有限元畢業(yè)設計任務書
有限元畢業(yè)設計任務書,有限元,畢業(yè)設計,任務書
本科畢業(yè)設計(論文)任務書
一、畢業(yè)設計(論文)題目
三坐標數(shù)控龍門銑床床身減重設計研究
二、畢業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設計技術要求
本設計要求對某型號三坐標數(shù)控龍門銑床床身后段進行減重設計,具體設計任務如下:
1、繪制龍門銑床床身三維圖。
2、研究床身工作工況,進行有限元分析確定其薄弱環(huán)節(jié)。
3、根據(jù)分析結果提出優(yōu)化方案。
4、就優(yōu)化方案分析比較,對結果數(shù)據(jù)處理,確定結構布局。
三 、畢 業(yè) 設計(論文)工作內(nèi)容及完成時間
1、查閱相關資料、文獻,學習有限元分析有關知識、編寫閱讀綜述:9.16-9.22;
2、繪制龍門銑床床身三維圖:9.23-10.7;
3、研究床身工作工況,進行有限元分析確定其薄弱環(huán)節(jié):10.8-10.20;
4、根據(jù)分析結果提出優(yōu)化方案:10.21-11.5;
5、就優(yōu)化方案分析比較,對結果數(shù)據(jù)處理,確定結構布局:11.6-11.12;
6、匯總資料,編寫設計論文:11.13-11.20;
7、制作答辯PPT,準備畢業(yè)答辯。
四 、主 要參考資料
中文、外文數(shù)據(jù)庫;
(自己填寫查閱到的書籍、文獻信息)
機械工程學院 系 機械設計制造及自動化 專業(yè) 11級機設本一 班
學生: 李成杰
日期: 自 2014 年 9 月 16 日至 2014 年 11 月 22 日
指導教師: 慕陳喆
助理指導教師(并指出所負責的部分):
教研室: 機械制造教研室 教研室主任: 蔡厚道
江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) I 密級: 學號: 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 ( 設 計 ) 曲軸加工工藝設計及夾具設計 學 院: 機械工程學院 專 業(yè): 機械工程及其自動化 班 級: 學生姓名: 閆景 指導老師: 張美蕓 完成日期: 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) II 學士學位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明:所呈交的論文(設計)是本人在指導老師的指導下獨立進行 研究,所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外,本論文(設計) 不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要 貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律 后果由本人承擔。 學位論文作者簽名(手寫): 簽字日期: 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保 留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。 本人授權江西科技學院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢 索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 保 密 □, 在 年解密后適用本授權書。 本學位論文屬于 不保密 □。 (請在以上相應方框內(nèi)打“√” ) 學位論文作者簽名(手寫): 指導老師簽名(手寫): 簽字日期: 年 月 日 簽字日期: 年 月 日 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) III 摘 要 曲軸是發(fā)動機內(nèi)很重要的零件,它的加工精度直接影響發(fā)動機的性能。本文主要 對發(fā)動機曲軸的加工工藝及夾具進行設計研究。本篇文章對曲軸的結構,生產(chǎn)類型及 其相關的技術要求進行了撰寫。對基準面的的選擇表面的加工方法確定工序等進行了 詳細的描述。運用大量的計算推導加工余量夾具設計等。繪制完整的工藝過程卡及其 詳細的工序卡。 曲軸的加工非常的繁瑣復雜,這對機械設計的人員來說是一個很大的考驗,更是 對機械設計人員工作能力的一個深刻檢測。 關鍵詞:曲軸;工藝;夾具 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) IV Abstract The design was studied that was focused on transmission with the shift fork of the protocols and proprietary drilling fixture design, whose contents were included that the use of blades, the blades type of production and the relevant technical requirements. On this basis, the rough was chosen, and the size of the rough was determined, and the mechanical allowances were determined. A rough map was drawn. After carefully detailed analysis of the parts map, the benchmark was chosen, the development of surface processing methods was determined, and the demarcation of the processing stages was divided. According to the production process the type of centralization and decentralization was determined, the process was reasonably arranged, and the order and orchestrates a suitable process line were set up. Then some