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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p> 題 目: 轉(zhuǎn)速器盤零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及Φ10孔的工藝裝備設(shè)計(jì) </p><p> 一、設(shè)計(jì)題目:轉(zhuǎn)速器盤零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及Φ10孔的工藝裝備設(shè)計(jì)。</p><p><b> 二、原始資料</b>
2、</p><p> (1) 被加工零件的零件圖 1張</p><p> (2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)</p><p><b> 三、上交材料</b></p><p> (1) 被加工工件的零件圖
3、 1張</p><p> (2) 毛坯圖 1張</p><p> (3) 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張</p><p> (4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1張</p><p&
4、gt; (4) 夾具裝配圖 1張</p><p> (5) 夾具體零件圖 1張</p><p> (6) 課程設(shè)計(jì)說明書(5000~8000字) 1份</p><p><b>
5、; 四、指導(dǎo)教師評(píng)語</b></p><p> 成 績(jī): </p><p> 指導(dǎo)教師 </p><p> 日 期 </p><p><b> 摘 要</b></p><p> 工藝規(guī)程是工裝設(shè)計(jì)、制造和確定零件加工方法與加
6、工路線的主要依據(jù),它對(duì)組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動(dòng)條件等都有著直接的影響,因此是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作。夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用,它直接影響著機(jī)械加工的質(zhì)量,生產(chǎn)效率和成本,因此,夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械工藝準(zhǔn)備和施工中的一項(xiàng)重要工作。本文對(duì)轉(zhuǎn)速器盤的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析,確定了機(jī)械加工工藝路線,制訂出了零件的鑄造工藝方案和機(jī)械加工工藝規(guī)程,并為加工零件上直徑mm的孔設(shè)計(jì)了一套專用鉆床夾具</p&
7、gt;<p><b> Abstract</b></p><p> The process is the base of frock design、manufacturing、the method of machining and machining route. Its function is flowing: organizing produce, controllin
8、g quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core part of produce. Fixture is very important equipment in process of machine
9、manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. So fixture designing is also a</p><p><b> 目錄</b></p><p> 1零件的加工工藝分析1</p><
10、;p> 2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1</p><p> 2.1基準(zhǔn)的選擇1</p><p> 2.1.1粗基準(zhǔn)的選擇1</p><p> 2.2 表面加工方案的選擇2</p><p> 2.3制訂機(jī)械加工工藝路線3</p><p> 2.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸5</p>
11、<p> 2.5 確定切削用量及基本工時(shí)6</p><p><b> 參考文獻(xiàn)11</b></p><p> 1零件的加工工藝分析</p><p> 轉(zhuǎn)速器盤共有九個(gè)機(jī)械加工表面,其中,兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔與Φ10mm孔有位置要求;120°圓弧端面與Φ10mm孔的中心線有位置度要求?,F(xiàn)分述如下:</p
12、><p> ?、?兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔</p><p> 兩個(gè)直徑為Φ9mm的螺栓孔的表面粗糙度為Ra6.3,螺栓孔中心線與底平面的尺寸要求為18mm;兩個(gè)螺栓孔的中心線距離為mm;螺栓孔與直徑為Φ10mm的孔中心線距離為mm;與柴油機(jī)機(jī)體相連的后平面,其表面粗糙度為Ra6.3。</p><p> ⑵ Φ10mm的孔及120°圓弧端面</p&g
13、t;<p> Φ10mm的孔尺寸為Φ10mm,表面粗糙度為Ra3.2,其孔口倒角0.5×45°,兩個(gè)Φ6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2,120°圓弧端面相對(duì)Φ10mm孔的中心線有端面圓跳動(dòng)為0.2mm的要求,其表面粗糙度為Ra6.3。</p><p> 從以上分析可知,轉(zhuǎn)速器盤的加工精度不是很高。因此,可以先將精度低的加工面加工完后,再以加工過的表面為定位基準(zhǔn)加工精
14、度較高的Φ10mm和Φ6mm孔。</p><p> 2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</p><p><b> 2.1基準(zhǔn)的選擇</b></p><p> 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基面選擇得正確合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高。否則,加工過程中會(huì)問題百出,甚至造成零件大批量報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p>
