗車就能達到要求在加工過程中兩端面需鉆孔。

3.3加工順序的安排 3.3.1加工階段的劃分

該銷軸的加工可劃分為三個階段：粗車（粗車外圓、鉆中心孔等），半精車、精車（主要的外圓配合表面），磨削（表面粗糙度要求較高的2處外圓）。

3.3.2機械加工順序的安排

第四篇：164012203機械制造工藝學課程設計說明書目錄

上海工程技術大學課程設計論文 機械制造工藝學課程設計說明書目錄

目 錄

前言

一 零件的分析

（一）零件的作用

（二）零件的工藝分析

（三）零件的結構特點

（四）關鍵表面的技術要求分析 二 工藝規程的設計

（一）確定生產類型

（二）確定毛坯的制造形式

（三）基準的選擇

（四）各表面和孔加工方法的確定

（五）工序安排的原則

（六）工序集中和分散的考慮

（七）加工設備與工藝裝備的選擇

（八）不同方案的分析比較

（九）加工余量。切削用量，工時定額的確定

（十）工序尺寸和公差的確定 三夾具的設計

（1）設計思想與設計方案的比較（2）定位分析與定位誤差的計算 上海工程技術大學課程設計論文

（3）對刀及導引裝置的設計（4）夾緊機構的設計與夾緊力的計算（5）夾具操作動作說明 四設計體會 五主要參考文獻

前言

機械制造工藝學課程設計是在學完機械制造工藝學和大部分專業課之后，進行了一次知識的全面的梳理和貫通，同時這個也是在畢業設計之前對于我們所學課程一次全面的復習，也是一次理論聯系實踐的訓練，因此這次課程設計在學習中是一個很重要的環節。

就我個人而言，希望通過這次課程設計，對自己今后將從事的工作，進行一次適應性訓練，通過設計鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為以后的工作打下一個良好的基礎

由于能力有限，設計中還有很多不足之處，希望各位老師給予批評指導

一.零件的分析

（一）零件的作用

內階梯套很少情況下單獨使用，一般都與其他零件相配合，如法蘭盤，上海工程技術大學課程設計論文

內階梯套上的孔通常用來定位，根據這個零件可以設計一個夾具，進行零件的大批量的加工從而節約了時間，提高了生產效率，孔的直徑為8公差要求為H8，要求比較高，因為是用軸套直接進行打孔，要考慮到鉆孔鏜孔鉸孔等多道工藝的加工。

（二）零件的工藝分析

該零件是比較規則的圓柱形棒料零件，形狀較規則，尺寸精度，形位精度要求較高，零件的主要技術要求分析如下：

（1）在該零件上打一個孔，并且整個零件長度為42，在設計專用的鉆套類夾具的時候，要根據孔的大小，確定快換鉆套的大小，并且根據快換鉆套的大小來確定襯套的的尺寸，因為兩者的間隙較小，根據零件的孔的尺寸8，確定襯套的大小，由于零件的長度42直接用車刀加工不太方便，更具三爪卡盤的行程，必須夾住足夠的長度，因此可以選用毛坯的長度稍長一些，加工之后直接用割刀進行切割，然后放的余量讀一些，直接進行加工到零件應該達到的尺寸，在棒料上打的兩個孔的尺寸要求相差不大，應該先加工左端的直徑為28的孔，然后調頭夾住打完孔的一段直接打25的孔，由于大端的孔已經加工完成，因此在進行打孔的時候應該完全貫通的，兩個孔的公差要求都是H7的，公差的要求較高。

