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文檔簡介
1、<p> 編號 </p><p> 畢 業(yè) 設 計(論 文)</p><p> 題目:連接座的工藝設計 </p&
2、gt;<p><b> 前 言</b></p><p> 本設計是根據(jù)高等??茖W校機械類專業(yè)教學指導委員會審定的指導性教學計劃和機械制造工藝學教學大綱,結合實際工作和生產(chǎn)需要,故提出問題解決問題總結得出本設計。</p><p> 本設計內(nèi)容包括制定機械加工工藝規(guī)程與裝配工藝規(guī)程的原理和方法、機床夾具設計原理與方法、典型零件的加工與編程、機械加
3、工精度和表面質(zhì)量、尺寸鏈理論及應用、特種加工和精密加工等。</p><p> 90年代至21世紀初時我國有計劃經(jīng)濟向社會主義市場經(jīng)濟過渡的重要時期,初步建立新的經(jīng)濟體系,也是國際產(chǎn)業(yè)重組、國際分工不斷深化、科學技術突飛猛進發(fā)展的時期,世界各國都在把提高產(chǎn)業(yè)競爭力和發(fā)展高新技術搶占未來經(jīng)濟至高點作為科技工作的主攻方向。</p><p> 在經(jīng)濟和科學技術方面我國與世界各國日益緊密,中國市
4、場與國際市場進一步接軌,面對國內(nèi)外激烈的市場競爭,企業(yè)對技術的需求將更加強化和迫切,先進制造技術將得到更大的重視,機械工業(yè)科技發(fā)展正面臨著挑戰(zhàn)與機遇并存的新形勢。我們故要抓住機遇,迎接挑戰(zhàn),堅決貫徹“以科技為先導,以質(zhì)量為主體”的方針,進一步推動機械工業(yè)的振興。我們就必須不斷的開發(fā)自己的大腦設計出更加科學更加便捷的制造方法和方案。不斷提高企業(yè)的產(chǎn)品自主開發(fā)能力和制造技術水平。</p><p> 通過工藝畢業(yè)設計
5、,我們在下述方面得到了鍛煉</p><p> (1)純熟的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關先修課程中的基本實際,以及在生產(chǎn)實習中所學到的實踐知識,準確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊,工藝尺寸確定等問題,從螟保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。</p><p> ?。?)通過工藝裝備的設計,進一步培養(yǎng)學生的結構能力和制圖能力</p
6、><p> ?。?)能比較熟練的查閱和使用各種技術資料,如有關國家標準、手冊、圖冊、規(guī)范等。 (4)在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。</p><p> 在編寫過程中,我參考了《機械制造工藝學》、《機械制造基礎》等有關教材。引用了有關手冊的公式及圖表,由于設計的需要,我仔細研究了零件圖,但在設計過程中,因自己經(jīng)驗不足,遇到了很多實際問題,使我體會到了在現(xiàn)場實習調(diào)研僅證
7、明可不可以實干,而不能代表能不能干好。所以我積極與設計指導老師、操作指導老師溝通,在各位老師的全力幫助、指導下問題得到了全面解決,同時受到各位老師優(yōu)良工作品質(zhì)的影響,培養(yǎng)出了我緩中求穩(wěn)、虛心求教、實事求是、一絲不茍的工作作風,并樹立了明確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟觀和全局觀,為今后從事工作打下了良好的基礎。 通過畢業(yè)設計,我真正認識到理論和實踐相結合的重要性,并培養(yǎng)了我綜合運用所學理論知識和實際操作知識去理性的分析問題和解決實際工作中的一般
8、技術工程問題的能力,使我建立了正確的設計思想,掌握了工藝設計的一般程序、規(guī)范和方法,并進一步鞏固、深化地吸收和運用了所學的基本理論知識和基本操作技能。還有,它提高了我設計計算、繪圖、編寫數(shù)控程序、實際加工零件和正確使用技術資料、標準、手冊等工具書的獨立工作能力,更培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新的精神及嚴謹?shù)膶W風及工作作風。 由于本人能力有限,缺少設</p><p><b> 目 錄</b><
9、;/p><p> 前言..............................................................1</p><p> 摘要..............................................................4</p><p> 第一節(jié) 設計題目分析.............
10、.................................5</p><p> 第二節(jié) 連接座零件圖紙工藝分析.....................................6</p><p> 2.1 零件圖紙分析</p><p> 2.2 確定生產(chǎn)類型</p><p><b> 2.3 毛坯的確定<
11、;/b></p><p> 第三節(jié) 連接座零件的工藝設計.......................................10</p><p> 3.1 劃分加工階段</p><p> 3.2 擬定加工方案</p><p> 3.3 擬定加工順序</p><p> 3.4 擬定工序內(nèi)容<
12、;/p><p> 3.4.1 定位與裝夾</p><p> 3.4.2確定工步及順序</p><p> 3.4.3確定加工余量和工序尺寸(包括確定工序尺寸的公差)</p><p> 3.4.4時間定額的制定</p><p> 連接座零件的工藝規(guī)程..................................
