哈爾濱理工大學(xué)

課 程 設(shè) 計(jì)

題 目：設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速器盤零件的

機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工Φ9H8mm孔的工藝裝備

班 級(jí)： 機(jī)械1班

姓 名： 周 騏

指導(dǎo)教師： 王義文

完成日期： 1101010136

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一、設(shè)計(jì)題目

二、原始資料

(1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:大批大量生產(chǎn)

三、上交材料

(1) 被加工工件的零件圖 1(2) 毛坯圖 1(3) 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1(4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1(4) 夾具裝配圖 1(5) 夾具體零件圖 1(6) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1

張 張 張張張 張 份

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摘 要

工藝規(guī)程是工裝設(shè)計(jì)、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它對(duì)組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動(dòng)條件等都有著直接的影響，因此是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作。夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響著機(jī)械加工的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和成本，因此，夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械工藝準(zhǔn)備和施工中的一項(xiàng)重要工作。本文對(duì)轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析，確定了機(jī)械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機(jī)械加工工藝規(guī)程，并為加工零件上直徑Φ9H8mm的孔設(shè)計(jì)了一套專用鉆床夾具。

關(guān)鍵詞：加工工藝；鑄造工藝；工藝規(guī)程；夾具設(shè)計(jì)

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目 錄

1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 ....................... 4

1.1 零件的作用 ....................................... 4

1.2 零件的工藝分析 ................................... 5

2 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 ................. 5

2.1 毛坯的選擇 ....................................... 5

2.2 確定機(jī)械加工余量和公差 ........................... 5

2.3 設(shè)計(jì)及繪制毛坯圖 ................................. 6

3 選擇加工方法，制定工藝路線 ........................... 6

3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 ................................... 6

3.2 零件表面加工方法的選擇 ........................... 6

3.3 制訂工藝路線 ..................................... 7

4 工序設(shè)計(jì) ............................................ 8

4.1 Φ9mm孔 ......................................... 8

4.2 確定切削用量及基本工時(shí)（只介紹題目給出的工序） ... 8

5 夾具設(shè)計(jì) ........................................... 10

5.1定位方案 ........................................ 10

5.2夾緊機(jī)構(gòu) ........................................ 10

5.3導(dǎo)向裝置 ........................................ 10

5.4夾具體 .......................................... 10

6 方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 ................................... 11

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1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定

1.1 零件的作用

題目所給定的零件是一個(gè)轉(zhuǎn)速器盤，要求加工圖示紅圈部分的?9H8孔的加工。

圖2-1 轉(zhuǎn)速器盤零件圖

設(shè)計(jì)題目給定的零件是調(diào)速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速器盤，從整體上來(lái)說(shuō)，其徑向尺寸比軸向尺寸大，因此，可以將其劃定為不規(guī)則的盤類零件。零件上直徑為Φ10mm的孔裝一偏心軸，此軸一端通過(guò)銷與手柄相連，另一端與油門拉桿相連。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，油門拉桿即可打開(kāi)油門（增速）或關(guān)小油門（減速）；兩個(gè)直徑為Φ6mm孔裝兩個(gè)定位銷，起限位作用。手柄可在120°內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。轉(zhuǎn)速器盤通過(guò)兩個(gè)直徑為Φ9H8mm的孔用M8螺栓與機(jī)體相連。

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1.2 零件的工藝分析

轉(zhuǎn)速器盤共有九個(gè)機(jī)械加工表面，其中，兩個(gè)直徑為Φ9mm的孔與Φ10mm孔有位置要求；120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求�，F(xiàn)分述如下：

⑴ 兩個(gè)直徑為Φ9mm的孔

兩個(gè)直徑為Φ9mm的孔的表面粗糙度為Ra12.5，孔中心線與底平面的尺

?0.5

0寸要求為18mm；兩個(gè)孔的中心線距離為28?0.05mm；孔與直徑為Φ10mm

的孔中心線距離為72?0.1mm；與機(jī)體相連的P面，其表面粗糙度為Ra6.3。

⑵ Φ10mm的孔及120°圓弧端面

Φ10mm的孔尺寸為Φ10

×45°，兩個(gè)Φ6?0.036

0?0.049?0.013mm，表面粗糙度為Ra3.2，其孔口倒角0.5mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120°圓弧端面相對(duì)Φ10mm

孔的中心線有端面圓跳動(dòng)為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。

從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過(guò)的表面為定位基準(zhǔn)加工精度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。

2 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯簡(jiǎn)圖

2.1 毛坯的選擇

該零件材料為HT200，考慮到轉(zhuǎn)速器盤在工作過(guò)程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。