detail was calculated, such as allowance, processes size and the determination of tolerance. The amount of calculation and the calculation of the fixed time was cut. Thus a set of reasonable card processing machinery and mechanical processes cards were drawn up. The second part of the design was the focus of this issue which was difficult, who was mainly centered on proprietary drilling fixture design, Z525-use vertical drilling, drilling screw hole design process by which a drilling fixture. Firstly fixture was designed to clear the major tasks identified by positioning components, guidance devices, clamping body fixture structure, access to the relevant national standards, painting fixture assembly. The study of the subject transmission blades was used in the transmission gearbox shift agencies. Through the design of the transmission plectrum shift gearbox bodies changed stalls, thus it changed the speed of automobile. This paper transmission plectrum design of technical rules, transmission truly achieved the change stalls and shift function, against drilling fixture design, realization of the drilling screw hole of this procedure. In short, the design of transmission plectrum was a complex task. It was the typical products in mass production. To ensure the quality of products and the level of design the work must be produced in accordance with the scientific procedure, prioritize, reasonable choice Keywords: Plectrum;machining; technical rules;manufacturing technology;fixture 目錄 摘 要 ......................................................II 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) V 原創(chuàng)性申明 ................................................III 目錄 .......................................................IV 前言 ....................................................- 1 - 第一章零件的工藝分析 ....................................- 2 - 第二章選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設計毛坯圖 ................- 3 - 第三章選擇加工方法,制定工藝路線 ........................- 4 - 3.1 制定工藝路線 .....................................- 4 - 第四章軸加工工序設計 ....................................- 8 - 4.1.洗兩端面 .........................................- 8 - 4.2. 鉆質量中心孔 .....................................- 9 - 4.3.車削與主軸頸同軸的所有軸頸 .......................- 10 - 4.3.1.切削用量 ...................................- 10 - 4.4. 車削全部連桿軸頸 ................................- 11 - 4.4.1.切削用量 ...................................- 11 - 4.5.粗磨所有主軸頸、連桿頸、法蘭與曲軸軸頭 ...........- 12 - 4.6.精磨所有主軸頸、連桿頸、法蘭與曲軸軸頭 ..........- 14 - 第五章孔加工工序設計 ...................................- 16 - 5.1 粗銑 M6 孔端面 ...................................- 16 - 5.1.1 切削用量 ..................................- 16 - 5.1.2.基本時間 ..................................- 17 - 5.2.精銑 M6 孔端面 ...................................- 17 - 5.2.1 切削用量 ..................................- 17 - 5.2.2.基本時間 ..................................- 18 - 5.3.