（2）由于該材料是棒料，必須保證棒料在熱處理加工的時候不能有松動，有砂眼，內部奧氏體不均勻等缺陷，以保證零件的強度，硬度，剛度在外力的作用下，不能發生意外事故。

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（三）零件的結構特點：

由于長度是42，寬度60，從零件的主視圖來看是個長方形，孔的尺寸是8，孔上必須裝上快換鉆套，和襯套，并要使壓板保持一定的剛度。

（四）關鍵表面的技術要求分析

毛坯的材料是棒料因此在加工的工程中，對于工件的表面粗糙度有一定的要求，內孔由于必須要與專門的夾具體的軸形成一定的配合關系，因此必須保證其粗糙度要小于外表面，在形成配合的過程中是一種的間隙配合，零件是大批量的生產，生產時要快速裝夾，并且快速拆卸，因此這樣的一種生產要求對于內孔的表面粗糙度提出了較高的要求，外表面的粗糙度是用車刀車出來的，外表面的粗糙度是3.2，直接采用粗車和半精車就可以使精度達到6.3-3.2這個精度級別，而這種方法是適合于除淬火鋼之外的所有的各種金屬，在車床上直接裝夾進行車削，簡單易行，效率提高了。

二.工藝規程設計

（一）確定生產類型

由于所生產的零件是內階梯套，材料是HT200，可知是鑄造出來的，在鑄造的過程中一般采用砂型鑄造，況且砂型鑄造簡單易行，原材料易得等優點被廣泛的采用在形狀比較簡單的零件中，可以進行大批量的加工。

（二）確定毛坯的制造形式

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（1）毛坯的選擇：由于采用的材料是HT200，可以看出是鑄件，由于前面的工藝分析可知不能鑄造的完全接近尺寸，必須鑄造的比較長，用割刀進行切割的形式進行加工，毛坯的選擇可以是75X100（2）毛坯圖的說明：由于尺寸比較長可以先進行加工一下端面，把左端面加工出來，并且在左端面上打孔，加工左端面的孔至尺寸掉頭夾住左端，采用一夾一頂的方式用割刀隔斷工件，并且留出一定的余量，方便車出剩余的部分。

（三）基準的選擇

根據零件圖紙和零件的使用情況分析，知長度42的長度要求的不超過20絲，公差是±0.10，精度要求比較高，以此必須采用正確的定位才能保證，故對于基準的選這應該給予分析

（1）粗基準的選擇：按照粗基準的選擇要求，為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應選擇不加工表面為粗基準，此處應該直接選擇右端為第一毛基準，在加工28的孔時應保證孔壁均勻，里面的粗糙度達到1.6的要求。（2）精基準的選擇：在左端面已經被車出之后，并且左端的大孔已經被打好了，掉頭夾住左端面的時候，之后加工的各道工序應該以左端面為精基準，從左端面為軸向尺寸的定為精基準，這樣就滿足了基準重合的原則和互為基準的原則加工的過程中也許會出現某些基準不重合的情況，這時候需要進行尺寸鏈的換算。

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（四）各表面和孔加工方法的確定

表面加工方法的選擇，就是為零件上每一個有質量高要求的表面選擇一套合理的加工方法，在選擇時一般先根據表面粗糙度選擇最最終的加工方法，由于材料已經是鑄件就不用采用磨削等方法直接用粗車和半精車就行，對于精度要求IT7的孔來說采用拉削，鉸削，鏜削，和磨削都可以，對于內階梯套而言，直接進行鉆孔和擴孔即可，對于直徑為8豎直打下的孔可以采用鉆，鏜，鉸等方法。

（五）工序安排的原則

機械的零件加工一般要經歷切削加工，熱處理，和輔助工序，因此在加工的時候要全面考慮切削工序安排的總的原則是前面的工序為后面的工序創造條件，做好基準準備，對于鑄件為毛坯的內階梯套設計的毛坯尺寸為100X75，粗加工之后由于加工余量大所受的夾緊力切削力也大，也許會引起變形，所以需要劃分加工階段逐步恢復和修正變形逐步提高表面的質量，并且也要遵循先面后孔的原則，在加工毛坯的時候夾住零件的右端面，車出左端面，進行加工28的孔，加工至尺寸掉頭之后以左端面為基準進行加工若加工好平面，就能以左端面進行加工保證了右端面的平行度和和同軸度的要求。

