方案设计书顶杆帽零件加工工艺规程及铣55H914孔槽的夹具方案设计书.docx
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方案设计书顶杆帽零件加工工艺规程及铣55H914孔槽的夹具方案设计书
此套设计有全套CAD图和卡片，有意者请联系我索取522192623@
辽宁工程技术大学
课程设计
题目：
设计“顶杆帽”零件加工工艺规程及铣5.5H9×14孔槽的夹具设计
班 级：
机械05-2
姓 名：
赵丹
指导教师：
安亚君
完成日期：
2008-6-30
课程设计任务书
一、设计题目
设计“顶杆帽”零件加工工艺规程及铣5.5H9×14孔槽的夹具设计
二、原始资料
（1）被加工零件的零件草图1张
（2）生产类型:
三、上交材料
（1）被加工工件的零件图1张
（2）工件的毛坯图1张
（3）机械加工工艺过程卡片 1张
（4）与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张
（5）夹具装配图1张
（6）课程设计说明书（3000-4000字）1份
说明书主要包括以下内容（章节）
①目录
②摘要（中外文对照的，各占一页）
③零件工艺性分析
④机械加工工艺规程设计
⑤指定工序的专用机床夹具设计
⑥方案综合评价与结论
⑦体会与展望
⑧参考文献
列出参考文献（包括书、期刊、报告等，10条以上）
课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.
四、进度安排（参考）
（1）熟悉零件,画零件图2天
（2）选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天
（3）工艺装备设计（画夹具装配图及夹具体图）9天
（4）编写说明书3天
（5）准备及答辩2天
五、指导教师评语
成绩：
指导教师
日 期
成绩评定
采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。
优秀：
设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想；
良好：
设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想；
中等：
设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显；
及格：
设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中勤奋精神不够：
不及格：
设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。
在设计过程中勤奋好学精神不够。
摘 要
这次设计的是顶杆帽。
包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。
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。
最后拟定顶杆帽的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。
机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次实际的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
Abstract
Whatthisdesignistheroofbarhat.Includingdetaildrawing,semifinishedmaterialschart,assemblydrawingeach,machine-finishingtechnologicalprocesscardandwithoperationcardeachone.Accordingtocomponentsnatureanddetaildrawingvariousendsurfaces'roughnessdeterminationsemifinishedmaterialssizeandmachiningallowance.Finallydrawsuptheroofbarhat'scraftroadmap,worksoutthisworkpiececlampplan,drawsthejigassemblydrawing.
MachineryManufacturingTechnologycurriculumdesignisfinishedwelearnallthebasiccourseoftheUniversity,technologyandthemostbasiccourseafterthespecialized,whichisourgraduationprojectbeforeconductingthevariouscoursesofstudybyanin-depthcomprehensivereviewofthetotal,isalsoaTheorywithpracticaltraining,therefore,inourfouryearsofuniversitylifeoccupyanimportantposition
Formepersonally,Ihopethatthroughthecurriculumdesignoftheirfuturewillbeengagedintheworkofoneoftraining,whichtemperedhisanalysis,problem-solvingabilities.Ascapacityconstraints,therearestillmanydeficienciesinthedesign,askteacherstogiveguidance.
