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文檔簡介

課程設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)“撥叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆、鉸2*φ10H7孔的工藝裝備設(shè)計(jì) 班級:姓名:指導(dǎo)教師:完成日期:一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)“撥叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆、鉸2*Φ10H7孔的工藝裝備設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)的要求包括如下幾個(gè)部分:1.繪制零件圖。1張2.繪制零件毛坯圖。1張3.編制零件的機(jī)械加工工藝卡片。1套4.機(jī)械加工工藝過程卡片1套5.繪制夾具零件圖1張6.繪制夾具裝配圖1張7.編寫課程設(shè)計(jì)說明書(約6000——8000字)。1份說明書主要包括以下內(nèi)容(章節(jié))(1).目錄(2).摘要(中外文對照的,各占一頁)(3).零件工藝性分析(4).機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(5).指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(6).體會與展望(7).參考文獻(xiàn)列出參考文獻(xiàn)(包括書、期刊、報(bào)告等,15條以上)三、上交材料1.零件圖1張2.毛坯圖1張3.機(jī)械加工工藝過程卡片1張4.零件的機(jī)械加工工藝卡片1張5.夾具裝配圖1張6.夾具零件圖1張7.設(shè)計(jì)說明書1份四、進(jìn)度安排1.第l~2天查資料,熟悉題目階段。2.第3~7天,完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)并編制出零件的機(jī)械加工工藝卡片。3.第8~10天,完成夾具總體方案設(shè)計(jì)(畫出草圖,與指導(dǎo)教師溝通,在其同意的前提下,進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步)。4.第11~13天,完成夾具總裝圖的繪制。5.第14~15天,零件圖的繪制。6.第16~18天,整理并完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。7.第19天,完成圖紙和說明書的輸出打印。8.第20~21天,答辯五、指導(dǎo)教師評語成績:指導(dǎo)教師日期摘要這次課程設(shè)計(jì)的是車床撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具。零件的加工工藝規(guī)程和專用夾具的設(shè)計(jì)是最重要的設(shè)計(jì),夾具設(shè)計(jì)的質(zhì)量,對生產(chǎn)率,加工成本以及生產(chǎn)安全等都有直接的影響,這次機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程一般分為四個(gè)階段:設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備。擬定夾具結(jié)構(gòu)方案,繪制草圖。繪制夾具總圖。繪制夾具零件圖。上述這些內(nèi)容將在后部分詳細(xì)介紹,而前部分主要是針對撥叉零件的分析與研究,包括零件的作用及工藝分析,確定毛坯的制造形式及基準(zhǔn)的選擇,制訂工藝路線機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定。對零件的分析十分必要,專用夾具設(shè)計(jì)的成功與否與零件的分析的關(guān)系密切.由于本人設(shè)計(jì)水平所限和時(shí)間比較倉促,錯(cuò)誤和欠妥之處懇請老師批評指正。目錄序言 11、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 21.1零件的工藝分析 21.2確定毛坯的制造形式 22選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖 32.1毛坯的種類、特點(diǎn)及應(yīng)用 32.2選擇毛坯 42.3.確定機(jī)械加工余量 42.4確定毛坯尺寸 43、選擇加工方法,制定工藝路線 53.1定位基準(zhǔn)的選擇 53.2零件表面加工方法的選擇 53.3制定工藝路線 64工序設(shè)計(jì) 84.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備 84.2確定工序尺寸(工序7) 85、確定切削用量及基本時(shí)間(工序7) 95.1切削用量的計(jì)算 95.2基本時(shí)間tm的計(jì)算 96、夾具設(shè)計(jì) 116.1定位方案 116.2.夾緊機(jī)構(gòu) 116.3.導(dǎo)向裝置 116.4.夾具與機(jī)床連接元件 116.5.夾具體 117、設(shè)計(jì)體會 12遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)PAGE1序言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和一部分專業(yè)課后進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識,獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題,設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望各位老師多加指教。