13、.....21</p><p> 第五節(jié) 數(shù)控加工程序的編寫與調(diào)試..................................31</p><p> 5.1 連接座零件工序的編程</p><p> 總結...............................................................38</p>
14、;<p><b> 致謝</b></p><p><b> 參考文獻</b></p><p><b> 摘 要</b></p><p> 本次畢業(yè)設計系統(tǒng)應用到所學的專業(yè)知識與技能,從分析、設計、編程到加工,完成了連杠座零件的整個工藝設計。規(guī)范的編寫了工藝文件,以及編程說明。在
15、工藝設計過程中通過先基準后基他,互為基準等工藝原則,重點解決了連杠座多個外圓面及端面與A基準的跳動精度要求,確保了零件的加工質(zhì)量要求。工藝設計的嚴格要求,培養(yǎng)了我們的踏實、認真的職業(yè)精神,提高了我們的專業(yè)技能。</p><p><b> 1 設計題目分析</b></p><p> 90年代至21世紀初時我國有計劃經(jīng)濟向社會主義市場經(jīng)濟過渡的重要時期,初步建立新的經(jīng)
16、濟體系,也是國際產(chǎn)業(yè)重組、國際分工不斷深化、科學技術突飛猛進發(fā)展的時期,世界各國都在把提高產(chǎn)業(yè)競爭力和發(fā)展高新技術搶占未來經(jīng)濟至高點作為科技工作的主攻方向。</p><p> 在經(jīng)濟和科學技術方面我國與世界各國日益緊密,中國市場與國際市場進一步接軌,面對國內(nèi)外激烈的市場競爭,企業(yè)對技術的需求將更加強化和迫切,先進制造技術將得到更大的重視,機械工業(yè)科技發(fā)展正面臨著挑戰(zhàn)與機遇并存的新形勢。我們故要抓住機遇,迎接挑戰(zhàn)
17、,堅決貫徹“以科技為先導,以質(zhì)量為主體”的方針,進一步推動機械工業(yè)的振興。我們就必須不斷的開發(fā)自己的大腦設計出更加科學更加便捷的制造方法和方案。不斷提高企業(yè)的產(chǎn)品自主開發(fā)能力和制造技術水平。</p><p> 該零件是離心式微電機水泵上的連接座,用來連接水泵和電機的.左端Ф125h外圓與水泵泵殼連接,水泵葉輪在Ф100H7孔內(nèi),通過4個螺釘固定;右端Ф121h7外圓與電動機機座連接,Ф40H6孔與軸承配合,通過
18、4個螺栓固定,實現(xiàn)水泵與電動機的連接.</p><p> 2 連接座零件圖紙工藝分析</p><p> 2.1 零件圖紙分析</p><p><b> 1.零件的功能分析</b></p><p> 由連接座的零件圖可知,其材料為HT200.該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性,適用于承受較大應力,要求耐磨
19、的零件,通常可用作機座、泵體的連接座等。</p><p> 2.零件的尺寸精度、表面粗糙度、形位精度的分析</p><p> 該零件上的主要加工面是Ф40H6孔,Ф125h6的外圓和Ф121h7的外圓。</p><p> Ф40H6孔的尺寸精度直接影響連接座與軸承的配合精度。</p><p> Ф125h6的尺寸精度直接影響連接座與水
20、泵的接觸精度和密封性。</p><p> Ф121h7的尺寸精度直接影響連接座與電機的接觸精度和密封性。</p><p> 由《機械制造工藝學》參考文獻有關和孔加工的經(jīng)濟加工精度及機床能達到的位置精度可知,上述要求是可以達到的。零件的結構工藝性也是可行的。</p><p> 2.2 確定生產(chǎn)類型</p><p> 不同的生產(chǎn)類型決定了
21、不同的毛坯制造方法,在大批量生產(chǎn)中,應采用精度和生產(chǎn)率都較高的毛坯制造方法,如鑄件應采用金屬模機器造型,鍛件應采用模鍛;并應當充分考慮采用新工藝、新技術和新材料的可能性,如精鑄、精鍛、冷擠壓、冷扎、粉末冶金和工程塑膠等。單件小批量生產(chǎn)則一般采用木模手工造型或自由鍛等比較簡單的毛坯制造方法。</p><p> 所以,綜上所述,根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄鐵.又有題目已知零件的生產(chǎn)綱領為一件。由《機械制造工藝學》參考文
22、獻可知,其生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)選擇毛坯的鑄造方法為砂型機器造型。</p><p><b> 2.3 毛坯的確定</b></p><p> 毛胚的選擇包括選擇毛胚的種類和確定毛胚的制造方法兩個方面。常用的毛胚種類有鑄件、鍛件、型材、焊接件等。一般說來,當設計人員選好材料后,也就大致確定了毛胚的種類。如鑄鐵材料均為鑄鐵,鋼材料毛胚一般為鍛件和型材等。各種毛胚的制造方法很
23、多。概括起來說,毛胚的制造方法越先進毛胚精度越高,其形狀和尺寸越接近于成品零件,這就使機械加工勞動量大為減少,材料的消耗也低,但毛胚的制造費用卻因采用了先進的設備而提高。因此在選擇毛胚時應當綜合考慮各方面的因素,以求的最佳的效果。</p><p> 選擇毛胚時主要考慮下列因素:</p><p> ?。?)零件的材料及其力學性能 如前所述,零件的材料大致確定了毛胚的種類,而其力學性能的高
24、低,也在一定程都上影響毛胚的種類,如力學性能要求較高的鋼件,其毛胚最好用鍛件而不用型材。</p><p> ?。?)生產(chǎn)類型 不同的生產(chǎn)類型決定了不同的毛胚制造方法。在大批量生產(chǎn)中,應采用精度和生產(chǎn)率都較高的先進的毛胚制造方法,如鑄件應采用金屬模機器造型,鍛件應采用模鍛,并應當采用新工藝、新技術和新材料的可能性,如精鑄、精鍛、冷擠壓、冷扎、粉末冶金和工程塑料等但見小批量生產(chǎn)則一般采用那個木模手工造型或自由煅等
25、比較簡單方便的毛胚制造方法。</p><p> (3)零件的形狀結構和外形尺寸 在充分考慮了上述兩項因數(shù)后,有時零件的結構形狀和外形也會影響毛胚的種類和制造方法。如常見的一般用途的鋼制階梯軸,當各臺階直徑相差不大時可用型材,若各臺階相差很大時,宜用鍛件;成批生產(chǎn)中,中小型零件可選用模鍛,而大尺寸的鋼軸受到設備和模具的限制一般選用自由鍛等。</p><p> 當然在考慮上述因數(shù)的同時
