左支座加工工艺及锥销孔加工课程设计说明书
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第1章绪论 (2)1.1 设计目的 (2)2.1车床左支座的作用和工艺分析 (4)2.1.1 零件的作用 (4)2.1.2 零件的工艺分析 (5)2.2 零件毛坯的确定 (5)2.2.1 毛坯材料的制造形式及热处理 (5)2.2.2 毛坯结构的确定 (6)第3章车床左支座的加工工艺设计 (8)3.1 工艺过程设计中应考虑的主要问题 (8)3.1.1 加工方法选择的原则 (8)3.1.2 加工阶段的划分 (8)3.1.3 加工顺序的安排 (9)3.1.4 工序的合理组合 (10)3.2 基准的选择 (11)3.2.1 粗基准和精基准的具体选择原则 (11)3.2.2 选择本题零件的基准 (12)3.3 机床左支座的工艺路线分析与制定 (12)3.3.1 工序顺序的安排的原则 (12)3.3.2 工艺路线分析及制定 (13)3.4 机械加工余量 (16)3.4.1 影响加工余量的因素 (16)3.4.2 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 (16)3.5 确定切削用量及基本工时 (19))mm孔大端端面 (19)3.5.1 工序一粗铣Ø80H9(087.03.5.2 工序二粗镗Ø80H9内孔 (20)3.5.3工序三精铣Ø80H9大端端面 (21)3.5.5工序五钻削4-Ø13mm的通孔,锪沉头螺栓孔4-Ø20mm (23)3.5.6工序六钻削锥销孔2-Ø10mm底孔,扩、铰锥销孔Ø10mm (24)k—布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值。
(33)4.1 定位基准及定位元件的选择 (39)4.2 切削力及夹紧力的计算 (39)4.3 定位误差分析与计算 (40)4.4 夹具设计及操作的简要说明 (41)第5章车床左支座实体图绘制及仿真 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录 (45)第1章绪论1.1 设计目的毕业设计是高等院校学生在学完了大学所有科目,进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节。
支座加工工艺及夹具设计一、支座加工工艺支座是一种常见的机械零件,用于支撑和固定其他零件或设备。
支座加工工艺是指通过一系列的加工步骤,将原材料加工成成品支座的过程。
1.材料准备:根据设计要求,选择合适的材料作为支座的原材料。
常用的材料包括钢材、铝材、铜材等。
材料的选择应考虑支座的使用环境和承载能力。
2.加工工艺:根据设计图纸,确定支座的形状和尺寸。
常见的加工工艺包括锻造、铸造、机械加工等。
锻造是将材料加热至一定温度,然后通过冲击或挤压等方式使其形成所需形状的加工方法。
锻造可以提高材料的强度和耐磨性,适用于承受较大压力和冲击负荷的支座。
铸造是将熔化的金属倒入砂型或金属型中,经过冷却后得到所需形状的加工方法。
铸造可以制造复杂形状的支座,并且可以批量生产,适用于大批量生产的情况。
机械加工是通过机床对材料进行切削、磨削等加工方法,将材料加工成所需形状的加工方法。
机械加工可以制造精度较高的支座,并且可以根据需要进行加工修正,适用于小批量生产和个性化定制的情况。
3.表面处理:经过加工的支座通常需要进行表面处理,以提高其耐腐蚀性和美观度。
常见的表面处理方法包括镀锌、喷漆、阳极氧化等。
二、夹具设计夹具是用于固定工件并保持其相对位置的工具。
夹具设计是指根据工件的形状和尺寸,设计出合适的夹具结构和夹持方式,以确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
1.夹具结构设计:夹具的结构设计应考虑工件的形状和尺寸,以及加工工艺的要求。
夹具应具有足够的刚度和稳定性,能够承受加工过程中的力和振动,并保持工件的位置和姿态不变。
2.夹持方式设计:夹具的夹持方式应根据工件的形状和加工要求选择。
常见的夹持方式包括机械夹持、液压夹持、气动夹持等。
机械夹持是通过机械手段将工件固定在夹具上,常用的机械夹具包括夹钳、夹具块等。
机械夹持适用于对工件进行切削、钻孔、铣削等加工操作。
液压夹持是通过液压系统施加压力,将工件夹持在夹具上。