1.顶杆帽的工艺分析及生产类型的确定
1.1顶杆帽的用途
该顶杆帽在顶杆工作时要受到冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、钢度和韧性，以适应顶杆帽的工作条件。
该零件的主要工作表面为顶杆帽外圆柱表面、内圆柱表面，键槽表面。
顶杆帽重量为0.259kg，顶杆帽属于轻型零件，在设计工艺规程时应重点予以保证。
1.2．顶杆帽的技术要求
按表形式将该顶杆帽的全部技术要求列表中
表1顶杆帽零件技术要求表
加工表面
尺寸及偏差（mm）
公差及精度等级
表面粗糙度Ra
（μm）
外圆柱端面
6.3
外圆柱表面
IT7
0.8
内孔表面
IT8
0.8
φ5.5H9×14孔槽
IT9
3.2
球形表面
R26
6.3
锥销孔内表面
φ4
1.6
该顶杆帽形状的特殊、结构简单。
在工作中需承受冲击负荷，为增强其耐磨性，该表面要求淬火处理，硬度为56~61HRC；为保证顶杆帽有准确的位置，顶杆帽采用锥销定位。
锥销孔的尺寸为φ4。
综上所述，该顶杆帽的各项技术要求制定的较合理，符合其在机械设备中所起的作用。
1.3．审核顶杆帽的工艺性
分析零件图可知，该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，通过铣削、车床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。
由此可见，该零件的工艺性较好。
1.4.确定顶杆帽的生产类型
大批量生产。
2．确定毛坯、绘制毛坯简图
2.1．选择毛坯
由于该顶杆帽在工作过程中要承受冲击载荷，为增强顶杆帽的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。
顶杆帽的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批量生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。
毛坯的拨模斜度为3°。
2.2．确定毛坯的尺寸公差和加工余量
要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。
2.2.1公差等级
由于顶杆帽的功用和技术要求。
确定该零件的公差等级为普通级。
2.2.2锻件重量
根据顶杆帽的体积和密度估算机械加工后顶杆帽的重量为0.259kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.450kg。
2.2.3锻件形状复杂系数
对顶杆帽的零件图进行分析计算，可计算该顶杆帽锻件的形状复杂系数
S=
=0.259kg/0.450kg≈0.58
由于0.58介于0.32和0.63之间，故顶杆帽的形状复杂系数属
级
2.2.4铸件的材质系数
由于该顶杆帽材料圆钢2-25-GB908（GCr15-YB9-680），是碳的质量分数大于0.65%的钢，该锻件的材质系数属
级。
2.2.5锻件分模线形状
根据锻件的形位特点，选择零件轴线方向为分模面。
此分模面是对称的，分模线属平直分模线。
2.2.6零件表面粗糙度
由零件图可知，各表面的粗糙度。
查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果如下表中。
表2顶杆帽锻造毛坯尺寸公差及加工余量
锻件的质量/kg
包容体质量/kg
形状复杂系数
材质系数
公差等级
0.259
0.450
普通级
工程/mm
机械加工余量/mm
尺寸公差/mm
备注
长度
1.5
表2-10
厚度
6.2
表2-11
半球行端面
0.7
半球形表面
0.8
3．拟定顶杆帽工艺路线
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。
否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。
3.1.选择定位基准：
（1）粗基准的选择：
对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
因此，对于本零件选择零件的外圆柱端面为主要的定位粗基准。
（2）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，以粗加工后零件轴线为主要的定位精基准。
3.2．表面加工方法的确定
根据顶杆帽零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表
加工表面
尺寸精度
表面粗糙度
加工方案
外圆柱端面
6.3
粗车
球形表面
6.3
粗车
外圆柱表面
IT7
0.8
粗车—半精车—精磨
球形端面
6.3
粗铣
φ10孔内表面
IT8
0.8
钻—镗—精铰
环形孔槽
IT9
3.2
粗铣—半精铣
φ4锥销孔
IT
1.6
钻—铰
3.3．加工阶段的划分
该顶杆帽加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。
