机械制造专业课程设计示例
- 格式:doc
- 大小:2.21 MB
- 文档页数:26
机械制造课程设计_范例机械制造课程设计范例机械制造是现代工业制造中最基础、最重要的一门课程。
在工业生产中,机械制造是将原材料加工成所需零件或构件,使得各种机械装置能够正常运转的重要环节。
在机械制造课程设计中,学生将学习一些基本的工艺方法和机械加工工具,通过实践操作提高自己的加工技能并增强实践能力。
本文将介绍一些机械制造课程设计的范例,以帮助学生更好地学习和掌握机械制造技术。
一、课程目标1.理论与实践相结合,培养学生机械制造的实践技能和创新能力;2.让学生掌握机械加工的基本技能、基本工艺,并在实践操作中逐渐掌握轧制、铣削、雕刻、锯切和切割等常用加工工艺;3.加强学生团队协作意识,促进合作能力和沟通能力的提高;4.激发学生对机械制造的兴趣,为未来的机械制造行业培养有用人才。
二、课程内容1.机械加工基础理论知识学习;2.常用机械加工工具介绍和实践操作;3.机械制造的常用工艺;4.机械加工实践操作,如铣削、刨削、打孔、钻孔等;5.机械加工作品设计和制作,如雕刻、钳工、铆接等。
三、实践课程安排1.机械加工基础理论知识学习(6-8节)在本课程中,学生将学习基本的机械加工原理和机械结构知识。
通过文献查找和实际操作,了解机械加工工具和机械加工原理。
学生还将学习标准机械加工符号的含义以及如何绘制机械零件的图样。
2.常用机械加工工具介绍和实践操作(8-10节)本课程将介绍常用机械加工工具的种类和使用方法,包括手工工具和自动化机械设备。
如槽铣刀、立铣刀、弧形铣刀、立钻机、手摇钣工机、气动钻等。
学生将在实际操作中学习如何使用这些工具。
3.机械制造的常用工艺(10-12节)本课程将介绍一些常用的机械制造工艺。
如铣削、钻孔、刨削、锯切、切割和雕刻等。
学生将学习这些工艺的基本原理和实际操作技巧。
4.机械加工实践操作(12-14节)学生将在此课程中进行实际的机械加工实践操作。
学生将按照老师要求和图样制作机械零件。
通过手动机械加工的实践操作,学生将掌握基本的机械加工技能。
机械制造课程设计范例引言机械制造是工程师们在实际工作中经常遇到的一个重要领域。
通过机械制造课程的学习,学生可以掌握机械制造的基本原理和技术,培养其对机械制造过程的理解和创新能力。
本文档将为机械制造课程的设计提供一个范例,旨在帮助教师合理规划并实施机械制造课程。
一、课程概述本课程旨在介绍机械制造的基本概念、原理和流程。
通过理论学习和实践操作,学生将能够掌握机械制造的基本技能,并深入了解机械制造的各个环节和工艺。
二、课程目标1.培养学生对机械制造的兴趣和热情;2.掌握机械制造的基本理论和技术;3.培养学生的创新能力和问题解决能力;4.培养学生的团队合作和沟通能力;5.开阔学生的视野,了解机械制造领域的最新发展和趋势。
三、课程内容1.机械制造的概念和基本原理–机械制造的定义和范围–机械制造的基本流程和工艺–机械制造的材料和设备2.机械制造工艺的学习与实践–铣削、车削、钻削等基本加工工艺的学习和实践–机械制造过程中常见的问题与解决方法–机械制造中的自动化和智能化技术应用3.机械制造的设计和创新–机械零部件的设计原则和方法–机械产品的创新设计和改进–机械制造中的数字化设计和仿真技术4.机械制造领域的最新发展–机器人技术在机械制造中的应用–3D打印技术和增材制造的发展–智能制造和工业互联网的趋势四、教学方法1.讲授:通过教师的讲解和演示,向学生传授机械制造的理论知识和操作技巧。
2.实践:鼓励学生亲自参与机械制造实践活动,通过实践操作加深对理论知识的理解和掌握。
3.小组讨论:组织学生在小组内进行讨论和合作,提高学生的团队合作和解决问题的能力。
4.项目设计:组织学生进行机械制造项目的设计和实施,培养学生的创新能力和实践能力。
五、考核方式1.平时表现:包括课堂参与度、作业完成情况等。
2.课程项目:按项目要求完成机械制造相关的设计和实践任务。
3.期末考试:综合测试学生对机械制造的理论和实践能力。
六、参考教材1.《机械制造工艺学》(第四版),赵南山,机械工业出版社,2020年。
辽宁工程技术大学机械制造技术基础课程设计题目:轴承座加工工艺规程及镗削φ120孔专用夹具设计班级:姓名:指导教师:完成日期:一、设计题目设计轴承座加工工艺规程及镗削φ120孔专用夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图1张(2) 生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料1.绘制零件图1张2.毛坯图1张3.编制机械加工工艺过程综合卡片1套4.编制机械加工工艺卡片(仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片)1套5.绘制夹具装配图(A0或A1)1张6.绘制夹具中1个零件图(A1或A2。
装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。
1张7.编写课程设计说明书(约5000-8000字)。