液压夹持可以提供大的夹持力,并且夹持力可以调节,适用于对工件进行成形、冲压等加工操作。
摘要支座铸造工艺设计其实是对金属零件的铸造工艺分析、铸造工艺方案拟定、铸造工艺文件制定等的综合考察。
同时也在其中让我们学习绘制铸造工艺图、铸型图、铸件图等。
这既考察我们对CAD的运用,也让我们了解图形的绘制步骤及要求。
铸造生产通常是指用熔融的合金材料制作产品的方法,将液态合金注人预先制备好的铸型中使之冷却、凝固,而获得毛坯或零件,这种制造过程称为铸造生产,简称铸造,所铸出的产品称为铸件。
大多数铸件作为毛坯,需要经过机械加工后才能成为各种机器零件;有的铸件当达到使用的尺寸精度和表面粗糙度要求时,可作为成品或零件直接应用。
铸造是将金属炼成符合一定要求的液体并里,经冷却凝固,清除处理后得到预定形状、尺寸和性能的铸件工艺过程,铸件毛坯因近乎成形而达到免机械加工或少量加工的目的,降低了成本并在一定程度上减少了时间。
铸造是现代机械制造工业的基础之一。
铸造种类很多,按造型方法习惯上分为:普通砂型铸造和特种铸造。
铸造工艺通常包括铸型准备,铸造金属的溶化与浇注,铸件处理和检验。
关键词:铸造,铸型,浇注目录第1章选材 (3)1.1材料的选择 (3)第2章零件铸造工艺方案的确定 (3)2.1 支座生产要求、结构及技术要求 (3)2.2铸造工艺方法的确定 (4)2.3支座结构的铸造工艺性 (4)2.4造型,造芯方法的选择 (5)2.5分型方案的确定 (5)第3章铸造工艺方案参数的确定 (7)3.1 工艺设计参数确定 (7)3.2铸造收缩率 (7)3.3切削加工余量 (7)3.4铸件尺寸公差 (7)3.5 起模斜度及圆角 (8)第4章浇注系统设置 (8)4.1 浇注系统的作用 (8)4.2浇注位置的确定 (8)4.3浇冒口设置方案 (9)4.4浇冒口尺寸 (9)第5章铸造工艺图绘制 (10)第6章铸造工艺卡绘制 (11)总结 (12)致谢 (13)参考文献 (14)第1章选材1.1材料的选择铸造毛坯适用于不宜用型材作坯料的场合,例如当零件形状很复杂或呈流线型外形时,若在用型材制坯,不仅成形困难而需增加设备及模具费用,还需增加许多切削加工余量,从而增加材料耗费和加工费。
热加工工艺课程设计支座铸造工艺设计课程:热加工工艺课程设计题目:支座铸造工艺设计姓名:XXXX专业:机械设计制造及其自动化班级:XX级机电X班学号:XXXXXX指导教师:XXXX时间:20XX年X月X日黄河科技学院课程设计任务书工学院机械系机械设计制造及其自动化专业xxxx级x 班学号xxxxxxxxxxxx 姓名XXXX 指导教师XXXX题目: 支座铸造工艺设计课程: 热加工工艺课程设计课程设计时间:x月x日至x月x日共x周课程设计工作内容与基本要求(已知技术参数、设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)(纸张不够可加页)1、已知技术参数:图1 支座零件图2、设计任务与要求(完成后需提交的文件和图表等):(1)设计任务1)选择零件的铸型种类,并选择零件的材料牌号。
2)分析零件的结构,找出几种分型方案,并分别用符号标出。
3)从保证质量和简化工艺两方面进行分析比较,选出最佳方案,标出教主位置和造型方法。
4)患处零件的铸造工艺图(图上标出最佳浇注位置与分型面位置、画出机加工余量、起模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头,图下注明收缩量)。
5)绘制出铸件图。
(2)设计要求1)设计图样一律按工程制图要求,采用手绘或机绘完成,并用三号图纸出图。
2)按所设计内容及相应顺序要求,认真编写说明书(不少于1500字)。
3、工作计划(进程安排)熟悉设计题目,查阅资料,做准备工作1天确定铸造工艺方案1天工艺设计和工艺计算2天绘制铸件铸造工艺图1天确定铸件铸造工艺步骤2天编写设计说明书3天答辩 1天4、主要参考资料《热加工工艺基础》、《金属成形工艺设计》、《机械设计手册》系主任审批意见:审批人签名:时间:20XX年月日摘要支座铸造设计,首先在确定支座的铸造工艺方案是,先了解合金的品种、生产批量及铸件的质量要求等,分析铸件的结构,确定铸件的浇注位置,绘制铸造工艺图,主要包括:浇注位置,铸型分型面,型芯的数量、形状、尺寸及固定方法,加工余量,收缩率,浇注系统,起模斜度,冒口和冷铁的尺寸和位置等。