在粗加工阶段。
首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车顶杆帽外圆柱端面、球形表面、顶杆帽外圆柱表面，粗铣球形两端面和两个环形孔槽；在半加工阶段，半精车顶杆帽的外圆柱表面，半精铣环形孔槽；在精加工阶段，进行顶杆帽外圆柱面的精磨加工，内孔精铰、铰锥销孔。
3.4.工序的集中与分散
选用工序集中原则安排顶杆帽的加工工序。
该顶杆帽的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。
3.5.工序顺序的安排
（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——顶杆帽外圆柱端面。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——顶杆帽外圆柱端面、外圆柱表面、内孔表面和顶杆帽环形孔槽表面，后加工次要表面。
（4）遵循“先面后孔”原则，先加工顶杆帽外圆柱面，再加工内孔和环形孔槽。
3.6.确定工艺路线
制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了顶杆帽的工艺路线。
工序号
工序名称
机床装备
刀具
量具
1
粗车外圆柱端面及倒角
CA6140卧式车床
端面车刀
游标卡尺
2
粗车R26球面
CA6140卧式车床
车刀
游标卡尺
3
粗车外圆柱表面
CA6140卧式车床
外圆车刀
游标卡尺
4
半精车外圆柱表面
CA6140卧式车床
外圆车刀
游标卡尺
5
粗铣球上、下端面
立式铣床X51
镗孔车刀
塞规.卡尺
6
钻φ10孔
台式钻床
锥柄扩孔钻头
内径千分尺
7
镗φ10孔
CA6140卧式车床
镗孔车刀
游标卡尺
8
钻φ4锥销孔
四面组合钻床
直柄扩孔钻头
卡尺、塞规
9
粗铣环形孔槽外槽
立式铣床X51
键槽铣刀
游标卡尺
10
粗铣环形孔槽内槽
立式铣床X51
键槽铣刀
游标卡尺
11
半精铣环形孔槽外槽
立式铣床X51
键槽铣刀
游标卡尺
12
半精铣环形孔槽内槽
立式铣床X51
键槽铣刀
游标卡尺
13
精铰φ10孔
四面组合机床
铰刀、卡尺、塞规
铰刀、卡尺、塞规
14
铰φ4锥销孔
四面组合机床
铰刀、卡尺、塞规
铰刀、卡尺、塞规
15
精磨外圆
万能外圆磨床M1432
砂轮
游标卡尺
16
清洗
清洗机
17
检查
塞规、百分表、卡尺
4.机床设备及工艺装备的选用
4.1机床设备选用
选用X51立式铣床、CA6140卧式车床、四面组合钻床
4.2工艺设备
包括刀具、量具、夹具
5铣环形孔槽的切削用量的计算
进给量
采用端面铣刀，齿数4，取每齿进给量
=0.01mm/z。
由《实用机械加工手册》（马贤智主编）
故进给量f=0.04mm
②铣削速度：
V=
（m/min）（表4-57）
由《实用机械加工手册》（马贤智主编）中第四章表4-75得切削速度计算公式。
根据实际情况算得V=16.2m/min即V=0.27m/s
6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。
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
并设计工序——铣φ5.5H14×9的孔槽的夹具。
本夹具将用于X51立式铣床上。
6.1问题的提出
本夹具主要用来加工φ5.5H9×14孔槽，有一定的精度要求和公差要求。
此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。
怎样限制零件的自由度；V形块限制4个自由度，压板限制1个自由度，螺钉限制1个自由度。
怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合V形块夹紧工件，安装地板起支撑工件的作用。
6.2夹具设计
6.1.1定位基准的选择
为了保证顶杆帽外圆柱表面和内孔的尺寸和公差要求，因此采用外圆柱端面为定位基准。
从而保证了加工部位的尺寸和位置要求。
7体会与展望
通过这次课程设计我学会了更多专业知识，培养了实际操作和创新的能力。
在过去的课程中，我们只是学习了一些重要的理论知识，而没有切合实际的练习与测试。
在这次课程设计中我遇到了许多难题和问题，通过指导老师的耐心讲解和指导，我又重新学习了以往遗漏和没有完全掌握的知识。
六点定位原理，看似很简单的几行字，但是如果结合实际的工件就要认真的分析，如何完全限制它的六个自由度不要产生过定位和欠定位的情况。
而夹紧装置的选择就要我们平时多留心和积累，掌握更多的典型夹紧装置，以便于在设计中灵活的运用。
这次课程设计也是在为我们将来的课程设计打基础，为我们以后的工作积累更多的经验。
在今后的学习中，我会更加努力，不仅努力学好专业知识而且要积累更多的设计经验。
8参考文献
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