鉆 2-M6 底孔 .....................................- 18 - 5.3.1.切削用量 ..................................- 18 - 5.4 確定攻 2-M6 螺紋的切削用量 .......................- 19 - 5.4.1.切削用量 ..................................- 19 - 5.4.2.基本時間 .................................- 19 - 5.5 加工 Φ12.7×4.4 底孔 .............................- 20 - 5.5.1.鉆孔 .....................................- 20 - 5.6 擴 Φ12.7MM 盲孔 ..................................- 21 - 5.6.1.盲孔 .....................................- 21 - 5.6.2.基本時間 ..................................- 21 - 第六章夾具設計 .........................................- 23 - 總結 ...................................................- 24 - 參考文獻 ...............................................- 26 - 致謝 ...................................................- 27 - 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 1 - 前言 設計“曲軸和發(fā)動機夾具設計過程中”使用的加工設計,初步合理的設備理論知 識的選擇,在過去的幾年中有學識的基礎,我理解的加工方法不斷深化,以及如何運 用他們的知識,包括放置的過程中,機械設計,并學到了很多在機械設計優(yōu)化設計方 法,我深深地理解的工作態(tài)度和嚴謹?shù)呐嘤栠^程請得到的認識。 質量保證過程的發(fā)動機的五個最困難的部分的重要部分的發(fā)送功率,以承受沖擊 載荷的發(fā)動機曲軸。曲軸,曲軸材料和粗糙的加工工藝,精度,表面粗糙度,熱處理 的惡劣的工作條件下,表面硬化,要求是非常嚴格的均衡。如果任何鏈路質量沒有保 證,可能會導致嚴重的曲軸和壽命的機械可靠性產(chǎn)生影響。發(fā)達國家非常重視,并不 斷提高在全球汽車業(yè)的曲軸加工的曲軸加工過程。通過加入 WTO,國內(nèi)廠商實現(xiàn)了 曲軸,引進先進設備和技術的一些情況的緊迫性,以提高其產(chǎn)品的整體競爭力,曲軸 快速發(fā)展尤其是非常讓制造技術,在過去的五年中,得到了改善。 目前,車輛發(fā)動機的曲軸的材料是球墨鑄鐵或鋼的類型。由于良好的切削球墨鑄 鐵,例如,以獲得結構鋼軸的理想的形狀可以是曲軸的各種事物熱處理疲勞強度,提 高耐磨損性的硬度和表面固化。的球墨鑄鐵曲軸傳遞已被廣泛用于國內(nèi)外所以球墨鑄 鐵曲軸,它需要大約三分之一回火鋼的曲軸的成本。統(tǒng)計,汽車的發(fā)動機在美國的曲 軸比例韌性材料也,60%,日本的 90%,表明它是英國 85%,德國,還比利時等國 家,已被大量采用。家球墨鑄鐵曲軸傾向使用比鍛造曲軸,小功率柴油機曲軸 85%的 球墨鑄鐵是更明顯的發(fā)動機功率 160kW 的的曲軸。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 2 - 第一章零件的工藝分析 Ф25mm 的圓柱內(nèi)表面,加工時要保證 Ф25 + 00.023 的 0.023 公差要求,以及表 面粗糙度 Ra1.6,表面要求較高。1.2.零件的工藝要求 連桿的支撐底板底面,粗糙度要求 Ra3.2,同時保證連桿的高度 30mm。 上端面 40×30mm,粗糙度要求 Ra3.2,同時保證與 Ф25mm 的圓柱軸線的距離 90mm;下端側面保證尺寸 17mm,粗糙度要求 Ra6.3;離 Ф25mm 的圓柱軸線 45mm 的側面粗糙度要求 Ra12.5。 上端面 2×M6,保證大小為 10 毫米,20 毫米的平頭錐角 120°,表面粗糙度 Ra6.3。 M8 是埋頭圓柱形 Ф14×粗糙度 Ra3.2 內(nèi)孔,所述螺紋孔為 3mm。保證 60 毫米粗糙度 Ra6.3 汽缸軸線的底 Ф12.7+00.1 錐形鉆頭的公差要求,中心線 Ф25mm 距離。和經(jīng)濟的處理方法中,根據(jù)各機器的精度的位置精度,一般可以實現(xiàn),以處理 一些困難不表面,上述各技術的表面上,常規(guī)它是必要的,以便能夠確保使用的過程 中。 依設計題目知:Q=5000 臺/年,n=1 件/臺,結合生產(chǎn)實際,備產(chǎn)率 α 和廢 品率 β 分別取為 10%和 1%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領 N= =5555 件/年零件是機床的杠桿,質量為 0。85kg,根據(jù)%)()01(50?? 重量可知其屬輕型零件,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 詳見零件圖 1-1. 圖 1-1 曲軸零件圖 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 3 - 第二章選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設計毛坯圖 該零件材料為 QT450,考慮到零件的結構以及材料,選擇毛坯為鑄件,由于零件 年產(chǎn)量為 5555 件,屬于批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故采用砂型機器鑄造。 這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度以及節(jié)省材料上考慮,是合理的。 球墨鑄鐵,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。 (1)鑄件機械加工余量等級,該值由鑄件的成型方法和材料確定,成型方法為 砂型機器鑄造,材料為球墨鑄鐵,確定加工余量等級為 G。 (2)鑄件尺寸公差,毛坯鑄件的基本尺寸處于100~160之間,而鑄件的 尺寸公差等級為 8~10,取為8級,根據(jù)表 2.2-1 取鑄件的尺寸公差為1.8mm。 