毕业设计题目车床左支座机加工工艺编制及夹具设计摘要车床左支座机的加工的要点就是要保证新轴导套线的距离,因此两者之间的尺寸要求非常严格,应在一次装夹中,完成机械加工。
在实际生产中,这类零件加工精度高,机械加工的难度也比较大,现阶段我国对一级直齿齿轮泵壳体类零件的加工还处于效率较为低、加工成本较为高的阶段。
本次设计的夹具主要目的在于提高泵体零件加工精度,减轻人们劳动负担,提高企业的生产效率。
我采用三维软件solidworks2014作为平台,通过软件三维建模及装配,利用软件多功能来进行夹具的设计,这是此次设计的第一大亮点;而采用自上而下的设计方式,是本次设计的第二大亮点。
经过缜密设计,预计可以保证工件的重要的尺寸的加工精度和位置精度。
关键词:车床左支座机;车床夹具;三维设计ABSTRACTThe main point of machining the left support machine of lathe is to ensure the distance between the guide sleeve line of the new shaft, so the size requirement between the two is very strict, and the machining should be completed in one clamping. In actual production, this kind of parts have high machining precision and are difficult to machine. At present, the machining of the shell parts of the first-stage straight gear pump in our country is still at a stage of relatively low efficiency and relatively high machining cost. The main purpose of this fixture design is to improve the machining accuracy of pump body parts, reduce the labor burden of people and improve the production efficiency of enterprises. I use solidworks2014 as the platform, through the software 3D modeling and assembly, I use the software multi-function to design the fixture, which is the first highlight of this design. The top-down design is the second highlight of this design. After careful design, it is expected that the machining accuracy and position accuracy of important dimensions of the workpiece can be ensured.Key words: lathe left machine; Lathe fixture; Three-dimensional design目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 前言 (5)2车床左支座零件的分析 (6)2.1车床左支座的作用和工艺分析 (6)2.1.1 零件的作用 (6)2.1.2 零件技术要求 (6)2.2零件毛坯的确定 (7)2.2.1 毛坯材料的制造形式及热处理 (7)3车床左支座的加工工艺规程设计 (9)3.1设计方法 (9)3.1.1 加工方法选择原则 (9)3.1.2 加工阶段的划分 (9)3.1.3 加工顺序的安排 (10)3.1.4 工序的合理组合 (11)3.2基准的选择 (11)3.2.1 粗基准和精基准的具体选择原则 (11)3.2.2 选择本题零件的基准 (12)3.3机床左支座的工艺路线分析与制定 (13)3.3.1 