1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。
1.第l~2天查资料,熟悉题目阶段。
2.第3~7天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。
3.第8~10天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。
4.第11~13天,完成夹具总装图的绘制。
5.第14~15天,零件图的绘制。
6.第16~18天,整理并完成设计说明书的编写。
7.第19天,完成图纸和说明书的输出打印。
8.第20~21天,答辩五、指导教师评语成绩:指导教师日期摘要机械制造基础课程设计是我们学完了大学的机械制造基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们大学中进行的第二次的课程设计,每次课程设计对毕业设计有着很大的帮助这次设计的是端盖,有零件图、毛坯图、装配图各一张,机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各一张。
首先我们要熟悉零件,题目所给的零件是端盖。
了解了端盖的作用,接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。
然后我们再根据定位基准先确定精基准,后确定粗基准,最后拟定端盖的工艺路线图,制定该工件的夹紧方案,画出夹具装配图。
大专机械制造课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械制造的基本理论知识,包括机械加工工艺、机床、刀具和夹具等相关知识。
2. 使学生了解并掌握机械制造中的常见工程材料及其性能,能够合理选择材料。
3. 帮助学生理解机械制造过程中的质量控制原则和方法。
技能目标:1. 培养学生运用CAD/CAM软件进行机械零件设计和加工编程的能力。
2. 提高学生分析和解决机械制造过程中实际问题的能力,如加工误差分析、工艺优化等。
3. 培养学生动手操作机床进行零件加工的能力,掌握基本操作技能和安全规范。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械制造专业的兴趣,激发学习热情,增强职业责任感。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,提高解决实际工程问题的综合素质。
3. 引导学生树立质量意识、环保意识和创新意识,为我国机械制造业的发展贡献力量。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成机械零件的工艺设计和加工编程。
2. 学生能够分析并解决机械制造过程中的实际问题,提高加工质量和效率。
3. 学生能够掌握机床操作技能和安全规范,确保操作安全。
4. 学生能够积极参与团队合作,提高沟通能力和职业素养。
5. 学生能够树立正确的价值观,关注行业发展,具备持续学习的意识和能力。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 机械制造基本理论:涵盖机械加工工艺、机床、刀具、夹具等内容,参考教材第二章至第四章。
- 加工工艺:介绍各种加工方法、工艺参数选择、工艺路线制定等。
- 机床:分析不同类型机床的构造、性能、适用范围等。
- 刀具与夹具:讲解刀具的种类、材料、夹具的设计原理及应用。
2. 常见工程材料:介绍金属与非金属材料的基本性能、分类及应用,参考教材第五章。
- 金属材料:包括碳钢、合金钢、有色金属等。
- 非金属材料:如塑料、陶瓷、复合材料等。
3. 质量控制:讲解机械制造过程中的质量控制原则、方法及检验标准,参考教材第六章。
机械制造技术基础课程设计目录一、零件分析(一)零件的作用(二)零件技术要求二、零件的加工工艺路线(一)初步拟定工艺路线1)确定加工方案2)划分加工阶段3)选择定位基准4)热处理工序安排5)加工工序安排(二)确定工序尺寸(三)加工工艺过程卡片三、课程设计总结柴油机汽缸套零件加工工艺设计一、零件的分析(一)零件的作用课程设计零件是柴油机气缸套,是套筒类零件,其功用是支承、导向作用。
与缸盖、活塞共同构成气缸工作空间,筒形活塞柴油机的气缸套承受活塞侧推力,成为活塞往复运动的导程,将活塞组件及本身的热量传给冷却水,使之工作温度适当。
主要表面为同轴度要求较高的内、外圆表面,零件壁厚较薄,长度大于直径。
由于其功用、结构形状、尺寸、材料及热处理等的不同,其工艺差别很大。
(二)零件技术要求气缸套的L/D≈3,属短套筒类。
内孔G面是重要加工表面,需经粗加工,半精加工和精密加工等四个加工阶段才能完成。
外圆面φ129,φ132和法兰凸台端面均与内孔φ110有位置精度要求。
气缸套应有足够的强度、刚度和耐热性能,还应具有较好的耐磨性能。
气缸套的结构特点:零件的主要表面为内孔与外圆;且两者的同轴度要求较高;零件壁厚较薄;加工中易变形;零件的长度一般大于直径。
主要加工方法是车削和钻削,工作中应有良好润滑和冷却。
