柴油机摇臂轴支座说明书
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长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY课程设计资料气门摇臂轴支座夹具设计系部:机电工程专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:尹月祥班级:4班学号2010011408指导教师姓名:唐勇职称副教授张志强职称教授向阳辉职称讲师长沙学院教务处二〇一三年七月摘要在这次的设计中我的课题是气门摇杆轴支座夹具设计,主要是分析加工工艺规程与专用钻孔夹具设计,本此设计在气门摇杆轴支座工艺规程设计过程中,详细的分析了摇臂轴支座的加工工艺,通过工艺方案的比较与分析选择得到了符合技术要求的工序,形成了机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。
本设计进行了钻孔专用夹具的设计,阐述了定位方案的选择、夹紧方案的确定、夹具体的设计,运用AutoCAD完成了此专用夹具的装配图和夹具体的零件图。
关键词:专用夹具,工艺规程,钻孔,零件加工,CAD目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 本设计的内容和意义 (1)第2章气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 (3)2.1 零件的工艺分析及生产类型的确定 (3)2.1.1零件的作用 (3)2.1.2 零件的工艺分析 (4)2.1.3 确定零件的生产类型 (6)2.2 选择毛坯种类,绘制毛坯图 (7)2.2.1 选择毛坯种类 (7)2.2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量 (8)2.2.3 设计毛坯图 (10)2.2.4 绘制毛坯图 (11)2.3 选择加工方法,制定工艺路线 (11)2.3.1 定位基准的选择 (11)2.3.2 零件的表面加工方法的选择 (13)2.3.3加工阶段的划分 (14)2.3.4工序的集中与分散 (14)2.3.5工序顺序的安排 (14)2.3.6 确定工艺路线 (15)2.3.7 加工设备及工艺装备选择 (20)2.3.8工序间加工余量的确定 (23)2.3.9切削用量以及基本时间定额的确定 (25)3 气门摇臂轴支座专用钻孔Φ11夹具设计 (27)3.1 确定夹具的结构方案 (27)3.1.1确定定位方案,选择定位元件 (27)3.1.2 夹紧装置的设计 (28)3.1.3 确定导向装置 (29)3.2 夹具体的设计 (30)3.3夹紧力及切削力的计算及定位精度的分析 (31)3.3.1切削力及夹紧力的计算 (31)3.3.2定位精度分析 (32)3.4使用操作说明 (33)结论 (34)总结 (35)参考文献 (36)第一章绪论1.1 本设计的内容和意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。
机械制造技术基础课程设计说明书设计题目:设计“摇臂轴座(195 柴油机)”零件的加工工艺规程及“钻φ16 的孔”工序的夹具设计专业班级;机械(4)班学生姓名:朱屯学生学号:10140439指导教师:史红哈尔滨远东理工学院2013年 3月18日机械制造技术基础课程设计任务书设计题目:设计“摇臂轴座( 195 柴油机)”零件的机械加工工艺规程及此零件“钻φ16 的孔”工序的专用夹具设计内容:1.绘制零件图一张。
(要求计算机绘图)2.编制零件的加工工艺规程,并填写加工工艺过程卡及指定工序卡各一张。
3.设计指定工序的夹具,绘制夹具装配总图。
4.绘制夹具的非标零件图。
5.编写设计说明书一份。
班级:机械(4)班学生:朱屯指导教师:史红系主任:2013年3月4日序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践教学环节。
这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论,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,在老师和同学的帮助下,我还对夹具,机床,刀具的的结构和工作原理有了更深的了解,不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
在结束了《机械制造基础》及有关课程的学习后,通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深,并培养了我们学会全面综合地运用所学知识,去分析和解决机械制造中的问题的能力。
由于能力有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望老师多加指教。
一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.零件的作用题目所给的零件是195 柴油机摇臂轴支座,是柴油机的一个主要零件,.直径为16 的孔用来装摇臂 , 孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高,工作时与轴相配合工作,起支撑作用。