工序顺序的安排的原则 (13)3.3.2 确认工序顺序 (13)3.4机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 (15)3.5确定切削用量及基本工时 (17)3.5.1 工序一 (17)3.5.2 工序二 (18)3.5.3 工序三 (19)3.5.4 工序四 (20)3.5.5工序五 (22)3.5.6工序六 (24)3.5.7工序七 (26)3.5.8 工序九 (27)3.5.9 工序十 (28)3.5.10 工序十一 (29)3.5.11 工序十二 (30)3.5.12 工序十三 (31)4专用夹具设计 (33)4.1定位基准及定位元件的选择 (33)4.2切削力及夹紧力的计算 (33)4.3定位误差分析与计算 (34)4.4夹具设计及操作的简要说明 (35)5 车床左支座实体图 (36)6 结论 (1)参考文献 (1)致谢 (2)1 前言改革开放以来我们国家带来了国外先进技术,这些年来国内企业不断吸取消化和发展这些外来的先进的制造方法,在机械加工方领域不断创新可以说很先进,当然这些先进的制造技术必然将引领将来制造业的前进方向。
1.零件的工艺分析及生产类型确定1.1零件的作用题目所给的零件是“支架”,它的主要作用是起固定支撑作用。
图1 支架零件图1.2零件的工艺分析从零件图上看来,知原图样的视图正确完整,尺寸和公差还有技术要求齐全。
从加工表面上看来,毛坯采用铸件,部分加工表面是主要的工作表面。
加工表面有:1).零件的左、右端面(由图纸所示),粗糙度达到6.32).Φ80H7的孔,要满足圆度公差为0.005,和前端面以及底面的平行度要求,自身的直线度要求.3).前端面,精度要求较高,粗糙度达到1.6,用于连接固定其它部件.4).底面,和前端面的精度要求一样,粗糙度达到1.62.选择毛坯,确定毛坯尺寸和设计毛坯图2.1选择毛坯根据零件图可知,零件材料为HT15-33,也就是HT50,HBS为150,零件形状为异形件,且属中批及大批生产,因此选用铸造毛坯,这样,毛坯形状与成品相似,加工方便,省工省2.2确定毛坯尺寸和设计毛坯图为保证铸件加工表面的表面特征与尺寸精度要求,在设计铸造工艺时预先增加在机加工时要切去的金属层厚度,根据国家标准GB/T6414-1999,毛坯尺寸=零件尺寸+RMA+铸件公差等级对应的数值CT[1],对圆柱体铸件部分及双侧加工的表面RMA应加倍,对孔以及内腔加工的表面,毛坯尺寸=零件尺寸-RMA-铸件公差等级对应的数值CT.机器造型时,根据零件的最大尺寸,查表得出RMA=4mm,CT=1.4mm。
故毛坯尺寸是加工表面上的零件尺寸加上5.4mm。
毛坯图尺寸见图纸。
3选择加工方法,制定工艺路线3.1定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基准选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。
否则,不但加工工艺规程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产不能正常进行。
(1)粗基准的选择。
由粗基准的选择原则:保证相互位置要求的原则。
应以不加工面为粗基准;保证加工面加工余量合理分配的原则。
车床左支座加工工艺及夹具设计一、工艺流程:1.材料准备:选择合适的材料,根据设计需求确定材料规格和尺寸。
2.钻孔:根据图纸要求,在车床上进行钻孔操作,确保孔径和孔位的准确性。
3.镗孔:使用合适的刀具,在车床上进行镗孔操作,将孔的直径和深度加工到设计要求的尺寸。
4.外圆面车削:使用合适的刀具进行车削操作,将左支座的外圆面加工到设计要求的尺寸和精度。
5.面铣:将支座上需要铣削的平面加工出来,保持平面的平整度和垂直度。
6.螺纹加工:根据设计要求,在车床上进行内螺纹或外螺纹的加工,确保螺纹的牙距和牙型符合标准。
7.车削测量:对完成的左支座进行质量检验,使用测量工具检查尺寸和精度是否符合要求。
8.清洗与打磨:清洗完成的左支座,确保表面干净无杂质,然后进行打磨,提高左支座的表面粗糙度。
9.检验和包装:对加工完成的左支座进行最终质量检验,确保产品的质量和外观无缺陷,然后进行包装。
二、夹具设计:1.材料选择:选择合适的材料制作夹具,通常使用高强度的合金钢或不锈钢。
