机械制造技术课程设计-皮带轮座加工工艺及钻2-M8孔夹具设计.docx

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1、目录第1章绪论21.1 制造业的地位及其作用21.2 研究内容以及研究方法2第2章皮带轮座工艺分析42.1 皮带轮座的功用分析42.2 皮带轮座的工艺性分析4第3章工艺规程的制定53.1 确定皮带轮座的生产纲领以及毛坯的选择53.2 定位基准的选择5321粗基准的选择53.2.2精基准的选择53.3 拟定工艺路线53.4 确定机床设备及其工艺装备63.5 确定加工余量、工序尺寸及其毛坯尺寸73.6 确定切削用量和基本工时8第4章皮带轮座钻2M8孔夹具374.1 问题的提出384.2 夹具定位分析384.3 定位误差分析384.3.1 基准位移误差AY384.3.2 基准不重合误差AB384.4

2、 钻削力和夹紧力计算384.4.1 计算钻削力384.4.2 计算螺旋夹紧力394.5 引导装置39结束语41参考文献42第1章绪论1.1 制造业的地位及其作用随着社会的不断进步，公众对产品质量的要求越来越高，产品都是由零件组装而成的，机械加工工艺与零件加工质量有很大关系。零件的精度不仅关系到生产企业的生产质量和经济效益，同时关系到使用企业的生产效率与经济效益。合理的加工工艺可以有效提高零件的质量，提高企业的竞争力。夹具的设计与零件的加工效率和加工质量关系密切，一套优秀的夹具既能保证零件的加工精度，又可以有效提高零件的加工质量。本课题要求学生具备完整的机械工程专业知识体系，能够正确地解决一个零

3、件在机械加工中的定位，夹紧以及工艺路线合理安排等问题，保证零件的加工质量，提高其结构设计和创新能力。学生可以通过设计典型零件皮带轮的夹具，掌握根据被加工零件的加工要求，设计出既高效、省力、经济合理，又能保证零件加工质量的夹具来。学习使用各种手册及查询图表资料的方法，掌握查找与本设计有关的各种资料的名称出处的能力，能够做到熟练应用。将本科过程学习过的机械专业相关课程知识串联起来应用于生产实践，为其后续工作奠定良好基础。1.2 研究内容以及研究方法1 .研究内容针对此次设计来看，设计的主体是皮带轮，在加工此零件的时候，选用的是铳夹具,整个过程中需要完成夹具的相关设计，最为主要的一个目的就是为了能够

4、在整个学习的过程中，掌握一套自己熟悉的关于夹具设计的理论，然后还需要对工件进行工艺设计，整个流程中涉及的参数都需要进行计算，最后是完成整体的装配以及零部件的设计，并出具相应图纸，具体情况如下：需要先对整个夹具有非常深入的了解，包括其自身的成型相关理论以及夹具相关的知识，对其进行梳理汇总，完成上述绪论；对加工要求的工件进行相关工艺分析，之后完成像夹具和铳夹具的方窠确定；考虑到毛坯自身的问题，完成工艺部分的设计，然后还需要根据毛坯的余量问题,完成整个毛坯图的评估过程，这个加工过程中的相关力以及相关参数都需要进行计算；对整个加工中的核心部分进行专门设计，这部分主要是定位机构、夹紧机构和引导装置的问题

5、，之后就是相关其他部件的设计了，完整整体结构设计；设计完成之后，对其进行装配，夹具装配完成后，还需要对采用的定位和夹紧设备进行校核。将上述内容进行汇总梳理，完成说明书撰写。2 .研究方法调查法调查法是常用的方法之一，通过对过去皮带轮及现代的对比分析，归纳总结出规律性的知识。观察法通过观察皮带轮零件，并利用工具对其进行测量观察，尽而获得相应的知识。实验法通过皮带轮使用情况，对其进行归纳优化。经验总结法通过对皮带轮所有的生产资料，并进行归纳与分析，使皮带轮制造生产系统化、理论化。第2章皮带轮座工艺分析2.1 皮带轮座的功用分析皮带轮座的作用是用来安装皮带轮。2. 2皮带轮座的工艺性分析图2-1皮带