2.零件的工艺分析零件的材料为 HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:( 1)上下底面粗糙度均为 6.3 ,底面与中心16 的孔的平行度为0.1 ;( 2)前端面粗糙度为 3.2 ,后端面粗糙度 6.3 ,前后端面与中心16 的孔的垂直度为 0.08 ;( 3)中心16 孔为10级精度,采用基孔制配合,粗糙度 3.2 ;( 4)10 .5的孔的粗糙度 12.5 。
课程设计说明书气门摇臂轴支座机械加工工艺规程及工艺装备设计序言机械制造工艺学课程设计是在学完机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课,并进行过金工实习。
为了巩固所学知识和毕业设计,对所学各课程的进行一次深入的综合性的总复习,我们进行了本次课程设计。
通过这次课程设计使我们能综合运用机械制造工艺学的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个气门式摇臂轴支座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,为今后的毕业设计未来将从事的工作进行一次适应性训练。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予批评指正。
一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是1105柴油机中摇臂座结合部的气门摇臂轴支座。
其中Φ18+0.0270mm(Φ18IT8)孔装摇臂轴,轴上两端各装一进、排气门摇臂。
另一Φ16+0.110mm(Φ16IT11)孔内装一减压轴,用于减低汽缸内压力,便于起动柴油机。
两孔间距为56±0.05mm可保证减压轴在摇臂上打开气门,实现减压。
该零件通过Φ11mm孔用M10螺杆与汽缸盖相连。
该零件可以先铸为一体,再进行各种加工工艺来满足各项要求。
(二)零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是气门式摇臂轴支座需要加工表面以及与加各工表面之间的位置要求:1、Φ11mm孔内圆周面、Φ18+0.0270mm和Φ16+0.11mm孔内圆周面及其倒角。
2、Φ28、Φ26两圆的前后端面,支座上端面及支座下底端面。
3、Φ18+0.027mm孔中心线与支座下端面平行度误差为0.05Φ16+0.11mm孔中心线与支座下端面平行度误差为0.05Φ28孔的前后两端面与Φ18+0.027mm孔中心线圆跳度误差为0.1 由上面分析可知,可以粗加工气门摇臂轴支座下端面,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。
气门摇臂轴支座加工工艺设计说明书课程:机械制造技术班级:指导老师:第3组:人数:5人组长:小组成员:2009年11月10日目录序言1、计算生产纲领,确定生产类型2、零件分析2.1零件的作用2.2零件的材料及其力学性能2.3零件的结构工艺分析3、毛坯分析3.1毛坯的选择3.2毛坯图的设计4、工艺路线拟定4.1定位基准的选择4.2加工方法的确定5、加工顺序的安排5.1选择加工方法5.2加工阶段的划分5.3工序划分的确定5.4热处理工序的安排5.5、确定加工工艺路线5.6拟定加工工艺路线5.7设备、刀具、夹具、量具及辅助工具6、工艺设计5.1加工余量,工序尺寸,及其公差的确定5.2专用夹具的选用7、零件加工工时定额与经济技术分析6.1工时定额的计算与说明6.2经济技术指标的计算与说明8、分析讨论9、参考文献附件一、零件图二、毛培图三、机械加工工艺过程卡四、机械加工工序卡五、零件检验卡机械制造工艺设计任务书设计题目:汽车气门摇臂轴支座的机械加工加工工艺规程内容及要求:一.编制《汽车气门摇臂轴支座加工工艺设计说明书》(超过3000字),其中附件(国标):工艺过程卡(P134,图卡独立);工序卡(P136,图卡合一);检验卡(图卡合一)。
二.每组提交1份电子文稿,1份书面文稿,其中图、卡有小组每个成员的签字,以备答辩。
三.参考书目:《机械制造技术课程设计》、《机械制造工艺设计简明手册》、《机械设计手册》、《金属机械加工工艺人员手册》。
序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的设计基础课、制造基础课等大部分专业课之后进行的。
这是我们进行毕业设计之前对所知识的一次深入的综合性的链接,也是一次理论联系实际训练。
因此,它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力,为我们毕业设计做一次模拟,也为将来更好的从事机械设计这方面工作做铺垫。