2.结构设计:根据左支座的形状和尺寸,设计夹具的结构,确保夹具能够牢固地固定左支座,并提供稳定的加工环境。
3.定位设计:确定左支座在夹具中的位置和角度,并设计相应的定位孔或定位块,确保左支座在加工过程中保持正确的位置。
4.夹紧设计:设计夹具的夹紧方式,通常使用螺杆或卡簧等夹紧装置,确保左支座在加工过程中不会移动或变形。
5.其他设计:根据具体需求,设计夹具的其他功能和部件,例如刀具固定装置、冷却液供应装置等。
6.制造和装配:根据夹具设计图纸进行制造和装配,确保夹具的质量和精度。
7.调试和测试:对制造完成的夹具进行调试和测试,确保夹具的操作和功能正常。
8.使用和维护:使用夹具时要注意正确的操作方式,定期检查夹具的状态,并进行必要的维护和修理。
以上是车床左支座加工工艺及夹具设计的简要介绍,具体的加工工艺和夹具设计要根据具体产品的要求和工艺特点进行详细设计和调整。
机械制造工艺学课程设计说明书题目:设计“支架”零件的机械加工工艺规程(大批生产)院、系别机电工程学院班级2012级机械设计制造及其自动化(2)班姓名xxx学号xxxxxxxxxxxx指导老师邓志勇三明学院2015 年3 月8日目录机械制造工艺学课程设计任务书 (1)1、序言 (2)2、课程设计的目的 (2)3、支架工艺设计分析 (2)3.1确定毛坯的成形方法 (2)3.2确定铸造工艺方案 (2)4、支架机械加工工艺路线的制定 (2)4.1定位基准的选择 (3)4.2拟定工艺路线 (5)4.3加工余量和工序尺寸的拟定 (12)5、总结 (40)参考文献 (41)机械制造工艺学课程设计任务书设计题目:设计“支架”零件的机械加工工艺规程(大批生产)设计要求: 1.表面处理:发蓝2.锐边倒角设计内容: 1.熟悉零件图2.绘制零件图(1张)3.绘制毛坯图(1张)4.编写工艺过程综合卡片(1张)5.工序卡片(7张)6.课程设计说明书(1份)2015年 3月13日1、序言机械制造工艺学课程设计是我们机械累专业的主干课程。
内容覆盖了金属切削原理、刀具、机械加工工艺及设备、测量技术等,是一门实践性和综合性的课程。
本着力求与生产实际相结合的指导思想,本次课程设计达到了综合运用基本理论知识,解决实际生产问题的目的。
2、课程设计的目的机械基础课程设计旨在在理论基础上让学生进行一次机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼,对所学知识的加深和巩固。
通过设计提高学生的学习能力,熟悉机械设计工艺手册、图表和技术资料,特别是熟悉机械加工工艺规程和夹具设计的知识,理论结合实际。
3、支架工艺设计分析3.1 支架的结构及其工艺分析支架零件图零件毛坯图由支架的零件图可知,结构性相对对称布置。
该支架的主要技术要求:1、表面处理:发蓝;2、锐边倒角;3、未标注表面粗糙度6.3um。
3.2 确定铸造工艺方案3.2.1铸造方法的选择查表得知此为大批生产,在毛培的制造方法和加工余量、机床设备、夹具及尺寸保证、刀具、生产率、成本等各方面因素,根据零件的尺寸较大,形状比较复杂,而且选用灰铸铁为材料,选用熔模铸造,毛培形状可以与零件形状尽量接近。
课程设计说明书题目:左支架的夹具设计系:机械工程系专业:工业工程班级:学号:学生姓名:导师姓名:完成日期:目录一、机械制造工艺及夹具课程设计任务书 (1)二、零件的分析 (2)(一)零件的工艺分析 (2)(二)确定生产类型 (2)三、工艺规程设计 (2)(一)精度要求 (2)(二)毛坯 (2)(三)定位基准选择 (3)(四)典型工序的切削用量 (3)四、钻夹具设计 (4)(一)定位 (4)(二)定位误差计算 (4)(三)操作说明 (4)(四)夹具操作 (5)(五)夹具体与定位键 (5)(六)夹具总图上的尺寸,公差和技术要求 (5)五、课程设计心得体会 (7)参考文献............................................................... (8)二零件的分析题目所给是机床上的一个支座。
它用螺钉通过4-Φ13mm孔连接于机架上。
该零件纵横两方向上5mm的槽使80mm耳孔部分有一定弹性,利用一个一端带M20螺纹(穿过于Φ21mm孔)一端与Φ25H7配合的杆件通过旋紧其上的螺母夹紧,使装在Φ80H9孔内的心轴定位并夹牢。
(一) 零件的工艺分析:零件的材料为HT200,加工该零件要进行的工艺过程有钻、扩、铰、车、铣、攻丝。
