摘要
设计内容：设计“支架”零件的机械加工工艺规程及加工φ３0H７孔的工艺装备，并绘制出支架零件图、毛坯图、夹具装配图,填写工艺卡片，编制课程设计说明书。
设计意义:通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合, 锻炼了自己分析问题、发现问题、解决问题的能力,在这个过程中我独立地分析和解决了零件机械制造的工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力,增强了专业技能，为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练，从而打下了良好的基础。在设计中调整了心态,懂得做事要细心，有信心，磨练了意志，强化了自我。
Ａbstract
Design: Ｄesign "staｎd" pａｒｔｓofｔheｍachining proceｓs of ｏrdｅr proceｓｓinｇand φ30 H7 hole of equ ｉｐment and spare parｔｓto maｐouｔsｕppoｒｔplans, roｕgｈmap, ｆixtｕｒe ａsｓeｍｂlｙ, ｆｉｌlｅd ｏut ａcarｄproceｓs,ｔhe preｐaｒａtioｎｏf ｃurｒiculum dｅsｉgｎsｐecｉfiｃation.
Dｅsiｇn ｓignifｉｃancｅ: the aｄｏptioｎof thｅｃur ｒicｕｌuｍdｅsiｇn, wilｌｌeａrn theoｒy and practice oｆcombｉniｎg prｏｄｕction,tempered ｈis ａｎalysi ｓof tｈｅｐroblem,iｄｅntiｆy ｐrobｌｅms ａnd ｐroｂleｍ-solving abilities, ｉn ｔheｐrｏｃess I am
ａn iｎdｅｐｅndeｎtａｎaｌｙｓisａnd ｓolｕtion of ｔhe mechａnical pａrts oｆtｈe maｎufaｃｔuriｎg pro ｃess iｓsｕes, Desｉgn a maｃhinｅfoｒthis fixture typicａl of eｑuipment, improve the strｕｃturｅof dｅsign capabiliｔy,enhanｃe ｔｈｅｐrofessiｏnal skilｌs ｆｏr futurｅｇradｕａｔes tｏｄｅsiｇn theiｒoｗn f ｕture and ｗilｌbe engaged ｉn the woｒｋof an adａｐtatiｏn ｔｒainiｎｇ, thus ｌayingａgoｏｄfoundaｔion. In tｈe dｅsiｇn of ａdjustmｅnt of the mentａｌiｔy，kｎow how to ｄo thinｇｓcareｆｕllｙ,coｎfiden ｃe, tｅmperingｔｈe will ｔo sｔｒengthen the ｓelf.
目录
序言 (1)
一、零件的工艺分析及生产类型的确定……………………２
1.零件的工艺分析 (2)
2.零件的生产类型 (2)
二、选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图 (2)
１.选择毛坯 (2)
２.确定机械加工余量 (3)
3.确定毛坯尺寸 (3)
4.设计毛坯 (3)
三、选择加工方法，制定工艺路线 (3)
１.定位基准的选择 (3)
２.零件表面加工方法的选择 (4)
3.制定工艺路线 (4)
四、工序设计 (5)
1.选择加工设备与工艺装备…………………………………５
2.确定工序尺寸(工序Ⅸ)…………………………………５
五、确定切削用量及基本时间（工序Ⅸ）……………………６
1.切削用量的计算 (6)
2.基本时间ｔｍ的计算 (6)
六、夹具设计 (7)
1.定位方案……………………………………………………７
２.夹紧机构……………………………………………………７
3.导向装置 (7)
４.夹具与机床连接元件 (8)
5.夹具体………………………………………………………８
七、设计体会 (8)
参考文献 (9)
序言
机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术机车和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
由于能力所限，经验不足,设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。
一、零件的工艺分析及生产类型的确定
1.零件的工艺分析
通过对该零件图的重新绘制,知原图样的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。该零件需要加工的表面均需切削加工,各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。以下是支架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
１．R面粗糙度为6.3,通孔φ３0H7，粗糙度为1.6，此孔为加工其他孔的基准。
２．孔φ８,粗糙度为12．5。
3.孔φ２０,粗糙度为3.２。
４.M面,粗糙度为6.3
5.S面,粗糙度为
6.3。
6．T面，粗糙度为6.3。
7.键槽ｂ=8,粗糙度为3.2
。
根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度,该零件没有很难加工的表面,上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。
2．零件的生产类型
大批量生产。
二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图
1.选择毛坯
该零件材料为ＨT200,零件结构比较简单,生产类型为大批生产，为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠,故采用铸造成形。
这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的。
2.确定机械加工余量
根据工艺手册中的铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表得，单边余量在厚度方向为１.0-２.０ｍm，水平方向亦为1.0-2.0mm。铸件孔的单面余量查表得0.7mm.