缸套采用QT700-2作材料,技术要求正火处理,硬度225~305 HBS;内表面除菱形网纹外不允许有其他拉痕,内表面还应有适当的粗糙度,使其具有一定贮油能力和磨合性能。
内表面应有足够的圆度和圆柱度精度,安装支承面对内孔中心应有较高的位置精度。
①尺寸精度主要是指钻套零件的内、外径尺寸精度和长度尺寸精度。
钻套零件外径尺寸精度等级为IT6级;内孔精度等级为IT7级。
长度尺寸为一般公差等级。
②几何形状精度钻套零件几何形状精度主要是指内孔的几何形状精度圆度,一般应限制在直径差范围内。
未注时一般几何形状不超过直径公差的1/3。
③相互位置精度钻套的相互位置精度主要是内外圆之间的同轴度φ0.05mm。
机械制造课程设计一、引言机械制造是工程领域中的一个重要分支,主要涉及设计、制造和维护各种机械设备和系统。
机械制造工程师需要掌握广泛的技能和知识,包括机械设计、材料科学、制造工艺和自动化等方面。
为了培养学生对机械制造的综合理解和实际应用能力,本课程设计旨在提供一个实践性强、能够培养学生解决实际问题能力的学习平台。
二、课程设计目标本课程设计的主要目标是培养学生的机械制造理论知识和实践技能,使他们能够独立完成一个小型机械制造项目。
具体目标如下:1.掌握机械制造的基本理论知识,包括机械设计、材料力学、机械加工和自动化控制等方面。
2.熟悉传统机械制造工艺和先进制造技术,了解工艺选择和制造流程的原则。
3.学会使用机械设计软件和制造设备,能够进行机械零件和装配的设计和制造。
4.培养学生的团队合作和项目管理能力,能够在团队中协调合作、分配任务和解决问题。
5.提高学生的沟通和表达能力,能够清晰、准确地呈现自己的设计思路和制造过程。
三、课程设计内容本课程设计包括以下主要内容:1.机械制造基础知识的学习:包括机械设计原理、材料力学、机械加工和自动化控制等方面的基本知识。
2.机械设计软件的学习与应用:学习使用常见的机械设计软件,如SolidWorks、AutoCAD等,进行机械零件的设计和三维建模。
3.制造工艺的学习与实践:学习传统的机械制造工艺,如车削、铣削、钳工等,了解各种工艺的原理和应用范围。
4.先进制造技术的探讨与应用:学习机器人技术、数字化制造和3D打印等先进制造技术的原理和应用。
5.小型机械制造项目的实施与管理:学生分为小组进行小型机械设计与制造项目,并负责项目的整体实施和管理。
四、课程设计流程本课程设计按照以下流程进行:1.第一阶段:理论学习阶段。
学生通过自学和课堂教学,学习机械制造的基本理论知识,并完成相应的学习任务和习题练习。
2.第二阶段:软件应用阶段。
学生学习使用机械设计软件进行机械零件的设计和三维建模,并完成相应的设计任务。
机械制造工艺学课程设计实我们这次机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。
这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立的分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂程度零件(钻床主轴)的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法,拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会,为今后的毕业设计及未来从事的工作大下良好的基础。
一零件的分析(一)零件的作用轴类零件的功用为支传动零件(齿轮.皮带轮),传递扭矩,承受载荷,以及保证在主轴上的工件(或刀具)具有一定的回转精度。
钻床主轴为阶梯轴,按长度与直径比例可分为挠性轴。
工件在钻床上加工时,工件不动,主运动为主轴的旋转,主轴的旋转精度要求较高(二)零件的工艺分析1)钻床的主轴的结构比较复杂,又属于细长轴类零件,其刚性较差。
因此所有表面加工,半精加工和精加工三次,而且工序分得很细,这样经过多次加工以后,逐次减小了零件的变形误差。
2)安排足够的热处理工序,保证清除零件的内应力,减小零件变形的手段。
3)为保证支撑轴和锥孔的同轴度,加工过程中,配用锥堵夹外圆和锥孔的加工能达到圆跳动误差为0.015mm。
4)在磨削莫氏4号锥孔时,利用基准轴径A作为支撑部位用基准轴径B工件,保证了锥孔与基准的同轴度。
5)无论车削还是磨削,工件夹紧力要适中,在保证工件无轴向串动的条件下,应尽量减小夹紧力,避免工件产生弯曲变形,特别是在最后精车,精磨时。
二确定毛坯,画毛坯零件合图根据零件材料确定毛坯为锻件,由已知条件可知,生产为中批生产,查相关资料知毛坯采用模锻,为消除残余应力,模锻后应正火处理(此为毛坯预备性热处理)。
参考文献知该锻件的尺寸公差等级为F,取加工余量大端:a=14,小端a=12三工艺规程设计(一) 定位基准的选择轴类加工中,为了保证各主要表面的相互位置精度,选择定位基准应尽量可能夹其与装配基准重合和侠各工序的基准统一,并且考虑在一次安装尽可能加工出较多表面。