26、,不應當脫離具體的生產(chǎn)條件,如現(xiàn)場的毛胚制造的實際水平和能力,毛胚車間的發(fā)展情況以及由專業(yè)化工廠提供毛胚的可能性等。</p><p> 在確定毛胚制造方法以后,應當了解和熟悉毛胚的特點,如鑄件的分型面、澆注系統(tǒng)的位置、余量和拔模斜度等。通常以零件一毛胚合圖的方式將他們表示出來,作為正式制定機械加工工藝規(guī)程時的原始依據(jù)。</p><p> 所以得出結論毛坯的鑄造方法為砂型機器造型。此外,
27、為消除殘余應力鑄造后應安排人工時效。參考文獻《機械制造工藝學》,該種鑄鐵的尺寸公差等級CT8-10級,加工余量等級為G級,故取CT為10級,加工余量等級MA為G級。鑄件的分型面選擇通過Ф40孔的軸線,且垂直于端面的平面,澆冒口位置分別位于Ф156的凸耳上和Ф142的凸耳上。</p><p> 參考文獻《機械制造工藝學》,用查表法確定各表面的總余量,如表2-1所示.</p><p> 表
28、2-1各加工表面總余量 </p><p> 表2-2主要毛坯尺寸及公差 </p><p><b> 圖2-1 零件圖</b></p><p> 圖2-1 零件毛坯圖</p><p> 3 連接座零件的工藝設計</p><p> 3.1 劃分加工階段</p><p&
29、gt; 工件上每一個表面的加工,總是先粗后精。粗加工去掉大部分余量,要求生產(chǎn)效率高;精加工保證工件的精度要求。對于加工精度要求較高的零件,應當將整個工藝過程劃分成粗加工、半精加工、精加工等幾個階段。在各個加工階段之間安排熱處理工序。加工劃分階段有如下優(yōu)點:</p><p> 1、有利于保證加工質(zhì)量 粗加工時,由于切去的余量較大,切削力和所需的夾緊也較大,因而工藝系統(tǒng)受力變形和熱變形都計較嚴重,而且毛坯制造
30、過程因冷卻速度不均使工件內(nèi)部存在著內(nèi)應力,粗加工從表面切去一層金屬,致使內(nèi)應力重新分布也會引起變形,這就使得粗加工不僅不能得到較高的精度和較小的表面粗糙度,還可能影響其它已經(jīng)精加工過的表面。粗加工分階段進行,就可以避免上述因素對精加工表面的影響,有利于保證加工質(zhì)量。</p><p> 2、合理地使用設備 粗加工采用功率大、剛度大、精度不太高的機床,精加工應在精度高的機床上進行,有利于長期保持機床的精度。&l
31、t;/p><p> 3、有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷(如鑄件的砂眼氣孔等) 粗加工安排在前,若發(fā)現(xiàn)了毛坯缺陷,即使予以報廢,以免繼續(xù)加工造成工時的浪費。</p><p> 綜上所訴,工藝過程應當盡量劃分成階段進行。至于究竟應當劃分為兩個階段、三個階段還是更多的階段,必須保證工件的加工精度要求和工件的剛性來決定。一般來說,工件精度要求越高、剛性越差,劃分階段應岳父細。</p>
32、<p> 粗精加工分開,使機床臺數(shù)和工序數(shù)增加,當生產(chǎn)批量較小時,機床負荷率低、不經(jīng)濟。所以當工件批量小、精度要求不太高、工件剛性較好時也可以不分或少分階段。重型零件由于輸送及裝夾困難,一般在一次裝夾下完成粗精加工,為了彌補不分階段帶來的弊端,常常在粗加工工步后松開工件,然后以較小的夾緊力重新夾緊,再繼續(xù)進行精加工工步。</p><p> 3.2 擬定加工方案</p><p>
33、;<b> 3.2.1加工方案</b></p><p> 根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度,確定各表面的加工方法如下:</p><p> Ф40孔:半精鏜→精鏜→浮動鏜;</p><p> 右端面:粗車;左端面,Ф142處凸臺右端面,Ф149處凸耳。</p><p> 左端面:粗車→半精車;&l
34、t;/p><p> Ф125外圓,Ф121外圓: 粗車→半精車→精車;</p><p> 其余Ra為25的未鑄出孔:鉆;螺紋孔:鉆孔→攻螺紋。</p><p><b> 3.2.2加工順序</b></p><p> 工序順序的安排是否合理直接影響零件的加工質(zhì)量,加工順序安排的一般原則如下。</p>
35、;<p><b> 熱處理工序的安排</b></p><p> 熱處理工序在工藝路線中安排得是否恰當,對零件的加工質(zhì)量和材料的使用性能影響很大,因此,應當根據(jù)零件的材料和熱處理的目的妥善安排。以下就常見的幾種熱處理介紹如下。</p><p><b> 退火和正火</b></p><p> 退火或正火的
36、目的是為了消除組織的不均勻,細化晶粒,改善金屬的可切削性能。對高碳零件用退火降低其硬度,對低碳鋼零件用正火提高其硬度,以獲得適中的可切削性,同時能消除毛坯制造中的應力。退火與正火一般安排在機械加工之前進行。</p><p><b> 時效</b></p><p> 毛坯制造和切削加工都會在工件內(nèi)部留下殘余應力,這些殘余應力將會引起工件的變形,影響加工質(zhì)量甚至造成廢
37、品。為了消除殘余應力,在工藝過程中常需安排時效處理。對于一般鑄件,常在粗加工前或粗加工后安排一次時效處理;對于要求較高的零件,在半精加工后需再安排一次時效處理;對于一些剛性較差、精度要求特別高的重要零件(如精密絲杠、主軸等),常常在每個加工階段之間都安排一次時效處理。</p><p><b> 3、淬火和調(diào)質(zhì)處理</b></p><p> 淬火和調(diào)質(zhì)處理可以獲得需
38、要的力學性能。但淬火和調(diào)質(zhì)處理后會產(chǎn)生較大的變形,所以調(diào)質(zhì)處理一般安排在機械加工以前,而淬火則因其硬度高且不易切削一般安排在精加工階段的磨削加工之前進行。</p><p><b> 4、滲碳淬火和滲氮</b></p><p> 低碳鋼零件有時需要滲碳淬火,并要求保證一定的滲碳層厚度。滲碳變形較大,一般安排在精加工之前進行,但滲碳表面預先常安排粗磨,以便控制滲碳層厚
39、度和減少以后的磨削余量,滲碳時對零件上不需要淬硬處(如裝配時需要配鉸的銷控等)應注意保護,或者在滲碳后安排切除滲碳層工序,然后再進行淬火和進行精加工。</p><p> 滲氮處理是為了提高工件表面硬度和抗蝕性,它的變形較小,一般安排在工藝過程的最后階段、該表面最好加工之前進行。</p><p><b> 二、輔助工序的安排</b></p><p
40、><b> 1、檢驗工序</b></p><p> 為了確保零件的加工質(zhì)量,在工藝過程中必須合理地安排檢驗工序。一般在重要關鍵工序前后,各加工階段之間及工藝過程的最后都應當安排檢驗工序,以保證加工質(zhì)量。</p><p> 除了一般性的尺寸檢查外,對于重要的零件有時還需要安排X射線檢查、磁粉探傷、密封性實驗等對工件內(nèi)部質(zhì)量進行檢查,根據(jù)檢查的目的可安排在機械
41、加工之前(檢查毛坯)或工藝過程的最后階段進行。</p><p><b> 2、清洗和去毛刺</b></p><p> 切削加工后在零件表層或內(nèi)部有時會留下毛刺,它們將影響裝配的質(zhì)量甚至機器的性能,應當安排去毛刺處理。</p><p> 工件在進入裝配之前,一般應安排清洗。特別是研磨等光整加工工序之后,沙粒易附著在工件表面上,必須認真清洗,
42、以免加劇零件在使用中的磨損。</p><p><b> 3、其它工序</b></p><p> 可根據(jù)需要安排平衡、去磁等其它工序。必須指出,正確的安排輔助工序是十分重要的。如果安排不當或遺漏,將會給后續(xù)工序和裝配帶來困難。甚至影響產(chǎn)品質(zhì)量,所以必須給予重視。</p><p><b> 三、加工順序的原則</b>&l
43、t;/p><p> 1、“先基面,后其它”原則</p><p> 工藝路線開始安排的加工表面,應該是選作后續(xù)工序作為精基準的表面,然后再以該基準面定位,加工其它表面。如軸類零件第一道工序一般為銑端面鉆中心孔,然后以中心孔定位加工其它表面。再如箱體類零件常常先加工基準平面和其上的兩個小孔,在以一面兩孔為精基準,加工其它表面。</p><p> 2、“先面后孔”原則&
44、lt;/p><p> 當零件上有較大的平面可以用來作為定位基準時,總是先加工平面,再以平面定位加工孔,保證孔和平面之間的位置精度,這樣定位比較穩(wěn)定,裝夾也方便。同時若在毛坯表面上鉆孔,鉆頭容易引偏,所以從保證孔的加工精度出發(fā),也應當先加工平面再加工該平面上的孔。</p><p> 當然,如果零件上沒有較大的平面,它的裝配基準和主要設計基準是其它的表面,此時就可以應用上一個原則,先加工其它表
45、面。如變速箱撥叉零件就是先加工長孔,再加工端面和其它小平面的。</p><p> 3、“先主后次”原則</p><p> 零件上的加工表面一般可以分為只要表面和次要表面兩大類。只要表面通常是指位置精度要求較高的基準面和工作表面;而次要表面則是指那些要求較低,對零件整個工藝過程影響較小的輔助表面,如鍵槽、螺孔、緊固小孔等。這些次要表面間也有一定的位置精度要求,一般是先加工只要表面,再以只
46、要表面定位加工次要表面。對于整個工藝過程而言,次要表面的加工一般安排在主要表面最終精加工之前。</p><p> 4、“先粗后精”原則</p><p> 如前所述,對于精度要求較高的零件,加工應劃分粗精加工階段。這一點對于剛性較差的零件,尤其不能忽視。</p><p> 綜上所述,根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,在第一次裝夾中,將右
47、端面Ф121外圓、Ф142凸臺右側面及Ф40孔的粗加工放在前面,精加工放在后面.每一階段中只先加工面,后加工Ф40的孔.同樣,在第二次裝夾中, 將右端面Ф125外圓、Ф156凸耳左側面及Ф100孔的粗加工放在前面,精加工放在后面.并且每一階段都遵循了先面后孔的原則。</p><p> 3.4 擬定工序內(nèi)容</p><p> 零件的加工工藝路線擬定了之后,下一步應該進行工序內(nèi)容
48、的設計。工序內(nèi)容包括為每一工序選擇機床和工藝裝備,劃分工步,確定加工余量、工序(工步)尺寸和公差,確定切削用量和工時定額,確定工序要求的檢測方法等。</p><p> 3.4.1 定位與裝夾</p><p><b> 一、定位基準的選擇</b></p><p><b> 1、粗基準的選擇</b></p>
49、<p><b> ?。?)余量均勻原則</b></p><p> 在很多工件上有一些重要的表面,加工這些表面時希望它們被切去均勻的余量。余量均勻則加工時的切削力和工藝系統(tǒng)的彈性變形也就比較均勻,不易發(fā)生振動,同時能保留毛坯制造時獲得的較好的表面力學性能,有利于獲得規(guī)定的形狀精度和表面粗糙度。在開始加工時就應當選擇這些要求加工余量均勻的重要表面為粗基準,以保證加工面與定位基準面之
50、間有一正確的位置,在以后加工該表面時,余量就能均勻。</p><p> ?。?)保證不加工面位置正確的原則</p><p> 工件上若有一些不加工的表面,它們與加工面之間也要求有一個正確的位置關系,這些位置關系有時并不直接標住在圖樣上,但是經(jīng)過分析從圖面上可以看出來,如果不注意它們,將會影響到零件的美觀甚至零件的使用性能。</p><p> ?。?)粗基準只能有效
51、使用一次的原則</p><p> 因為粗基準本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯表面,其精度和表面粗糙度都叫差,如果在某一個(或幾個)自由度上重復使用粗基準,則不能保證兩次裝夾下工件與機床、刀具的相對位置一致,因而使得兩次裝夾下加工出來的表面之間位置精度降低。</p><p> ?。?)粗基準平整光潔,定位可靠的原則</p><p> 粗基準雖然是毛坯表面,但應當盡量平整
52、、光潔,無飛邊,不應當選毛坯分型面或分模面所在的表面作為粗基準。</p><p><b> 2、精基準的選擇</b></p><p><b> ?。?)基準重合原則</b></p><p> 應當盡量使定位基準與設計基準相重合,以避免因基準不重合而引起定位誤差。必須注意,基準重合原則是針對一個工序的只要加工要求而言的。
53、當工序中加工要求較多時,對于其它的加工要求并不一定都是基準重合的,這時應當根據(jù)保證這些加工要求必須限制的自由度,找出相應的定位基準,并對基準不重合誤差進行分析和計算,使之符合加工要求才行。</p><p><b> ?。?)基準統(tǒng)一原則</b></p><p> 在零件加工的整個工藝過程中或者有關的某幾道工序中盡可能采用同一個(或一組)定位基準來定位,稱為基準統(tǒng)一原
54、則。</p><p> 采用基準統(tǒng)一原則,可以簡化夾具的設計和制造工作,減少工件在加工過程中的翻轉次數(shù),在流水作業(yè)和自動化生產(chǎn)中應用十分廣泛。</p><p><b> ?。?)余量均勻原則</b></p><p> 某些精加工工序,特別要求余量小而均勻,而應當先以這些表面為精基準。</p><p><b>
55、; ?。?)便于裝夾原則</b></p><p> 所選擇的精基準應能保證定位準確可靠,夾緊機構簡單,操作方便。</p><p><b> 二、工件的定位原理</b></p><p><b> 1、六點定位規(guī)則</b></p><p> 任何一個工件,在其位置沒有確定前,均有六個
56、自由度,即沿空間坐標軸x、y、z三個方向的移動和繞此三坐標軸的轉動(分別以x、y、z和x、y、z表示)。要使工件定位,必須限制工件的這些自由度。</p><p> 如果在x-y平面上設置三個不共線的支承點,工件靠在著三個支承點上,就限制了工件x、y、z三個自由度;在x-z平面上設置兩個支承點4、5(該兩個支承點的連線平行于x-y平面),工件靠向這兩個支承點,可限制z、y兩個自由度;在y-z平面上設置一個支承點6
57、,工件靠向它便限制了x自由度。由此可見,裝夾工件時只要緊靠夾具上(或機床工作臺上)的這六個支承點,它的六個自由度便被限制,工件便獲得一個完全確定的位置。</p><p> 工件定位時,用合理分布的六個支承點與工件的定位基準相接觸來限制工件的六個自由度,使工件的位置完全確定,稱為“六點定位規(guī)則”,簡稱“六點定位”。當工件的某個定位基準面或者某一個定位元件限制了工件幾個自由度時,我們即稱它起了幾點定位的作用。<
58、;/p><p> 2、常見定位方式所能限制的自由度</p><p> 在實際生產(chǎn)中,理論上的定位支承點總是用具體的定位元件或找正的方法來實現(xiàn)的。一個較大的平面可以限制三個自由度,一個狹長的平面可以限制兩個自由度,而一個很小的平面只能限制一個自由度。同理可知,短圓柱表面可以起兩個定位的作用,而長的圓柱表面能起四個定位作用。實際上,直接分析各種定位元件能限制幾個自由度,以及分析它們的組合限制自
59、由度的情況,對研究定位問題更有實際的意義。</p><p> 3、限制自由度和加工要求的關系</p><p> 加工時,工件的六個自由度被完全限制了稱為完全定位。但生產(chǎn)中并不是任何工序都需要完全定位的。究竟應該限制幾個自由度和哪幾個自度,只要是由工件的加工要求決定的。在考慮工件的定位問題時,首先必須根據(jù)工件的加工要求確定必須限制的自由度。在進行分析時,有時也可以倒過來設想,即保證這些加
60、工要求不需要限制哪幾個自由度。如在加工通孔或通槽時,沿孔或軸線方向的自由度往往不需要限制。</p><p> 必須指出,有時為了使定位元件幫助承受切削力、加緊力或為了夾具設計的方便,對根據(jù)加工要求不需限制的自由度也加以限制,如銑削通平面時,在工件的端面加上一個擋銷,鉆通孔使在孔的端面用一個固定平面定位等等。這些不僅是允許的,而且是必須的。但是根據(jù)加工要求應該限制的自由度而沒有限制是不允許的,它必然不能保證加工要
61、求,這種現(xiàn)象稱為欠定位。</p><p> 三、零件的定位與裝夾</p><p><b> 1、基準的選擇</b></p><p> 精基準的選擇: Ф40孔既是裝配基準,又是設計基準,用它作精基準,能使加工遵循“基準重合”的原則.其余各面和孔的加工也能用它定位,這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。</p>&
62、lt;p> 粗基準的選擇:選擇Ф125的外圓和Ф149凸耳的左側作粗基準,這樣保證了各加工面均有加工余量,此外,還能保證定位準確,加緊可靠。</p><p> 最先進行機械加工的表面是精基準Ф40孔和右端面,這時可用通用夾具三爪自定心卡盤來裝夾,靠Ф149凸耳的左側定位。</p><p> ?。ǘ└鞴ば蜷g的定位與裝夾</p><p> 1、N30工序的
63、定位與裝夾</p><p> 粗車右端面。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題,采用車床。選擇C616A臥式機床(參考文獻《機械制造工藝學》) 。選擇90度偏頭端面可轉位車刀(參考文獻《機械制造工藝學》),專用夾具和游標卡尺。</p><p> 車右端外圓。選擇C616A臥式機床(參考文獻《機械制造工藝學》) 。粗加工,半精加工時選擇93偏頭外圓可轉位車刀;
64、精加工時選擇60?偏頭外圓可轉位車刀(參考文獻《機械制造工藝學》) 。以及專用夾具和游標卡尺。</p><p> 加工孔Ф17.5,Ф32,Ф40。選擇Ф4的弧形中心鉆(參考文獻《機械制造工藝學》);鉆Ф17.5的孔,選擇Ф17.5的直柄長麻花鉆,型號為GB1437-85(參考文獻《機械制造工藝學》);鏜Ф40的孔時,選擇機床單刃鏜刀,桿部直徑d=25,最小鏜孔直徑D=32(參考文獻《機械制造工藝學》
65、);選擇專用夾具和專用檢具</p><p> 2、N40工序的定位與裝夾</p><p> 在加工左端面及左側外圓時選擇的機床型號與車右端面和車右端外圓時相同,均為C616A臥式機床。</p><p> 3、N60、N70工序的定位與裝夾</p><p> 裝夾結論是鉆3-Ф7孔, 6-Ф7孔,4-M5螺紋時選擇搖臂鉆床Z3
66、025B(參考文獻《機械制造工藝學》) 。鉆Ф7孔時選擇高速鋼麻花鉆,標準號GB1437-85直柄麻花鉆Ф7;鉆4-M5螺紋底孔時,鉆孔用直徑為4.20的麻花鉆(參考文獻《機械制造工藝學》),攻螺紋時選用機用絲錐(參考文獻《機械制造工藝學》);采用專用夾具Ф7孔采用游標卡尺測量,4-M5螺紋孔用螺紋塞規(guī)檢驗</p><p> 3.4.2確定工步及順序</p><p> 根據(jù)先
67、面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則在第一次裝夾中,將右端面Ф121外圓、Ф142凸臺右側面及Ф40孔的粗加工放在前面,精加工放在后面.每一階段中只先加工面,后加工Ф40的孔.同樣,在第二次裝夾中, 將右端面Ф125外圓、Ф156凸耳左側面及Ф100孔的粗加工放在前面,精加工放在后面。并且每一階段都遵循了先面后孔的原則。</p><p> 2、各工序的加工內(nèi)容及順序</p>
68、<p> (1)N30工序的工步及順序</p><p> 根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度,確定各表面的加工方法如下:Ф40孔:半精鏜→精鏜→浮動鏜;右端面:粗車;左端面,Ф142處凸臺右端面,Ф149處。</p><p> ?。?)N40工序的及順序</p><p> 凸耳左端面:粗車→半精車;Ф125外圓,Ф121外圓:
69、60;粗車→半精車→精車;其余Ra為25的未鑄出孔:鉆;螺紋孔:鉆孔→攻螺紋。</p><p> 擬定加工順序如下: </p><p> 3.4.3確定加工余量和工序尺寸</p><p><b> 一、加工余量</b></p><p> 機械加工時,從工件表面切去的一層金屬稱為加工余量。在一個工序中從工件表
70、面 的一層金屬厚度稱為工序余量,它等于相鄰兩工序的工序尺寸之差。對于外圓和孔等旋轉表面,加工余量在直徑方向對稱分布,稱為雙邊余量,它的大小實際上等于工件表面切去金屬層厚度的兩倍。對于平面等非對稱面來說,加工余量即等于切去的金屬層厚度,稱為單邊余量。</p><p> 對于外表面 Zi=Li-1-Li</p><p> 對于內(nèi)
71、表面 Zi=Li-Li-1</p><p> 對于軸 2Z=di-1-di</p><p> 對于孔 2Z=Di-Di-1</p><p> 式中: Zi———
72、本道工序的單邊工序余量;</p><p> Li———本道工序的工序尺寸;</p><p> Li-1 ———上道工序的工序尺寸;</p><p> Di———本道工序的孔直徑;</p><p> Di-1 ———上道工序的孔直徑;</p><p> di———本道工序的外圓直徑;</p>&l
73、t;p> di-1———上道工序的外圓直徑。</p><p> 各道工序余量之和為加工總余量(即毛坯余量),它等于毛坯尺寸與零件圖樣上的設計尺寸之差。</p><p> 由于毛坯制造和各工序加工中都不可避免地存在著誤差,這就使得實際上的加工余量成為一個變動值。其變動范圍(即余量的公差)等于本道工序工序尺寸公差Ti與上道工序工序尺寸公差Ti-1之和。</p><
74、;p> 影響加工余量的因素如下:</p><p> ?。?)上道工序產(chǎn)生的表面粗糙度Ry和表面缺陷層深度Hi-1</p><p> ?。?)上道工序的尺寸公差T i-1</p><p> (3)上道工序留下的空間位置誤差p i-1</p><p> ?。?)本工序的裝夾誤差e</p><p> 二、零件的加
75、工余量和工序尺寸分析</p><p> 1、N30工序的加工余量和工序尺寸</p><p> 工序30粗車右端面,查文獻<<機械制造工藝學>>,得粗加工余量為2.5mm。</p><p> 2、N40工序的加工余量和工序尺寸</p><p> 工序40粗車左端面及工序120半精車左端面,查文獻[1]表3.2-2
76、1,得半精車加工余量為1,則粗加工余量為2.5-1=1.5。</p><p> 3、N30工序的加工余量和工序尺寸</p><p> 由于Ф17.5,Ф32孔的表面粗糙度為Ra=25,要求很低所以一次加工。</p><p> 4、N40工序的加工余量和工序尺寸</p><p> ?。?).粗鏜、半精鏜、精鏜Ф100H7(0+0.035)
77、</p><p> 表3-1 鏜孔余量和工序尺寸及其公差 </p><p> 5.N30工序的加工余量和工序尺寸</p><p> ?。?)粗車、半精車、精車Ф121h7外圓</p><p> 表3-2 Ф121h7外圓余量和工序尺寸及其公差 </p><p> 4 連接座零件的工藝規(guī)程</p
78、><p> 附表一 連接座零件的工藝卡 </p><p> 5 工序的數(shù)控加工程序編寫與調(diào)試</p><p><b> 5.1刀具編號</b></p><p> T0101 90度端面刀</p&g
79、t;<p> T0202 93\60度外圓刀</p><p> T0303 單刃鏜刀</p><p> T0404 Ф7直柄麻花鉆</p><p> T0505 直徑4.20麻花鉆</p><p> T0606 機床絲錐</p><p> 5.2數(shù)控加工程序的編寫</p><
80、;p> 1、生成F面加工的刀具路徑</p><p> ?、龠x擇“刀具路徑”→“P挖槽刀具路徑。打開“串連選項”對話框。串聯(lián)挖槽的圖素:點擊,在二維圖形中選取槽的內(nèi)外邊界輪廓,串聯(lián)后的結果見圖(c)。點,打開“標準挖槽”對話框如圖4所示。</p><p> ?、谶x擇“標準挖槽”→“刀具參數(shù)”,設置:平底銑刀面銑刀 Ф30,T01刀具號,主軸轉速度1000r/min,進給率100mm/
81、min。</p><p> ?、圻x擇“標準挖槽”→“2D挖槽參數(shù)”,各選項及輸入?yún)?shù),如圖1所示。→打開“E分層銑深”對話框,設置粗銑下刀量1mm;深度上精銑一次,下刀量0.1mm,分層銑削的順序為按區(qū)域,如圖2所示。</p><p> ?、苓x擇“標準挖槽”→“粗切/精修加工參數(shù)”,設置粗切:切削方式為等矩環(huán)切方式,切削間距為刀具直徑的60%;設置精修:切削1次,切削間距2.5mm,電腦補
82、正方式,精修外邊界,完成粗加工后才分層精修,精修進給率1000mm/min,主軸轉速度2000r/min。點,生成刀具軌跡?!巴诓鄣毒呗窂焦芾砥鳌憋@示內(nèi)容如圖3所示。</p><p> 圖5-3 “粗切/精修的參數(shù)”對話框</p><p> 圖5-4“挖槽刀具路徑管理器”。</p><p> 2、生成中心孔的刀具路徑</p><p>
83、 ?、龠x擇“刀具路徑”→“鉆孔路徑。打開“選擇鉆孔的點”對話框。選擇鉆孔的點的圖素:點擊,在二維圖形中選取孔點,串聯(lián)后的結果見圖(c)。點,打開“簡單鉆孔”對話框,如圖9所示。</p><p> ?、谶x擇“簡單鉆孔”→“刀具參數(shù)”,設置:中心鉆,T03刀具號,主軸轉速度1000r/min,進給率300mm/min,下刀速度1000mm/min,提刀速度1000mm/min。</p><p>