查表得的毛坯的加工余量等級為 G,以及鑄件的尺寸,定鑄件的機械加工余量為 2.5mm。 根據(jù)成型零件的基本尺寸,以及確定的機械加工余量和鑄件的尺寸公差確定毛坯 的尺寸為基本尺寸加上機械加工余量,即基本尺寸加上 2.5mm。 查表得毛坯的尺寸公差等級為8級,確定尺寸公差為1.8mm。零件毛坯圖詳見 圖 1-2. 圖 1-2 零件毛坯圖 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 4 - 第三章選擇加工方法,制定工藝路線 在這一部分,當合適的孔鉆銑部件,這是一個設計標準,被穿孔的桿的部分中, 為了將三個表面,以避免參考的誤差不匹配磨削期間應降低,用于定位參考處理的粗 糙表面對準標準應在不需要孔。 零件的加工面有端面,內(nèi)孔,螺紋孔,其中端面有一個大底面和二個小端面,內(nèi) 孔有 φ25mm 和 φ12.7mm 各一個孔,螺紋孔有 M6 和 M8 各一個。材料為灰鑄鐵。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。 (1)大底面據(jù)表面粗糙度 3.2,考慮加工余量的安排,選用先粗銑后半精銑的方法加 工。 (2)25mm 的孔根據(jù)表面粗糙度,選公差等級為 IT8,選用先鉆后擴再粗鉸再精鉸的 加工方法。 (3)端面一據(jù)表面粗糙度 6.3,采用銑削的加工方法,銑一刀。 (4)12.7mm 的孔根據(jù)表 5-15 選用鉆削的加工方法。 (5)端面二根據(jù)表面粗糙度 3.2,選用先粗銑后半精銑的加工方法。 (6)M6 螺紋孔根據(jù)螺紋的加工方法,選用先鉆后倒角再攻絲的加工方法。 (7)M8 螺紋孔根據(jù)螺紋的加工方法,選用先鉆后倒角再攻絲的加工方法。 3.1 制定工藝路線 它是安排零件加工從毛坯到成品最重要的步驟,這與基準面的選擇有密切的關系。 工藝路線只有加工精度和加工效率,勞動強度大,資金投入,節(jié)約生產(chǎn)用地,在生產(chǎn) 成本等問題的影響效果。加工路線,如下所述。所選的定位基準,整理的順序處理, 并以確定的精度和方法的分配來選擇加工方法為每個表面。 ⑴ 根據(jù)分析研究曲軸的零件圖,其加工方法和方案,參考《機械制造工藝學》 表 1-13 、1-14、1-15 有: ① 工件端面加工方案有 粗車——半精車——精車 粗銑——精銑 ② 曲軸頸的加工方案 粗車——半精車——粗磨——精磨——鏡面磨 粗車——半精車——粗磨——精磨——超精加工 粗車——半精車——精車——精磨——研磨 粗車——半精車——精車——精磨——拋光 ③ 錐面的加工方案 粗車——半精車——磨削 粗車——半精車——粗磨——精磨 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 5 - ④ 孔的加工方案 鉆——擴——鉸 鉆——粗拉——精拉 鉆——粗鉸——精鉸 ⑵ 加工階段的劃分 由于曲軸的加工質量要求較高,把整個加工過程分為以下幾個階段: ① 粗加工階段 在這一階段中切除較大量的加工余量,獲得高的生產(chǎn)率。 ② 半精加工階段 這一階段為精加工作好準備,保證一定的精加工余量,并完成幾個次要面的加工。 ③ 精加工階段 這一階段保證各主要面達到圖紙要求的質量。 ④ 光整加工階段 這一階段拋光精度要求很高,表面粗糙度參數(shù)值要求很小的表面。 ⑶ 工序順序的安排 ①根據(jù)廠家的生產(chǎn)經(jīng)驗和加工條件車間生產(chǎn)設備的一般原則,現(xiàn)報告如下。第 1 曲軸加工過程中比在加工過程中更好地與第一表面之后接下來,另一側的第一粗后細 后,處理空穴第一基后是底切,倒角或其它過程中,在實踐中,這些過程中,必須經(jīng) 過其自己的安排 ② 熱處理工序的安排 增加在廢料部分,以便增加功率消耗,從而防止裝配錯誤,和曲軸,鑄造回火后, 必須除去在處理之前,處理部件,較高的基線影響應力在需要加工精度的加工是必須 為了防止變性,檢查和被鑄造被除去。曲軸加工完后需進行氮化處理,氮化處理是在 加熱的情況下把活性氮原子滲入表面層,形成硬度很高的氮化物。 氮化處理的溫度低(500?600℃) ,固化的變形小,它是不需要氮化熱處理。滲 碳,滲氮,更多層形成較大的壓縮應力,所以約 15?35‰,當與疲勞強度極限用于通 過氮化物層的氮化增加,鍍鋅相比,藍等電解能夠取代電鍍,并且具有耐腐蝕性。 氮化層深度只有 0.5mm 左右,由于是精磨之后的氮化最后拋光使拋光所去的氮化 層薄而均勻。 ③ 檢驗工序的安排 每個處理步驟通過根據(jù)保證每個大小,精度要求的位置精度要求,有必要完成與 測試程序設計應安排終于最后檢查,根據(jù)后作為曲軸的尺寸精度,高精密零件定位的 技術要求來處理圖進行測試。 ⑷ 加工余量的確定及工序尺寸的確定 在加工過程中的某些部分,所述距離關系,進程的進度是不斷變化的是在每一步 結束各位置之間的處理過的表面的大小和工作平面本身和每個的尺寸之間的處理情況 是不同的,因此能夠滿足在附圖中規(guī)定的要求。在這個過程中,處理的過程中,達到 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 6 - 的尺寸被稱為一個步長大小。不僅決定了零件視圖的正確大小和設計過程大小關系不 僅是因為有與每個進程的邊緣的關系。 ① 加工余量的確定 規(guī)定切除被處理的表面上,這意味著該金屬層的過程中的厚度。總保證金(保證 金)兩種類型的子流程和加工余量津貼。的兩個相鄰步驟的過程中的差異被稱為邊緣 的一個步長大小。在大小和坯件尺寸的成品部件的設計圖的差異等于粗加工總余量過 程的平衡的總和被稱為一定的余量。 不同形狀的加工表面,要有不同的保證加工余量來保證加工是出現(xiàn)的缺陷。如果 余量,單側緣表面,將除去的金屬層,即,實際的厚度。為圓柱形余量如此雙邊以及 通過旋轉表面與孔從考慮的直徑津貼。金屬的實際厚度是從加工余量的直徑的一半 而且,因為它具有抗每個進程通過在金屬層的范圍中的實際的除去厚度的尺寸, 導致在最大和最小的過程裕度。在這個過程中,在極端的方法或過程,用于計算最大 和最小邊距調整方法的情況下,這些概念是不同的。基于切加計算方法的原理來嘗試 極端的方法是基于在調整過程中,計算錯誤恢復的原則。處理和計算的大小的基礎上, 通常為了方便, (指向工件本身的方向) ,為的偏差限制標記“體原則”零到工藝偏差 的外表面的尺寸和,是用于除去誤差的大小的內(nèi)表面的過程中的零。 小幅度處理步驟的方法是太大而計算極端最高余量,變化在制造過程裕度,則處 理偏差裕度太大。