机械制造课程设计方案目录一、前言 (2)1.1 课程设计目的 (2)1.2 课程设计范围 (3)1.3 课程设计要求 (4)二、教学目标 (4)2.1 知识与技能 (5)2.2 过程与方法 (6)2.3 情感态度与价值观 (8)三、教学内容 (9)3.1 机械制造基础 (10)3.2 机械加工工艺 (11)3.3 机械装配工艺 (13)3.4 机械制造设备 (14)3.5 机械制造生产管理 (16)四、教学方法与手段 (16)4.1 项目式教学 (17)4.2 案例教学 (19)4.3 翻转课堂 (20)4.4 网络教学 (21)五、教学资源与支持 (22)5.1 教材与参考书目 (23)5.2 软件与工具 (24)5.3 实验与实训条件 (26)5.4 教学团队与支持 (27)六、课程实施计划 (28)6.1 课程设置与时间安排 (29)6.2 教学活动安排 (30)6.3 课程评价方式 (31)七、课程评价与反馈 (32)7.1 课程评价标准 (33)7.2 课程评价方法 (34)7.3 课程反馈机制 (35)一、前言随着科技的飞速发展,制造业作为国民经济的主体,其重要性日益凸显。
在这个背景下,机械制造课程的教学与实践显得尤为重要。
本设计方案旨在明确机械制造课程的目标、内容及教学方法,以更好地适应社会对机械制造人才的需求。
机械制造课程作为高等教育的重要组成部分,旨在培养学生掌握机械制造的基本理论、基本知识和基本技能。
通过本课程的学习,学生将能够运用所学知识分析解决实际问题,为未来的职业生涯奠定坚实的基础。
本设计方案遵循“以学生为中心”的教育理念,注重培养学生的创新能力和实践能力。
在教学过程中,我们将采用多种教学方法和手段,如案例教学、项目教学等,以激发学生的学习兴趣和主动性。
我们还积极引进先进的教育理念和技术手段,如在线教育、虚拟仿真等,以提高教学效果和质量。
通过本课程的学习和实践,学生将能够成为具备高度创新精神和实践能力的机械制造领域的高素质人才。
²机械制造专业课程设计示例机械制造专业课程设计说明书设计题目:设计变速箱拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计者指导教师大学200 年月日机械制造专业课程设计任务书题目:设计变速箱拨叉零件的机械加工工艺规程及钻锁销孔钻床夹具内容:(1)零件图 l张(2)毛坯图 l张(3)机械加工工艺规程卡片 1套(4)钻锁销孔钻床夹具装配图及零件图1套(5)课程设计说明书 1份原始资料:拨叉零件图1张(见附图1);生产纲领为8000台/年(每台一件);每日l班。
指导教师系、部、室主任教学院长00 年月日第1章 零件分析1.1 零件的作用拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。
拨叉头以30φmm 孔套在变速叉轴上,并用销钉经8φmm 孔与变速叉轴联结,拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。
当需要变速时,操纵变速杆,变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移,拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位,从而改变拖拉机的行驶速度。
1.2 零件的工艺分析由零件图可知,其材料为45钢。
该材料具有足够的强度、刚度和韧性,适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。
该拨叉形状特殊、结构简单,属典型的叉杆类零件。
为实现换档、变速的功能,其叉轴孔与变速叉轴有配合要求,因此加工精度要求较高。
叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷,为增强其耐磨性,该表面要求高频淬火处理,硬度为48~58HRC ;为保证拨叉换档时叉脚受力均匀,要求叉脚两端面对叉轴孔021.0030+φmm 的垂直度要求为0.10mm ,其自身的平面度为0.08mm 。
为保证拨叉在叉轴上有准确的位置,改换档位准确,拨叉采用锁销定位。
锁销孔的尺寸为015.008+φmm ,且锁销孔的中心线与叉轴孔中心线的垂直度要求为0.15mm 。
拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工,并在轴向方向上均高于相邻表面,这样既减少了加工面积,又提高了换档时叉脚端面的接触刚度;021.0030+φmm 孔和015.008+φmm 孔的端面均为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度;另外,该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速叉轴孔021.0030+φmm 和锁销孔015.008+φmm)外,其余表面加工精度均较低,不需要高精度机床加工,通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求;而主要工作表面虽然加工精度相对较高,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法保质保量地加工出来。
由此可见,该零件的工艺性较好。
