喜歡這套資料就充值下載吧。。。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。。。下載后都有,,請(qǐng)放心下載,,文件全都包含在內(nèi),,【有疑問(wèn)咨詢QQ:414951605 或 1304139763】
序言
綜合模塊(機(jī)制工藝及夾具)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題,設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力,為今后的課程設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
這次課程設(shè)計(jì)中,我所選的零件是“手柄”,完成該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制及工藝裝備的設(shè)計(jì)。在加工時(shí),零件的配合部分需進(jìn)行精加工,保證其配合準(zhǔn)確,提高車床的綜合性能,又因?yàn)楸患庸ち慵慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,加工難度大,需進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)與裝配。
由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望老師多加指教。
一、 零件的分析及生產(chǎn)類型的確定
1、零件的生產(chǎn)類型
依設(shè)計(jì)題目知:Qn=5000件/年;
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率和廢品率可以取為=5%,=0.5%。由此可得,該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
查表可知其屬輕型零件,生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)。
二、 零件毛坯的設(shè)計(jì)
1、 選擇毛坯
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知,手柄屬中大批量生產(chǎn),零件形狀為全圓柱體,可選零件材料為45,毛坯制造選用鑄造毛坯,這樣毛坯與成品相似,加工方便,省工省料。為了提高生產(chǎn)率,鑄造方法選用砂型鑄造,且為機(jī)器造型。
2、 確定毛坯尺寸
適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra1.6m。Ra6.3m的表面,余量要適當(dāng)增大。
分析零件,各加工表面均為Ra1.6m,因此這些表面的毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上余量值即可。
圖2:根據(jù)零件尺寸計(jì)算的毛坯尺寸
三、 零件的加工工藝設(shè)計(jì)
1、 定位基準(zhǔn)的選擇
本零件是不規(guī)則多孔零件體,其右端面是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)),為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選右端面為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。
2、 零件表面加工方法的選擇
本零件有平面、內(nèi)孔、外圓柱面、螺紋等加工,材料為45。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求,參考本指南有關(guān)資料,其加工方法選擇如下:
(1) 、右端面
右端面為精基準(zhǔn)加工其它表面,表面粗糙度為Ra3.2,加工方法為先粗車后精車。
(2)、左端面
未注公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra6.3,由于毛坯上已經(jīng)鑄造出孔留出加工余量,所以選擇先擴(kuò)孔再鉸孔即可達(dá)到要求。
(3)
未注公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra3.2,只需用6mm麻花鉆直接在其位置鉆孔即可。
(4)、
公差等級(jí)為IT6,表面粗糙度為Ra1.6,加工方法可采用粗車——精車——精磨。
(5)、