因此,在加工過程中規(guī)劃的發(fā)展,它是使用具有極值計算,產(chǎn)生一 個單一的或小批量的生產(chǎn)是大量生產(chǎn)和穩(wěn)定性是通過調節(jié)法時,可以節(jié)省材料計算該 總加工質量和生產(chǎn)力的處理的一部分的邊距大小,并具有更大的經(jīng)濟影響。我勞 動過度加工,進一步增加了材料,增加的工具,功耗量,增加了成本,力由于工件不 會增加切削的大變形。與此相反,該過程裕度太小不能保證零件的質量。其基本原理 是,以盡量減少津貼是決定品質保證流程的前提下緣。目前,工廠方法一般是兩種類 型,以確定一個的余量是由缺乏經(jīng)驗給出,該方法以確認沒有浪費,不足夠精確,均 衡單和小比很多總是更大的生產(chǎn)。另一種方法,津貼是檢查表來確定已被廣泛使用的 方法。比較合理的方法是加工余量的分析計算法。這種方法是在了解和分析影響加工 余量基本因素的基礎上,加以綜合計算來確定余量的大小。 如果處理保證金計値,一般關連,以毛坯的制造精度。同樣空白,不僅總余量的 尺寸的制造方法,該種生產(chǎn),大變化量總保證金動幅較大粗加工工藝裕度可以減小, 由于半成品和精加工余量是小,一般情況下,總的分配處理中的余額是足夠的。 ② 工序尺寸的確定 該處理的處理部分,一些過程尺寸和在過程中的每一步的邊緣始終是他們往往不 標示的,步長上不存在的部分圖中,和變化,開發(fā)過程有必要在被識別。他們也有一 些進化過程的維度之間存在的聯(lián)系,你將分析其內(nèi)部關系鏈原則的大小,準確地把握 變化的過程中的每一步有必要使用一種技術來計算的大小。 曲軸的球墨鑄鐵鑄件設計,請參考手冊的“金屬加工過程中,表明該粗鑄件約 2- 5 毫米,其特征在于高硬度的厚度,表面缺陷, - 藝術工具表面層,當它是,為了加 速刀具的磨損,金屬的切削工具的厚度應大于表面層,為約 2.5 毫米鑄造批量生產(chǎn)理 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 7 - 查德加工余量的厚度類型的模具。 對于工序余量,可按工廠工人實際操作經(jīng)驗估計平面采用單邊余量,軸、孔采用 直徑上的雙邊余量,也可查閱參照《金屬加工工藝人員手冊》或《機械制造工藝設計 手冊》 。 實際生產(chǎn)中影響工序余量的因素比較復雜,下面做幾點說明作為確定工序余量的 參考。 ① 上道工序的表面粗糙度(Ra) 由于尺寸測量是在表面粗糙度的高峰上進行的,任何后續(xù)工序都應減小表面粗糙 度,因此在加工中首先要把上工序所形成的表面粗糙度切去。 ② 上工序的表面破壞層(Da) 由于切削加工都在表面上留下一層塑性變形層,這一層金屬組織已遭破壞,必須 在本工序中予以切除。 ③ 上工序的尺寸公差(Ta) 上工序的尺寸公差愈大,則本道工序的標稱余量愈大。本道工序應切除上道工序 尺寸公差中包含的各種可能產(chǎn)生的誤差。在工序余量內(nèi)要包括上工序的尺寸公差。 ④ 上工序的形狀和位置誤差(Pa) 零件上有一些形狀和位置誤差不包括在尺寸公差的范圍內(nèi),但這些誤差又必須在 加工中加以糾正,這是就必須單獨考慮其影響。 ⑤ 本工序的裝夾誤差( )b? 裝夾誤差應包含定位誤差(包括夾具本身的誤差)和夾緊誤差。由于這項誤差直 接影響被加工表面與切削刀具的相對位置,所以加工余量中應包含這項誤差 。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 8 - 圖 1-3 工藝卡 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 9 - 第四章 軸加工工序設計 4.1.洗兩端面 a)工序 10 是粗精銑。 工序的工步數(shù)不多,成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率,故選用立式銑床。根據(jù)零件 外廓尺寸,精度要求,選用功率為 4.5KW 的 X51 式立式銑床即能滿足要求。 本零件結構不規(guī)則,不易進行裝夾、定位,故工序 10 選擇專用夾具。 a)工序 10 銑端面一、二時,在立式銑床上加工,所以選擇端銑刀。選用鑲齒套 式面銑刀根據(jù)零件加工尺寸,所選銑刀直徑 d=100mm,齒數(shù) Z=10。材料選擇硬質合 金鋼。 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、 尺寸和形狀特點,參考有關資料,選擇如下。 a)選擇加工平面所用量具。銑端面,選擇讀數(shù)值 0.02,測量范圍 0~150 游標卡 尺。 b)選擇加工孔所用量具。Φ12.7mm 孔經(jīng)過鉆,擴兩次加工,選擇讀數(shù)值 0.01, 測量范圍 5~30 的內(nèi)徑千分尺。M8 和 6M 螺紋經(jīng)過鉆,锪孔,攻螺紋加工,鉆,锪孔時 選擇讀數(shù)值 0.01,測量范圍 5~30 的內(nèi)徑千分尺,攻螺紋時選擇螺紋塞規(guī)進行測量。 本工序為銑,已知加工材料為 QT450,鑄件 160Mpa,128-192HBS;機床為 X51 式 立式銑床,選用鑲齒套式面銑刀,直徑 d=100mm,齒數(shù) Z=10,材料選擇 YG6 硬質合金 鋼,工件裝夾在專用夾具上。 (1)確定背吃刀量 aP 本工序加工余量 aP=1.5mm。 (2)確定每齒進給量 fz 本工序要求加工表面粗糙度為 Ra≤6.3μm,查表 3.5 取 每齒進給量 fz=0.18mm/z。 (3)選擇銑刀磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度為 1.5mm,查表 3.8 刀具壽命 為 180min。 (4)確定切削速度 Vc 和工作臺每分鐘進給量 Vf。當壽命為 180min, ,100?zd aP=1.5mm,fz=0.18mm/z 時,查表 3.16 得: Vc=98m/min,n=322r/min,Vf=490mm/min。 其修正系數(shù)為 0.1??kMfnkv.1?rfnKkrv8.0sf3.aefae v=98 1.0 1.1 0.8 1.13=97.45m/min?? ns=322 1.0 1.1 0.8 1.13=320.2r/minsn 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 10 - Vf=490 1.0 1.1 0.8 1.13=487.26mm/min?? 根據(jù) X51 立式銑床說明書。 =300r/minwn Vf =480mm/min 實際切削速度為:v=94.2m/min 工作臺每分鐘進給量 fm = f*Z* nw =540mm/min 查機床說明書取 fm=480mm/min。 