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1、 机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 说 明 书设计题目： 制定星轮的加工工艺，设计铣端面的铣床夹具设 计 者：班 级： 学 号 指导教师： 机械设计制造及其自动化系2 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定星轮的加工工艺，设计铣距中心轴24.3mm的平面的铣床夹具设计要求：大批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 2008.9.112008.12.29设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书班 级：学 生： 指导教师： 2008年
2、12月25日目录序言3一、零件的分析4零件的作用4零件的工艺分析4二 . 确定生产类型4三 .确定毛坯4四.工艺规程设计5(一)选择定位基准：5（二）制定工艺路线5（三）选择加工设备和工艺设备5(四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定6五、 夹具设计7(一)问题的提出8(二)夹具设计83.定位误差分析94钻床夹具的装配图见附图9参考文献：9序言机械制造工艺学课程设计使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
3、过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导。全套图纸，加153893706一、零件的分析零件的作用题目所给的零件是星轮。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件的工艺分析零件的材料为45号钢，且零件内有较大的孔径，故应先进行锻造成型，再进行相关的机加工，最后进行热处理。二 . 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是0.4Kg/个，查机械制造技术基础课程设
4、计指导教程3页表1-3和1-4，可确定该星轮生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。三 .确定毛坯1 确定毛坯种类：零件材料为45钢。考虑零件在运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择锻件毛坯。2 确定锻件公差和加工余量及分形面形状：机械制造技术基础课程设计指导教程33页表2-10和2-11，确定锻件的长度、宽度、高度及厚度公差，再依据机械制造技术基础课程设计指导教程表213和表214确定锻件的机加工余量，分型面选择在长度为mm处（如锻件图所示）。3绘制锻件零件图：（附零件图）。 星轮锻
5、造毛坯尺寸公差及及加工余量 单位(mm)项目及加工余量(单边)尺寸公差备注厚度61表2-111.52.0 取(1.5)表2-13宽度45表2-101.52.0 取(1.8)表2-13宽度40表2-101.52.0 取(1.8)表2-13宽度64表2-101.52.0 取(1.8)表2-13孔径28表2-102.0表2-14厚度14表2-111.52.0 取(1.5)表2-13注:备注中所选表格皆来自机械制造技术基础课程设计指导教程四.工艺规程设计(一)选择定位基准：1 粗基准的选择：以零件的又端面为主要的定位基准。 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
6、和“基准统一”原则，以加工后的轴孔及花键为主要的定位精基准。（二）制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，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工卡具,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。查机械制造技术基础课程设计指导教程9页表16、1-7、1-8，选择零件的机械加工方法及工艺路线方案如下：1.粗车两端面2.半精车两端面3.静车两端面4.车外表面5.中心孔加工（钻、扩，粗铰、精铰）6.开三个的槽7. 铣16mm的键槽及槽8. 铣的三个大端面(粗铣和精铣)9. 摩的三个大端面1
7、0.钻三个mm的孔11.扩三个mm的孔至的孔12.热处理.13.校正.14.清洗.15终检.（三）选择加工设备和工艺设备1 机床的选择： 工序080为铣的三个大端面(粗铣和精铣)，可采用X60卧式铣床。 工序090为摩的三个大端面,可采用M315磨床. 2 选择夹具：该星轮的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。3 选择刀具：由于工序080和工序090 所加工的端面为特殊形状端面用一般的刀具加工较为困难,故用专用成型铣刀(材质为高速钢)和磨刀.4选择量具：专用量具5其他：(四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定工序080 以右端面和内壁为粗基准，分别粗铣和精铣加工端面。1. 加工条件工件材料：
8、45钢,锻造。加工要求：粗铣和精铣加工端面机床：X60卧式铣床。刀具：专用成型刀具,高速钢,三刃尺,刀具轮廓直径。2.确定粗铣端面最大加工余量和进给量：依据经验得粗铣应留下2mm左右的加工余量；确定进给量f:根据P101表5-7，当刀杆最大直径尺寸为,ap5mm,工件距中心轴距离为26.3mm以及铣床功率P在510kw之间,夹具刚度为中等时， =。取=0.12 .3.确定精铣端面加工余量和进给量:有经验得精铣的加工余量为0.01mm依据P101表5-8,可知,取4.计算铣削速度： 依据P102表5-9铣削速度为V=37m/min.5.确定机床主轴转速； 所以依据表4-18设定6.计算切削工时：
9、 工序090:磨削三个端面1. 选择磨刀 专用磨刀,轮廓直径2.选择磨削进给量查表5-36 .计算工时由于磨削加工的工时很短可忽略不计只需计算专配时间故由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。五、 夹具设计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080铣的三个大端面(粗铣和精铣)。本夹具将用于卧式铣床，刀具为专用高速钢铣刀.(一)问题的提出本夹具是用来铣和磨三个距中心轴24mm互成120C的端面,零件图中端面的宽度有公差要求,且三个端面都有粗糙度要求.这几道工序包含粗加工和精加工,因此本工序加工时既要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强
10、度,又要精度也有一定要求。 (二)夹具设计 1定位基准选择 由于端面的宽度有公差要求,因此应以星轴的轴孔为主要定位基准.右端面为辅助定位基准,另外为了防止工件转动，为限制次自由度，应该以健限制工件旋转，另辅助一左端面为辅助定位，防止工件水平移动，用螺母和缺口垫片定位,同时用快速夹紧机构加紧防止水平定位的变化,因此为了满足这些定位要求，设计如装配图所示的结构，既可以满足轴向力的要求，又可方便工件的装夹。.2.切削力及夹紧力计算 (1).计算切削力 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=20mm. Z=3 =3825N 校核定位销： (2).计算夹紧力 由于铣端面的力主要是切削力，轴向力比较小，快速加紧机构提供夹紧力满足要求。故不需校核。 3.定位误差分析 夹具的主要定位元件为22孔的定位销 基准移位误差，由于定位心轴和销都有制造误差. 为工件装卸方便，孔与轴间还有最小间隙, 但可在对刀时补偿故=0.013满足自由公差要求。4钻床夹具的装配图见附图参考文献：1：机械制造技术基础课程设计指导教程 主编 邹青 出版：机械工业出版社2：互换性技术与测量 出版：中国计量出版社3：机床夹具设计手册（第三版） 上海科学技术出版社4：切削用量手册5：机械制造技术基础 出版：高等教育出版社 张世昌等主编9