可以先加工底面和内孔Φ80mm,然后加工出满足要求的4个沉头孔和锥孔。
之后以底面为基准加工出Φ21孔,Φ43孔,Φ25孔,Φ28孔。
再加工其他孔并攻丝,最后铣纵槽和横槽。
(二)确定生产类型该左支座的生产类型为中批生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。
三工艺规程设计(一)精度要求1、孔径精度孔径精度直接影响轴的回转精度,他包括孔径的尺寸精度和形状精度。
孔的尺寸精度该零件的孔Φ80的精度为9级精度,其余的均为7级精度。
孔的几何形状精度该零件中对中心孔Φ80+0.027 0和Φ25+0.021 0的同轴度要求较高。
机械制造工程学课程设计说明书题目:锥齿轮座机械加工工艺规程及φ52H7孔夹具设计班级:姓名:学号:指导教师:完成日期:任务书一、设计题目:锥齿轮座机械加工工艺规程及钻φ52H7孔夹具设计二、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.所加工的零件图1张2.毛坯图1张3.编制机械加工工艺过程卡片1套4.绘制夹具装配图(A0或A1)1张5.课程设计说明书. 1份四、进度安排本课程设计要求在1周内完成,具体细节内容听从老师安排务,必在周五早上进行答辩。
五、指导教师评语综合评定成绩:指导教师目录1 锥齿轮座的工艺分析及生产类型的确定 (1)1.1 锥齿轮座的作用 (1)1.2锥齿轮座的技术要求 (2)1.3锥齿轮座工艺分析 (4)2 确定毛坯、绘制毛坯简图 (4)2.1选择毛坯 (4)2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量错误!未定义书签。
2.3绘制锥齿轮座毛坯的铸造简图 (6)3.拟定锥齿轮座工艺路线 (8)3.1定位基准的选择 (8)3.1.1 精基准的选择 (8)3.1.2 粗基准的选择 (8)3.2各面、孔加工方法的确定 (8)3.3加工阶段的划分 (10)3.4工序的集中与分散 (10)3.5工序顺序的安排 (10)3.5.1机械加工工序 (10)3.5.2热处理工序 (12)3.5.3辅助工序 (12)3.6确定加工路线 (12)4 机床设备及工艺装备的选用 (14)4.1机床设备的选用 (14)4.2工艺装备的选用 (14)5 加工余量、工序尺寸和公差的确定 (14)6 切削用量、时间定额的计算........ 错误!未定义书签。
6.1切削用量的计算 (15)6.1.1扩孔工步 (15)6.1.2粗铰工步 (15)6.1.3精铰工步 (15)6.2时间定额的计算 (16)t的计算 (16)6.2.1基本时间j6.2.2辅助时间f t的计算 (17)6.2.3其他时间的计算 (17)t的计算 (17)6.2.4单件时间dj7 夹具设计 (18)7.1问题的提出 (18)7.2夹具设计 (19)7.2.1 定位方案 (19)7.2.2 夹紧机构 (19)7.2.3 定位误差分析 (19)7.2.4切削力及夹紧力的计算 (19)8参考文献........................ 错误!未定义书签。
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机 械 制 造 工 艺 学 课 程 设 计 说 明 书 设计题目:设计左支座零件的机械加工工艺规程及钻Φ10锥
销孔工序的专用夹具
班级 : 学生 : 学号 : 指导教师 : 目 录 总论 一、零件及零件的工艺分析 二、工艺设计与分析 三、夹具设计 心得 参考文献 总论
工艺课程设计是机械类学生在学完了机械制造工艺学及机床夹具设计课程,进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节。要求学生全面综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题,使学生进一步巩固有关理论知识,掌握机械加工工艺规程设计的方法,提高独立工作的能力,为将来从事专业技术工作打好基础。其目的在于: (1)熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关先修课程中的基本理论,以及在生产实习中所学到的实践知识,正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧,工艺尺寸确定等问题,从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。 (2)通过夹具设计的训练,进一步提高结构设计(包括设计计算、工程制图等方面)的能力。 (3)能比较熟练的查阅和使用各种技术资料,如有关国家标准、手册、图册、规范等。 (4)在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 一、零件及零件的工艺分析