3.确定毛坯尺寸
毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。４.设计毛坯图
三、选择加工方法，制定工艺路线
1.定位基准的选择
粗基准的选择：按有关基准的选择原则,即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的侧面为主要的定位粗基准。
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，选择以圆柱体的Φ３0H7孔为精基准。
2.零件表面加工方法的选择
（1)R端面公差等级为IT１０,表面粗糙度为Rａ６．3,需进行粗铣。
（2）Φ50外圆面为未注公差尺寸,根据ＧB 18００-79规定起公差等级按IT1４，需进行粗铣。
(3）N端面为未注公差尺寸,根据GB 18０0-７9规定起
公差等级按IＴ14，需进行粗铣。
。
(4)T端面公差等级按IT10,表面粗糙度为Ra6.3，粗铣即可。
(5)Ｍ端面公差等级按ＩT10,表面粗糙度为Ra６.3，粗铣即可。
（6）S端面公差等级为ＩT10，表面粗糙度为Rａ6．3,需钻和铰。
（7)Φ30H７通孔,倒角 1.6×4５公差等级为IＴ7,表面粗糙度为Ra3.2,需钻、精扩、精铰。
（8)Φ8孔公差等级为IT10,表面粗糙度为Rａ1２.5，需粗铣即可。
（9)Φ２０半圆孔公差等级为ＩT8，表面粗糙度为Ra3.２,需钻－铰。
３.制定工艺路线
工序Ⅰ：粗铣M面。
工序Ⅱ：粗铣Ｎ面。
工序Ⅲ：粗铣Ｒ面。
工序Ⅳ：钻－精扩-铰孔至?30Ｈ７,孔口倒角1.６×45 °。
工序Ⅴ：粗铣键槽。
工序Ⅵ：粗铣S面及T面。
工序Ⅶ:粗铣-半精铣?1８半圆面。
工序Ⅷ:钻孔4-?8扩铰球形孔。
工序Ⅸ：清洗。
工序Ⅹ:终检。
、
四、工序设计
1.选择加工设备与工艺装备
2.确定工序尺寸（工序Ⅸ)
钻Φ=２８.6mm。查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为,精铰:ＩＴ９；钻：ＩT12；根据上述结果，再由表可查得，Φ3０mｍ的孔精铰余量Z精铰=0.2ｍm;钻孔余量Ｚ查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰:0.030mm；钻:0．12０mm。
综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为,精铰：Φ3０＋0.0300mm;钻孔:Φ2８＋０.１２0０mm.
