机械制造技术课程设计踏架零件的工艺规程及夹具设计铣平面【全套图纸】

1、 成 绩 评 定 表学生姓名班级学号专 业机械设计制造及其自动化课程设计题目踏架评语组长签字：成绩日期 2015 年 月 日课程设计任务书学 院机械学院专 业机械设计制造及其自动化学生姓名班级学号课程设计题目 踏架零件的工艺规程及夹具设计实践教学要求与任务:1. 完成加工零件的零件图及毛坯图各一张（a3或a4）；2. 编制工艺规程，完成机械加工工艺流程图一张（a1或a2）；3. 完成一道重要加工工序卡片和一张质量检验卡片；4. 完成专用夹具设计一套，绘制专用夹具装配图一张（a0或a1）；5. 绘制一张专用夹具的零件图（a2或a3）；6. 编写设计说明书一份（不少于15页）；7. 课程设计答辩。

2、工作计划与进度安排:机械制造技术基础课程设计总用时2周。12月29日：课程设计总体讲解，布置课程设计任务，查阅资料；12月30-31日：完成加工零件的零件图，熟悉零件的特性；完成加工零件的毛坯图；1月1-3日：完成工艺流程图；1月4-6日：完成专用夹具装配图及零件图；1月7日：完成工序卡及检验卡；1月8日：完成设计说明书；1月9日：课程设计答辩。指导教师：吕玉山 2015 年 月 日专业负责人：2015年 月 日学院教学副院长：2015年 月 日前言机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。 课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计

3、能力训练，其目的是： （1） 通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。 （2） 学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。 （3） 通过制定设计方案，合理选择零件类型，正确计算零件的工作能力，确定尺寸及掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件。 （4） 学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅 设计资料和手册、运用标准和规范等。全套图纸，加153893706这次设计的是杠杆，有零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡

4、片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是杠杆。了解了该零件的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准。目录前言11.零件分析11.1零件图及分析11.2主要加工表面及技术要求12.毛坯制造32.1制造方法32.2毛坯图33工艺规程设计43.1粗精基准选择43.2工艺方案分析比较43.3工艺设备选择43.4切削用量与工时定额的选择与计算54.夹具设计125.设计总结14参考文献151. 零件分析1.1零件图及分析图 1踏架零件图通过对该零件图的重新绘制，根据原图样的视

5、图、尺寸、公差及技术要求齐全，更全面理解把握零件的结构，加工技术要求。该零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。以下是踏架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1.左圆柱两端面表面粗糙度为3.2。2.孔24，粗糙度为1.6。3.螺纹孔m10。4.右下平面a面，粗糙度为3.2。5.左凸台上平面，粗糙度为12.5。6右鍃锥孔表面，粗糙度为12.5。7.左凸台上两螺纹孔，粗糙度为12.5。合理选择机床，安排合理经济的加工工序，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。1.2主要加工表面及技术要求（1）左圆柱两端面 为未注公差尺寸，根据gb 1800-79规定

6、起公差等级按it13；表面粗糙度为ra3.2,需进行粗铣和精铣。（2）右下平面a面 为未注公差尺寸，根据gb 1800-79规定起公差等级按it13；表面粗糙度为ra3.2,需进行粗铣和精铣。（3）左凸台上平面 为未注公差尺寸，根据gb 1800-79规定起公差等级按it13；表面粗糙度为ra12.5。只需进行粗铣。（4）右鍃锥孔表面 为未注公差尺寸，根据gb 1800-79规定起公差等级按it13；表面粗糙度为ra12.5。只需进行鍃钻。（5）24h7通孔，倒角145 公差等级为it7，表面粗糙度为ra1.6，需扩、粗铰、精铰。（6）m10螺纹孔加工m10螺纹底孔时，先用9麻花钻钻孔，再用m

7、10的丝锥攻螺纹。 加工表面尺寸mm表面粗糙度ra精度等级左圆柱两端面内孔24外径403.2it13右下平面a面34x503.2it13左凸台上平面4612.5it8右鍃锥孔表面7 v 1312.5it13通孔2424h71.6it7螺纹孔m10it13表 12. 毛坯制造2.1制造方法该零件材料为ht150，生产类型要求为大批生产，由于零件结构相对简单，为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，一般均采用铸造方式获得毛坯。从提高生产效率保证加工精度上考虑。采用砂型机器造型及壳型铸造方法。材料是ht150，最高精度等级为it7。确定余量：根据工艺手册中的铸件质量、尺寸公差等级、加工余量等级查