该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔021.0030+φmm(H7)和锁销孔015.008+φ mm(H7),在设计工艺规程时应重点予以保证。
1.3 确定零件的生产类型依设计题目知:产品的年产量为8000台/年,每台产品中该零件数量为1件/台;结合生产实际,备品率α%和废品率β%分别取3%和0.5%,零件年产量为N=8000台/年³1件/台³(1+3%)³(1+0.5%)=8281.2件/年拨叉重量为4.5kg ,由查工艺手册,表?机械加工零件生产类型划分知,拨叉属轻型零件,该拨叉的生产类型为大量生产。
第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图2.1 选择毛坯由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷,为增强拨叉的强度和冲击韧度,获得纤维组织,毛坯选用锻件。
该拨叉的轮廓尺寸不大,且生产类型属大批生产,为提高生产率和锻件精度,宜采用模锻方法制造毛坯。
毛坯的拔模斜度为5°。
2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1.公差等级 由拨叉的功用和技术要求,确定该零件的公差等级为普通级。
2.锻件重量 由机械加工后拨叉件的重量为4.5kg ,可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为6kg 。
3.锻件形状复杂系数 对拨叉零件图进行分析计算,可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度,即l =158mm , b =120mm ,h =86mm ;该拨叉锻件的形状复杂系数为)/(6/ρlbh m m S N t ===6kg /(158mm ³l20mm ³86mm ³7.8³10-6kg /mm 3)≈6/12.7≈0.47由于0.47介于0.32和0.63之间,故该拨叉的形状复杂系数属S 2级。
4.锻件材质系数 由于该拨叉材料为45钢,是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢,故该锻件的材质系数属M 1级。
5.锻件分模线形状 根据该拨叉件的形位特点,选择零件高度方向的对称平面为分模面,属平直分模线。
6.零件表面粗糙度 由零件图可知,该拨叉各加工表面的粗糙度Ra 均大于等于1.6μm 。
根据上述诸因素,可查工艺手册表?锻件内外表面加工余量,表?锻件厚度公差,表?锻件内孔直径的单面机械加工余量,确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量,所得结果列于表2.1中。
表2.1 拨叉机械加工余量及锻造毛坯尺寸公差2.3 绘制拨叉锻造毛坯简图由表2.1所得结果,绘制毛坯简图如附图2所示。
第3章 工艺规程设计3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。
1.精基准的选择叉轴孔021.0030+φmm 的轴线是拨叉脚两端面和锁销孔015.008+φmm 设计基准,拨叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸的设计基准。
选用叉轴孔021.0030+φmm 的轴线和拨叉头左端面作精基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔015.008+φmm ,实现了设计基准和工艺基准的重合,保证了被加工表面的垂直度要求。
另外,由于拨叉件刚性较差,受力易产生弯曲变形,选用拨叉头左端面作精基准,夹紧力作用在拨叉头的右端面上,可避免在机械加工中产生夹紧变形,夹紧稳定可靠。
2.粗基准的选择选择变速叉轴孔30φmm 的外圆面和拨叉头右端面作粗基准。
采用30φmm 外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀;采用拨叉头右端面作粗基准加工左端面,可以为后续工序准备好精基准。
3.2 拟订工艺路线工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局,包括:确定加工方法,划分加工阶段,决定工序的集中与分散,加工顺序的安排,以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。
它不但影响加工的质量和效率,而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。
因此,拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步,必须在充分调查研究的基础上,提出工艺方案,并加以分析比较,最终确定一个最经济合理的方案。
1.表面加工方法的确定根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,查工艺手册表?平面加工方案的经济精度和表面粗糙度,表?孔加工方案的经济精度和表面粗糙度,确定拨叉零件各表面的加工方法,如表 3.1所示。