這兩個(gè)孔用于聯(lián)接油管,用于輸通油液,密封性需要比較高。連結(jié)部分采用螺紋聯(lián)接。由于毛坯中這兩孔是鑄為實(shí)心,所以此部分的加工為先锪沉頭孔,然后在其位置鉆13孔,接著擴(kuò)孔到14深13mm。
3、 擬訂工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使其零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)中已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具,除此之外,應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
濾油器體加工包括各圓柱面、孔及端面的加工。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則,該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行。
工序ⅰ 機(jī)器砂型鑄造毛坯;
工序ⅱ 檢驗(yàn),清砂;
工序ⅲ 熱處理;
工序ⅳ 粗車外圓;
工序ⅴ 粗車左端面;
工序ⅵ 粗車右端面;
工序ⅶ 擴(kuò)6孔;
工序ⅷ 擴(kuò)2-4孔;
工序ⅸ 擴(kuò)10孔;
工序ⅹ 精車外圓。
工序ⅹⅰ 锪平26;
工序ⅹⅱ 精車內(nèi)孔10;
工序ⅹⅲ 精車內(nèi)孔13;
工序ⅹⅳ 銳邊倒角。
工序ⅹⅴ 檢驗(yàn)。
4、工藝方案的比較與分析
四、 是分散工序,工藝安排合理,能滿足用通用機(jī)床加工并達(dá)到精度的要求,除了選擇萬(wàn)能性通用機(jī)床加工外,還要設(shè)計(jì)一些專用夾具,提高加工要求和質(zhì)量工序設(shè)計(jì)
1、 選擇加工設(shè)備與工藝裝備
(1)、選擇機(jī)床
根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。
① 工序ⅰ、ⅱ、ⅲ
屬于備坯階段,不屬于切削加工,由專門的 車間負(fù)責(zé)。
② 工序ⅸ
粗車左端面,選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大,精度要求不是很高,根據(jù)工廠內(nèi)的現(xiàn)有設(shè)備一般最常用CA6140型臥式車床加工。
③ 工序ⅴ
先锪30內(nèi)孔面,再擴(kuò)38內(nèi)孔,精度要求不高,選用立式鉆床進(jìn)行加工。
④ 工序ⅵ
粗車48外圓柱面,在切退刀槽。加工中需要換刀具,刀架最好是換位的,所以選擇CA6140最經(jīng)濟(jì)。
⑤ 工序ⅶ
鉸38內(nèi)孔,內(nèi)孔倒角,選鉆床進(jìn)行加工。
⑥ 工序ⅷ
精車48外圓,選用CA6140進(jìn)行加工。
⑦ 工序ⅸ
鉆3-9通孔,由于是通孔,刀具進(jìn)給深度可以不嚴(yán)格控制,在其位置鉆通孔即可。選用立式加工中心,只要在專用夾具上設(shè)計(jì)好對(duì)刀塊,然后執(zhí)行程序就可以加工出3個(gè)9通孔了。
⑧ 工序x
磨左端面,表面粗糙度Ra1.6mm,沒(méi)有要求與中心線的垂直度,所以選用普通的端面磨床即可加工達(dá)到要求。
⑨ 工序ⅹⅰ、ⅹⅱ
加工進(jìn)(出)油口孔,選用搖臂鉆床進(jìn)行加工。
⑩ 工序ⅹⅳ
精磨48外圓,公差等級(jí)為IT6,表面粗糙度為Ra1.6mm,精度要求比較高,所以這里選用外圓磨床進(jìn)行加工。
(2)、選擇夾具
工序ⅳ 選用三爪自定心卡盤。
工序ⅴ、ⅵ、ⅶ、ⅷ、ⅸ、ⅹ、ⅹⅰ、ⅹⅱ、ⅹⅳ 都選用專用夾具。
(3)選擇刀具
根據(jù)不同的工序選擇刀具。
①在車床上加工的工序
一般選用硬質(zhì)合金車刀。切刀槽宜選用高速鋼。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀架。
②在鉆床上機(jī)加工的工序
麻花鉆,锪頭鉆,倒孔鉆等。
(3) 選擇量具
① 加工部分的量具
工序ⅳ 卡尺;
工序ⅴ 卡尺;
工序ⅵ 卡尺;
工序ⅶ 卡尺;
工序ⅷ 卡尺;
工序ⅸ 卡尺;
工序ⅹ 卡尺; ;
工序ⅹⅰ 卡尺,螺紋塞規(guī);
工序ⅹⅱ 卡尺,螺紋塞規(guī);
工序ⅹⅳ 千分尺。
② 檢驗(yàn)部分的量具
檢查內(nèi)容 測(cè)量工具
砂眼、清砂是否干凈、裂縫 觀察表面及磁力探傷;
軸向尺寸 卡尺;
外圓徑向尺寸 外徑千分尺;
角度 角度卡尺;
孔內(nèi)徑 內(nèi)徑千分尺;
檢查粗糙度 專用儀器;
檢查配合表面精度 專用儀器。
確定工序尺寸