8、表得，单边余量在厚度方向为2.5mm，双边余量在厚度方向为2.0mm。2.2毛坯图图 2毛坯3.工艺规程设计3.1粗精基准的选择粗基准的选择应考虑两个问题：一是保证加工面有足够而均匀的加工余量和各待加工表面有足够的加工余量；二是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度。粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的a面为主要的定位粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择以b面为精基准3.2工艺方案分

9、析比较工序i 铸造毛坯件。工序ii 热处理。工序5 粗和精铣左圆柱两端面。工序10 扩和铰孔24通孔。工序15 粗铣右下平面a面工序20 钻、粗铰、精铰鍃锥孔。工序25 粗铣左凸台上平面。工序30 钻、扩左两个通孔。工序35 去毛刺工序40 清洗工序45 终检工序号所用机床和夹具定位基准加工内容工序卧式铣床x6132和专用夹具左外圆表面粗铣左圆柱端面至中线 l1=30.50.2mm精铣左圆柱端面至l1=300.2mm，ra6.3工序立式钻床z5163a和专用夹具左外圆表面和一侧端面扩 24通孔至d2= 250.2mm粗铰24通孔至d2= 24.50.2mm，精铰24通孔至d2= 240.2mm

10、，ra1.6工序立式铣床x5025和专用夹具24孔中心轴粗铣右下平面a面厚度至8.5mm，精铣右下平面a面厚度至80.2mm。工序立式钻床z5163和专用夹具 右下平面a面和 24孔中心轴钻8的孔，粗铰至70.2 mm，鍃锥孔v 13x900， ra12.5工序立式铣床x5025和专用夹具右下平面a面和 24孔中心轴一次粗铣左凸台上平面至中心轴距 l1=300.2mm。 ra12.5。工序立式钻床z5163和专用夹具右下平面a面和 24孔中心轴钻9的孔，攻10的螺纹孔工序去毛刺工序清洗工序检查3.3工艺设备选择3.3.1机床选择查阅相关手册，选择机床型号铣床立式铣床x5025铣床卧式铣床x61

11、32钻床立式钻床z51633.3.2刀具选择铣刀面铣刀50、40、30。钻刀麻花钻9和7；扩孔钻24。900锥面鍃钻d=24mm。铰刀7和7.5和24铰刀。3.4切削用量与工时定额的选择与计算工序5工步1粗铣左圆柱两端面（同时进行）选用铣刀直径为50的硬质合金套式面铣刀，粗齿4选择切削深度：ap=1.5选择进给量：fz=0.2 f=4x0.2=0.8mm/r选择切削速度：v=28.3d0.5/(t0.25fz0.6ae0.3z0.3)=33.2m/minn1=1000v/(d)=1000x33.2/(3.14x80)=132.2r/min机床主轴转速：n=nminx1.266=140r/min

12、fm=fn=0.8x140=112 l=40+100=140mm基本时间tj=l/fm=1.25min辅助时间tf=20%tj=0.25min工作地点服务及身体需要时间：tfw=15.9%tj=0.199min单件时间：td= tj+tf+ tfw=1.699min准备终结时间：tz=5%tj=0.0625min单件核算时间：th=td+tz=1.7615min工步2精铣左圆柱两端面（同时进行）选用铣刀直径为50的硬质合金套式面铣刀，细齿4选择切削深度：ap=0.5选择进给量：fz=0.2 f=4x0.2=0.8mm/r选择切削速度：v=28.3d0.5/(t0.25fz0.6ap0.5ae0

13、.3z0.3)=71.9m/minn1=1000v/(d)=286.2r/min机床主轴转速：n=nminx1.269=288r/minfm=fn=0.8x288=230.4 l=40+100=140mm基本时间tj=l/fm=0.608min辅助时间tf=20%tj=0.122min工作地点服务及身体需要时间：tfw=15.9%tj=0.0967min单件时间：td= tj+tf+ tfw=0.827min准备终结时间：tz=5%tj=0.0304min单件核算时间：th=td+tz=0.8574min工序10加工24孔工步1 扩25mm的孔刀具为硬质合金yf6直柄扩孔钻：几何参数：d=24

14、mm l1=30mm l=191mm选择切削深度：ap=6.5mm选择进给量：f=0.45mm/r选择刀具耐用度t=80min切削速度v=60.4d0.5/(t0.4f0.5)=65.7m/min所选钻床为 z5163 立式钻床，功率为 5.5kw，转速范围 221000r/min,转速级数为 12机床公比为1.41，机床转速为n=963.46r/minv=dn/1000=x13x963.46/1000=39.33m/mintj1=l/fn=50/(0.2x1835)=0.054min因为扩孔后还要精铰所以tj=2tj1=0.108min辅助时间tf=20%tj=0.0216min工作地点服务