基本時間:經(jīng)計算平面銑削長度為 40mm,入切量及超切量取 8.8mm,故銑削該平面 的基本時間為: sTi 1.6min480/).(??? 圖 4-1 銑兩端面 4.2. 鉆質量中心孔 質量中心孔:當物體繞一軸線旋轉時,如果對外未表現(xiàn)出力的作用,那么這一軸 線稱為該物體的質量中心線,再按此質量中心線鉆出中心孔,這樣的中心孔稱為質量 中心孔。故,質量中心孔未主軸頸軸心。 4.3.車削與主軸頸同軸的所有軸頸 采用中心孔定位,驅動采用第三連桿軸頸上的傳送搭子。在加工中心進行車削, 由于曲軸車床是一類專門化的車床,用來加工發(fā)動機,內(nèi)燃機及空氣壓縮機曲軸的主 軸頸。所以主軸頸采用車拉工藝和高速外銑! 本零件結構不規(guī)則,不易進行裝夾、定位,故工序 30 選擇專用夾具。 主軸頸采用車拉工藝和高速外銑,為適應曲軸加工高速化、高效率、干式切削的 需求,目前大量采用涂層刀具。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 11 - 4.3.1.切削用量 已知加工材料為 QT450,鑄件 160Mpa,128-192HBS;機床為專門化車床,選用涂 層刀具。查尋后選 C630 車床,轉速 n=800(r/min) (1)確定背吃刀量 本工序加工余量 =1.5mm。papa (2)確定每齒進給量 本工序要求加工表面粗糙度為 Ra≤6.3μm,查表 3.5 取zf 每齒進給量 =0.2mm/r。zf (3)確定切削速度 Vc 和工作臺每分鐘進給量 。fv10nDvmc??? 計算得, 125.6m/min.?cv 切削時間為: ITMc? 計算得, = =0.1mincT1605 圖 4-2 車削主軸頸 4.4. 車削全部連桿軸頸 定位與夾具選擇,主軸頸定位,夾緊驅動,止推面軸向定位,第一平衡塊側面定 角向??磕\囅鞣绞?。選擇 S1-217 號曲軸連桿頸車床。 本零件結構不規(guī)則,不易進行裝夾、定位,故工序 40 選擇專用夾具。該夾具是 本設計主要設計制作夾具。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 12 - 4.4.1.切削用量 已知加工材料為 QT450,鑄件 160Mpa,128-192HBS;機床為專門化車床,選用 S1- 217 號曲軸連桿頸車床。轉速 n=65(r/min)。 (1)確定背吃刀量 aP 本工序加工余量 aP=2.5mm。 (2)確定每齒進給量 fz 本工序要求加工表面粗糙度為 Ra≤6.3,查表 3.5 取每 齒進給量 fz=0.2mm/r。 (3)確定切削速度 Vc 和工作臺每分鐘進給量 Vf。10nDvmc??? 計算得, 7.14m/min?cv 切削時間為: ITMc? 計算得, =1.15mincT 圖 4-3 加工各連桿 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 13 - 4.5.粗磨所有主軸頸、連桿頸、法蘭與曲軸軸頭 以高精度和很細的表面粗糙度機器零件,在最近幾年,磨床磨削,有很大的發(fā)展, 已被廣泛地應用于加工工業(yè)。機床制造商,以提高磨削加工精度國家的水平往往反映 了國家的機械制造水平。著名磨床在中國制造業(yè)“已 MG1432A-精密萬能外圓磨床, MG7132-精密平面磨床,MS1312 高速外圓磨削磨床,S7450 型大螺紋磨床,MK8532 數(shù)控凸輪磨床。磨床圈外此外,外,磨削,內(nèi)圓,平坦,不僅模制表面,螺紋磨削, 齒輪,工具,模具等的表面處理復合物的組成部分。 1)磨床 - 磨削研磨過程中在工件上,根據(jù)不同的加工要求,高速垂直運動被調 節(jié)到實現(xiàn)無級變速可換相一定精度要求,磨床,液壓傳動利用這些條件,垂直往復運 動研磨,以便具有一個中,液壓傳動是表驅動的水平研磨器快退像已被廣泛使用。 2)液壓操作 - 以滿足在為了提高生產(chǎn)和加工,液壓驅動研磨操作是由以下四個 部件中的性能的機器,液壓傳動,對各種要求:第一部分(1)實施 - 液壓(液壓能 轉換成機械能的液壓缸通過壓力油為線性或旋轉運動時,液壓馬達驅動)。 (3)控 制單元 - 諸如一壓力控制閥,流量控制閥,方向控制閥,以及力的方向,對于油壓 驅動系統(tǒng)的速度控制的性能要求。 (4)的輔助部分 - 過濾罐,管道和管件。它的 作用是創(chuàng)建必要確保液壓系統(tǒng)的正常工作的條件。自動穿梭表,它可以來回移動很快 滾輪架,該滾輪架饋送周期回縮尾座套筒潤滑導軌和其它幾個動作油壓機驅動系統(tǒng)。 3)研磨和拋光步驟,其中:從特征輪 1)磨粒,通過組合柳,刀具顯著 1 1400 特殊耦合到每砂礫平方厘米齒輪表面,非金屬由約 60 高硬度是晶粒,它像銅,不僅 通過研磨軟質材料,如鐵,硬化鋼組件如高速鋼和碳化物切削硬材料和超硬材料,例 如工具我可以是一個各種加工。 (2)具有的砂輪的圓周速度高的長度,通常為約 35 米/秒,除了在切割操作中,砂輪對工件表面,一個強大的壓縮,摩擦,最大的研磨 如果瞬時溫度在該區(qū)域的存在(3)輪面改性手 1000℃左右是能夠形成非常細的邊緣 為在工件表面上切削的非常薄的金屬層。表示在整個工作順利 Ra0.1um 工作領土 (4),所述磨削精度,通常達到 IT6?IT7 可接受的水平,以獲得的精確度和粗糙度 的精細表示粗糙度,因此能夠尺寸精度和形狀精度表示 0.16um 磨削 Ra1.25?被內(nèi)強 1μM實現(xiàn)的粗糙度,誤差相當于一個厚度小于人類頭發(fā) 1/70。 (5)當砂輪,以便維 持幾乎條件或砂輪性能優(yōu)越,自動崩裂拋光鈍部分關閉。 磨削過程 - 通過研磨工件的金屬表面基本上接地,瞬時變形無數(shù)金屬的,那么 碎片擠壓摩擦產(chǎn)生的谷物,和一個平滑的表示被形成??煞譃榻饘俦∑H齻€階段, 以彈性變形的第一階段,所述拋光輪與通過接觸磨料,切割連續(xù)工作到工件表示的工 件材料進入塑性變形的第二階段材料顆粒滑移已經(jīng)發(fā)生。雖然在達到塑性變形的力, 以增加在工件的最終強度,以該層的材料是地。產(chǎn)生擠壓裂紋,或進入第三階段,并 削減了最后的成品。 加工效果,在每個車輪和工件,輪和工件,整體工藝性能,力和熱的作用之間的 摩擦的切割操作之間的磨削力是地面時,相反的力的方向,這相互作用的力被稱為功 率研磨和是等于較小。熱磨 - ,粉碎大的熱傳遞輪,磨削研磨或遠離流體安靜切削 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 14 - 比轉彎時所產(chǎn)生的熱量,但輪,因為不良導體的熱的熱,對工件和碎屑時刻研磨區(qū), 近溫度的 80%,有可能燒毀工件的表面上,要特別注意對工件的件的冷卻。