目录第一章零件的分析 (4)1.1零件的作用 (4)1.2 零件的工艺分析 (4)第二章确定毛坯,画毛坯零件合图………………………………………4- 52.1确定毛坯...........................................................................4-5 第三章工艺规程设计............................................................6-16 3.1定位基准的选择 (6)3.2制定工艺路线 (6)3.3 选择加工设备及刀,夹,量具 (7)3.4加工工序设计…………………………………………………………7-123.5时间定额计算..................................................................12-16 第四章夹具设计 (17)结论…………………………………………………………………………………参考文献 (20)第一章零件的分析1.1零件的作用气门摇臂之座是柴油机的重要零件之一。
该零件是1105柴油机中气门摇臂座结合部的气门摇臂轴支座,Φ18mm孔装摇臂轴,轴上两端各装一进,排气门摇臂,Φ16mm孔内装一减压轴,用于降低气缸内压力,便于起动柴油机,两孔间距为56mm可保证减压轴在摇臂上打开气门,实现减压,该零件通过Φ11mm孔用M10螺杆与气缸盖相连。
1.2零件的工艺分析由附图1得知,其材料为HT200,该材料具有较高的强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力,要求耐磨的零件。
该零件主要加工面为Φ18mm,Φ16mm两圆柱孔,Φ18mm孔的平等度为0.05直接影响摇臂轴的接触精度及密封,Φ16mm孔的平行度为0.05,粗糙度都为1.6,所以对轴与孔的接触精度及密封还是比较高的。
有关面和孔加工的经济精度用机床能达到的位置精度可知,上述技术要求是可达到的,零件的结构工艺性也是可行的。
长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY课程设计资料气门摇臂轴支座夹具设计长沙学院教务处二〇一三年七月摘要本次毕业设计课题是气门摇杆轴支座加工工艺规程与专用钻孔夹具设计,设计中综合应用了工程图学,机械设计,机械制造工程学,机械几何精度设计等相关课程知识。
本毕业设计在气门摇杆轴支座工艺规程设计过程中,详细的分析了摇臂轴支座的加工工艺,通过工艺方案的比较与分析选择得到了符合技术要求的工序,形成了机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。
本设计进行了钻孔专用夹具的设计,阐述了定位方案的选择、夹紧方案的确定、夹具体的设计,运用AutoCAD完成了此专用夹具的装配图和夹具体的零件图。
此外,还进行了气门摇臂轴支座零件的和钻孔夹具主要零件三维造型设计。
关键词:专用夹具,工艺规程,钻孔,零件加工,CADABSTRACTThe graduation design topic is the valve rocker arm shaft bearing processing procedures and special drilling jig design, design of the integrated application of the engineering graphics, mechanical design, mechanical manufacturing engineering, and related courses such as geometrical accuracy of the mechanical design knowledge. This graduation design in the valve rocker arm shaft bearing procedure during the process of design, the detailed analysis of the rocker arm shaft bearings processing technology, through the selection of process scheme comparison and analysis has been meet the requirements of the technical process, the formation of the machining process and machining process. This design has carried on the special drilling fixture design, expounds the positioning scheme, the scheme determination of clamping, specific design, using AutoCAD completed the assembly drawings for the special fixture and specific part drawing. In addition, the valve rocker arm shaft bearing parts of three-dimensional modeling design and drilling jig main parts.Keyword:Special fixture, process planning, drilling, parts processing, CAD目录摘要 (II)ABSTRACT (III)(空一行) .............................................................................. 错误!未定义书签。