零件分析: 1、零件的作用 题目给的零件是左支座零件,它是机床上的一个支座,支座孔中安装轴,侧面的耳孔中安装螺栓可将轴夹紧,使轴固定。松开螺栓后轴可转动或滑动,也可利用夹紧程度不同来调节孔与轴的间隙。零件下面的方法兰上两个定位销孔穿两定位销将其定位,用四个螺栓副将其固定。 2、零件的形状 三维图 零件的实际形状如上图所示, 从零件图上看,该零件是典型的零件,结构比较简单。具体尺寸,公差如下图所示。 零件的工艺分析: 由零件图可知,其材料为HT200,该材料为灰铸铁,具有较高强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 左支座加工说明如下: 总的加工表面包括:Φ80H9大端面A面和上方的小端面,粗超度3.2;Φ80H9内孔表面,粗超度1.6;大端端面的4-Φ13的通孔和4-Φ20的沉头座,内孔表面粗糙度12.5,过渡圆表面粗超度6.3;大端面的锥销孔,粗糙度1.6;倒角;侧面Φ21通孔和Φ25H7孔和Φ38孔,粗超度为12.5、3.2和6.3。 在这里我要加工的是Φ10的锥销孔是1.6的粗糙度要求。其要求比较高,直径也比较小,直接钻不能达到其精度要求,在这里可采取钻-精铰的加工方法。 其具体过程如下表:
加工表面 表面粗糙度 公差/精度等级 加工方法 大端面、小端面 Ra3.2 IT8~IT9 铣 Φ80内圆 Ra1.6 IT7~IT8 镗 Φ13内圆 Ra12.5 IT11以下 钻 Φ20内圆 Ra12.5 IT11以下 钻 倒角 无 IT11以下 Φ10锥销孔 Ra1.6 IT7~IT8 钻-精铰 侧面Φ21通孔 Ra12.5 IT11以下 钻 Φ25H7孔 Ra3.2 IT8~IT10 钻 Φ38孔 Ra12.5 IT11以下 钻 本设计任务给的零件需要加工的表面有:小端面,Φ80内圆,Φ25H7孔,Φ10锥销孔。
二、工艺设计与分析 毛抷分析: 1、毛坯的确定 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用,材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性,毛坯的制造方法主要有以下几种:1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料,推荐用型材或铸件,但从经济方面着想,如用型材中的棒料,加工余量太大,这样不仅浪费材料,而且还增加机床,刀具及能源等消耗,而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度,冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。 该零件材料为HT200,考虑到零件在工作时要有高的耐磨性,所以选择铸铁铸造。依据设计要求Q=6000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=6066件/年 2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 查手册铸造方法按机器造型,铸件材料按灰铸铁,得铸件公差CT等级为8~12级取为11级。铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加工余量等级G-I级选择G级 设计任务所需加工尺寸、余量及公差 (1)各加工表面余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 说明
下大端面A 140mm G 5mm 单侧加工 上小端面距下大端面尺寸 100mm G 4mm 单侧加工
Φ80孔 80 H 3mm 双侧加工 Φ25孔 25mm H 2mm 双侧加工 Φ10锥销孔 10mm H 1mm 双侧加工
