手柄的机械加工工艺规程及夹具设计

工艺综合课程设计课程设计(论文)

题目:手柄的机械加工工艺规程及夹具设计

学生姓名

专业

_机械设计制造及其自动化

学号

_班级

_指导教师何辉波

成绩

_

工程技术学院

2012年6月

目录

1引言 (3)

2课程设计的目的 (3)

3零件的工艺分析 (3)

3.1孔的加工 (5)

3.2面的加工 (5)

3.3槽的加工 (5)

4毛坯的选择 (5)

4.1材料的选择 (5)

4.2工序尺寸的确定 (6)

5零件机械加工工艺路线的制定 (6)

5.1:定位基准的选定： (7)

5.1.1：粗基准的选择： (7)

5.1.2：精基准的选择： (8)

5.2加工余量的拟定 (9)

5.2.1两侧面毛坯尺寸及加工余量计算 (9)

5.2.2小头孔毛坯尺寸及加工余量计算 (9)

5.2.3大头孔毛坯尺寸及加工余量计算 (10)

5.2.4其他尺寸极其加工余量的确定 (10)

5.3加工工艺过程如下表所示 (10)

5.4工序尺寸的的确定 (11)

5.5切削用量的确定 (13)

6.夹具设计： (16)

6.1工件的定位 (16)

6.1.1定位基准面的选择： (16)

6.1.2定位元件的选择及设计 (16)

6.1.3定位元件所限制的自由度 (16)

6.2工件的夹紧 (17)

6.2.1夹紧方案的选择及确定 (17)

6.2.2辅助夹紧元件的选择及设计 (17)

7.致谢 (18)

参考文献 (18)

手柄的机械加工工艺规程及夹具设计

Xxx

西南大学工程技术学院，重庆400716

1引言

课程设计是我们大学期间的很重要的一个教学环节，是一个综合性的教学实践环节，是培养工程技师人员的主要教学环节之一，是对我们过去学习成效的综合性的检验。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

本次课程设计内容包括手柄零件的分析，工艺路线的制定，工艺规划设计，某道工序的夹具设计以及该道工序的工序卡，机械加工综合卡片，夹具装配图以及夹具底座零件图的绘制等等。

2课程设计的目的

工艺综合课程设计旨在继承前期先修基础课程的基础上，让我们完成一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，其目的如下。

(1)在结束了机械制造基础等前期课程的学习后，通过本次设计使我们所学到的知识得到巩固和加深。培养我们全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。

(2)通过设计提高我们的自学能力，使我们熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。

(3)通过设计使我们树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的，并且在生产实践中是可行的。

(4)通过编写设计说明书，提高我们的技术文件整理、写作及组织编排能力，为我们将来撰写专业技术及科研论文打下基础。

3零件的工艺分析

手柄零件图如图所示

图1手柄零件图

由此分别根据相关的几何特征要素分析其投影关系，建立其立体的三维立体轮廓。三维立体图如下图所示

图2手柄零件三维图

该手柄的加工表面分三种，主要是孔的加工，两侧面的加工，槽的加工，各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特别是孔的加工，几乎都要保证Ra3.2um的表面粗糙度，因而需精加工，现将主要加工面分述如下：

3.1孔的加工

该零件共有3个孔要加工：φ38mm孔是零件的主要加工面，多组面，大头孔与两侧面的垂直度为0.08，孔口倒角为1X45°，尺寸精度为φ38H8，因而是后续工序的主要精基准面，需精加工且尽早加工出来；φ22mm小头孔与φ38mm大头孔有中心距为128±0.2，小头孔孔口倒角为1X45°，尺寸精度为φ22H9，也要精加工；φ4mm注油孔是通孔，通过两孔中心连线及对两侧对称面，没有位置尺寸度要求，只需要转床粗加工。

3.2面的加工

该零件共有2个侧面要加工：两个侧面是配合φ38mm孔后续工序的主要精基准面，需要精加工。

3.3槽的加工

该零件仅有1个槽需加工：φ22mm小头孔键槽两侧面粗糙度为Ra6.3um，尺寸精度为10H9，需精加工。

4毛坯的选择

4.1材料的选择

题目给定的是手柄零件，该零件年为中批或大批生产，设定产量为5000件，设其备品率α为4%，机械加工废品率β为1%，则该零件的年生产纲领为：

5252)1%)(1(=++=βαQn N (件/年)

查表可知该产品为批量生产

由于零件的材料为45钢，故毛坯的材料也选用45钢。零件的结构形状简单，外形尺寸属于小型零件，且是批量生产，并考虑到零件的制造经济性，故选用普通模锻。

4.2工序尺寸的确定

手柄零件材料为45,毛坯重量约为1.56kg，生产类型为中批或大批生产，采用普通模锻生产。

由参考文献[1]表2.2-4查得尺寸公差等级为9级，加工余量等级为H，基本尺寸小于等于100mm 的毛坯的加工余量数值为3.0mm，则确定毛坯尺寸如下图所示：

图3手柄零件毛坯合图

5零件机械加工工艺路线的制定

该手柄零件主要加工表面为外圆面、孔、断面、槽。考虑到各个表面的技术要求，各种加工方法的经济加工精度范围，各加工表面的形状和尺寸大小，铸件材料（45钢）的可加工性和生产纲领与生产类型，选择个加工表面的加工方法如下：

a.断面A和B：

该表面的表面粗糙度值3.6

Ra，选用粗铣—精铣的加工方法

=

b.尺寸为38和22的大小头孔：

该孔的表面粗糙度为2.3

Ra，同时考虑到生产效率问题，选择粗镗—精镗的加工方法。

=

c.宽度为10的槽：

该槽的表面粗糙度3.6

Ra，考虑到生产效率的问题，选择粗铣—精铣的加工方法。

=

d.直径为4的大头径向孔：

选用钻床钻孔。

5.1:定位基准的选定：

基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择得正确、合理，可以保证质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报费，使生产无法进行，经济蒙受损失。

定位基准图如图所示：

图5定位基准图

5.1.1：粗基准的选择：

粗基准,采用未经加工过的铸造，锻造或轧制得到的表面作为定位基准面。选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要