（六）工序集中和分散的考慮

一般情況下，單件小批量只能采用工序集中，而大批量生產則可以集中，也可以分散，個表面加工方法確定之后，應該考慮 上海工程技術大學課程設計論文

哪些表面的合適在一道工序中完成，那些應該在分散的不同的工序從而確定零件加工的工藝過程的工序總數及內容。

（七）加工設備與工藝裝備的選擇

總的原則是根據生產類型和加工要求，使所選擇的工藝裝備既能保證加工質量，有經濟合理，就內階梯套而言，因為是鑄件可以采用大批量的生產加工，直接用車床進行外圓內孔的加工，然后在打上面孔時候可以直接做一個夾具，用于快速的打孔生產，在打孔的時候盡量的快速裝夾，打孔從而節約了時間。

（八）不同方案的分析比較

（1）工藝路線的擬定

為了保證達到零件的幾何形狀，尺寸精度位置精度及各項技術要求，必須要擬定合理的工藝路線

這樣的零件根據生產綱領是成批的生產，所以采用專門設計的工夾量具，并要考慮工序集中，提高生產效率，是成本下降。

工藝路線方案

（一）精鑄，退火 工序：

1，鉆左端孔掛左端面 2，拉孔 3，車左端面

4，掉頭夾住左端車右端面 5，割刀割掉

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6，打孔 7，精車右端面 工藝路線方案

（二）精鑄，退火 工序： 1銑左端面

2鉆。擴倒角鉸出28H7孔 3夾住左端面車右端面 4割刀割掉 5打孔 6精車右端面

兩個工藝方案的比較與分析：

兩個工序方案除了前三道有些不同外，后面的工序都是相同的，前三道工序都是為了獲得精基準。方案一是用車削的方法，在車端面的時候同時將孔一并完成，這樣很好的保證了孔和端面的垂直度，方案二是直接銑兩個端面，然后再鉆床上直接加工出孔，因為兩個端面一次性銑出，可以有較好的平行度，然后用端面定位，用滑柱鉆模的鉆套定中心，用鉆模板直接壓緊也能得到較好的孔與端面的垂直度，后面的工序以及孔和端面的定位，故基準是重合的，兩方案在這點上是相同的。

（九）加工余量。切削用量，工時定額的確定

已知零件的尺寸，長度為42直徑為60，但是毛坯的尺寸不能 上海工程技術大學課程設計論文

多出幾毫米，因為這個零件在車床上根本裝夾不住，因此毛坯的尺寸可以選的稍微多一些可以用一個割刀割除的多余尺寸來保證零件在車床上的加工的剛度要求。1.直徑60的端面的加工

兩端面的加工由車削來完成，工序余量為2mm由查表可得：n=800r/min則相應的切削速度為： V=πDn/1000=πx60x800/1000=150.80m/min 外圓的加工也是由車削完成的直接進行精加工車到外圓的尺寸60，加工的長度應該是50mm 打孔直徑28H7 采用直徑為24mm的高速鋼鉆頭進行打孔尺寸由于沒有公差盡量的先是長度短一些如19.5mm，然后進行用車刀進行鏜孔，可以鏜孔至尺寸27.8mm，找一個擴孔鉆的直徑為27.8mm的擴孔的鉆頭，然后進行一下粗鉸可以由27.8鉸到27.94，最后進行精鉸至尺寸28H7，尺寸可以有鉆頭的長度來保證，查表得取進給量f=0.3mm/r按機床的實際轉速取n=200r/min則實際的切削速度為

V=πdn/1000=3.14x28x200/1000=17.584m/min

掉頭之后，夾住工件的長度為40mm，直接進行打右端面的孔，因為右端面的孔的直徑是25，可以采用第一次鉆頭的直徑為22mm，然后用車刀進行鏜孔至24.8，進行粗鉸至尺寸 上海工程技術大學課程設計論文