根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線,采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量,中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定,上下偏差按入體原則標(biāo)注,確定各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:
“手柄”零件材料為45,毛坯的重量約為1.1千克。生產(chǎn)類型為中批或大批,采用機(jī)械砂型鑄造毛坯。
(1)、確定圓柱面的工序尺寸
①38,30,11,3-9由于無(wú)特殊加工精度等,在滿足其表面粗糙度的條件下直接鉆孔或擴(kuò)孔來(lái)完成。
②外圓柱面46h6和46:
46粗糙度為Ra6.3,精度等級(jí)為IT14,考慮其長(zhǎng)度為14mm,因?yàn)樯靶丸T造等級(jí)為IT14左右,能滿足加工需求,因此直接鑄造成型。
48h6所需精度要求高,需進(jìn)行粗車—精車—精磨。精車此時(shí)直徑余量為0.9mm,精磨此時(shí)直徑余量為0.1mm, 剩下的粗車時(shí)直徑余量為52.4-48-0.9=3.4mm,能滿足加工要求,考慮48h6長(zhǎng)度為40,精度等級(jí)為14,由鑄造直接完成。48h6的外圓柱面的加工余量表如下。
表3:48h6外圓柱面的加工工序尺寸(單位:mm)
工序名稱
工序雙邊余量
工序公差
工序基本尺寸
工序尺寸及公差
精磨
0.1
IT6(0-0.016)
48
精車
0.9
IT7(0-0.025)
48.1
粗車
3.4
IT11(0-0.160)
49
毛坯
F(0-3.6)
52.4
(2)確定軸向工序尺寸
如圖4所示,圖中尺寸均未標(biāo)注公差,均按毛坯公差等級(jí)確定為IT14.
圖4:工序軸向尺寸
L2工序尺寸按L1的工序尺寸確定。粗車余量為2.8mm,工序尺寸為102.5mm,粗糙度精度為Ra6.3;精磨端面余量為0.5mm,工序尺寸為102mm,粗糙度為Ra1.6。
L3和L4由鑄造直接完成,L3=40mm,L4=14mm。
L6由锪30孔工序一次加工 ,L6=70mm。
L5由第一次擴(kuò)38孔完成,L5=65mm。
五、 夾具的設(shè)計(jì)
本夾具是工序XI的專用夾具,所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如附圖3所示,夾具體零件圖如附圖4所示。有關(guān)說(shuō)明如下:
1、工件的定位
(1)、定位方案
本工序加工要求保證的位置精度主要是11中心線與26沉頭孔平面的交點(diǎn)F到A面的尺寸94IT14;即。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則,應(yīng)選端面A為主要定位基準(zhǔn)。該工序鉆斜孔時(shí)受力不大,但受力不平衡,所以要實(shí)現(xiàn)完全定位,在此可以用“一面兩孔”定位原則,已知端面A為主要定位基準(zhǔn),然
圖6:工件的定位與夾緊
后可以再選38孔和下面的9孔作為定位孔。端面A可以限制3個(gè)自由度,38孔與定位銷配合可以限制2個(gè)自由度,9孔與定位銷配合可限制1個(gè)自由度,即實(shí)現(xiàn)完全定位。
(2) 計(jì)算定位銷尺寸
(a) (b)
圖7:定位銷
38孔選用圓柱銷定位,9孔選用菱形銷定位。下面只計(jì)算定位銷的配合尺寸,其余尺寸按標(biāo)準(zhǔn)查表。
①、確定兩銷中心距
按IT14查表,得9孔的公差為0.36mm,38孔的公差為0.62mm。取孔的中心偏差等于孔的公差的1/5,則9孔的中心偏差為,38孔的中心偏差為。那么兩孔中心距偏差為。兩孔偏差較大,那么兩銷中心距的偏差為。
②、確定圓柱定位銷直徑尺寸
取
③、確定菱形銷寬度b和B值
如圖7(b)所示的菱形銷。查表可得
b=4mm , B=7mm
④計(jì)算菱形銷的直徑尺寸
取偏差為g6,查表得mm
上述式中的:
——削邊銷與孔配合的最小間隙,單位為mm;
b——削邊銷的寬度,單位為;
——分別為工件上兩孔中心距公差和夾具上兩銷中心距公差,單位為mm;
——工件上削邊銷定位孔直徑,單位為mm;
——削邊銷直徑尺寸,單位為mm。
2、 夾緊裝置
入圖8所示,這是專門設(shè)計(jì)的夾緊元件。參見(jiàn)夾具裝配圖,把夾緊元件套入零件的外圓柱面,然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將套筒的兩翼卡入夾具體的契形口中,契形口是按一定角度設(shè)計(jì)的,可讓兩翼受力時(shí)產(chǎn)生摩擦力而自鎖,達(dá)到夾緊作用。