1、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1零件的工藝分析零件的工藝分析就是通過對零件圖紙的分析研究,判斷該零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求是否合理,是否符合工藝性要求。(1):審查零件圖紙通過對該零件圖的重新繪制,知原圖樣的視圖正確,完整,尺寸,公差及技術(shù)要求齊全。(2):零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該零件比較簡單,沒有較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較高的加工要求。主要的加工有各個(gè)表面的銑削,螺紋孔和孔及弧平面的加工等。各個(gè)待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得,需要加工的螺紋孔為M12,孔為φ5、φ20、φ9.8、φ10的孔的尺寸精度要求。這些都是有數(shù)據(jù)可以供參考的,這個(gè)零件的工藝性較好。1.2確定毛坯的制造形式零件材料為QT200??紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,故選擇鑄件毛坯。2選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖2.1毛坯的種類、特點(diǎn)及應(yīng)用表2.1常用毛坯的種類、特點(diǎn)及應(yīng)用毛坯種類成形方法對原材料工藝性能要求適用材料適宜形狀優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用鑄件液態(tài)成形流動性好,收縮率小鑄鐵、鑄鋼、有色金屬形狀不限,可相當(dāng)復(fù)雜不受金屬種類、零件尺寸、形狀和質(zhì)量的限制,適應(yīng)性廣;毛坯與零件形狀相近,切削加工量少,材料利用率高,成本低。砂型鑄造生產(chǎn)周期短。鑄件組織粗大,力學(xué)性能差。砂型鑄造生產(chǎn)率低、鑄件精度低、表面質(zhì)量差灰鑄鐵件用于受力不大,或承壓為主的零件,或要求減振、耐磨的零件;球墨鑄鐵件用于受力較大的零件;鑄鋼件用于承受重載而形狀復(fù)雜的大中型零件。鍛件固態(tài)塑性變形成形塑性好,變形抗力小中碳鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼自由鍛件簡單,模鍛件可較復(fù)雜鍛件組織致密,晶粒細(xì)小,力學(xué)性能好,使流線沿零件外形輪廓連續(xù)分布可提高鍛件使用性能和壽命,材料利用率低,生產(chǎn)成本高,自由鍛件精度低,表面較粗糙,模鍛件精度中等,表面質(zhì)量較好,生產(chǎn)周期長承受重載荷、動載荷及復(fù)雜載荷的重要零件,如主軸、傳動軸、齒輪、曲軸等型材用軋制、拉拔、擠壓等方法,使固態(tài)金屬通過塑性變形成形-碳鋼、合金鋼、有色金屬簡單,一般為圓形或平面根據(jù)零件選合適的型材毛坯可減少加工工時(shí),材料利用率高;組織致密,力學(xué)性能好零件的表面質(zhì)量取決于切削方法;對性能要求高的零件,若纖維流線不合乎要求時(shí),需改用鍛件中、小型簡單零件沖壓件經(jīng)冷塑性變形成形塑性好,變形抗力小低碳鋼和有色金屬薄板可較復(fù)雜組織細(xì)密,利用冷變形強(qiáng)化,可提高強(qiáng)度和硬度,結(jié)構(gòu)剛性好;沖壓件結(jié)構(gòu)輕巧,精度高、表面質(zhì)量好,材料利用率較高,成本低冷沖模的制造成本高,生產(chǎn)周期長;取料時(shí)注意流線的合理分布低碳鋼、有色金屬薄板成形的零件,適于大批、大量生產(chǎn)焊接件利用金屬的熔化或原子擴(kuò)散作用,形成永久性的連接強(qiáng)度高,塑性好,液態(tài)下化學(xué)穩(wěn)定性好低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼形狀不受限制材料利用率高,生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短;接頭力學(xué)性能可達(dá)到或接近母材精度較低,接頭處表面粗糙;生產(chǎn)率中、低主要用于低碳鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼及鋁合金的各種金屬結(jié)構(gòu)件、或組合件及修補(bǔ)舊零件粉末冶金件通過制粉、壓制、燒結(jié)等工序生產(chǎn)材料和零件大小和形狀受限制少無切屑加工,能生產(chǎn)有特殊性能的材料和制品粉末成本高,模具費(fèi)用高。制品的強(qiáng)度和韌性較差大批生產(chǎn)含油軸承、高熔點(diǎn)材料、硬質(zhì)合金和鐵基合金零件等2.2選擇毛坯該零件材料為HQ200,為使零件有較好的力學(xué)性能,保證零件工作可靠,故采用鑄造成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.3.確定機(jī)械加工余量總加工余量:在由毛坯變成成品的過程中,在工件加工表面上切除的金屬層的總厚度。工序加工余量:完成某一工序時(shí),從某一表面上所切除的金屬層厚度??偧庸び嗔康扔诟鞴ば蚣庸び嗔恐?。根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表得,單邊余量在厚度方向?yàn)?.5-2.0mm,水平方向亦為1.5-2.0mm。鑄件孔的單面余量查表得2.0mm.2.4確定毛坯尺寸毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。