84、; ③選擇“簡單鉆孔”→“simple drill-no peck”,各選項及輸入?yún)?shù),如圖10所示。</p><p> 圖5-9 “鉆孔路徑管理器”顯示內(nèi)容</p><p> 圖5-10“簡單鉆孔”對話框</p><p> 3、N50工序的編程</p><p><b> %</b></p>&l
85、t;p><b> O0000</b></p><p> (PROGRAM NAME - _________1 )</p><p> (DATE=DD-MM-YY - 26-09-10 TIME=HH:MM - 16:27 )</p><p><b> N100 G21</b></p>&
86、lt;p> N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90</p><p> ( TOOL - 1 DIA. OFF. - 0 LEN. - 1 DIA. - 4. )</p><p> N104 T1 M6</p><p> N106 G0 G90 G54 X17.231 Y51.624 A0. S1000 M3</p>
87、<p> N108 G43 H1 Z20.</p><p> N110 G99 G81 Z-1. R20. F1000.</p><p> N112 X74.231 Y-5.376</p><p> N114 X17.231 Y-62.376</p><p> N116 X-39.769 Y-5.376</p>
88、<p> N118 X17.231 Y65.624</p><p> N120 X78.719 Y30.124</p><p> N122 Y-40.876</p><p> N124 X17.231 Y-76.376</p><p> N126 X-44.257 Y-40.876</p><p&g
89、t; N128 Y30.124</p><p><b> N130 G80</b></p><p><b> N132 M5</b></p><p> N134 G91 G28 Z0.</p><p> N136 G28 X0. Y0. A0.</p><p>&l
90、t;b> N138 M01</b></p><p> ( 7. DRILL TOOL - 2 DIA. OFF. - 0 LEN. - 2 DIA. - 7. )</p><p> N140 T2 M6</p><p> N142 G0 G90 G54 X17.231 Y65.624 A0. S1000 M3</p>
91、;<p> N144 G43 H2 Z20.</p><p> N146 G99 G81 Z-23. R20. F1000.</p><p> N148 X78.719 Y30.124</p><p> N150 Y-40.876</p><p> N152 X17.231 Y-76.376</p>&l
92、t;p> N154 X-44.257 Y-40.876</p><p> N156 Y30.124</p><p><b> N158 G80</b></p><p><b> N160 M5</b></p><p> N162 G91 G28 Z0.</p><
93、p> N164 G28 X0. Y0. A0.</p><p><b> N166 M01</b></p><p> ( TOOL - 3 DIA. OFF. - 0 LEN. - 3 DIA. - 4.2 )</p><p> N168 T3 M6</p><p> N170 G0 G90 G54
94、 X17.231 Y51.624 A0. S1000 M3</p><p> N172 G43 H3 Z20.</p><p> N174 G99 G81 Z-12. R20. F1000.</p><p> N176 X74.231 Y-5.376</p><p> N178 X17.231 Y-62.376</p>
95、<p> N180 X-39.769 Y-5.376</p><p><b> N182 G80</b></p><p><b> N184 M5</b></p><p> N186 G91 G28 Z0.</p><p> N188 G28 X0. Y0. A0.</p&
96、gt;<p><b> N190 M01</b></p><p> ( TOOL - 4 DIA. OFF. - 0 LEN. - 4 DIA. - 5. )</p><p> N192 T4 M6</p><p> N194 G0 G90 G54 X17.231 Y51.624 A0. S1000 M3</p
97、><p> N196 G43 H4 Z20.</p><p> N198 G99 G81 Z-10. R20. F1000.</p><p> N200 X74.231 Y-5.376</p><p> N202 X17.231 Y-62.376</p><p> N204 X-39.769 Y-5.376<
98、;/p><p><b> N206 G80</b></p><p><b> N208 M5</b></p><p> N210 G91 G28 Z0.</p><p> N212 G28 X0. Y0. A0.</p><p><b> N214 M30&l
99、t;/b></p><p><b> %)</b></p><p> 4、N60工序的編程</p><p><b> %</b></p><p><b> O0000</b></p><p> (PROGRAM NAME - _____
100、____2 )</p><p> (DATE=DD-MM-YY - 26-09-10 TIME=HH:MM - 16:18 )</p><p><b> N100 G21</b></p><p> N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90</p><p> ( TOOL - 1 DIA. O
101、FF. - 0 LEN. - 1 DIA. - 4. )</p><p> N104 T1 M6</p><p> N106 G0 G90 G54 X155.737 Y-5.376 A0. S1000 M3</p><p> N108 G43 H1 Z10.</p><p> N110 G99 G81 Z-1. R10. F100
102、0.</p><p> N112 X253.237 Y-61.667</p><p> N114 Y50.916</p><p><b> N116 G80</b></p><p><b> N118 M5</b></p><p> N120 G91 G28 Z0.