圖8:契形雙翼套筒
3、 定位誤差分析
如圖6所示。
所加工的是11斜孔,本工序加工要求保證的位置精度主要是11孔中心線與沉頭孔平面的交點(diǎn)到左端面A的尺寸。
由于左端面A是主要定位基準(zhǔn),那么定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合;
由于定位副制造誤差引起的定位誤差是受兩定位銷影響的;在左端面A平面方向移動(dòng)的定位誤差由38圓柱銷確定,由于圓柱銷與38孔為過(guò)盈配合,所以。繞端面A的垂直線旋轉(zhuǎn)方向的定位誤差由9菱形銷確定,9孔的尺寸為,菱形銷為mm,那么。由上述得,由三角函數(shù)關(guān)系換算成尺寸方向得。那么,該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差087mm的1/3 (),該定位方案可行。
4、 對(duì)刀裝置
如裝配圖所示,由專用夾具的定位與夾緊,11變?yōu)樨Q直孔,只要讓鉆頭豎直進(jìn)給加工就可以了。
由于零件是斜著安裝到夾具上的,為了方便裝卸工件,把鉆模板設(shè)計(jì)成鉸鏈翻開(kāi)式的。
已知生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn),而且鉆好11孔后好要進(jìn)行擴(kuò)孔與攻絲,就需要更換刀具,所以選用快換鉆套比較合適。
5、 夾具體
工件的定位是由夾具體的斜面和兩個(gè)可換定位銷連接起來(lái)的。然后通過(guò)雙翼套筒卡在夾具體的契形口里實(shí)現(xiàn)夾緊。通過(guò)鉆模板連接套筒和夾具體,實(shí)現(xiàn)對(duì)刀。這樣該夾具便有機(jī)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)了定位、夾緊、對(duì)刀等功能。
6、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。
自鎖實(shí)現(xiàn)的,而鉆模板用鉸鏈翻開(kāi)式,解決了空間問(wèn)題,使工件裝卸變得方便。
本夾具更換鉆套后,又可以進(jìn)行16擴(kuò)孔和M18X1.5mm攻絲的工位。
六、 設(shè)計(jì)小結(jié)
這是我大學(xué)期間,在學(xué)完全部課程和生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的又一次實(shí)踐性學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)了3個(gè)星期努力,我終于完成了任務(wù)。
在這次課程設(shè)計(jì)中,使我懂得了運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí),把理論融入到實(shí)踐中。以前在課本中不明白的很多問(wèn)題,也得到了徹底的解決。
這次課程設(shè)計(jì)主要是根據(jù)要求設(shè)計(jì)工藝和某道工序的專用夾具。設(shè)計(jì)工藝與設(shè)計(jì)夾具,我都是第一次實(shí)踐,經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo),我都順利完成了。
在課程設(shè)計(jì)中,我懂得了解決問(wèn)題并不是只有一種方法的道理,要實(shí)事求是,要以花錢少辦好事為原則,這樣才能成為一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員。
在此,感謝學(xué)校和各位老師給了我這個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),我將會(huì)更努力地完成我的學(xué)業(yè),為校爭(zhēng)光!
2008年12月18日
七、 參考文獻(xiàn)
〈〈機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南〉〉
主編:宗凱 化學(xué)工業(yè)出版社
〈〈機(jī)械制造工藝學(xué)〉〉
主編:陳明 機(jī)械工業(yè)出版社
〈〈機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程〉〉
主編:鄒青 機(jī)械工業(yè)出版社
〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉
主編:吳宗澤、羅圣國(guó) 高等教育出版社
15