3、選擇加工方法,制定工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇:若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻,則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下,若零件的所有表面都要加工,則應(yīng)以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下,若零件有的表面不需要加工,則應(yīng)以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。選作粗基準(zhǔn)的表面,應(yīng)盡可能平整和光潔,不能有飛邊、澆口、冒口及其它缺陷,以便定位準(zhǔn)確、裝夾可靠一般只使用毛坯表面作一次粗基準(zhǔn),以后不再重復(fù)使用。選擇精基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)從整個(gè)工藝過程來考慮,如何保證工件的尺寸精度和位置精度,并使工件裝夾方便可靠。根據(jù)此殼體的技術(shù)要求選擇工件上端面和右端面作為精基準(zhǔn)。零件上許多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工,符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,符合基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡量選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn),這樣可以避免基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。保證工件定位準(zhǔn)確,夾緊穩(wěn)定可靠,夾具結(jié)構(gòu)簡單,工人操作簡便。所以選擇Φ60圓盤的下表面為粗基準(zhǔn),Φ20H7的孔為精基準(zhǔn)。3.2零件表面加工方法的選擇(1)粗銑Φ60圓盤的下表面。公差等級為IT7,表面粗糙度為Ra1.6,需進(jìn)行粗銑。(2)粗銑Φ76弧內(nèi)Φ30上表面為未注公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定起公差等級按IT14,需進(jìn)行粗銑。(3)鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ20H7的孔公差等級為IT7,表面粗糙度為Ra1.6需鉆和鉸。(4)鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ30的孔公差等級為IT9,表面粗糙度為Ra2.5需鉆和鉸。(5)粗銑Φ76內(nèi)弧兩側(cè)為未注公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定起公差等級按IT14,需進(jìn)行粗銑。(6)粗銑撥叉兩叉腳內(nèi)外為未注公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定起公差等級按IT14,需進(jìn)行粗銑。(7)鉆、鉸Φ10H7的兩個(gè)孔。公差等級為IT8,表面粗糙度為Ra1.6,需鉆和鉸。(8)粗銑Φ20圓柱體的下兩端面公差等級為IT7,表面粗糙度為Ra3.2,需進(jìn)行粗銑。(9)鉆、鉸Φ9.8H9的孔公差等級為IT8,表面粗糙度為Ra3.2,需鉆和鉸。(10)車一的內(nèi)螺紋(11)粗銑左端凹槽表面粗糙度為12.5,需要粗銑(12)粗銑Φ20圓柱體的上端面。表面粗糙度為3.2需要粗銑(13)鉆、鉸Φ10H7的孔公差等級為IT7,表面粗糙度為Ra1.6,需鉆和鉸。3.3制定工藝路線(1)粗銑Φ60圓盤的下端面。(2)粗銑Φ76弧內(nèi)Φ30上表面(3)鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ20H7的孔(4)鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ30的孔((5)粗銑Φ76內(nèi)弧兩側(cè)(6)粗銑撥叉兩叉頭內(nèi)外側(cè)(7)鉆、鉸Φ10H7的兩個(gè)孔。(8)粗銑Φ20圓柱體的下兩端面(9)鉆、鉸Φ9.8H9的孔(10)車一的內(nèi)螺紋(11)粗銑左端凹槽(12)粗銑Φ20圓柱體的上端面。(13)鉆、鉸Φ10H7的孔(14)清洗。(15)終檢4工序設(shè)計(jì)4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備1粗銑Φ60圓盤的下端面。X62臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具2粗銑Φ76弧內(nèi)Φ30上表面X62臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具3鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ20H7的孔X62臥式銑床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具4鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ30的孔Z525組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具5粗銑Φ76內(nèi)弧兩側(cè)X62臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具6粗銑撥叉兩叉頭內(nèi)外側(cè)。