飞锤支架设计说明书

南京航空航天大学

机械制造工艺学

课程设计说明书

课题名称 飞锤支架零件工艺规程设计 及机床专用夹具的设计

学 院 机 电 学 院

专 业 机械工程及自动化

学 号 050810510

姓 名 陈 宇

指导 老师

2011年 6

月

一、 课程设计的目的

机械制造工艺学课程设计是在学完了《机械制造工艺学》课程，进行生产实习之后的一个重要教学实践环节。它要求学生综合应用本课程及有关先修课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺规程设计，是毕业设计前的一次综合训练。通过本次机械制造工艺学课程设计，应达到以下目的：

1. 学生能熟练运用“机械制造工艺学”课程中的基本理论以及生产实践中学到的实践知识，正确制定一个中等复杂零件的工艺规程。

2. 学生能根据被加工零件的工艺规程，运用夹具设计的基本原理和方法，设计一套专用夹具。

3. 培养学生熟悉并快速高效运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。

4. 进一步培养了学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。

二、课程设计的内容与要求

(1)根据给定的零件绘制零件图

“飞锤支架”零件图—————————————— 一张

(2)对零件进行工艺分析

(3)编制给定零件的机械加工工艺规程（1套）

“飞锤支架”机械加工工艺规程———————— 一套

(4)设计某一道工序所需 机床夹具装配图（1-2张）

“飞锤支架”钻中心孔专用夹具 ——————— 一套

(5)设计夹具中主要零件图

“飞锤支架”底座（非标准件）零件图———— 一份

(6)编写课程设计说明书

“飞锤支架”零件工艺规程设计及机床专用夹具的设计

三、零件分析

(一) 零件的功用，结构和特点

给定零件是飞锤支架，它的作用是作为飞锤工作中的支架，在飞

锤的运动工作中起支承作用。它是飞锤调速器上的一个零件，用来连接支撑调速飞锤，以使飞锤平稳转动，达到改变转动惯量来调节转速的目的。飞锤支架是对称结构，通过其中心孔φ7套于转轴上，而一对飞锤对称装于两对φ6孔中，随支架一起转动。当转速改变时，飞锤与转轴夹角也改变，从而改变转动惯量来调节转速。所以，飞锤支架的加工质量将影响调速器的调速精度。

1) 材料要求兼顾抗震耐磨，零件材料选用HT200。

2) 零件技术条件要求：

1.正火处理硬度HB250—300。

2.球体的金相组织，基体为85%以上的珠光体，球化率应大于 80%，不允许有片状石墨存在。

3.未注明铸造圆角R2—4，拔模角3度。

4.去锐边，尖角。

3) 图纸改正：

1. Φ6.5孔的圆度（○）改为位置度（⊕）

2. Φ19轴线关于Φ7轴线的跳动度（） 由Φ0.05改为0.05

3. 忽孔Φ12有误，会与槽壁干涉，所以改为Φ10的

4) 审查零件的结构工艺性：合理

(二) 选择毛坯种类及制造方法

考虑到零件主要承受压力，选用铸件。合理选择毛坯类型，使零件制造工艺简单、生产率高、质量稳定、成本降低。由于零件是成批生产，而且零件结构简单，故采用砂型铸造。又因为木模手工造型的误差比较大，铸件的精度低，飞锤支架零件材料为球墨铸铁。因为零件为成批生产，故采用金属模砂型机械造型。

(三) 拟订零件的机械加工工艺路线，完成工艺路线卡

根据分析得： 该零件加工要求较高的为大端面，及内孔，

其形位公差的基准多为内孔中心线，遵循基准

重合的原则，故选用孔的中心线位主要的定位

基准，可减少定位误差，保证零件尺寸。所以

第一步便是精加工孔，然后以孔为精基准加工

大端面和外圆，然后加工其他表面。以φ190

0. 033

回转面及其端面为主要定位基准，限制６个自

由度X 、Y 、X 、Y 、Z ，以φ190

0. 033回转面为止

推基准，限制２个自由度，以零件左端面外型

轮廓宽30的长方体外型轮廓作为防转基准，

限制３个自由度。工件在夹金紧的时候又限制

了一个自由度。

(四) 主要加工表面及要求

1. 飞锤支架φ11的回转面，表面粗糙度为Ra6.3μm 。

2. 飞锤支架φ15的回转面，表面粗糙度为Ra12.5μm 。

3.

