喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,圖紙均為高清圖可自行編輯,,有疑問咨詢QQ:3278627871
機(jī)械制造
課程設(shè)計(jì)(論文)
題 目:角板的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
目 錄
目 錄 2
1.序 言 3
2 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 3
3 審查零件圖樣的工藝性 3
4 選擇毛坯 5
5 工藝過程的設(shè)計(jì) 5
5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5
5.2 零件表面加工方法的選擇 6
5.3 制訂工藝路線 6
6 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 7
7 工序設(shè)計(jì) 8
7.1 選擇機(jī)床 8
7.2 夾具選擇 8
7.3 選擇刀具 8
7.4 確定工序尺寸 8
8 確定切削用量及基本工時(shí) 9
9 專用夾具設(shè)計(jì) 16
9.1 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 16
9.2 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 18
參考文獻(xiàn) 19
角板的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具
1.序 言
角板的加工工藝規(guī)程是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
2 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型
課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為一個(gè)角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺(tái),其設(shè)備品率為10%,機(jī)械加工廢品率為1%,現(xiàn)制訂該角板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。
件/年
角板零件的年產(chǎn)量為5550件,可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。
3 審查零件圖樣的工藝性
角板零件圖樣的視圖正確、完整,尺寸、公差及技術(shù)要求齊全?;鶞?zhǔn)孔要求較高,可以通過粗鏜、半精鏜、精鏜進(jìn)行加工;本零件各表面要求的加工精度低,加工并不困難;角板上的4個(gè)溝槽加工精度不高,可以直接用立銑刀銑出;角板凸臺(tái)的螺紋孔,需經(jīng)過鉆底孔,再攻絲。角板加工表面和有一定的位置要求,主要是上表面與軸線的平行度為0.06。
經(jīng)過以上的分析,我們可以先選定粗基準(zhǔn),加工精基準(zhǔn)所在的加工表面,然后借助夾具對(duì)其他表面進(jìn)行加工,從而保證相應(yīng)的位置精度。
角板(鑄件)圖
角板加工圖
4 選擇毛坯
角板有HT250鑄造,輪廓尺寸不大,形狀也不復(fù)雜,又屬成批生產(chǎn),故毛坯可以采用鑄造成型。零件的形狀不復(fù)雜,因而毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近,用砂型鑄造,上下分模鑄造出來。毛坯的尺寸通過確定加工余量后決定。
5 工藝過程的設(shè)計(jì)
5.1 定位基準(zhǔn)的選擇
本零件是帶孔的角板,孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工,其他均需要加工,選定角板外圓端面為粗基準(zhǔn),加工孔,此后選用孔為精基準(zhǔn),加工其余的表面以及銑槽。
5.2 零件表面加工方法的選擇
本零件的的加工面有內(nèi)孔、上表面、槽及螺紋孔等,材料為HT250。參閱手冊(cè),其加工方法選擇如下:
(1)的內(nèi)孔,表面的粗糙度為,公差等級(jí)為IT7,需要粗鏜、半精鏜、精鏜。
(2)角板端面的粗糙度為,只需要粗銑即可達(dá)到要求。
(3)角板上表面的粗糙度為,公差等級(jí)為IT10,需要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達(dá)到要求。
(4)角板上的槽的內(nèi)表面的粗糙度為,公差等級(jí)為IT10,需要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達(dá)到要求。
(5)凸臺(tái)粗糙度為,只需要粗銑即可達(dá)到要求。
(6)螺紋孔需要經(jīng)過鉆孔、攻絲。
5.3 制訂工藝路線
銑削加工在排列加工工序時(shí),一般遵循基準(zhǔn)先行、先主后次、先粗后細(xì)、先面后孔的原則,因而角板的加工工藝路線先加工角板端面,再加工孔,最后加工角板的上表面。按照上述的原則以及工序集中的特點(diǎn),角板的加工可按下述工藝路線進(jìn)行:
010:以處外圓及上端面定位,粗銑外圓的另外一個(gè)端面,粗鏜孔。
020:以外圓及粗銑后的端面定位,粗銑另外一個(gè)端面,半精鏜孔。
030:以外圓及端面定位,精鏜孔。
040:以的孔及端面定位,粗銑角板的一個(gè)表面。
050:以的孔及端面定位,粗銑角板的另一表面以及凸臺(tái)。
060:以的孔及端面定位,半精銑角板的一表面。
070:以的孔及端面定位,半精銑角板的另一表面。
080:以的孔及端面定位,粗銑角板的一表面的槽。
090:以的孔及端面定位,粗銑角板的另一表面的槽。
100:以的孔及端面定位,半精銑銑角板的一表面的槽。
110:以的孔及端面定位,半精銑銑角板的另一表面的槽。