15、<p> 2.1.1粗基準(zhǔn)的選擇</p><p> 對(duì)于一般盤類零件而言,按照粗基準(zhǔn)的選擇原則(當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面為粗基準(zhǔn))。選取轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為粗基準(zhǔn),加工出后平面。而加工Φ25mm圓柱上端面、120º圓弧端面時(shí),選擇轉(zhuǎn)速器盤的底平面為粗基準(zhǔn);在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面時(shí),以加工過的后平面為定位基準(zhǔn);加工Φ10mm孔和Φ6mm孔時(shí),則以后平面和兩
16、個(gè)Φ9mm孔為定位基準(zhǔn)。</p><p> 4.1.2精基準(zhǔn)的選擇</p><p> 為保證加工精度,結(jié)合轉(zhuǎn)速器盤的特征,主要采用基準(zhǔn)重合原則和統(tǒng)一基準(zhǔn)原則來進(jìn)行加工。加工后平面、Φ25mm圓柱上端面、120º圓弧端面時(shí),主要運(yùn)用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則,即均以轉(zhuǎn)速器盤的底平面作為定位基準(zhǔn);而在加工Φ9mm螺栓孔、Φ18mm圓柱端面、Φ10mm孔和Φ6mm孔時(shí),選用基準(zhǔn)重合原則,即選用設(shè)
17、計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。在實(shí)際加工中,為方便加工,各工序中運(yùn)用專用夾具進(jìn)行夾持,將以上兩種原則綜合運(yùn)用。</p><p> 2.2 表面加工方案的選擇</p><p><b> ?、?后平面</b></p><p> 表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:粗銑→精銑;</p><p> ?、?Φ18m
18、m圓柱端面</p><p> 表面粗糙度為Ra12.5,經(jīng)濟(jì)精度為IT11,加工方案確定為:粗銑;</p><p><b> ?、?Φ9mm螺栓孔</b></p><p> 表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:鉆削→鉸孔;</p><p> ⑷ Φ25mm圓柱上端面</p>&l
19、t;p> 表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:粗銑→精銑;</p><p><b> ?、?Φ10mm孔</b></p><p> 表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:鉆削→粗鉸→精鉸→孔倒角;</p><p> ?、?120º圓弧端面</p><p>
20、表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:粗銑→精銑;</p><p><b> ⑺ Φ6mm孔</b></p><p> 表面粗糙度為Ra6.3,經(jīng)濟(jì)精度為IT9,加工方案確定為:鉆削→鉸孔。</p><p> 2.3制訂機(jī)械加工工藝路線</p><p> 制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使
21、零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降低。</p><p><b> ⑴ 工藝路線方案一</b></p><p> 工序10 鑄造;</p><p> 工序20
22、 熱處理;</p><p> 工序30 粗、精銑后平面;</p><p> 工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面;</p><p> 工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面;</p><p> 工序60 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔;</p><p> 工序
23、70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0.5×45º;</p><p> 工序80 粗、精銑加工120º圓弧端面;</p><p> 工序90 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔;</p><p> 工序100 去毛刺;</p><p> 工序110 檢查;</
24、p><p> 工序120 入庫。</p><p><b> ?、?工藝路線方案二</b></p><p> 工序10 鑄造;</p><p> 工序20 熱處理;</p><p> 工序30 粗、精銑后平面;</p><p> 工序40 粗
25、銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱前端面;</p><p> 工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面;</p><p> 工序60 粗、精銑加工120º圓弧端面;</p><p> 工序70 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的孔;</p><p> 工序80 鉆削并鉸削加工直徑為Φ10mm的孔并锪倒角0
26、.5×45º;</p><p> 工序90 鉆削、鉸削加工兩個(gè)直徑為Φ6mm的孔;</p><p> 工序100 去毛刺;</p><p> 工序110 檢查;</p><p> 工序120 入庫。</p><p> ?、?工藝方案的比較與分析</p><
27、;p> 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是按工序集中原則及保證各加工面之間的尺寸精度為基礎(chǔ)而制訂的工藝路線。而方案二只是按工序集中原則制訂,沒有考慮到各個(gè)加工面的加工要求及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。這樣雖然提高了生產(chǎn)率,但可能因設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成很大的尺寸誤差,使工件報(bào)廢。特別是銑削加工120º圓弧端面,如果按方案二進(jìn)行加工,則是Φ10mm的孔在其后加工。這樣,120º圓弧端面的形位公差0.2mm(端面圓跳動(dòng))
28、根本不能保證,只保證了其與直徑為Φ25mm的端面尺寸位置要求4mm。另外,先加工出Φ10mm的孔,然后以該孔為定位基準(zhǔn),加工時(shí)工件在圓形回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上圍繞Φ10mm孔的軸線旋轉(zhuǎn),更便于加工120º圓弧端面。</p><p> 因此,最后的加工路線確定如下:</p><p> 工序10 鑄造;</p><p> 工序20 熱處理;</p