表3.1 拨叉零件各表面加工方案2.加工阶段的划分该拨叉加工质量要求较高,可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。
在粗加工阶段,首先将精基准(拨叉头左端面和叉轴孔)准备好,使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;然后粗铣拨叉头右端面、拨叉脚内表面、拨叉脚两端面的粗铣、操纵槽内侧面和底面。
在半精加工阶段,完成拨叉脚两端面的精铣加工和销轴孔8φmm 的钻、铰加工;在精加工阶段,进行拨叉脚两端面的磨削加工。
3.工序的集中与分散选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。
该拨叉的生产类型为大批生产,可以采用万能型机床配以专用工、夹具,以提高生产率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可缩短辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
4.工序顺序的安排 (1) 机械加工工序遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准——拨叉头左端面和叉轴孔021.0030+φmm ;遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序;遵循“先主后次”原则,先加工主要表面——拨叉头左端面和叉轴孔30φmm 和拨叉脚两端面,后加工次要表面——操纵槽底面和内侧面;遵循“先面后孔”原则,先加工拨叉头端面,再加工叉轴孔30φmm 孔;先铣操纵槽,再钻销轴孔8φmm 。
由此初拟拨叉机械加工工序安排如表3.2所示。
表3.2 拨叉机械加工工序安排(初拟)(2) 热处理工序模锻成型后切边,进行调质,调质硬度为241~285HBS,并进行酸洗、喷丸处理。
喷丸可以提高表面硬度,增加耐磨性,消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。
叉脚两端面在精加工之前进行局部高频淬火,提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。
在表3.2中工序80和工序90之间增加热处理工序,即:拨叉脚两端面局部淬火。
(3) 辅助工序粗加工拨叉脚两端面和热处理后,应安排校直工序;在半精加工后,安排去毛刺和中间检验工序;精加工后,安排去毛刺、清洗和终检工序。
综上所述,该拨叉工序的安排顺序为:基准加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——热处理——主要表面精加工。
5.确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,拟定拨叉的工艺路线如表3.3所示。
表3.3 拨叉机械加工工艺路线(修改后)3.3 加工设备及工艺装备的选用机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下,与生产批量和生产节拍相适应,并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件,以降低生产准备费用。
拨叉的生产类型为大批生产,可以选用高效的专用设备和组合机床,也可选用通用设备,所选用的夹具均为专用夹具。
各工序加工设备及工艺装备的选用如表3.4所示。
表3.4 加工设备及工艺装备3.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定1、工序10 粗铣拨叉头两端面和工序20半精铣拨叉头左端面 工序10和工序20的加工过程如图3.1所示。
工序10:以右端面定位,粗铣左端面,保证工序尺寸L 1;以左端面定位,粗铣右端面,保证工序尺寸L 2;工序20: 以右端面定位,半精铣左端面,保证工序尺寸L 3,达到零件图设计尺寸L 的要求,030.080-=L 。
由图3.1所示加工过程示意图,建立分别以Z 2和Z 3为封闭环工艺尺寸链如图3.2所示。
图3.1 加工过程示意图 图3.2 工艺尺寸链图1)求解工序尺寸L 2:查手册?表?平面精加工余量,得半精铣余量Z 3=1mm ,由图 3.1知030.0380-==L L mm ,从图3.2b 知,323L L Z -=,则()180332+=+=Z L L mm = 81 mm 。
由于工序尺寸L 2是在粗铣加工中保证的,查表?平面加工方案的经济精度和表面粗糙度知,粗铣工序的经济加工精度等级可达到右面的最终加工要求ITl2,因此确定该工序尺寸公差为ITl2,其公差值为0.35mm ,故175.0812±=L mm2)求解工序尺寸L 1:由于右端面的加工余量是经粗铣一次切除的,故Z 2应等于右端面的毛坯余量,即Z 2=2mm ,由图3.2b )知,212L L Z -=, 则221Z L L +== (81+2)mm=83mm 。