120:以外圓端面定位,鉆底孔。
130:以外圓端面定位,攻絲。
140:鉗工去毛刺。
150:終檢。
6 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸
角板毛坯尺寸數(shù)據(jù)表
零件尺寸
單面加工余量
鑄件尺寸
28
10
2.5
3
3
31
13
60
3及2.5
65.5
角板毛坯尺寸允許公差數(shù)據(jù)表
鑄件尺寸
公差
1.8
31
13
65.5
1.8
1.6
2.2
7 工序設(shè)計(jì)
7.1 選擇機(jī)床
(1)工序010、020、040、050、080、090是粗銑,060、070、100、110是半精銑。各工序額工步數(shù)不多,成批生不要求很高的生產(chǎn)率,選用臥式銑床就能滿足要求。本零件的外形輪廓不大,精度要求不是很高,選用X61W即可滿足要求。
(2)工序030是精鏜,表面粗造的,加工精度要求高,選用T740K即可滿足要求。
(3)工序120是鉆孔后攻絲,可選用Z525型立式鉆床。
7.2 夾具選擇
本零件角板出銑角板表面及銑槽需要專用的夾具外,其他的用通用夾具即可。鏜孔和銑端面選用三爪自定心卡盤,鉆孔和攻絲選用短銷固定即可。
7.3 選擇刀具
(1)銑削角板表面、端面和凸臺(tái)時(shí),選用高速鋼鑲齒圓柱銑刀,直徑。
(2)銑削槽時(shí),選用直柄鍵槽銑刀,直徑。
(3)鉆孔時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑。
7.4 確定工序尺寸
(1)的工序尺寸及公差
用查表確定各道工序的加工余量及毛坯余量總余量如下:精鏜加工余量0.5mm;半精鏜加工余量1.0mm;粗鏜加工余量3.5mm,則毛坯的總余量為5mm。
各工序的尺寸的基本尺寸如下:半精鏜尺寸;粗鏜尺寸;毛坯的尺寸。
工序尺寸的公差及其偏差:精鏜前的半精鏜取IT11級(jí),得;粗鏜取IT12級(jí),得;毛坯公差取。
工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注:精鏜 ;半精鏜 ;
粗鏜 ;毛坯 。
(2)確定各加工表面的工序加工余量
工序
加工表面
總加工余量
工序加工余量
010
020
040
050
060
070
080
090
100
下端面
上端面
角板表面
角板表面
角板表面
角板表面
槽
槽
槽
5.5
5.5
3
3
3
3
10
10
10
2.5
3
2
2
1
1
10
10
10
110
槽
10
10
8 確定切削用量及基本工時(shí)
工序一:鑄造
工序二:時(shí)效處理
工序三:銑寬60mm2端面,60mm2端面粗糙度要求為12.5.一次粗銑加工即可滿足要求,我們選用X51立式銑床,高速鋼端銑刀加工
工步一:銑60mm上端面,
1. 選擇刀具
刀具選取高速鋼端銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿?
2) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)=750r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
.
工步二銑60mm下端面的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算如上在此不再累述:
工序四:鉆,擴(kuò),絞Φ40孔
工步一鉆孔至φ39
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7,當(dāng)鋼的,時(shí),。由于本零件在加工Φ31孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書,現(xiàn)取
切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書,取,故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:擴(kuò)孔
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至,根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定,擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說明書,選取
則主軸轉(zhuǎn)速為,并按車床說明書取,實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步3:鉸孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25,,,得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2,按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速,取,,實(shí)際切削速度。
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序五:銑2個(gè)74x60mm端面,60mm2端面粗糙度要求為6.3一次粗銑加工即可滿足要求,我們選用X51立式銑床,高速鋼端銑刀加工
工步一:銑74x60上端面,
1. 選擇刀具
刀具選取高速鋼端銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
4) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿?
5) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)=750r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
6) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
.