24.94mm，（十）工序尺寸和公差的確定 三.夾具體的設計

夾具體的設計應該根據加工的需要，原則上夾具的設計更具零件工藝設計中所規定的原則和要求來進行，比如工序名稱，加工技術要求，機床型號前后的工序關系，基準定位夾緊部位。同時加工的零件數等。

夾具設計步驟如下：

（1）設計思想與設計方案的比較

對于內階梯套上面主要有一個孔，如何打這個孔，可以專門的做一個夾具，用一個專門的夾具體放在鉆床上可以直接打孔根據這個設計思想可以設計出一個專門的夾具，把工件放在軸上用螺母直接擰緊定位，直接打孔即可

（2）定位分析和定位誤差的計算

在制定工藝規程的時候，定位基準的正確選擇對保證零件的尺寸精度和相互位置的精度要求，也會對零件各表面的加工安排都有很大的影響，定位就是使工件的自由度被限制了，一般情況下要進行六點定位原則用合理支撐的六點限制工件的六個自由度使工件在夾具中位置完全確定，對于內階梯套而言直徑為28的孔和夾具體上的芯軸的配合應該是間隙配合，這樣可以方便拆卸，當零件放上芯軸上左端面和臺階面必須重合而且緊緊的靠在臺階軸的右側面，注意右側面臺階不可太高，否則會形 上海工程技術大學課程設計論文

成過定位，必須要小于階梯套的直徑60，當內階梯套被套在芯軸上時候，把開口墊圈套在軸上，是左側面和階梯套的右側面緊靠，防止松動，然后旋緊螺母壓緊開口墊圈使內階梯套軸向被完全固定零件依靠夾具體上的芯軸前后也被固定。對刀及導引裝置的設計兩端面的加工由車削來完成，工序余量為2mm由查表可得：n=800r/min則相應的切削速度為： V=πDn/1000=πx60x800/1000=150.80m/min 外圓的加工也是由車削完成的直接進行精加工車到外圓的尺寸60，加工的長度應該是50mm 打孔直徑28H7 采用直徑為24mm的高速鋼鉆頭進行打孔尺寸由于沒有公差盡量的先是長度短一些如19.5mm，然后進行用車刀進行鏜孔，可以鏜孔至尺寸27.8mm，找一個擴孔鉆的直徑為27.8mm的擴孔的鉆頭，然后進行一下粗鉸可以由27.8鉸到27.94，最后進行精鉸至尺寸28H7，尺寸可以有鉆頭的長度來保證，查表得取進給量f=0.3mm/r按機床的實際轉速取n=200r/min則實際的切削速度為

V=πdn/1000=3.14x28x200/1000=17.584m/min掉頭之后，夾住工件的長度為40mm，直接進行打右端面的孔，因為右端面的孔的直徑是25，可以采用第一次鉆頭的直徑為22mm，然后用車刀進行鏜孔至24.8，進行粗鉸至尺寸24.94mm，夾具體的設計應該根據加工的需要，原則上夾具的設計更具零件工藝 上海工程技術大學課程設計論文

設計中所規定的原則和要求來進行，比如工序名稱，加工技術要求，機床型號前后的工序關系，基準定位夾緊部位。同時加工的零件數等

對于內階梯套上面主要有一個孔，如何打這個孔，可以專門的做一個夾具，用一個專門的夾具體放在鉆床上可以直接打孔根據這個設計思想可以設計出一個專門的夾具，把工件放在軸上用螺母直接擰緊定位，直接打孔即可

在制定工藝規程的時候，定位基準的正確選擇對保證零件的尺寸精度和相互位置的精度要求，也會對零件各表面的加工安排都有很大的影響，定位就是使工件的自由度被限制了，一般情況下要進行六點定位原則用合理支撐的六點限制工件的六個自由度使工件在夾具中位置完全確定，對于內階梯套而言直徑為28的孔和夾具體上的芯軸的配合應該是間隙配合，這樣可以方便拆卸，當零件放上芯軸上左端面和臺階面必須重合而且緊緊的靠在臺階軸的右側面，注意右側面臺階不可太高，否則會形成過定位，必須要小于階梯套的直徑60，當內階梯套被套在芯軸上時候，把開口墊圈套在軸上，是左側面和階梯套的右側面緊靠，防止松動，然后旋緊螺母壓緊開口墊圈使內階梯套軸向被完全固定零件依靠夾具體上的芯軸前后也被固定。（3）對刀及導引裝置的設計