５.确定切削用量及基本时间（工序Ⅸ）
５.1 切削用量的计算
（１）钻孔工步
①被吃刀量的确定取a
p
＝５.8mm。
②进给量的确定由表，选取该工步的每转进给量ｆ=0．4mm/r。
③切削速度的计算由表,按工件材料为HT200的条件选取,切削速度v可取为25ｍ/mｉn。由公式n=100０v/Πd可求得该工序钻头转速n=26５ｒ/min,参照表所列Z550 型立式钻床的主轴转速,取转速n=351／ｍin.再将此转速代入公式,可求出该工序的实际钻削速度v＝nΠd／1000=33.06m/min．
(2）精铰工步
①背吃刀量的确定取a
p
＝0.１0mm。
②进给量的确定由表，选取该工步的每转进给量f=0．40mm/r。
③切削速度的计算由表,切削速度v可取为4ｍ/min。由公式n=１000v/Πｄ可求得该工序铰刀转速n=４2．4 ｒ/mｉn,参照表所列Z５5０型立式钻床的主轴转速，取转速ｎ=47r／min．再将此转速代入公式，可求出该工序的实际切削速度ｖ=nΠd/１０00=4．4２m/ｍin．
５.2 基本时间tｍ的计算
(1）钻孔工步根据表,钻孔的基本时间可由公式t
j
=L/fn＝（ｌ
+l
１+l
2
)/fn求得。式中l=５3mm；l
2
=１mm;l
1
=（D／2)×cｏtkr+(1~
２)=（1５mｍ/2)×cot54°+１mm=1１．89mm；f= ０.4ｍm/r;n= 351r ／min.将上述结果代入公式，则该工序的基本时间t
j
=(5３mｍ+１mm+11.89mm）/（0．4mm/r×351r/min)=0.46min＝２8.1ｓ。
（２) 精铰工步根据表，可由公式t
ｊ＝L/ｆn=(l+ｌ
1
+l
２
)
／fｎ求得该工序的基本时间。l
１、ｌ
2
由表按kr=1５°、ａ
p
=（D－
d)/２＝(3０mm-２9.8mm)／2=０.1０m ｍ的条件查得l 1＝0.37mm ；l ２=１5mm ；而ｌ＝5３ｍｍ；f ＝0.４ｍm/r; n=４7r/min.将上述结果代入公式，则该工序基本时间t j ＝（５3mm ＋0.37mm+１5mm ）／（０.4mm/r ×47ｒ/m ｉn)＝3.63min=218ｓ。 5.3 辅助时间
f
t 的计算
根据第五章第二节所述,辅助时间f t 与基本时间j t 之间的关系为
(0.150.2)f j t t =-,可取f t =0.1５j t ,则各工序的辅助时间分别为：钻孔工
步的辅助时间：f t = 3.228.10.15=?精铰孔工步的辅助时间：f t =32.72180.15=?。 5.４ 其他时间的计算
除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于右端盖的生产类型为大批生产,分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微,可忽略不计；
布置工作的时间b t 是作业时间的2%7%-,休息与生理需要时间x t
是
作业时间的2%4%-,本工件均取3%，则各工序的其他时间(b x t t +）可按关系式（3%+3%）X(j f t t +）计算，分别为:钻孔工步的其他时间：
b x t t += 5.1)1.282.3%(6=+。精铰孔工步的其他时间：b x t t +=04.15)2187.32%(6=+
5.５制订Φ11孔工序卡片
在本次课程设计中,我所被指定的工序是加工孔。根据表Φ１１孔铣削用量的计算和基本工时的计算即可制订出该工序的工序卡片,具体内容详见机械加工工序卡片。
六、夹具设计
１．定位方案
工件以R 端面为定位基准，采用平面和定位销，V 型块组合定位方案,在定位平面及定位销的圆柱面上定位，其中平面限制３个自由度、Ｖ行块限制２个自由度，共限制了五个自由度。然后增加一个短销来限制旋转的自由度,所有六个自由度都被限制了。
2．夹紧机构
根据生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用一般的螺旋夹紧机构，通过旋转螺母实现对工件表面夹紧。夹紧力主要作用是防止工件在切削力的作用下产生震动。由于夹紧力与钻孔时产生的力方向垂直，所以需要对夹紧力进行计算。
应用下面的公式进行计算：
)/(1L H f KFL F J +=
其中:1f --摩擦系数只在夹紧机构有足够刚性才考虑。 K —安全系数，精加工时取1．５～2。 F —切屑力。
p F A K F =
其中：F K -－切屑条件修正系数。 Ａ—单位切屑面积。
3.导向装置
采用钻套作为导向装置,选用JB/Ｔ 8045.２－１９９9。钻套高度Ｈ=37ｍm,排削间隙ｈ＝9ｍm 。
4．夹具与机床连接元件
在夹具体上设计座耳,用T 形螺栓固定。