工步二:銑74x60右端面的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算如上,在此不再累述
工序六:銑長(zhǎng)為12的R4的半圓槽
選擇刀具
刀具選取高速鋼三面刃銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
7) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,故可在一次走刀?nèi)銑完,則
8) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=1450
當(dāng)=1450r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
9) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
銑削其余機(jī)床的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算,如上在此不再累述。
工序VII:Φ15端面. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
10) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完,則
11) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450
當(dāng)=1450r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
12) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序VIII:鉆M8螺紋孔的切削用量及基本工時(shí)的確定:
選用Z525立式鉆床,選用d=Φ6.8的麻花鉆,M8的機(jī)用絲錐
選用高速鋼錐柄麻花鉆(《工藝》表3.1-6)
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2-16查得
(《切削》表2.15)
按機(jī)床選取
基本工時(shí): min
⑵攻螺紋M8mm:
選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距,即
按機(jī)床選取
基本工時(shí):
9 專用夾具設(shè)計(jì)
由于大批量加工,為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)銑床專用夾具。由于對(duì)加工精度要求不是很高,所以在本道工序加工時(shí),主要考慮如何降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
本夾具是鏜40孔夾具設(shè)計(jì)
9.1 鏜孔夾具設(shè)計(jì)
9.1.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來鏜40孔為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
9.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知:鏜40孔線與底平面有平行度公差要求,在對(duì)孔進(jìn)行加工前,底平面進(jìn)行了粗銑加工。因此,選底平面為定位精基準(zhǔn)(設(shè)計(jì)基準(zhǔn))來滿足平行度公差要求。
鏜40孔間有位置公差,選擇左側(cè)面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鏜模,從而滿足孔軸線間的位置公差要求。采用V形塊定心平面定位的方式,保證平面加工的技術(shù)要求。同時(shí),應(yīng)加一側(cè)面工件定位用底平面和兩個(gè)側(cè)面來限制六個(gè)自由度。
9.1.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)
刀具的幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得:
圓周切削分力公式: 式(2.13)
式中
式(2.14)
查表得: 取
由表可得參數(shù):
即:
同理:徑向切削分力公式 : 式(2.15)
式中參數(shù):
即:
軸向切削分力公式 : 式(2.16)
式中參數(shù):
即:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:
式(2.4)
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式(2.5)
式中:為各種因素的安全系數(shù),見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得:
所以 式(2.6)
式(2.7)
式(2.8)
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:
式(2.9)
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得:
其中:
螺旋夾緊力:
易得:
經(jīng)過比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力,因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
9.1.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以平面定位V形塊定心,為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
式(2.10)
由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得:
⑴、平面定位V形塊定心的定位誤差 :
⑵、夾緊誤差 : 式(2.11)
其中接觸變形位移值:
式(2.12)
⑶、磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷、夾具相對(duì)刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
9.2 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小,工件材料易切削,切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,支承釘和V形塊采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。
參考文獻(xiàn)
[1] 李 洪.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M] .北京出版社,1996.1.
[2] 陳宏鈞.實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M] .機(jī)械工業(yè)出版社,2005.1.
[3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì).金屬切削手冊(cè)[M].上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2002.
[4] 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[5] 徐鴻本.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] .遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2003.10.
[6] 都克勤.機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M] .貴州人民出版社,1983.4.
[7] 胡建新.機(jī)床夾具[M] .中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2001.5.
[8] 馮 道.機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)[M] .安徽文化音像出版社,2003.
[9] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[10] 馬賢智.機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994.12.
[11] 劉文劍.夾具工程師手冊(cè)[M].黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1987.
[12] 王光斗.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2002.8
致謝詞
非常感謝XXX老師對(duì)我機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo),他給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。在此我向她們表示我誠摯的謝意。同時(shí),感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助,是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí),教會(huì)了我如何學(xué)習(xí),教會(huì)了我如何做人。正是由于他們,我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步,在此向他們表示我由衷的謝意,并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才,桃李滿天下!
通過這一階段的努力,我的課程設(shè)計(jì)終于完成了,經(jīng)過這一段時(shí)間,我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺,這除了自身的努力外,與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。
從接觸這次課程設(shè)計(jì)論文的題目到完成,我對(duì)自己大學(xué)幾年的知識(shí)進(jìn)行了重新的學(xué)習(xí)與鞏固,使自己的專業(yè)知識(shí)更加牢固可靠,從而也更加明確了自己的努力方向,找到了自身的不足,在以后的學(xué)習(xí)和工作中,我會(huì)更加努力。
20