（4）當內階梯套在夾具體的芯軸上被固定的時候，自由度被限制了，這時候可以考慮到應該對零件的打孔的設計，孔的直徑為8，必須要安放一個襯套，一個快換鉆套，上海工程技術大學課程設計論文

這兩個的尺寸要設計準確，快換鉆套的長度應該伸出的長一些，快換鉆套的底端到工件的上表面的尺寸應該是小于5的，不能太短，不能讓快換鉆套和壓板相平齊，這樣間隙太大，當鉆孔刀豎直打下去時直接碰到剛性工件，由于伸出的長度太長，可能會鉆偏，從而造成工件的報廢，下端面的距離和工件也不可太近，太近雖然具有良好的導向作用由于間隙太小零件的排屑不能及時排出，鉆頭會過熱，因此會損傷鉆頭，并且產生的熱應力會使工件發生變形，然后熱脹冷縮，使孔加工的尺寸精度達不到要求，況且這個孔的加工精度要求比較高，當內階梯套在夾具體的芯軸上被固定的時候，自由度被限制了，這時候可以考慮到應該對零件的打孔的設計，孔的直徑為8，必須要安放一個襯套，一個快換鉆套，這兩個的尺寸要設計準確，快換鉆套的長度應該伸出的長一些，快換鉆套的底端到工件的上表面的尺寸應該是小于5的，不能太短，不能讓快換鉆套和壓板相平齊，這樣間隙太大，當鉆孔刀豎直打下去時直接碰到剛性工件，由于伸出的長度太長，可能會鉆偏，從而造成工件的報廢，下端面的距離和工件也不可太近，太近雖然具有良好的導向作用由于間隙太小零件的排屑不能及時排出，鉆頭會過熱，因此會損傷鉆頭，并且產生的熱應力會使工件發生變形，然后熱脹冷縮，使孔加工的尺寸精度達不到要求，況且這 上海工程技術大學課程設計論文

個孔的加工精度要求比較高，因此對刀原件的安裝和定位就顯得比較重要。

（5）夾緊機構的設計與夾緊力的計算

工件在夾具體上在夾緊的過程中應該保持工件在定位時已經獲得了正確了位置，夾緊力是由大小，方向，作用點來確定就內階梯套而言孔和芯軸必須垂直，所以應該以工件的左端面作為定位基準，并且夾緊力的方向也會垂直，較容易保證質量，夾緊力操作的公式為

Q=FL/(r`×tanψ+rXtan(ψ+α))r`螺桿的下端與工件接觸的當量摩擦半徑 r螺旋作用中徑之半 α螺旋升角

螺桿下端與工件的摩擦角 螺桿與螺母的摩擦角

（五）夾具操作動作說明

因為零件是內階梯套，并且生產是大批量生產因此如何的進行快速高效的進行打孔，是首先要解決的，在快速高效的同時如何保證孔與軸線的垂直度要求，所做的夾具體為鉆床專用夾具，把工件放上直接進行快速的定位，夾緊，定位的時候不可出現過定位，把工件放上夾具體的芯軸上面，使左端面與臺階面的相重合，調整兩個平面的平行度，左端面定位好之后，在右端面處放置一個開口墊圈是開口墊圈的左端面和和工件的額右端 上海工程技術大學課程設計論文

面相重合，保證平行度和垂直度等要求在開口墊圈的右側放置上一個直徑大于開口墊圈的直徑螺母，通過和螺紋的擰緊，固定了開口墊圈的位置，也使零件的位置也被固定了當零件的自由度被確定的時候，直接可以在零件上打孔。四．設計體會