切削液 - 在過去,也被稱為冷卻劑,熱量被減少,它是用來顯著降低粉碎的在研磨摩擦的程度。 切削液的主要效果:質量冷卻,潤滑,清潔,除銹,在切削過程中,切削液中,為了 在與車輪的直接接觸,以傾,以達到切削液,以確保部件的可加工性和工作中的作用 我把一塊。 粗加工主軸頸,頸法蘭 MQ8260 棒磨機,轉速 n=760R/分鐘 1 毫米/ R 發(fā)出磨削速 度。四個主要的頸部,使曲柄板厚度改變時,曲柄軸的軸向尺寸,整個路線,即容易 加工長度以其他方式維以單方面移位板每個風扇或基準平均劃分兩面風扇,由于浪費 的厚度。 但粗磨頸部是一個重要的過程。但粗磨頸部曲柄它是高維至 120°的三等份的心臟, 以確保。如果將頭和偏心坐標磨床年底尾巴,它可能會導致更高的雜志的主要變化的 中心,你將需要調整仔細固定鎖定合適的地方。使曲軸中心架調整不當變形,如果它 引起了很大的中央差速器,同時,而飼料會導致方向盤角度偏移,或者曲軸壞了,但 速度太快。粗糙而 Ra≤1.25 4.6.精磨所有主軸頸、連桿頸、法蘭與曲軸軸頭 為了容納所有類型磨削砂輪各種研磨組件,性能進一步基于的基本類型的光譜上 被開發(fā),高精度,高精確度,來產(chǎn)生這樣的半自動和數(shù)控型專業(yè)化程度,如精密磨床 和 10 系列的各類模具制造的適應性,比如大大提高了基,如這種人工黃金鋼材,我 們的超級磨料在過去的 20 年中,精確調整石合適的磨機中的娛樂和長壽命,已被用 來研磨各種材料廣泛硬度高,如立方氮化硼。 半精磨 - - 研磨 - 精密磨床 - 嚴格的精密機械零件加工要求如何磨超細五個階 段,分為一般粗糙。一般研磨程序完成的部分,之后屬于一部分。這部分上形成表示 為位置精度和尺寸精度有關表面粗糙度的表示精度的困難,這是必要的,以獲得研磨 的最終控制和保證,它是經(jīng)過精心基于,份分析所述附圖和技術要求,需要被認為是 該圖的部分的分析,有可能確定部件使用和加工方法的順序的初始處理。例如,如果 尺寸精度 IT6 級別顯示在下面,粗糙度 Ra0.8-0.1um 其通常僅粗磨,精磨或粗磨,需 要穿過精磨或粗碎食物,其。磨光,精密磨光,當 Ra0.5 嗯,一般粗糙,半銑,磨, 精度高打磨后?表達 IT6-IT5 0.1um 的尺寸精度粗糙。除了使用研磨機,通用一般開 采技術和設備,以達到良好的經(jīng)濟效果,為了降低生產(chǎn)成本,批量大量生產(chǎn),加工專 用機床根據(jù)組件和技術要求的精度,儀器,最大限度地利用特別的是特殊的測量,以 滿足高生產(chǎn)率的要求,砂輪,各種考慮的選擇上,磨料尺寸,硬度,或大小,以響應 于對這樣的人的要求,同時對生產(chǎn)率的提高有利可以是一個步驟,也能夠確保工件的 加工精度。 機部件的生產(chǎn),質量,寬,用于產(chǎn)生自動生產(chǎn)線相對穩(wěn)定組件已裝配有自動機床 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 15 - 的生產(chǎn)線,生產(chǎn)效率高,實際節(jié)拍自動循環(huán)的一端整個生產(chǎn)過程是空白卸載完成操作 工人專用的另一端,監(jiān)控就可以了自動線的正常運行,是中國目前生產(chǎn)的基本功能, 生產(chǎn),軸承,如機械,汽車,拖拉機,我們已經(jīng)建立了在軸承自動生產(chǎn)線數(shù)量:更具 多樣性,占統(tǒng)治媒體和小批量生產(chǎn),植物產(chǎn)品,正規(guī),先進的高效率,除了高速研磨, 目前使用的磨削力,不僅在市場中競爭,更換自動研磨,以滿足逐漸使用復雜的自動 或半自動的,數(shù)控是自適應控制切磨削,研磨,和該集團的新技術,如技術,來實現(xiàn) 更高的生產(chǎn)率和設備負荷率。 中心孔的精度,如果需要的話,修理研究 - 2 頂端孔倒角去除干凈的擦拭沙,淤 泥,當以固定的處理的基準,主軸頭研磨。 為了預先啟動機器,從而在一定時間后研磨開始之前,與滾輪操作,以及使用所 述砂輪修整的厚度和圓形的修整。圓弧切線與表面?zhèn)龋芯€否則標識檢查是否有一個 偏心研磨材或其他問題,電弧以檢查為了解決電弧重新合格是否修復該問題修復合規(guī) 檢查后使用。該輪的外周表面,否則,粉碎,以形成一個螺旋形記錄打印,則不可能 保證粗糙度,并仔細修復。作為有框架的支持中心,由于曲軸變長,則磨削軸頸到適 當?shù)拇笮。瑨伖?,有必要使用中心作為輔助支承框架,左(模具 0.1-0.2 比毫米大?。?合適的數(shù)據(jù)更大。為了使剛性和氣密曲軸的整根被增強的處理操作,我可以為 V 形曲 軸主軸頸固定夾具的五個關鍵位置的脖子。測量時,你需要撥打規(guī)格表貨架與微米的 組合。 另外,小頭研磨方法通常是一個單獨的配置。這個過程主要是晁里可憐的毆打和 頭部的小頭尺寸的長度。過程中,當超差,打漿了合格,有必要重新固定頭中心孔倒 角,以便檢查主頸部打漿應千分表的前面。 最后,磨削主軸頸過,如果連桿頸和法蘭精度 Ra≤0.16。 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 16 - 第五章孔加工工序設計 工序 60 是鉆、擴孔,80 是鉆孔、锪孔、攻螺紋。由于加工面位置分散,表面粗糙 度數(shù)值要求不同,因而選擇 Z535 鉆床。 工序 60 鉆孔 d=12.7mm 時,選擇錐柄麻花鉆頭 d=12mm,長度 l=182mm,齒數(shù) Z=3。材料選擇高速鋼,1 號莫氏圓錐。 工序 60 鉆底孔 2-M6 時,選擇錐柄麻花鉆頭 d=4.9mm,長度 l=52mm,齒數(shù) Z=3。材料選擇高速鋼,1 號莫氏圓錐。 工序 60 擴孔 d=12.7+0.10mm 時,選擇錐柄擴孔鉆的 d=12.7mm, 長度 l=101mm, 齒數(shù) Z=3。材料選擇高速鋼。 工序 60 鉆 M8 底孔時,選擇直柄麻花鉆頭 d=6.8mm,長度 l=101mm,齒數(shù) Z=3。材料選擇高速鋼。 工序 60 锪孔時,選擇帶導柱直柄平底锪鉆。直徑 d=14mm,d1=6.6mm,長度 L=150mm。材料選擇高速鋼。 工序 60 攻螺紋 M8 時,根據(jù)螺紋公稱直徑選擇 M8 絲錐,直徑 d=8mm,長度 L=72mm,螺距 P=1.25。 工序 60 攻螺紋 M6 時,根據(jù)螺紋公稱直徑選擇 M6 絲錐,直徑 d=6mm,長度 L=66mm,螺距 P=1。 工序 60 鉆 120 度的倒時,選擇直柄錐面锪鉆,直徑 d=16mm,d1=10mm,d2=3.2mm,長度 l=20mm,齒數(shù) Z=6。材料選擇高速鋼。 