(2)主要加工表面的毛坯尺寸及公差 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差CT 小端面 100 4mm 104mm 4 Φ80孔 80 3+3mm 74mm 3.2 Φ25孔 25 2+2mm 21mm 2.4 Φ10锥销孔 10 1+1mm 8mm 1.8 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≧1.6 。Ra﹤1.6 的表面,余量要适当加大。 分析本零件,加工表面Ra≧1.6 ,因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。(由于有的表面只需粗加工,这时可取所查数据的小值) 生产类型为大批量,可采用两箱砂型铸造毛坯。由于所有孔无需铸造出来,故不需要安放型心。此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工进行时效处理。
6、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5度。 (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。 下图为该零件的毛坯图: 工艺规程设计: 1、基准面的选择 基准面选择是工艺规程设计中的重要设计之一,基准面的选择正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。考虑到相互位置关系原则;本次任务以大端面A面作为粗基准。 2、精基面的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准,称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差,零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。对于Φ10锥销孔,考虑到基准重合原则选择Φ13通孔作为精基准。 3、制定机械加工工艺路线: 加工工艺路线:1. 铣Φ80H9的大小端面 2. 镗Φ80H9孔 3. 钻大端面4-Φ13通孔 4. 钻大端面4-Φ20沉头孔 5. 钻左耳座Φ21通孔 6. 钻左耳座Φ25H7孔 7. 钻左耳座Φ38孔 8. 加工大端面Φ10锥销孔
工序八: 1. 钻Φ10锥销孔 2. 精铰Φ10锥销孔
工艺路线分析:
此条加工工艺路线比较简洁明了,基本上可以达到精度要求,零件精度要求也不算高,初步可以达到目的。
拟定工艺过程 工序号 工序内容 简要说明 01 沙型铸造 02 进行人工时效处理 消除内应力 03 涂漆 防止生锈 04 铣Φ80H9的大小端面 铣 05 镗Φ80H9孔 镗 06 钻大端面4-Φ13通孔 钻 07 钻大端面4-Φ20沉头孔 钻 08 钻左耳座Φ21通孔 钻 09 钻左耳座Φ25H7孔 钻 10 钻左耳座Φ38孔 钻 11 加工大端面Φ10锥销孔 钻-精铰 12 检验,入库
加工设备及刀具、夹具、量具的选择: 由于生产类型为大批量,故加工设备以通用机床为主,辅以少量专用机床,其生产方式以通用机床专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线,工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。
1、选择机床,根据第八加工锥销孔的工序选择机床: 由于本零件加工精度比较高,因此我选用最常用的机床:摇臂钻
床用Z3025。下面是这台机床的具体资料: 钻床用Z3025A 产品说明:
型号 Z3025A 最大钻孔直径 25mm 主轴最大进给抗力 9000N 主轴最大扭距 160N·m 主电机功率 2.2kw 主钻孔锥度 3 主轴转速 9(级)50-2000r 主轴每转进给量 9(级) 主轴行程 200mm 主轴箱行程(手动) 200mm 工作台行程 310mm 工作台尺寸 400×550mm 外型尺寸/包装尺寸 980×807×2302mm/2400×1030×1360mm 机床净重/毛重 950/1300kg
2、选择刀具: 选用硬质合金扩孔钻、硬质合金铰刀,加工铸铁零件采用YG类硬质合金,粗加工选用Φ10锥柄复合麻花钻,精加工为Φ10铰刀。
切削用量的选择: