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1、工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)
題 目:編制制動(dòng)器擺桿零件的工藝規(guī)程與其中車工
序的機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)
班 級(jí):車輛113班
姓 名:李果
學(xué) 號(hào): 10103130311
指導(dǎo)教師:曹付義張靜云
完成日期: 2015-3-21
摘要
本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是制動(dòng)器擺桿,主要分析零件的加工工藝性,并對(duì)其工 藝性進(jìn)行分析規(guī)劃,盡而做出相應(yīng)工藝過(guò)程卡,然后再設(shè)計(jì)車削加工的專用 夾具,并分析此工序的計(jì)算工時(shí)和所選刀具等,然后再對(duì)夾具設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行 總結(jié)歸納。
關(guān)鍵詞:制動(dòng)器擺桿;專用夾具;加工工藝性
目錄
第一章零件的分析 3
第二章工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3
2.1、 確定毛坯的的制造形式 3
2.
2、2、 制訂工藝路線 4
2.3、 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
2.4、 確定切削用量及基本工時(shí) 6
第三章專用夾具的設(shè)計(jì) 7
3.1問(wèn)題提出 7
3.2定位基準(zhǔn)的選擇 7
3.3定位元件的設(shè)計(jì) 7
3.5定位誤差分析 9
3.6夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說(shuō)明 9
總結(jié) 11
致謝 12
參考文獻(xiàn) 15
第一章零件的分析
制動(dòng)器杠桿共有六組加工表面,現(xiàn)分述如下:
1、 0 24f9的左端面
2、 外圓面、退刀槽和倒角
3、 13h12的兩端面
4、 軸向鍵槽
5、 0 12D6 孔
6、 0 4 孔
第二章工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
2?1、確定毛坯
3、的的制造形式
由零件圖可知,其材料為45鋼,該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性,適 用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件。該零件上主要加工要求
1. 熱處理:調(diào)質(zhì)處理硬度207-255HBW;
2. ^ 24f9對(duì)? 30f9軸線的徑跳不大于0.04;
3. 尺寸13處的兩端面對(duì)? 24軸線的垂直度公差不大于1/100;
4. 鍵槽對(duì)? 24f9軸線的對(duì)稱線公差不大于0.05;
5. 不許有毛刺;
6. 沖壓抽模角為7度,圓角半徑為3;
7. 杠桿端面上允許有中心孔;
8. 中12軸線的測(cè)量相差不大于2;
9. 未注明公差尺寸的公差為標(biāo)注Q/SB123-64。
根據(jù)
4、零件材料確定毛坯為鍛件,已知零件的類型為大批量生產(chǎn),故鍛造成型。此外,為消 除殘余應(yīng)力,鍛造后安排調(diào)質(zhì)處理。由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得該種鍛造公差等級(jí)為 CT10~11,加工余量等級(jí)MA選擇H級(jí)。
2.2、制訂工藝路線
(1)、工藝路線方案一:
工序10:鍛造
工序20:調(diào)質(zhì)處理
工序30:車左端面,鉆中心孔
工序40:車外圓面、退刀槽和倒角
工序50:銑寬13h12的兩端面
工序60:鉆孔6 10.8,鉸6 10.8孔至6 12D6
工序70:鉆6 4孔
工序80:銑6 32鍵槽
工序90:磨6 30,6 24外圓面
工序100:清洗去毛刺
工序110:驗(yàn)收
工序
5、120:入庫(kù)
(2)、工藝路線方案二:
工序10:鍛造
工序20:調(diào)質(zhì)處理
工序30:車左端面,車外圓面、退刀槽和倒角
工序40:銑寬13h12的兩端面
工序50:鉆孔至6 10.8,鉸6 10.8孔至6 12D6
工序60:鉆0 4孔
工序70:銑0 32鍵槽
工序80:磨0 30, 0 24外圓面
工序90:清洗去毛刺
工序100:驗(yàn)收
工序110:入庫(kù)
(3)、工藝方案的分析:
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一與方案二的區(qū)別是:方案二沒(méi)有車左端面、鉆中心 孔這道工序,車床的加工原理是:工件跟著花盤(pán)做高速旋轉(zhuǎn)。用頂針頂住中心孔,夾具設(shè) 計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,但工序稍復(fù)雜
6、,考慮到被加工工件尺寸較小且形狀簡(jiǎn)單,為提高生產(chǎn)率,故 采用方案二即可。
所以具體的工藝過(guò)程確定如下:
工序10:鍛造
工序20:調(diào)質(zhì)處理
工序30:車左端面,車外圓面、退刀槽和倒角
工序40:銑寬13h12的兩端面
工序50:鉆孔至0 10.8,鉸0 10.8孔至0 12D6
工序60:鉆0 4孔
工序70:銑0 32鍵槽
工序80:磨0 30,0 24外圓面
工序90:清洗去毛刺
工序100:驗(yàn)收
工序110:入庫(kù)
2?3、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“制動(dòng)器杠桿”零件材料45鋼,毛坯的重量約為1.4kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鍛 造成型。
1
7、、 左端面,表面粗糙度為Ra50,查《切削用量手冊(cè)》表2-8得,單邊總余量Z=0.5, 車削一次即可滿足要求。
2、 13h13兩端面,表面粗糙度為Ra12.5,查《切削用量手冊(cè)》表2-8得,單邊總余量 Z=0.5,車削一次即可滿足要求。
3、 0 12D6孔,因孔的尺寸不大,很難鍛造成型,故采用實(shí)心鍛造
4、 0 32鍵槽處很難鍛造成型,故采用實(shí)心鍛造,后繼銑加工成型
5、 0 4孔,因孔的尺寸不大,很難鍛造成型,故采用實(shí)心鍛造
6、 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差,由鑄造可直接獲得。
2?4、確定切削用量及基本工時(shí)
工序30:車左端面,車外圓面、退刀槽和倒角
8、工步一:車左端面
確定進(jìn)給量f :根據(jù)參考文獻(xiàn)W表2-7,當(dāng)鋼的。b < 800MPa,d0* 10-8mm時(shí), f = °.39~0.47m/r。由于本零件在加工0 10.8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
f =(0.39 ?0.47)x 0.75 = 0.29 ?0.35mm / r
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū),現(xiàn)取f = 0.25mm/r
切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)W表2-13及表2-14,查得切削速度V = 18m/min所
1000V 1000 x 18
= =530.8r /min nd 兀 x 10.8
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū),取nw =575r /min,
9、故實(shí)際切削速度為
v = E^ =兀,10.8 x 575 = "Emin
1000
切削工時(shí):1 = 13mm
V = 1000" . m mn
l1 = 5.4mm,12 = 3mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
l d = 13 + %4 + 3 =0.、 n f 575 x 0.25
工步二:車0 28退刀槽
根據(jù)參考文獻(xiàn)W表2-25,f =0.2?0.4mm/r,V = 8?12m/min,得
ns = 169.8 ?254.65r/min
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f =。.1?!憋?r ,
nw = 198r/min,實(shí)際切削速度 V = 9.
