机械制造课程设计.docx
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机械制造课程设计
机械制造课程设计
说明书
题目杠杆夹具设计
专业班级机械工程及自动化08级3班
学号02008326
学生姓名唐琪
指导教师_张灶法
东南大学
2011年9月
目录
1．课程设计任务书...................................................................1
2.设计毛坯..........................................................................4
2．机械加工工艺过程卡片.............................................................5
3．机械加工工序卡片.................................................................7
4.装配总图设计......................................................................8
5．大件零件图设计...................................................................11
6.设计小结..........................................................................13
7．参考文献.........................................................................14
1．课程设计任务书
东南大学机械工程学院
机械制造工程原理课程设计任务书
一、设计题目
设计_____杠杆_____零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具。
二、原始依据
1．生产类型：
成批生产；
2．零件图样。
三、设计内容
1．零件图1张（选做）；
2．毛坯草图1张；
3．制定零件的机械加工工艺规程，填写机械加工工艺过程卡片及指定工序的机械加工工序卡片各1份。
或填入机械加工工艺过程综合卡片；
4．设计指定的专用夹具，绘制夹具装配总图1张，绘制所设计夹具的大件零件图1张；
5．编写设计说明书1份。
四、起讫时间
2011年8月29日至2011年9月9日
五、进度安排
课程时间进度安排如表1所示，供参考。
表1课程设计时间进度安排
序号
内容
时间分配
1
领取设计任务书，熟悉资料，搜集设计资料。
7%
2
分析零件图，绘制零件工作图，
7%
3
拟定工艺方案，绘制零件毛坯图
7%（第3周星期二完成）
4
拟定零件的机械加工工艺过程，选择加工方法和设备、工艺装备，填写工艺路线卡和工序卡。
18%（第3周星期四完成）
5
拟定夹具设计方案，设计并绘制夹具装配图和夹具大件零件图。
42%（第4周星期三完成）
6
编写设计说明书。
12%（第4周星期四完成）
7
答辩。
7%
学生姓名唐琪
班级学号02008326
指导教师张灶法
2011年8月29日
1.1图纸：
表1杠杆技术零件图
加工表面
尺寸及偏差
mm
公差精度等级
表面粗糙度Ra
um
形位公差
mm
左侧面AB
34
3.2
圆端面C，D
3.2
右侧上面E，F
28
6.3
右侧面G，H
40
3.2
左侧面a，b
34
6.3
孔f
IT7
1.6
0.05
A
右侧内表面d
IT8
0.8
//
0.02
┴
0.02
左侧内表面
3.2
1.2生产类型：
有题目可知要求是大批量生产并且使用夹具
2.设计毛坯图
1.选择毛坯
此次所设计的拨叉材料为HT150，根据材料成型工艺可知用金属型铸造。
该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。
因为生产纲领为大批量生产，零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，可不铸出。
2.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
C6140拨叉材料为HT150毛坯质量为0.84kg，δb=150MPa。
根据上述原始资料和加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。
根据零件图计算轮廓尺寸，长203mm，宽为42mm，高为44mm，故零件最大轮廓尺寸为203mm。
选取公差等级CT由《机械制造技术基础课程设计》P18中表2.7可查得毛坯件的公差等级为8~10级，，取为10级。
求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由《机械制造技术基础课程设计》中表5-3可查得尺寸公差为CT=4.0mm
求机械加工余量由《机械制造技术基础课程设计》表2.8查得机械加工余量等级范围为H，H=11-13.
求机械加工余量，对所有的加工表面取同一数值，由《机械制造技术基础课程设计》表2.10查得最大轮廓尺寸为203mm，H级，值为6.0mm,
毛坯尺寸：
L=203mm
B=42+6=48mm
H=44+6=50mm
3.毛坯图如下：
3.机械加工工艺过程卡片
3.1工艺过程卡片设计思路
有零件图可知，杠杆左侧部分有粗糙度要求，又因为与圆端面平行，所以先加工左侧，然后依次往右，当面全部加工好后然后加工孔由于空孔内有粗糙度要求精度要求，所以要使用扩铰，粗糙度在3.2和3.2以下的都需要精铣，孔需要精铰。
3.2工艺卡卡片介绍
由于要求做第95道工序，所以这里只说明精车的参数。
车床型号是CA6140，有文献[3]P76表3.1查得：
最大加工直径为400mm，功率为7.5kw，工件直径203mm，夹具为270mm，满足机床要求。
精车端面选择的刀具是高速钢端面车刀，刀杆截面选B=16mm，H=16mm，m=5，a=9。
开始加工时，选择左侧面A，B面位粗基准，各以对方为基准进行铣加工，而后所有的加工面都已加工好的A，B面为基准。
减少误差累积。
3.3工艺卡片设计结果
东南大学机械工程学院
零件名称
材料牌号
HT150
编制
第1张
机械加工工艺过程卡片
零件编号
11-12-1
毛坯种类
铸件
指导
共1张
生产类型
大批量
毛坯重量
审核
（日期）
工序号
工序名称与内容
机床
夹具
刀具
量具
辅助工具
时间定额（分）