5.1 粗銑 M6 孔端面 5.1.1 切削用量 本工序為銑,已知加工材料為 HT200,鑄件 160Mpa,128-192HBS;機床為 X51 式 立式銑床,選用鑲齒套式面銑刀,直徑 d=100mm,齒數(shù) Z=10,材料選擇 YG6 硬質合金 鋼,工件裝夾在專用夾具上。 (1)確定背吃刀量 aP 本工序加工余量 aP=1.5mm。 (2)確定每齒進給量 fz 本工序要求加工表面粗糙度為 Ra≤6.3μm,查表 3.5 取 每齒進給量 fz=0.18mm/z (3)選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表 3.7 得后刀面最大磨損限度為 1.5mm,查表 3.8 刀具壽命為 180min。 (4)確定切削速度 Vc 和工作臺每分鐘進給量 Vf。當壽命為 180min, ,100?zd 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 17 - aP=1.5mm,fz=0.18mm/z 時,查表 3.16 得: Vc=98m/min,n=322r/min,Vf=490mm/min。 其修正系數(shù)為 0.1??kMfnkv.1?rfnKkrv8.0sf3.aefae v=98*1.0*1.1*0.8*1.13=97.45m/min ns=322*1.0*1.1*0.8*1.13=320.2r/min Vf=490*1.0*1.1*0.8*1.13=487.26mm/min 根據(jù) X51 立式銑床說明書。 由 4.2-36 選擇 nw=300r/min Vf =480mm/min 實際切削速度為:v=94.2m/min 工作臺每分鐘進給量 fm = f*Z* nw =540mm/min 查機床說明書取 fm=480mm/min 5.1.2.基本時間 經(jīng)計算平面銑削長度為 40mm,入切量及超切量取 8.8mm,故銑削該平面的基本時 間為 sTi 1.6min480/).(??? 5.2.精銑 M6 孔端面 5.2.1 切削用量 本工序為銑,已知加工材料為 HT200,鑄件 160Mpa,128-192HBS;機床為式立式 銑床,選用鑲齒套式面銑刀,直徑 d=100mm,齒數(shù) Z=10,材料選擇 YG6 硬質合金鋼, 工件裝夾在專用夾具上。 (1)確定背吃刀量 aP,本工序加工余量 aP=1.0mm。 (2)確定每轉進給量 fr 本工序要求加工表面粗糙度為 Ra≤3.2μm,查表取每轉 進給量 fr=0.5mm/r 即 fz=fr/10=0.05mm/z (3)選擇銑刀磨鈍標準及壽命查表得后刀面最大磨損限度為 0.5mm,查表 3.8 刀 具壽命為 180min。 4)確定切削速度 Vc 和工作臺每分鐘進給量 Vf 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 18 - vpueyzxpmqvkafTdCvv0? 查表得:Cv=245, , , , ,2.0?vq3.v15.?v3.0vy ×1.13×1.1, , , , ,8.0?vkd10 in80T.zf2.?u0pv 計算得:Vc=168.4m/min ns = 1000×Vc /3.14×d0=1000×168.4/3.14×100=536.3r/min 根據(jù) X51 立式銑床說明書 由 4.2-36 選擇 nw=490r/min 實際切削速度為: ×d×nw×10-3=153.9/min14.3?v 工作臺每分鐘進給量 fm =fz×z×nw =245mm/min 查機床說明書取 fm=230mm/min 5.2.2.基本時間 MjflT21?? 經(jīng)計算平面洗削長度為 ml40 入切量及超切量取 + =8.8mm12 故銑削該平面的基本時間為 7.in3/)8.40(???Ti 以銑削過的底面和鉆削后的孔和一個支撐為定位,鉆、攻 M6 的螺紋孔。 5.3.鉆 2-M6 底孔 本工序為鉆,已知加工材料為 HT200,鑄件;機床為 Z535 立式鉆床,工件裝夾在 專用夾具上。 5.3.1.切削用量 確定粗加工 2-M6 螺紋底孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆。 Ⅰ.確定背吃刀量 ap 鉆孔粗加工雙邊余量 4.9mm,顯然 ap=4.9/2=2.45mm。 Ⅱ.確定進給量 f 根據(jù)表 2.7,在高速鋼鉆頭鉆孔時,麻花鉆直徑為 φ4.9mm,進給量 f=0.27~0.33mm/r,選擇進給量為 0.3mm/r。 Ⅲ.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度,根據(jù)表 2.12, 高速鋼鉆頭粗加工灰鑄鐵,后刀面 江西科技學院本科生畢業(yè)論文(設計) - 19 - 最大磨損限度 0. 5~0.8,取值為 0.6。φ4.9mm 高速鋼鉆頭平均壽命 T=20min。 Ⅳ.確定切削速度 v 根據(jù)表 2-13,鉆孔時切削速度的計算公式. vyzxpmvkfaTdC0? 其中: , , , , , , ×1.16,而5.9?vC123.0m0?vx3.fz5.25.v7.0?vk , , 。d40inT42a 計算得:vc=16.7m/min,ns = 1108 r/min 查表,取 nw =996r/min,故實際切削 速度為 V=3.14*4.9*996/1000=15.3 m/min。 5.4 確定攻 2-M6 螺紋的切削用量 5.4.1.切削用量 Ⅰ. 確定背吃刀量 ap 攻 M6 螺紋雙邊余量 1.1mm,顯然 ap=1.1/2=0.55mm。 Ⅱ. 確定進給量 f 根據(jù)表,攻 2-M6 螺紋時,加工材料為灰鑄鐵,進給量為 0.3mm/r。 Ⅲ. 確定切削速度 v 螺紋直徑 6mm,螺距 1,加工灰鑄鐵,查表得 vc=8m/min。 計算得:ns=424.6 查表,取 nw =400r/min,故實際切削速度為 V=3.14*6*400/1000=7.5 m/min。 (3).倒 2x120 度角采用 120 度锪鉆。為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉速與 攻螺紋時相同:nw =400r/min 手動進給。 5.4.2.基本時間 (1).確定粗加工 2-M6 螺紋底孔的基本時間。 1)鉆深為 20mm 孔的基本時間為 nnjflfLT21?? , , , , ,其中ork45?)2~1(ct21?rkDl ml4D8.4?ml20 , , ,ml.21?l0rf/3.?i/96r? 計算得:T=0.5s 2)鉆深為 15mm 孔的基
收藏