29、><p> 工序30 粗、精銑后平面,以零件底平面及直徑為Φ25mm的外圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用X63臥式銑床,并加專用夾具;</p><p> 工序40 粗銑兩個(gè)直徑為Φ18mm的圓柱端面,以經(jīng)過精加工的后平面及底平面為基準(zhǔn),選用X52K立式銑床,并加專用夾具;</p><p> 工序50 粗、精銑直徑為Φ25mm的圓柱上端面,以底平面為基準(zhǔn),Φ2
30、5mm圓柱下端面為輔助基準(zhǔn),選用X52K立式銑床,并加專用夾具;</p><p> 工序60 鉆削、鉸削加工直徑為Φ9mm的兩個(gè)螺栓孔,以經(jīng)過精加工的后平面和底平面為基準(zhǔn),選用Z525立式鉆床,并加專用夾具;</p><p> 工序70 鉆、鉸Φ10mm的孔,并锪倒角0.5×45º,以Φ9mm的孔及后平面為基準(zhǔn),選用Z525立式鉆床,并加專用夾具;<
31、;/p><p> 工序80 粗、精銑120º圓弧端面,以Φ10mm的孔和底平面及后平面為定位基準(zhǔn),選用X52K立式銑床,并加專用夾具;</p><p> 工序90 鉆、鉸加工兩個(gè)Φ6mm的孔,以Φ10mm的孔和底平面及后平面定位。選用Z525立式鉆床,并加專用夾具;</p><p> 工序100 去毛刺;</p><p
32、> 工序110 檢查;</p><p> 工序120 入庫。</p><p> 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝卡片”。</p><p> 2.4 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸</p><p> 根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下:</p><p&g
33、t; 1. 兩螺栓孔Φ9mm</p><p> 毛坯為實(shí)心,而螺栓孔的精度為IT9(參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9),</p><p> 確定工序尺寸及余量:</p><p> 鉆孔:Φ8.9mm;</p><p> 鉸孔:Φ9mm,2Z = 0.1mm。</p><p><b>
34、2. Φ10mm孔</b></p><p> 毛坯為實(shí)心,而孔的精度要求界于IT8~IT9之間(參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12),確定工序尺寸及余量:</p><p><b> 鉆孔Φ9.8mm;</b></p><p> 粗鉸孔:Φ9.96mm,2Z = 0.16mm;</p>&
35、lt;p> 精鉸孔:Φ10mm,2Z = 0.04mm。</p><p> 3. 兩個(gè)Φ6mm孔</p><p> 毛坯為實(shí)心,而孔的精度要求界于IT8~IT9之間(參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9及表2.3-12),確定工序尺寸及余量為:</p><p> 鉆孔:Φ5.8mm;</p><p> 鉸孔:Φ6mm,
36、2Z = 0.2mm。</p><p><b> 4. 后平面</b></p><p> 粗銑:Z = 3.5mm;</p><p> 精銑:Z = 1.0mm。</p><p> 5. Φ18mm圓柱前端面</p><p> 粗銑:Z = 4.5mm。</p><p
37、> 6. Φ25mm上端面</p><p> 粗銑:Z = 3.5mm;</p><p> 精銑:Z = 1.0mm。</p><p> 7. 120°圓弧端面</p><p> 粗銑:Z = 3.5mm;</p><p> 精銑:Z = 1.0mm。</p><p>
38、; 具體工序尺寸見表7。</p><p> 2.5 確定切削用量及基本工時(shí)</p><p> 2.5.5 工序70:鉆削、鉸削加工Φ10 mm的孔并锪倒角0.5×45°</p><p> 1. 鉆削Φ9.8mm孔</p><p><b> ⑴ 選擇刀具和機(jī)床</b></p>&
39、lt;p> 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,由鉆削深度= 4.9mm,選擇=9.8mm的H12級(jí)高速鋼麻花鉆(GB1438-85),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。</p><p><b> ⑵ 選擇切削用量</b></p><p><b> ?、龠M(jìn)給量f</b></p><p> 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7
40、,取f = 0.47 mm/r ~0.57mm/r, 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16,故取f = 0.43mm/r。</p><p> 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19 ,可以查出鉆孔時(shí)的軸向力,當(dāng)f ≤0.51mm/r,≤12mm時(shí),軸向力= 2990N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0,故= 2990N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N, 由于≤,故f
41、= 0.43mm/r可用。</p><p><b> ?、谇邢魉俣?lt;/b></p><p> 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-15,根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200~217,取=12m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,,,,,故:</p><p><b> =(m/mi
42、n)</b></p><p> === 259.3(r/min)</p><p> 根據(jù)立式鉆床Z525說明書,可以考慮選擇選?。? 195r/min,所以,(m/min)。</p><p> ?、鄞_定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命</p><p> 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12,當(dāng)= 9.8mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量為
