
機械制造技術課程設計-調速杠桿零件加工工藝及銑左右兩端面夾具設計【全套圖紙】
33頁機械制造技術基礎課程設計說明書設計題目:調速杠桿零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備全套圖紙,加153893706設 計 者:班級學號:指導教師: 20**年7月5日 機械制造技術基礎課程設計任務書題目:調速杠桿零件的機械加工工藝規(guī)程及相關工序的專用夾具內容:1.被加工零件零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.機械加工工藝過程綜合卡片 1張 (機械加工工序卡片 1套) 4.夾具設計裝配圖 1張 5.主要零件圖 1張 6.課程設計說明書 1份原始資料:零件圖樣,Q=4000臺/年,n=1件/臺,每日一班班 級 學 號: 學 生: 指 導 老 師: 系(教研室) 主任: 20**年7月05日目 錄一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定………………1二、選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設計毛坯圖…………3三、選擇加工方法,制定工藝路線……………………6四、工序設計……………………………………………8五、確定切削用量及基本時間…………………………12六 夾具設計……………………………………………25七、總結……………………………………………26八、參考文獻……………………………………………26序言機械制造技術基礎課程設計是在學完了機械制造技術基礎和大部分專業(yè)課,并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。
這次設計使我們能綜和運用機械制造技術基礎中的基本理論,并結合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識,獨立的分析和解決了零件機械制造工藝問題,設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備,提高了結構設計能力,為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎由于能力所限,經(jīng)驗不足,設計中還有很多不足之處,希望各位老師多加指教一. 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型確定1. 零件的作用 題目所給的零件是調速杠桿,主要作用是用于連接調速器,對側面加工要求低,對下孔的的加工精度要求比較高,尤其是φ12mm的孔有粗糙度的要求高,加工有困難 圖1-1.1 圖1-1.1為零件實體圖2.零件工藝分析通過對該零件的重新繪制,知道原圖樣的視圖基本正確,完整尺寸,公差及技術要求齊全但下表面的精度較高要進行精銑才能達到粗糙度要求 該零件屬于桿類零件,它的側面都是直接鍛造出來的,在加工時很方便,但要同時保證孔的平行度和垂直度比較困難,但毛坯基本確定位置,所以簡單了許多3.零件的生產(chǎn)類型依設計題目知:Q=4000臺/年,n=1件/臺;結合生產(chǎn)實際,備品率α和廢品率β分別取10%和1%代入公式N=Qn(1+α)(1+β)得該零件生產(chǎn)綱領 N=40001(1+10%)(1+1%)=4444件/年零件質量為0.25kg,查表2-1得其屬輕型零件,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。
二. 選擇毛坯及熱處理、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖1. 選擇毛坯該零件的材料為30鋼,考慮到零件的強度要求較高、形狀比較簡單,因此應該采用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠由于零件年產(chǎn)量為4444件,屬批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用模鍛成型這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應該的2.確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差參見《機械制造技術基礎課程設計指南》(崇凱 主編,李楠 副主編2010版)第五章第一節(jié),鋼質模鍛件的公差及機械加工余量按GB/T 12362-2003確定要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量,應先確定如下各項因素鍛件公差等級 由該零件的功用和技術要求,確定其鍛件公差等級為普通級鍛件質量 根據(jù)零件成品質量,估算為鍛件形狀復雜系數(shù) 該鍛件為非圓形鍛件,長,寬,假設最大厚度,則由公式(5-5)由于0.204介于0.16和0.32之間,故該零件的形狀復雜系數(shù)屬于級鍛件材質系數(shù) 由于該零件材料為30鋼,是碳的質量分數(shù)小于的碳素鋼,故該鍛件的材質系數(shù)屬于級零件的表面粗糙度 由于該零件圖可知,該零件各加工表面為3.確定機械加工余量 根據(jù)鍛件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查表5-9,由此查得單邊余量在厚度方向為1.5~2.0mm,水平方向亦為1.5~2.0mm,即鍛件的各個加工余量均為1.5~2.0mm。