机械制造工艺学课程设计说明书题目:气门摇臂轴支座零件的机械加工工艺路线拟定设计人:__杜辰曦(20100430304)指导老师:_王伏林_______________2013 年 6 月1日设计说明首先根据零件的图纸结构及技术要求等,对零件进行了工艺审查并确定了生产类型、毛坯类型和制造加工的方法。
采用HT200作为气门摇臂轴支座的材料,并采用砂型铸造方式进行毛坯制造,确定加工余量,并制定两种加工方案,经过比较分析确定零件的机械加工最终的工艺路线,完成机械加工工序分析及设计。
1. 零件的分析 1.1零件的作用气门摇臂轴支座是柴油机的重要零件之一。
该零件是1105柴油机中气门摇臂座结合部的气门摇臂轴支座,027.0018+φmm 孔装摇臂轴,轴上两端各装一进,排气门摇臂,12.0016+φmm 孔内装一减压轴,用于降低气缸内压力,便于起动柴油机,两孔间距为05.056±mm ,可保证减压轴在摇臂上打开气门,实现减压,该零件通过Φ11mm 孔用M10螺杆与气缸盖相连 1.2零件的工艺分析分析零件图纸,图纸的各视图尺寸标注完整,能够表达清楚零件的各个部分,技术条件标注合理,表面粗糙度标注合理,尺寸公差标注完整,能够完整表述加工要求。
零件材料选择合理,毛坯采用铸件,其中非工作平面铸造即可达到其粗糙度。
该零件加工表面分两种,主要是孔的加工,圆柱端面平面加工。
➢ 内圆表面加工该零件共有4个孔要加工,其中027.0018+φmm 、12.0016+φmm 孔加工要求较高,两孔中间距05.056±mm ,027.0018+φmm 孔中心与底平面距离03.024±mm ,12.0016+φmm 孔中心与底面距离49±0.05mm 。
有平行度要求,表面粗糙度1.6,需精加工,11φmm 小孔由于精度要求不高直接钻出即可,另3φ斜小孔也可直接钻出。
➢ 平面的加工该零件需加工平面为22×36底面精度要求较高,是后续工序的精基准面,需精精铣,上端面要求不太高,粗铣即可。
机械制造工艺学基础课程设计课题名称:机械制造工艺学程程设计班级:机设1304姓名:王聪指导老师:邓根清机械工程学院2015 年12月《机械制造工艺学课程设计》任务书一、课程概述课程名称:机械制造工艺学课程编号:总学时数:一周学分: 1课程类别: 专业课课程要求:必修授课专业:机械设计制造与自动化专业先修课程:机械制图、机械设计、互换性与技术测量、机械制造工艺学等二、本课程的目的和任务本课程设计是学生在学完机械制造工艺学课程、进行了生产实习之后的一个综合性和实践性很强的教学环节,学生通过课程设计,能综合运用所学基本理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺及结构设计的基本训练,掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识,提高学生解决实际工程问题的能力,为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
三、课程设计的基本内容(一)对零件(中等复杂程度)进行工艺分析,画零件图。
(二)选择毛坯的制造方式。
(三)制订零件的机械加工工艺规程1.选择加工方案,制订工艺路线;2.选择定位基准;3.选择各工序所用的机床设备和工艺装备(刀具、夹具、量具等);4.确定加工余量及工序间尺寸和公差;5.确定切削用量(四)填写工艺文件1.填写机械加工工艺卡片;2.填写机械加工工序卡片。
(五)编写设计说明书。
四、课程设计的基本要求(一)通过本课程设计,应使学生在以下几方面得到锻炼:1.能运用机械制造工艺学课程中的基本理论和生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。
2.学会使用手册及图标资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称及用途,做到熟练运用。
(二)在规定时间内应完成以下任务:1.机械加工工艺卡片一张;2.机械加工工序卡片一套;3.设计说明书一份。