φ

4. 孔径为

φ

孔的端面与宽的回转面和右端面，表面粗糙度为Ra1.6μm ，并倒角。 的孔，其形位公差遵守包容要求，表面粗糙度Ra1.6μm ，的槽相通，孔口倒角1×45°。

5. 飞锤支架表面2－φ6.5锪平φ12的沉孔，铣上表面及其轮廓，表面粗糙度不作要求。

6. 4*

φ

7. 宽的孔，表面粗糙度为Ra6.3μm ，倒角1×45°。 的槽，表面粗糙度为Ra6.3μm 。

(五) 零件的工艺规程设计

1. 确定毛坯的制造形式

由于零件的结构简单，采用铸造形式生产毛坯件，材料为HT200, 精度8级

2．刀具的选择

车床主要选用YG6型刀具，钻床主要选用高速钢麻花钻，扩孔选用直柄扩孔钻，铰孔主要选用直柄机用铰刀，铣平面主要选用YG6型刀具

3. 夹具的选用

夹具选用专用夹具

4．量具的选择

螺旋测微器，游标卡尺，内径百分尺

5．确定工序尺寸

根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1) φ19端面

粗车的余量为2mm ，半精车余量为0.9mm ，精车余量为0.1mm ，故毛坯外圆轮廓直径确定为22mm 。

2) φ15端面

由于粗糙度要求较低，只需粗车和半精车。粗车余量为6mm ，半精车余量为1mm

3) φ11端面

粗车余量为10mm ，半精车余量为1mm

4) φ7的中心孔

钻的余量为6mm ，扩的余量为0.8mm ，铰的余量为0.2mm

5) 2—φ6.5孔

钻的余量为6.5

6) 4-φ6的孔

钻的余量为5.5，扩的余量为0.5

7)T1端面

粗车余量为1.5mm ，半精车余量为0.5

8)T2端面

粗车的余量为2mm ，半精车的余量为0.8，精车的余量为0.2mm ，故毛坯件T2至T3端面的距离为8mm

6．工艺路线卡

钻中心孔专用夹具设计

要求：为飞锤支架钻中心孔的那步工序设计一套专用夹具.

一、 零件的加工及定位方案

由于钻中心孔是所有工序的第一步，并且具有较高的表面粗糙度，

而且在后续方案中，常作为基准，所以对中心孔的加工要求叫高。对中心孔做钻孔——扩孔——铰孔处理。该零件有一个圆柱型台面，用V 型块容易对中，以此为基准容易定位。并且，钻孔受力方向为Z 轴，于是用底座加以固定，限制其Z 轴方向的移动。又由一个固定V 型块与一个

活动V 型块的夹紧，限制工件X.Y 轴的移动与转动。

二、 零件加工的导向装置

由于本零件的中心孔粗糙度有1.6的要求，因此本工序需依次对孔进行钻、扩、铰三个工步，才能达到工序加工要求。为此，选用快换钻套做导向元件。

三、 零件加工的夹紧装置

本道加工工序中零件采用活动V 型块夹紧方式。将工件靠在左端的固定V 型块上，转动右边活动V 型块的把柄，使紧固螺钉向左带动活动V 型块移动，至工件的圆柱面被夹紧。

四、 零件加工夹具设计图

主视图

俯视图

固定V 型块的销孔与螺钉孔剖视图

其中用到的零件：

底座

定位销

螺旋夹紧机构螺钉

活动V 形块

钻套

钻套螺钉

钻套衬套

课程设计总结与感想

时光飞逝，转眼间两周的课程设计很快就要结束了。回顾这两周的设计，过程虽然是劳累的，但看着自己设计出来的夹具，还是很欣慰、很有成就感的。

工程图学教会我们如何识图，理论力学和材料力学教会我们如何分析工

件的力学性能，机械原理和机械设计教会我们如何设计出机械来，现代加工技术教会我们多种加工方式，互换性教会我们如何检验工件，剩下来没解决的问题就是如何把它加工出来了，而工艺就是这样的一门课程。

课程设计是理工类学生必不可少的一个环节，通过这次课程设计, 使我进一步地了解了所学过的理论知识及具体运用了这些知识，我们对工艺人员所从事的工作有了亲身的体验, 学会了查图表、资料、手册等工具书. 通过实力对工艺规程的编制和切削用量的选择计算等做了一次练习。在老师和同学们的共同努力下已取得了初步的结果，从整体上看，课程设计是锻炼我们理工类学生的一种思维能力和实践能力，虽然我们的能力有限，但是通过初步的尝试，我们已经能基本符合我们这个专业的理论和实践。

在这次课程设计的过程中，我重温了CAD 的一些操作，也自己试着使用了Pro/E，感觉到了这些软件对我们的莫大帮助。当然我们感受到了对专业知识的缺乏和不足，也使我们的专业知识得到进一步提高，感谢学校给我们这次难得的学习机会，感谢武星老师的指导与帮助。

参考文献

⒈李洪主编，机械加工工艺手册。北京：北京出版社，1990

⒉艾兴，肖诗纲主编，切削用量手册。北京：机械工业出版社，1994。

⒊东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职业大学编。机床 夹具设计手册, 上海科技出版社1990。

⒋赵如福主编, 金属机械加工工艺人员手册，上海：上海科学技术出版社，

1990

⒌郑修本，冯冠大主编. 机械制造工艺学. 北京：机械工业出版社，1992.

6. 陈蔚芳主编，机械制造工艺学课程设计指导书。

7. 机械工业出版社，机械加工工艺手册。