通過這次課程設計，我進一步地理解了所學的理論知識及具體運用這些知識通過此次課程設計，使我更加扎實的掌握了有關夾具設計方面的知識，在設計過程中雖然遇到了一些問題，但經過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。

過而能改，善莫大焉。在課程設計過程中，我們不斷發現錯誤，不斷改正，不斷領悟，不斷獲取。最終的檢測調試環節，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多問題，最后在老師的指導下，終于游逆而解。在今后社會的發展和學習實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發現問題所在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠不可能得到社會及他人對你的認可！課程設計誠然是一門專業課，給我 上海工程技術大學課程設計論文

很多專業知識以及專業技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間回顧起此課程設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以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。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，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，但可喜的是最終都得到了解決。

通過這次課程設計，自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體會，學會了查圖表，資料手冊等工具書，通過實例對工藝編程和切削用量的選擇計算等做了一次練習。

總之，通過這次課程設計使我獲益匪淺，為我今后的學習與工作打下一個堅實而良好的基礎，在此衷心感謝各位老師的幫助和指導。五 主要參考文獻

1劉力主編。機械制圖。北京：高等教育出版社，2008 2左曉明主編。機械制圖。上海：同濟大學出版社，2009 3劉守勇主編。機械制造工藝與機床夾具。北京：機械工業出版社，1997 上海工程技術大學課程設計論文

4趙志修主編。機械制造工藝學。北京：機械工業出版社1985 5哈爾濱工業大學，上海工業大學主編，圓柱齒輪加工（第二版）上海：上海科學技術版社

6王啟平主編，機械制造工藝學，哈爾濱：哈爾濱工業大學出17 版社，1980 7林其駿主編，機床數控系統，北京：中國科學技術出版社，1991

第五篇：機械制造工藝學課程設計任務書

機械設計制造及其自動化專業

機械制造工藝學課程設計任務書

機械制造工藝學課程設計是對本專業學生設計能力的一次綜合訓練，是對學生掌握、運用專業基礎知識情況的考查，綜合反映出學生的分析能力、計算能力、設計能力以及邏輯思維語言表達能力。

設計題目：設計 “XXX”零件的機械加工工藝規程及工藝裝備 生產綱領：10000件/年

設計要求：每人針對零件加工過程中的某一個或幾個工步、工序制定裝夾方案，可采用氣動、液壓、手動形式。

設計工作量：

1、夾具裝配圖1張（根據實際需要，A1或A2均可，手繪）繪圖比例一般為1:1；

主視圖應取操作者實際工作位置； 零件視為“假想體”，雙點劃線繪制輪廓； 夾緊機構處于夾緊狀態。

2、設計說明書 1份（7～10頁，手寫）(1)制訂簡單的工藝路線（工藝規程）；

(2)本道工序（選擇設計夾具的這道工序）設計。工藝參數的確定； 定位基準的選擇； 定位誤差分析；

切削力及夾緊力計算等。設計時間：1周 設計圖紙要求：

(1)圖紙規范，符合國家標準；

(2)結構設計合理、正確；

(3)結構表達正確；(4)圖面清晰、整潔；(5)尺寸、配合標注完整；

(6)文字表達準確、工整。

設計說明書要求：

(1)撰寫規范、條理清晰；(2)計算內容正確、完整。參考文獻：

1.趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導書.2版.北京：機械工業出版社，1998.2.機床夾具設計集錦.北京：機械工業出版社，2010.3.哈爾濱工業大學，上海工業大學.機床夾具設計.上海：上海科學技術出版社，1980.4.王先逵.機械加工工藝手冊.2版.北京：機械工業出版社，2007.5.王棟.機械制造工藝學課程設計指導書.北京：機械工業出版社，2010.6.李益民.機械工藝設計簡明手冊.北京：機械工業出版社，1994.7.趙長發.機械制造工藝學.3版.哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社, 2013.8.機床夾具圖冊、機械工藝師手冊、機械工程師手冊、機械設計手冊等相關的參考資料。