1
去毛刺
5
以AC为粗基准粗铣BD
立式铣床X5012
铣刀
10
以BD为基准粗铣AC
立式铣床X5012
铣刀
15
以AC为基准精铣B
立式铣床X5012
铣刀
20
以B为基准精铣A
立式铣床X5012
铣刀
25
以A为基准粗铣，精铣E（或以B为基准粗铣，精铣F）
立式铣床X5012
铣刀
30
以外圆K为粗基准扩孔F
摇臂钻床Z3025
d=19.8
内径百分表
35
以孔F为基准粗铣G
立式铣床X5012
卧式定位销+辅助支持
直柄立铣刀d=6mm
40
以孔F和G为基准粗铣H
立式铣床X5012
铣刀
45
以G为基准精铣H
立式铣床X5012
铣刀
50
以H为基准精铣G
立式铣床X5012
铣刀
55
.以孔F和G（或H）粗铣b（或a）
立式铣床X5012
铣刀
60
以H为基准粗铣d1移动夹具粗铣d2
卧式铣床X60
铣刀
65
以H为基准粗铣e
卧式铣床X60
铣刀
70
以H为基准精铣e
卧式铣床X60
铣刀
三用游标卡尺
75
磨削e
内圆磨床MD2110C
80
钻孔g
摇臂钻床Z3025
麻花钻d=9mm
85
攻螺纹g
摇臂钻床Z3025
丝锥M12细牙2
90
粗铰精铰f
摇臂钻床Z3025
铰刀
内径千分尺
95
精车面CD
CA6140
可胀心轴
弯头车刀
跳动检查仪
4.机械加工工序卡片
4.1工序卡片介绍
在工艺流程图中分配到做第95步精车端面，以孔和工件左侧面为定位基准，再施以夹紧力，定位和夹紧力将在下文中陈述。
待加工的工件材料是HT150,精车的切削余量大约是0.5mm左右，根据文献[3]表5.2查得精车
，
，
根据文献[3]P210转速与切削速度公式：
，选80r/min.
由文献[3]表5.37得，车端面
4.2工序卡片
东南大学机械工程学院
零件名称
杠杆
材料牌号
HT150
同时加工件数
1
第1张
机械加工工序卡片
零件编号
毛坯种类
铸件
共1张
生产类型
毛坯重量
2011.9.1
工序编号
95
夹具编号
11-12-1
工序名称
精车端面
夹具名称
定位芯轴
编制
设备名称
卧式车床
工序工时
指导
设备型号
CA6140
冷却液
审核
工步号
工步内容
走刀长度（mm）
走刀次数
主轴转速（r/min）
切削速度（m/s）
进给量（mm/r）
背吃刀量（mm）
工时定额（s）
1
精车端面
45
1
80
0.16
0.4
0.5
3.3
5.装配总图设计
5.1定位方法：
如图所示：
要加工的杠杆先套入夹具体上的可胀芯轴，然后左侧部分靠紧图中所示的基准面，最后右侧的辅助支撑通过旋转靠紧杠杆，要求是所有的定位要能紧密贴合。
可胀芯轴与夹具体在台阶孔处有配合，其中
，
配合均有较好的孔轴同轴度，装配后多少有点间隙，但是最大实体状态下间隙为零。
5.2夹紧方法：
如图所示，杠杆在加工时会有轴向转动的趋势，所以加工前把杠杆左侧靠在挡块上，然后旋紧夹紧机构的螺栓，达到压紧。
在轴向的运动采用两个压板机构来压紧，在工件可靠定位后，依次压紧两个压板机构。
为了平衡整个夹具加工时的离心力，在夹具体边上安装一个平衡块，减小离心力。
6.大件零件图设计
如图所示,作为夹具中的大件零件，夹具体上装载了各种定位、夹紧元件，图中用粗线标出部分都需要精加工，保证与基准的形位精度。
其中夹具体的台阶孔用来装载可胀芯轴，工件套在可胀芯轴上进行加工，所以夹具体上的凸台以台阶孔为基准面，控制精度。
工件要求端面跳动误差在0.05mm内，所以其他基准面与台阶孔的平行度误差控制在其三分之一左右，故其他平面的平行度误差选择0.02mm，装定位心轴的配合孔与基准面的垂直度定位0.01mm
7.设计小结
这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。
在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我找到了信心。
现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老师说得一样，机械设计的课程设计没有那么简单，你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计手册或者机械夹具手册上找到出处。
虽然种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。
完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。
抱着这个心理我一步步走了过来，最终完成了我的任务。
在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题.
在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的.
在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真….要永远的记住一句话:
态度决定一切.
经过两周的奋战我的课程设计终于完成了。
在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。
课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。
通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。
自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。
通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在此要感谢我们的指导老师张灶法老师对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助，同时也要感谢在设计中帮助的同学们。
在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。
虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
8.参考文献
[1]张进生，房晓东．机械工程专业课程设计指导．北京：
机械工业出版社，2003．7
[2]数字化手册编委会，机械设计手册（新编软件版）2008．北京：
化学工业出版社，2008
[3]尹成湖.机械制造工技术基础课程设计.北京：
高等教育出版社，2009.3
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