4.確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度分析本零件,各加工表面的粗糙度為,因此各加工表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可孔、、、由于孔較小,不鍛出,均由加工得到綜上所述,確定毛坯尺寸見表1-1表1-1 調速杠桿毛坯(鍛件)尺寸零件尺寸單面加工余量緞件尺寸5.確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質量、材質系數(shù)、形狀復雜系數(shù)從表5-7中查得本零件毛坯尺寸允許偏差見表1-2表1-2 調速杠桿毛坯(鍛件)尺寸允許偏差鍛件尺寸偏差根據(jù)表5-76.設計毛坯圖 確定圓角半徑 鍛件的外圓角半徑按表格5-12確定本鍛件的各個部分為>1,故均按表中第一行中的數(shù)值為簡化起見,本鍛件圓角取相同數(shù)值,結果為考慮到加工余量只有2,故取以保證各表面的加工余量確定模鍛斜度 本鍛件 由于上下模膛相等,根據(jù)計算,查表5-11,外模斜度,考慮到零件的結構較小,加工余量等取確定分模位置 由于毛坯是杠類零件,應采取沿杠長方向分模,這樣可以使材料利用率得到提高為了便于起模及便于發(fā)現(xiàn)模鍛過程中的錯移,選擇沿杠長方向上下對稱面為分模面,分模線為不對稱彎曲線,屬于不對稱彎曲分模范線確定毛坯的熱處理方式 鋼質杠桿毛坯經(jīng)緞造后應安排正火,以消除殘余的鍛造應力,并使不均勻的金相組織通過重新結晶而得到細化、均勻的組織,從而改善加工性。
圖1-2為毛坯圖三.選擇加工方法,制定工藝路線1.定位基準的選擇本零件是帶孔的杠桿,孔是其設計基準(亦是裝配基準和測量基準),為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差,應選孔為定位基準,即遵循“基準重合”的原則具體而言,即選孔作為精基準,及杠桿一端面作為精基準分析零件可知,孔作為精基準應先加工,應選外圓及一端面作為粗基準2.零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有端面、內孔杠桿兩側面等,材料為30鋼以公差等級和表面粗糙度要求,參考本指南有關資料,其加工方法選擇如下兩端面,公差等級為IT12,表面粗糙度為根據(jù)表5-16選擇粗車即可 內孔 公差等級為IT7表面粗糙度為,孔徑<15~20mm根據(jù)表5-15選擇 鉆-粗鉸-精鉸內孔 未標注公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級為IT14,表面粗糙度為根據(jù)表5-15選擇 粗鏜即可杠桿兩側面表面粗糙度,尺寸為,公差等級為IT9級,根據(jù)表5-16選擇 粗銑-精銑20槽和凸塊 表面粗糙度為根據(jù)表5-6選擇 粗銑即可內孔,公差等級IT9,表面粗糙度查表5-30得其平行度和垂直度公差等級為IT10~11,根據(jù)表5-15和表5-24選擇 鉆-鉸即可。
3.制定工藝路線 按照先加工基準面再以先粗后精的原則,該零件的加工可以按下述工藝路線進行工序Ⅰ:以處外圓及右端面定位粗車左端面、倒角;再以左面為基準加工右端面、倒角工序Ⅱ:以外圓為基準鉆-粗鉸-精鉸孔,粗鏜孔、倒角工序Ⅲ:以杠桿左表面為基準粗銑-精銑長桿右表面,再以右表面為基準粗銑-精銑左表面(互為基準)工序Ⅳ:以杠桿左表面和軸線為基準鉆-鉸、內孔、倒角工序Ⅴ:以外圓及左端面為基準粗銑槽20、粗銑凸臺表面工序Ⅵ:鉗工去毛刺工序Ⅶ:終檢四.工序設計1.選擇加工設備與工藝裝備(1)選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床工序Ⅰ是粗車工序工步不多,成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率,故選用臥式車床就能滿足要求本零件外圓長度精度要求不高,選用最常用的CA6140型臥式車床(表5-55)工序Ⅱ是鉆-粗鉸-精鉸、粗鏜、倒角,為了加工方便,結合零件外形,選擇CA6140型臥式車床工序Ⅲ銑側面從加工的要求及尺寸的大小考慮,選擇X51型立式銑床較合適(表5-71)工序Ⅳ鉆孔從加工要求來看,選擇Z550型立式鉆床比較合適(表5-64)工序Ⅴ銑槽和凸臺根據(jù)加工要求和尺寸,選擇X51型立式銑床表5-71)(2)選擇夾具本零件除鉆-鉸、內孔以及杠桿左右表面需要專用夾具外,其他各工序使用通用夾具即可。
車床使用三角自定心卡盤3)選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具車床一般選擇硬質合金車刀和鏜刀加工鋼制零件采用YT類硬質合金,粗加工選擇YT5鉆刀選擇相應大小的鉆刀即可銑刀選擇鑲齒盤銑刀即可(表2-17)4)選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn),一般情況下盡量采用通用量具根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀的特點,參考本書有關資料,選擇如下厚度采用測量讀數(shù)值為0.01mm的千分尺、槽和凸塊的測量采用讀數(shù)值為0.02的游標卡尺進行測量孔徑采用5~30mm的內徑千分尺即可(機械制造技術基礎課程設計 主編 尹成湖 P161 表4.46)2.確定工序尺寸(1)確定圓長度尺寸 零件尺寸,鍛件尺寸,(2)確定孔的尺寸①工序Ⅱ:鉆,擴,粗鉸,精鉸,12孔工序名稱工序間余量工序間工序間尺寸工序間經(jīng)濟精度表面粗糙度尺寸、公差表面粗糙度精鉸0.05H73.212Ra3.2粗鉸0.1H86.311.95Φ11.95Ra6.3鉆孔11.85H1212.511.85Φ11.85Ra12.5鍛造0②工序Ⅳ: 鉆,鉸,倒角6的孔工序名稱工序間余量工序間工序間尺寸工序間經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度尺寸、公差表面粗糙度粗鉸0.2H96.366.3鉆孔5.8H1212.512.5鍛造0③工序Ⅳ: 鉆,鉸,倒角8的孔工序名稱工序間余量工序間工序間尺寸工序間經(jīng)濟精度表面粗糙度尺寸、公差表面粗糙度粗鉸0.2H1012.58812.5鉆孔7.8H1212.57.87.825鍛造0(2)確定軸向工序尺寸①確定工序一尺寸 由工序1加工方法得A1= A2=由題可知A2為封閉環(huán)又因為:封閉環(huán)基本尺寸: 上偏差: 下偏差: 則 粗加工按尺寸鏈進行。