10、33m /min。
切削工時(shí):/ = 13mm , l1 = 0-6mm , 4= 3mm,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
t = 1 +11 +12 = 13 + °.6 + 3 =0.838min m n f 198 X 0.10
工步二:
車0 30外圓面和倒角
工步四:車①22退刀槽
工步五:車①24外圓面和倒角
第三章專用夾具的設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。有老師分配的 任務(wù),我被要求設(shè)計(jì)工序30:車左端面,車外圓面、退刀槽和倒角的夾具設(shè)計(jì),選用機(jī)床:
3.1問(wèn)題提出
本夾具主要用來(lái)車左端面,車6 24、0 30等同軸外圓面、退刀槽
11、和倒角
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
以0 35的外圓面及其端面,再配以6 26的外圓面定位。
3.3定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為0 35的外圓面及其端面,0 26的外圓面,6 26外圓面與V 型塊配合限制2個(gè)自由度,0 35端面與夾具體上表面通過(guò)支承釘配合限制1個(gè)自由度,6 35的外圓面與V型塊配合,和0 26處V型塊錯(cuò)位配合限制另3個(gè)自由度,這樣工件被完 全定位。
3.4切削力和夾緊力的計(jì)算
1.切削力的計(jì)算:
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工,鉆削力。由《切削手冊(cè)》得: 鉆削力 F = 26Df。,HB。, 式(5—2)
鉆削力矩 丁 = 1。。"叫6式(5—3)
12、
1 1
HB = HB - -(HB - HB )= 187 - - (187 -149 )= 174
式中:D = 10.5mm max 3 max min 3
f = 0-20mm -r-1 代入公式(5-2)和(5-3)得
...F = 26 x 10.5 x。.2。。.8 x 174o.6 = 1664N
T = 10 x 1。.51.9 x。.2。。.8 x 174o.6 = 46379 N ? mm
2:夾緊力的計(jì)算:
選用夾緊螺釘夾緊機(jī)由N (f1 + f2 )= KF f
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取f1=f2=。.25
F=七+G G為工件自重
F'
13、,
??? N = = 3551.4N
f1 +f2
夾緊螺釘:公稱直徑d=1.5mm,材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)
n = 8 x\ = 480MPa
n B = 6 x 100MPa s 10
螺釘疲勞極限:七頃32。b =。.32x6。。= 192"。
n =fL^ n = 51.76MPa
極限應(yīng)力幅:心 kn -1
In ]=「aii, = 17.3MPa 許用應(yīng)力幅:a 「V
曰=白
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核:螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 S
[s]=3.5?4 取[s]=4
[]=120MPa
=2.8
14、x 4 x N r ]
=15MPa < la]
nd 2
c
經(jīng)校核:滿足強(qiáng)度要求,夾具安全可靠
3.5定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時(shí),各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致,因此使加工后,各工 件加工尺寸的不一致,而形成誤差,即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。 形成原因有兩個(gè),一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限 位基準(zhǔn)不重合而造成。 T , 1 、
ADW = 1( 1)= 0.04
2 . a
sin 根據(jù)零件圖可知,T=0.28mm,T』=0.25mm,,a = 96°。 2
d
ADW = 1T - 1T 已知孔的形狀公差為
15、0.28,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式, 3 5易
3.6夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說(shuō)明
本工件采用一固定V型塊,一活動(dòng)V型塊,一支承釘,來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的定位和夾緊,這樣操 作更加簡(jiǎn)單,迅速,特別適合大批量生產(chǎn),總體來(lái)說(shuō)這套夾具是非常不錯(cuò)的。能滿足批量 生產(chǎn)要求
裝配圖附圖如下:
夾具體附圖如下:
呻
ggmw,
16、
設(shè)計(jì)即將結(jié)束了,時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的,通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使 我們不再是只知道書(shū)本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí) 在在的設(shè)計(jì),使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利 用圖書(shū)館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件, 為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。
設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和 實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了好多,也
17、非常珍 惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì),它將是我們踏入社會(huì)的關(guān)鍵一步
這次設(shè)計(jì)使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查 閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選 取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題,不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn),在我 遇到難題時(shí)給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此,我衷心感謝我的指 導(dǎo)老師,特別是每次都放下她的休息時(shí)間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴(yán)肅 的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的
18、 選擇到項(xiàng)目的最終完成,她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜,她 不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不全的關(guān)懷,除了敬佩 指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積 極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參考文獻(xiàn)
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6. 機(jī)械制造工藝學(xué),郭宗連、秦寶榮主編,中國(guó)建材工業(yè)出版社出版,1997年