X62臥式銑床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具7鉆、鉸Φ10H7的兩個(gè)孔。Z525組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具8粗銑Φ20圓柱體的下兩端面。Z525組合鉆床銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具9鉆、鉸Φ9.8H9的孔清洗機(jī)10車一的內(nèi)螺紋CA6140車刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具11粗銑左端凹槽X62臥式銑床刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具12粗銑Φ20圓柱體的上端面。X62臥式銑床刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具13鉆、鉸Φ10H7的孔Z525組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具14清洗清洗機(jī)15終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等4.2確定工序尺寸(工序7)由表可查得鉆孔余量Z鉆=9.8mm,Φ10mm的孔粗鉸余量Z=0.16精鉸=0.04mm;查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為,精鉸:IT9;鉆:IT12;根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為,精鉸:綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為,精鉸:Φ10.16+0.0360mm;鉆孔:Φ10+5、確定切削用量及基本時(shí)間(工序7)5.1切削用量的計(jì)算(1)鉆孔工步①被吃刀量的確定取ap=9.8mm②進(jìn)給量的確定由表,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.12③切削速度的計(jì)算由表,按工件材料為QT200的條件選取,切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=700.6r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=960r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nΠd/1000=30.1(2)精鉸工步①被吃刀量的確定取ap=0.0②進(jìn)給量的確定由表,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.30mm/r。③切削速度的計(jì)算由表,切削速度v可取為5m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=159.3r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=195r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式,可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nΠd/1000=6.1m5.2基本時(shí)間tm的計(jì)算(1)鉆孔工步根據(jù)表,鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=10mm;l2=1mm;l1=(D/2)×cotkr+(1~2)=(9.8mm/2)×cot54°+1mm=4.56mm;f=0.12mm/r;n=960r/min.將上述結(jié)果代入公式,則該工序的基本時(shí)間tj=(10mm+1mm+4.56mm)/(0.12(2)精鉸工步根據(jù)表,可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時(shí)間。l1、l2由表按kr=15°、ap=(D-d)/2=(10mm-9.8mm)/2=0.1mm的條件查得l1=0.37mm;l2=15mm;而l=10mm;f=0.3mm/r;n=195r/min.將上述結(jié)果代入公式,則該工序基本時(shí)間tj=(10mm+0.37mm+15mm)/(0.3mm/r×6、夾具設(shè)計(jì)6.1定位方案工件以一端面和Φ20H7孔為定位基準(zhǔn),采用平面和定位銷組合定位方案,其中平面限制3個(gè)自由度、短圓柱銷限制2個(gè)自由度,共限制了五個(gè)自由度。然后在定位平面上加一個(gè)削邊銷來限制饒Z軸旋轉(zhuǎn)的自由度,所有六個(gè)自由度都被限制了。6.2.夾緊機(jī)構(gòu)為提高生產(chǎn)率要求,通過氣壓缸可以滿足。采用固定式V形塊夾緊機(jī)構(gòu),通過進(jìn)氣孔進(jìn)氣實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊。且活塞桿端與V形塊采用銷鉸接,起主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動,由于夾緊力與鉆孔時(shí)產(chǎn)生的力方向相同,所以可免去夾緊力的計(jì)算。6.3.導(dǎo)向裝置采用可換鉆套作為導(dǎo)向裝置,選用JB/T8045.2-1999。鉆套高度H=7mm,排削間隙

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