15、及身体需要时间：tfw=15.9%tj=0.0172min单件时间：td= tj+tf+ tfw=0.1468min准备终结时间：tz=5%tj=0.054min单件核算时间：th=td+tz=0.201min工序15工步1粗铣右下端面选用铣刀直径为40的硬质合金套式面铣刀，粗齿4选择切削深度：ap=1.5选择进给量：fz=0.2 f=4x0.2=0.8mm/r选择切削速度：v=28.3d0.5/(t0.25fz0.6ae0.3z0.3)=33.2m/minn1=1000v/(d)=1000x33.2/(3.14x80)=132.2r/min机床主轴转速：n=nminx1.266=140r/m

16、infm=fn=0.8x140=112 l=50+80=130mm基本时间tj=l/fm=1.3min辅助时间tf=20%tj=0.26min工作地点服务及身体需要时间：tfw=15.9%tj=0.207min单件时间：td= tj+tf+ tfw=1.767min准备终结时间：tz=5%tj=0.065min单件核算时间：th=td+tz=1.832min工步2精铣右下端面选用铣刀直径为40的硬质合金套式面铣刀，细齿4选择切削深度：ap=0.5选择进给量：fz=0.2 f=4x0.2=0.8mm/r选择切削速度：v=28.3d0.5/(t0.25fz0.6ap0.5ae0.3z0.3)=71

17、.9m/minn1=1000v/(d)=286.2r/min机床主轴转速：n=nminx1.269=288r/minfm=fn=0.8x288=230.4 l=70+80=150mm基本时间tj=l/fm=0.65min辅助时间tf=20%tj=0.13min工作地点服务及身体需要时间：tfw=15.9%tj=0.103min单件时间：td= tj+tf+ tfw=0.883min准备终结时间：tz=5%tj=0.0325min单件核算时间：th=td+tz=0.92min工序20加工7孔和鍃锥孔v 13x900工步1 钻7mm的孔刀具为硬质合金yg6直柄麻花钻：几何参数：d=7mm l1=3

18、0mm l=50mm选择切削深度：ap=6.5mm选择进给量：f=0.35mm/r选择刀具耐用度t=80min切削速度v=42.3d0.5/(t0.4f0.5)=44.67m/min所选钻床为 z5163a 立式钻床，功率为 5.5kw，转速范围 221000r/min,转速级数为 12机床公比为1.41，机床转速为n=963.46r/minv=dn/1000=x7x963.46/1000=19.83m/mintj1=l/fn=50/(0.2x1835)=0.054min因为钻孔后还要精铰所以tj=2tj1=0.108min辅助时间tf=20%tj=0.0216min工作地点服务及身体需要时间

19、：tfw=15.9%tj=0.0172min单件时间：td= tj+tf+ tfw=0.1468min准备终结时间：tz=5%tj=0.054min单件核算时间：th=td+tz=0.201min工序20工步1粗铣左上凸台上表面选用铣刀直径为30的硬质合金套式面铣刀，粗齿4选择切削深度：ap=2.5选择进给量：fz=0.2 f=4x0.2=0.8mm/r选择切削速度：v=28.3d0.5/(t0.25fz0.6ae0.3z0.3)=33.2m/minn1=1000v/(d)=1000x33.2/(3.14x80)=132.2r/min机床主轴转速：n=nminx1.266=140r/minfm

20、=fn=0.8x140=112 l=46+60=106mm基本时间tj=l/fm=0.964min辅助时间tf=20%tj=0.197min工作地点服务及身体需要时间：tfw=15.9%tj=0.187min单件时间：td= tj+tf+ tfw=1.597min准备终结时间：tz=5%tj=0.045min单件核算时间：th=td+tz=1.665min工序20 加工m10螺纹孔工步1 钻9mm的孔刀具为硬质合金yg6直柄麻花钻：几何参数：d=9 l1=30 l=191mm选择切削深度：ap=6.5mm选择进给量：f=0.35mm/r选择刀具耐用度t=80min切削速度v=42.3d0.5/

21、(t0.4f0.5)=44.67m/min所选钻床为 z5163a 立式钻床，功率为 5.5kw，转速范围 221000r/min,转速级数为 12机床公比为1.41，机床转速为n=963.46r/minv=dn/1000=x9x963.46/1000=25.33m/mintj1=l/fn=50/(0.2x935)=0.046min辅助时间tf=20%tj=0.0116min工作地点服务及身体需要时间：tfw=15.9%tj=0.0105min单件时间：td= tj+tf+ tfw=0.1056min准备终结时间：tz=5%tj=0.034min单件核算时间：th=td+tz=0.159min4.夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。图 3夹具装配图该夹具设计的是用于铣平面