机械制造技术课程设计-皮带轮座加工工艺及车φ73孔底面夹具设计.docx

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1、第1章绪论11.1 制造业的地位及其作用11.2 研究内容以及研究方法1第2章皮带轮座工艺分析32.1 皮带轮座的功用分析32.2 皮带轮座的工艺性分析3第3章工艺规程的制定43.1 确定皮带轮座的生产纲领以及毛坯的选择43.2 定位基准的选择43.2.1 粗基准的选择43.2.2 精基准的选择43.3 拟定工艺路线43.4 确定机床设备及其工艺装备53.5 确定加工余量、工序尺寸及其毛坯尺寸63.6 确定切削用量和基本工时7第4章皮带轮座车中73底面夹具364.1 问题提出374.2 定位方案和定位元件的设计374.3 定位误差分析计算374.4 切削力和夹紧力计算394.4.1 车削力计算

2、394.4.2 夹紧力计算394.5 夹紧方案和夹紧元件的选择40结束语41参考文献421.1 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件在机械加工中的定位，夹紧以及工艺路线合理安

3、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在整个学习的过程中，掌握一套自己熟悉的关于夹

4、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案确定；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，之后就是相关其他部件的设计了，完整整体结构

5、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皮带轮座零件图皮带轮座的加工表面描述如下：1 .

6、皮带轮座中54端面，粗糙度Ra1.62 .皮带轮座中55外圆，粗糙度RaO.83 .皮带轮座花键底孔中33D7,粗糙度Ra3.24 .皮带轮座六齿方形花键，粗糙度Ra1.65 .皮带轮座中73端面，粗糙度Ra3.26 .皮带轮座中130端面，粗糙度Ra3.27 .皮带轮座中90外圆，粗糙度RaO.88 .皮带轮座中74.5外圆，粗糙度Ra3.29 .皮带轮座2xM8螺纹，粗糙度Ra12.510 .皮带轮座3x中9孔；14沉孔，粗糙度Ra12.5.皮带轮座2xM10螺纹透，粗糙度Ra12.5第3章工艺规程的制定3.1确定皮带轮座的生产纲领以及毛坯的选择皮带轮座零件材料为45钢，密度夕=7.85g

7、c/,大批量生产，模锻件毛坯，由参考文献2表1.1-2知，轻型机械，年产量为500050000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3O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、操作方便原则同。故选择皮带轮花键作为定位精基准。3.3

8、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O1车粗车中54端面；粗车中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；精铳中54端、55外圆05车粗车、半精车673端；倒角06车粗车130右端面、“90外圆、674.5外圆；倒角半精车6130右端面、“90外圆、674.5外圆；精车613007车右端面、690外圆；车退刀槽；粗车690槽08钻钻、攻2XM8螺纹09钻钻3X中9孔；钩14沉孔10钻钻、攻2XM1O透孔表3.2工艺路线二工序号工序内容备注粗车中54端面；粗车中55外圆

9、；倒角；掉头粗车中13001车左端面；粗车中130右端面；粗车中90外圆；粗车中74.5外圆；车退刀槽；半精车中55外圆；精车中55外圆；半精车中74.5外圆；半精车中90gc外圆；精车中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；车忽614沉孔；钻、攻2XM1O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

10、及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2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粗车中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15120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673端；倒角卧式车床6140可转位车刀、游标卡尺、车夹具0

11、6粗车130右端面、690外圆、674.5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130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；惚14沉孔摇臂钻床Z305麻花钻、车忽孔钻、塞规、钻夹具10钻、攻2XM1O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，参考文献表8-14知，皮带轮座厚度（直径）方向单面余量1.72.2mm;

12、水平方向单面余量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3-1皮带轮座毛坯图3.6确定切削用量和基本工时工序01：粗车中54端面；粗车中55外圆；倒角工步一：粗车中54端面1 .机床选择皮带轮座中54端面，粗糙度Ra1.6,由参考文献同表1.4-8知，粗车-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QP由皮带轮零件知中54端面，单边加工余量20mm,粗车单边余量1omm,半精铳单边余量0.5mm,精铳单边余量0.5mm,此工步为粗车，故QP=1onm4

13、.切削速度V皮带轮材料为45,由参考文献国表5.23知，粗车的切削速度v=6075mmin,在止匕取V=70mmin5.进给量/皮带轮材料为45,由参考文献国表5.23知，粗车皮带轮中54端面的进给量/=0.7mmr1mmr。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0.71mmr0.81mmr0.91mmr0.94mmr0.96mmr,在止匕取/=0.81mmro6.主轴转速IOOOvn二100070r/min413rmind7rx54由参考文献2表4.2-8知，与413rmin相近的转速为400rmin,故主轴转速z=400r/min7.工时计算

14、由参考文献2表6.2-1知粗车皮带轮中54端面的机动时间计算公式：T73=/,+/zz73Jha1O4=+(23)=-+(23)=(3.04.0)mmtgkrtg45o4=35,。为试切附加长度，依据参考文献2表6.2-2知，。=5式中d=54mm，dG=40mm,Z1=3.5mm,Z2=4mm,3=5,f=0.81mmr,n=400rmin,u=70mmin,走刀次数i=1d5440=mm=7mm贝IJT=7+35+4+5XImjn。6Omin730.81400工步二：粗车中55外圆1.机床选择皮带轮座中55外圆，粗糙度RaO.8,由参考文献也表1.4-8知，粗车-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QP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1Omm,半精铳单边余量0.5mm,精铳单边余量0.5mm,此工步为粗车，故=1Onm4 .切削速度V皮带轮材料为45,由参考文献表5.2