6、轮座零件图皮带轮座的加工表面描述如下：1 .皮带轮座54端面，粗糙度Ral.62 .皮带轮座55外圆，粗糙度RaO.83 .皮带轮座花键底孔33D7,粗糙度Ra3.24 .皮带轮座六齿方形花键，粗糙度Ral.65 .皮带轮座73端面，粗糙度Ra3.26 .皮带轮座130端面，粗糙度Ra3.27 .皮带轮座中90外圆，粗糙度RaO.88 .皮带轮座74.5外圆，粗糙度Ra3.29 .皮带轮座2xM8螺纹，粗糙度Ral2.510 .皮带轮座3x9孔；14沉孔，粗糙度Ral2.511 .皮带轮座2xM10螺纹透,粗糙度Ral2.5第3章工艺规程的制定11.1 定皮带轮座的生产纲领以及毛坯的选择皮带轮

7、座零件材料为45钢，密度p=7.85gc,大批量生产，模锻件毛坯，由参考文献表1.1-2知，轻型机械，年产量为5OOO5OOOO之间。3. 2定位基准的选择为了使皮带轮整个机械加工工艺过程顺利进行，拟订其机械加工工艺路线时，首先考虑选择一组或几组精基准来加工零件上各个表面，然后选择把精基准加工出来的粗基准。3.1.1 粗基准的选择重要表面余量均匀原则、工件表面间相互位置要求原则、余量足够原则、定位可靠性原则和粗基准不重复使用原则国。故选择皮带轮90外圆作为定位粗基准。3.1.2 精基准的选择基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则、自为基准原则和保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便原则国。故选

8、择皮带轮花键作为定位精基准。3. 3拟定工艺路线确定工艺路线；两条完整的工艺路线；如表3.1和表3.2所示：表3.1工艺路线一工序号工序内容备注Ol车粗车54端面；粗车市55外圆；倒角02钻钻花键孔、扩花键底孔、倒角03拉拉六齿、方型花健04铳半精铳54端、55外圆；精铳54端、55外圆05车粗车、半精车73端；倒角06车粗车130右端面、90外圆、74.5外圆；倒角07车半精车l30右端面、90外圆、74.5外圆；精车6130右端面、90外圆；车退刀槽；粗车90槽08钻钻、攻2XM8螺纹09钻钻3X中9孔；钩14沉孔10钻钻、攻2XM10透孔表3.2工艺路线二工序号工序内容备注粗车54端面；

9、粗车中55外圆；倒角；掉头粗车中13001车左端面；粗车130右端面；粗车中90外圆；粗车中74.5外圆；车退刀槽；半精车55外圆；精车55外圆；半精车74.5外圆；半精车90gc外圆；精车90gc外圆02钻钻花键孔；扩花键底孔；孔口倒角03拉拉花键04钻钻、攻2XM8螺纹；钻3X中9孔；钩14沉孔；钻、攻2XMlO透孔皮带轮座依据表3.1和表3.2两种工艺路线所示分析可知，打眼一看工艺路线二比工艺路线一工序数量少，需要设备和工人的数量都比工艺路线一少，但由皮带轮工艺分析知，以粗基准定位时，就一步车到位，而应把半精车、精车留到后面，故工艺路线二不合理，在此选择工艺路线一。3.4 确定机床设备及