43、0.5mm,故刀具磨鈍壽命T = 35min。</p><p> ④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率</p><p> 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.21,當(dāng)f ≤0.51mm/r,≤11.1mm。查得=15N·m,根據(jù)立式鉆床Z525說明書,當(dāng)=195 r/min,= 72.6N·m,故<,根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.23,P= 1.0kw, 根據(jù)立式鉆床Z525說明書,P=
44、 2.8kw,故P<P 。因此,所選擇的切削用量是可以采用的,即</p><p> f = 0.43mm/r,= 195r/min,= 6m/min。</p><p> ?、萦?jì)算基本工時(shí)式中,,mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29,mm,所以,(mm),==0.16(min)。</p><p> 2.粗鉸Φ9.96H10mm孔</p><p
45、><b> ?、?選擇刀具和機(jī)床</b></p><p> 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,選擇= 9.96mm的H10級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。</p><p><b> ?、?選擇切削用量</b></p><p><b> ①進(jìn)給量f</b>
46、</p><p> 查閱《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11及表2.24,并根據(jù)機(jī)床說明書取f = 0.65mm/r ~1.3mm/r,故取f = 0.72mm/r。</p><p><b> ?、谇邢魉俣?lt;/b></p><p> 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24,取= 8m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.31,切削速度的修正系數(shù)為:
47、,,故:=(m/min)</p><p> === 225.1(r/min)</p><p> 根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說明書選?。簄=195r/min,所以(m/min)。</p><p> ?、鄞_定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命</p><p> 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12,當(dāng)= 9.96mm時(shí),鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm
48、,故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此,所選擇的切削用量:</p><p> f = 0.72mm/r,= 195r/min,= 6.1m/min。</p><p> ④計(jì)算基本工時(shí)式中,,mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29,mm,所以,(mm),</p><p> == 0.09(min)。</p><p> 3.精鉸Φ10F
49、9mm孔</p><p><b> ?、?選擇刀具和機(jī)床</b></p><p> 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,選擇=10mm的F9級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84),機(jī)床選擇立式鉆床Z525。</p><p><b> ⑵ 選擇切削用量</b></p><p><b>
50、 ?、龠M(jìn)給量f</b></p><p> 查閱《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11及表2.24,并根據(jù)機(jī)床說明書取f = 0.5mm/r ~1.3mm/r,故取f = 0.57mm/r。</p><p><b> ?、谇邢魉俣?lt;/b></p><p> 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24,取= 5m/min。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表
51、2.31,切削速度的修正系數(shù)為:,,故:=(m/min)</p><p> ===140.1(r/min)</p><p> 根據(jù)立式鉆床Z525機(jī)床說明書選?。?140r/min,所以,</p><p><b> (m/min)。</b></p><p> ?、鄞_定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命</p>
52、<p> 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.12,當(dāng)=10mm時(shí),鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm,故刀具磨鈍壽命T = 60min。因此,所選擇的切削用量:</p><p> f = 0.57mm/r,= 140r/min,= 4.4m/min。</p><p> ?、苡?jì)算基本工時(shí)式中,,mm,查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29,mm,所以,(mm),</p>&
53、lt;p> ==0.16(min)。</p><p> 4.锪Φ10mm孔0.5×45°</p><p><b> ?、?選擇刀具</b></p><p> 90°直柄錐面锪鉆,機(jī)床為Z525。</p><p><b> ?、?選擇切削用量</b></
54、p><p> 轉(zhuǎn)速取鉆孔時(shí)的速度,= 195r/min,采用手動(dòng)進(jìn)給。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 徐志剛.基于廣義映射原理的組合夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)化[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2000(12):105~108.</p><p> [2] 朱耀祥,融亦鳴.柔性夾具與計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)
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