103、</p><p> N122 G28 X0. Y0. A0.</p><p><b> N124 M01</b></p><p> ( 7. DRILL TOOL - 2 DIA. OFF. - 0 LEN. - 2 DIA. - 7. )</p><p> N126 T2 M6</p>
104、<p> N128 G0 G90 G54 X155.737 Y-5.376 A0. S1000 M3</p><p> N130 G43 H2 Z10.</p><p> N132 G99 G81 Z-21. R10. F1000.</p><p> N134 X253.237 Y-61.667</p><p> N1
105、36 Y50.916</p><p><b> N138 G80</b></p><p><b> N140 M5</b></p><p> N142 G91 G28 Z0.</p><p> N144 G28 X0. Y0. A0.</p><p><b>
106、; N146 M30</b></p><p><b> %</b></p><p><b> 總 結</b></p><p> 本次課題貫穿本專業(yè)所學到的議論知識與實踐操作技術,從分析設計到計算、操作得到成品,同時本次選題提供了自主學習,自主選擇,自主完成的機會。畢業(yè)設計有實踐性,綜合性,探索性,應用性
107、等特點,本次選題的目的是數(shù)控專業(yè)教學體系中構成數(shù)控技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分,是運用數(shù)控機床實際操作的一次綜合練習。傳統(tǒng)的回轉體工件設計是應用系統(tǒng)方法分析和研究產(chǎn)品生產(chǎn)的問題和需求?,F(xiàn)代回轉體類的數(shù)控加工設計理論已經(jīng)不拘泥于系統(tǒng)論的理論基礎,開始強調(diào)產(chǎn)品尺寸精度,工藝嚴格性,從而更加有得于學生裝的數(shù)控編程及操作的創(chuàng)新精神和實踐能力。隨著畢業(yè)設計做完,也將意味我的大學生活即將結束,但在這段時間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙
108、的的日子里面,曾經(jīng)為解決技術上的問題,而去翻我所學專業(yè)的書籍。經(jīng)過這段時間我真正體會了很多,也感到了很多。</p><p> 在兩年的大學生活里,我覺得大多數(shù)人對本專業(yè)的認識還是不夠,在大二期末學院曾為我們組織了四個星期的實習,但由于當時所學知識涉及本專業(yè)知識不多,所看到的東西與本專業(yè)很難聯(lián)系起來,所以對本專業(yè)掌握并不是很理想.。為了更深入的理解并掌握大學的專業(yè)知識,加強專業(yè)技能。我選擇的畢業(yè)設計課程是:典型軸
109、類零件加工。通過次此的分析,需要對刀具的切削參數(shù)進行計算等方面的問題給予考慮,這些方面的知識都需要我們?nèi)土曇郧暗闹R,在對以前學的知識進行初步系統(tǒng)回顧之后,大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關聯(lián)的知識也能很好的理解。 這次畢業(yè)設計,給我最大的體會就是熟練操作技能來源我們對專業(yè)的熟練程度。比如,我們想加快編程程度,除了對各編程指令的熟練掌握之外,還需要你掌握零件工藝方面的知識,對于夾具的選擇,切削參數(shù)的設定我們必須十分清楚。在
110、上機操作時,我們只有練習各功能鍵的作用,在編程時才得心應手。因此,我總結出一個結論“理論是指導實踐的基礎,只有不斷在實踐中總結驗,并對先前的理論進行消化和創(chuàng)新,自己的水平會很快的提高”</p><p> 本畢業(yè)的選題、設計內(nèi)容、及設計的形成是在xx老師的悉心指導下完成的。在畢業(yè)論文的完成過程中傾注了老師大量的心血,因此,在論文完成之際,特向我尊敬的老師表示衷心的感謝。 設計期間,我非常感謝xx老師,在論
111、文的設計過程中,她教會了我許多加工實際操作方面的知識和加工工藝方面的知識。</p><p> 在我畢業(yè)設計的過程中,尚老師也給我講解了一些工藝上的問題和要注意的事項,讓我在做論文時思路更加清晰,在設計過程中我還得到了老師的認真指導,也非常感謝。</p><p> 通過此次設計使我掌握了科學研究的基本方法和思路,為今后的工作打下了基礎,在以后的日子我將會繼續(xù)保持這份做學問的態(tài)度和熱情.&
112、lt;/p><p><b> 致謝</b></p><p> 在此,我要向我的導師致以最衷心的感謝和深深的敬意。</p><p><b> 參考文獻</b></p><p> [1]劉建嵐 《機械制造工藝學》中國工業(yè)出版社.出版日期 2010-10-9</p><p>
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