目录一零件分析 (4)1.1零件作用分析 (4)1.2零件工艺分析 (4)二毛坯的选择 (4)2.1选择毛坯 (4)2.2确定毛坯尺寸及公差 (5)2.3设计毛坯图 (6)三工艺规程设计 (6)3.1定位基准的选择 (6)3.2零件表面加工方法的选择 (7)3.3制定工艺路线 (7)3.3选择加工设备及刀具、夹具、量具 (8)3.4 机械加工余量确定及工序尺寸计算 (8)3.5 工序设计 (9)3.5.1 加工余量的确定及工序尺寸 (9)3.5.2 确定切削用量 (9)3.5.3 时间定额计算 (11)3.6填写机械加工工艺过程卡和机械加工工艺卡 (12)四摇杆轴支座专用镗孔夹具设计 (12)4.1工件自由度分析及定位方案的确定 (12)4.2夹紧力分析 (13)4.3定位误差及定位精度分析 (13)4.4定位元件与夹紧装置设计 (14)4.5镗模与夹具体的设计 (15)4.6使用操作说明 (17)五参考文献 (18)一 零件分析1.1零件作用分析气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件,是柴油机摇杆座的结合部。
1 绪论1.1本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。
此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。
其目的在于:1.巩固我们在大学里所学的知识,也是对以前所学知识的综合性的检验;2.加强我们查阅资料的能力,熟悉有关资料;3.树立正确的设计思想,掌握设计方法,培养我们的实际工作能力;4.通过对气门摇臂轴支座的机械制造工艺设计,使我们在机械制造工艺规程设计,工艺方案论证,机械加工余量计算,工艺尺寸的确定,编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。
初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。
5.能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效,省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。
6.通过零件图,装配图绘制,使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。
本次设计的主要内容为:首先运用AutoCAD软件绘制气门摇臂轴支座的二维零件图,然后根据图纸的技术要求等确定生产类型,经分析本次设计的零件年产量为10000件,属大批量生产。
其次进行工艺分析,确定毛坯类型和制造方法,气门摇臂轴支座的材料为HT200,拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造,并确定零件的机械加工工艺路线,完成机械加工工序设计,进行必要的经济分析。
最后,对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。
1.2 1.2课题背景知识1.2.1零件作用本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座,它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。
直径为18mm的孔用来装配摇臂轴,轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。
直径为16mm的孔内装一个减压轴,用于降低汽缸内压力,便于启动柴油机。
两孔间距56mm,可以保证减压轴在摇臂上打开气门,实现减压。
序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践教学环节。
这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论,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,在老师和同学的帮助下,我还对夹具,机床,刀具的的结构和工作原理有了更深的了解,不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
在结束了《机械制造基础》及有关课程的学习后,通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深,并培养了我们学会全面综合地运用所学知识,去分析和解决机械制造中的问题的能力。
由于能力有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望老师多加指教。
一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.零件的作用题目所给的零件是195柴油机摇臂轴支座,是柴油机的一个主要零件,.直径为16的孔用来装摇臂, 孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高,工作时与轴相配合工作,起支撑作用。
另附零件图图纸。
2.零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:φ的孔的平行度为0.1;(1)上下底面粗糙度均为6.3,底面与中心16φ的孔的(2)前端面粗糙度为3.2,后端面粗糙度6.3,前后端面与中心16垂直度为0.08;φ孔为10级精度,采用基孔制配合,粗糙度3.2;(3)中心16(4R10的孔的粗糙度12.5 。