10、其工艺装备皮带轮座的工艺路线如上所述，再依据参考文献表1.4-6、表1.4-7和表1.4-8知,每道工序选择的刀具、量具和加工设备满足零件加工质量。表3.3加工设备及工艺装备的选择工序号工序内容加工设备工艺装备01粗车54端面；粗车中55外圆；倒角卧式车床6140可转位车刀、游标卡尺、车夹具02钻花键孔、扩花键底孔、倒角立式钻床Z525麻花钻、丝锥、塞规、钻夹具03拉六齿、方型花健拉床L5120花键拉刀；内径百分尺；拉夹具04半精铳54端、55外圆；精铳54端、55外圆数控铳床XK7132立铳刀；游标卡尺；铳夹具05粗车、半精车e73端；倒角卧式车床6140可转位车刀、游标卡尺、车夹具06粗车

11、130右端面、90外圆、74.5外圆；倒角半精车6130右端面、90外圆、卧式车床6140可转位车刀、游标卡尺、车夹具0774.5外圆；精车6130右端面、690外圆；车退刀槽；粗车690槽卧式车床6140可转位车刀、游标卡尺、车夹具08钻、攻2XM8螺纹立式钻床Z525麻花钻、丝锥、塞规、钻夹具09钻3X中9孔；钩014沉孔摇臂钻床Z305麻花钻、钱孔钻、塞规、钻夹具10钻、攻2XM10透孔立式钻床Z525麻花钻、丝锥、塞规、钻夹具3.5 确定加工余量、工序尺寸及其毛坯尺寸皮带轮座零件材料为45,形状复杂程度一般，参考文献川表8-14知，皮带轮座厚度（直径）方向单面余量1.72.2mm;水平

12、方向单面余量1.72.2mm0在这里皮带轮厚度方向单面余量和水平方面单面余量均取2.0mm。图3T皮带轮座毛环图3.6 确定切削用量和基本工时工序01：粗车中54端面；粗车55外圆；倒角工步一：粗车中54端面1 .机床选择皮带轮座654端面，粗糙度Ral.6,由参考文献网表1.4-8知，粗车一半精铳一精铳方可满足其精度要求，此为粗车，加工设备选择卧式车床CA6140。2 .刀具选择由参考文献M表8-30,选择硬质合金车刀3 .车削深度与由皮带轮零件知中54端面，单边加工余量2.0mm,粗车单边余量1.0mm,半精铳单边余量0.5mm,精铳单边余量0.5mm,此工步为粗车，故力,=LOmm4 .

13、切削速度y皮带轮材料为45,由参考文献表5.23知，粗车的切削速度-6075mmin,在此取y=70mmin5 .进给量/皮带轮材料为45,由参考文献表5.23知，粗车皮带轮54端面的进给量/=0.7mmrImm而由参考文献表4.2-9知，卧式车床CA6140进给量里在0.7mmrImmZr之间有0.7Imm/r、0.8Imm/r、0.9Imm/r、0.94mm/r和0.96mmr,在此取f=0.8ImmZrO6 .主轴转速r/min 413min100Ov100070n=d4x54由参考文献月表4.2-8知，与413rmin相近的转速为400rmin,故主轴转速=400min7 .工时计算由

14、参考文献表6.2-1知粗车皮带轮中54端面的机动时间计算公式:=/,L=A+/+9+/73Jh21234=%+(23)=-+(23)=(3.04.0)mmtgkrtg454=35,4为试切附加长度，依据参考文献表6.2-2知，4=5式中d=54mm,J0=40mm,1=3.5mm,I2=4mm,Z3=5,f=0.81mmr,n=400rmin,=70mmin,走刀次数i=1d-d.54-40r=mm=7mm22川T7+3.5+4+5.nn.n贝UTn=Imm0.060mmK0.814工步二：粗车55外圆1 .机床选择皮带轮座55外圆，粗糙度RaO.8,由参考文献表1.48知，粗车一半精铳-精铳方可满足其精度要求，此为粗车，加工设备选择卧式车床CA6140。2 .刀具选择由参考文献表8-30,选择硬质合金车刀3 .车削深度与由皮带轮零件知中55外圆，单边加工余量2.0mm,粗车单边余量1.0mm,半精铳单边余量05mm,精铳单边余量0.5mm,此工步为粗车，故Qp=