2.2 確定機(jī)械加工余量和公差

參見(jiàn)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》（以下稱指導(dǎo)書(shū)）第二章第二節(jié)，鑄件尺寸公差及機(jī)械加工余量按GB/T6414-1999確定。

按金屬型鑄造，灰鑄鐵查《指導(dǎo)書(shū)》表2-5，查得加工余量等級(jí)為D~F，轉(zhuǎn)查表2-3，差得尺寸公差為8級(jí)，轉(zhuǎn)查表2-4，最大輪廓尺寸160~250mm，得加工余量1.4mm。

2.3 設(shè)計(jì)及繪制毛坯圖

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圖2-2 轉(zhuǎn)速器盤毛坯圖

3 選擇加工方法，制定工藝路線

3.1 定位基準(zhǔn)的選擇

本零件是有精度較高要求的孔的盤狀零件，平面和孔是設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)，也是裝配和測(cè)量的基準(zhǔn)，在加工時(shí)，應(yīng)盡量以大平面為基準(zhǔn)。例如，先銑出下表面，再以下表面為基準(zhǔn)，加工出上端各表面，同樣，也是以下表面為基準(zhǔn)鉆出Φ10，Φ6 孔；加工前后端面時(shí)，先以下表面為基準(zhǔn)，在鏜床上銑出后端面，再以后端面為基準(zhǔn)，加工出2個(gè)Φ9的孔的前端面。由于扇形部分的表面比較不易加工，首先以加工出來(lái)的下端面為基準(zhǔn)加工出Φ10，Φ6 孔處的各個(gè)上端面，再以上端面為基準(zhǔn)，加工出I孔處的下端面；零件的2個(gè)Φ9孔的上邊緣表面是不能用來(lái)作為定位基準(zhǔn)的。

3.2 零件表面加工方法的選擇

⑴ P面

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； ⑵ Φ18mm圓柱端面

表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT11，加工方案確定為：粗銑；

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⑶Φ10mm孔

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→粗鉸→精鉸→孔倒角；

⑷ Φ25mm圓柱上端面

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； ⑸Φ9mm孔

表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT8，加工方案確定為：鉆削→鉸孔； ⑹ 120o圓弧端面

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑→精銑； ⑺ Φ6mm孔

表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削→鉸孔。

3.3 制訂工藝路線

制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。

因此，設(shè)計(jì)的加工路線確定如下：

工序1 鑄造；

工序2 熱處理；

工序3 粗、精銑P面，以零件底平面及直徑為Φ25mm的外圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用X63臥式銑床，并加專用夾具；

工序4 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱端面，以經(jīng)過(guò)精加工的P面及底平面為基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；

工序5 粗銑直徑為Φ25mm的圓柱下端面，以底平面為基準(zhǔn)，Φ25mm圓柱上端面為輔助基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；

工序6 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面，以底平面為基準(zhǔn)，Φ25mm圓柱下端面為輔助基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；

工序7 鉆、鉸Φ10mm的孔，并锪倒角0.5×45o，以經(jīng)過(guò)精加工的P面和底平面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；

工序8 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的兩個(gè)孔，以Φ10mm的孔及P面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；

工序9 粗、精銑120o圓弧端面，以Φ10mm的孔和底平面及P面為 7

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定位基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專用夾具；

工序10 鉆、鉸加工兩個(gè)Φ6mm的孔，以Φ10mm的孔和底平面及P面定位。選用Z525立式鉆床，并加專用夾具；

工序11 去毛刺； 工序12 檢查； 工序13 入庫(kù)。

4 工序設(shè)計(jì)

根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下（只介紹題目給出的工序）：

4.1 Φ9mm孔

毛坯為實(shí)心，而孔的精度為IT8， 確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Φ8.9mm； 鉸孔：Φ9

?0.022

mm，2Z = 0.1mm。

具體工序尺寸見(jiàn)表1。

表1 工序尺寸表

4.2 確定切削用量及基本工時(shí)（只介紹題目給出的工序）

工序8：鉆削、鉸削加工Φ9mm的孔 1. 鉆削Φ8.9mm的孔 ⑴ 選擇刀具和機(jī)床 查閱《指導(dǎo)書(shū)》，由鉆削深度⑵ 選擇切削用量 ①進(jìn)給量f

ap

= 4.45mm，選擇d0= 8.9mm的H11級(jí)高速

鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。

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查閱《指導(dǎo)書(shū)》表4-10，取f = 0.17mm/r。

②切削速度vc

根據(jù)《指導(dǎo)書(shū)》表5-22，根據(jù)f = 0.17mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~ 241，取vc=12m/min。

③計(jì)算基本工時(shí)

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