由上面分析可知,可以半精加工下底面后,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
3.零件的生产类型依据设计要求Q=5000台/年,n=1件/台;结合生产实际,备品率α和废品率β分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领N=5000件/年,查表知其属于轻型,生产类型为中批。
二、选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图1.选择毛坯本零件选取的材料是HT200,而且此零件外形较为简单,又属于中批生产,若选砂型手工造型生产,则效率低,铸件质量差,也不宜采用费用高,生产周期长的铸造复杂形状毛坯的熔模铸造,最后确定采用砂型机器造型,它有较高的生产效率,也能满足毛坯质量要求。
2.毛坯尺寸公差与机械加工余量计算单侧加工R=F+CT双侧加工R=F+2CT铸造方法选择:金属型铸造又由《金属加工工艺及工装设计》表1-5 查得选取公差等级CT12级查表1-9得,单边4.5,双边3.0所以L1=F+2CT=58+2×3=64mmL2=F+2CT=31+2×3=37mm4.设计毛坯图(1)确定拔模斜度根据《机械制造工艺设计手册》查出拔模斜度为7o。
(2)确定分型面由于毛坯形状前后对称,且最大截面在中截面,为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。
(3)毛坯的热处理方式为了去除内应力,改善切削性能,在铸件取出后要做时效处理。
另附毛坯图图纸三、选择加工方法,制定工艺路线1.定位基准的选择(1)粗基准的选择:本设计选下底面为主要定位粗基准。
(2)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,根据零件形状结构和要求可知,下表面为设计基准,为了避免由于基准不重合而产生的误差,应选择下表面为定位基准,即遵循“基准重合”原则。
2.零件表面加工方法的选择本零件的加工面有端面、侧面、内孔、小孔及槽等,材料为HT200。
以公差等级和表面粗糙度要求,参考有关资料,其加工方法选择如下:(1)上下底面公差等级IT8,表面粗糙度Ra6.3,需要进行粗铣和半精铣;φ孔的端后面公差等级IT8,表面粗糙度Ra3.2,需要进行粗铣和半(2)16精铣;φ孔的前端面公差等级IT8,表面粗糙度Ra6.2,需要进行粗铣和半(3)16精铣;φ内孔公差等级IT10,表面粗糙度Ra3.2,毛坯铸未造出预置孔,(4)16需要进行钻孔,扩孔;φ内孔公差等级IT10,表面粗糙度Ra12.5,需一次钻出孔。
(5)5.103.制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用在镗床上配以夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
查《机械制造工艺设计简明手册》,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:方案一:(1) 铸造(2) 时效热处理(3) 粗铣半精铣下底面 (4) 粗铣半精铣上底面 (5) 粗车半精车后端面 (6) 粗车半精车前端面 (7) 钻孔扩孔16φ孔 (8) 钻5.10φ孔 (9) 铣槽 (10)终检方案二: (1) 铸造(2) 时效热处理(3) 粗铣半精铣下底面 (4) 粗车半精车后端面 (5) 粗车半精车前端面 (6) 钻孔扩孔16φ孔(7) 粗铣半精铣上表面 (8) 钻5.10φ孔 (9) 铣槽 (10) 终检两个方案的分析比较:方案一工序比较集中,定位基准与设计基准重合,加工误差小,方案二与方案一不同之处在于上表面的加工顺序,故选择方案一的工艺路线作为加工工序。
四、工序设计1.选择加工设备与工艺装备(1)选择机床 根据不同的工序选择机床工序(3)、(4)及工序(12)主要进行粗铣、半精铣等铣削加工,零件成批生产,不要求很高的生产率,表面精度要求不是很高,选用X51型立式铣床; 工序(5)、(6)和工序(7)主要进行粗粗车、半精车、钻孔和扩孔等工步,根据零件外轮廓尺寸、形状等,选用卧式车床CA6140; 工序(8)钻两个5.10φ的孔,可采用专用夹具在立式钻床上加工,选用Z525型立式钻床。
(2)选择夹具本零件加工时均采用专用夹具进行加工(3)选择刀具Ⅰ.在铣床上加工的工序,铣削底面和侧面时,选用高速钢三面刃铣刀、高速钢错齿三面刃铣刀、镶齿套式面铣刀;铣削槽时,选用锯齿铣刀;Ⅱ.在车床上加工的工序,车端面时用端面车刀,钻孔用麻花钻,扩孔用锥柄扩孔钻;Ⅲ.在钻床上加工的工序,选用麻花钻(4)选择量具本零件为中批量生产,一般尽可能采用通用量具,根据表面精度、尺寸和形状等要求,参考有关手册资料,选择量具如下表:2.确定工序尺寸五、确定切削用量及基本时间1.工序(3)切削用量及基本时间的确定(1)切削用量 本工序为粗铣下底面,所选刀具为高速钢三面刃铣刀,铣刀直径d=100mm ,宽度L=16mm ,齿数12,根据《机械制造技术基础课程设计指南》(一下有关选用表均出自《机械制造技术基础课程设计指南》书中)表5-143选择铣刀的基本形状。
由于加工材料的HBS 在180-200,故选择前角γ0=7o ,后角α0=16o (周齿),α0=6o (端齿)。
机床选用X51型立式铣床。
Ⅰ.确定每齿进给量f z 根据表5-144,X51型立式铣床的功率为4.5kw(表5-74),工艺系统刚性为中等,查得每齿进给量f z =0.20-0.30mm/z 。
现取f z =0.30mm/z 。
Ⅱ.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148,铣刀耐用度T=180min (表5-149)Ⅲ.确定切削速度和工作台每分钟进给量f Mz 根据表2-17中公式计算: 查得C v =18.9 ,q v =0.2 ,x v =0.1 ,y v =0.4 ,u v =0.1 ,P v =0.1, m=0.15 T=180min ,a p =1.5mm ,f z =0.30mm/z ,a e =16mm ,z=12 ,d=100mm ,k v =1.0带入公式得 V=016.200.1126.13.05.11801009.181.01.04.01.015.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯⨯m/minn=71.63100016.201000=⨯⨯πr/min根据X51型立式铣床转速表(表5-72),选择n=65r/min ,则实际切削速度V=20.42m/s ,工作台每分钟进给量为f Mz =0.3×12×60=216mm/min根据X51型立式铣床工作台进给量表(表5-76),选择f Mz =200mm/min ,则实际的每齿进给量为f z =28.01260200=⨯mm/z 。
Ⅳ.校验机床功率 根据表2-18计算公式铣削时的功率为P c =1000VF C ⨯ 查得CF=30 ,x F =1.0 ,y F =0.65 ,u F =0.83 ,w F =0 ,q F =0.83 ,a p =1.5mm , f z =0.28mm/z ,a e =16mm ,z=12 ,d=100mm ,n=65r/min ,k Fc =0.63C F =47.2063.065100121628.05.130083.083.065.00.1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯NV=20.42m/min=0.34m/s P c =100034.047.20⨯=6.79×10-3kwX51型立式钻床主电动机的功率为4.5kw ,故所选切削用量可以采用。
所确定的切削用量为f z =0.28mm/z,f Mz =200mm/min,n=65r/min,V=0.34m/s(2)基本时间 根据表2-25,本道工序的基本时间为f M zj)3~1()(5.0221+--=e a d d l式中l =50mm 1l =2mm 2l =2mm a e =16mm f Mz =200mm/min602002250⨯++=j T =16.2s 2. 工序(4)切削用量及基本时间的确定本道工序分为粗铣和半精铣上底面两个工步 a. 粗铣上底面(1)切削用量 本工步为粗铣上底面,所选刀具为高速钢三面刃铣刀,所有过程同工序(3)。
f z =0.28mm/z f Mz =200mm/min n=65r/min V=0.34m/s(2)基本时间 602002220⨯++=j T =7.2sb.半精铣上底面(1)切削用量 本工步为半精铣上底面,所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀,铣刀直径d=100mm ,宽度L=16mm ,齿数z=16,机床选用X51型立式铣床。
Ⅰ.确定每齿进给量f z 本工步要求保证的表面粗糙度Ra6.3μm,根据表5-144,每转进给量f r =1.2-2.7mm/r,取f r =2.0mm/r,则f z =2.0/16=0.125mm/z 。
Ⅱ.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表5-148,铣刀耐用度T=180min (表5-149)Ⅲ.确定切削速度和工作台每分钟进给量f Mz 根据表2-17中公式计算: 查得C v =18.9 ,q v =0.2 ,x v =0.1 ,y v =0.4 ,u v =0.1 ,P v =0.1, m=0.15 T=180min ,a p =1.0mm ,f z =0.125mm/z ,a e =16mm ,z=12 ,d=100mm ,k v =1.0带入公式得 V=58.290.1126.1125.00.11801009.181.01.04.01.015.02.0=⨯⨯⨯⨯⨯⨯m/min=0.49m/sn=16.9410058.291000=⨯⨯πr/min根据X51型立式铣床转速表(表5-72),选择n=80r/min ,则实际切削速度V=25.13m/s ,工作台每分钟进给量为f Mz =0.125×12×60=90mm/min根据X51型立式铣床工作台进给量表(表5-76),选择f Mz =90mm/min ,则实际的每齿进给量为f z =0.125mm/z 。