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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 1
2 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 1
3 審查零件圖樣的工藝性 1
4 選擇毛坯 3
5 工藝過(guò)程的設(shè)計(jì) 3
5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 3
5.2 零件表面加工方法的選擇 4
5.3 制訂工藝路線 4
6 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 5
7 工序設(shè)計(jì) 6
7.1 選擇機(jī)床 6
7.2 夾具選擇 6
7.3 選擇刀具 6
7.4 確定工序尺寸 6
8 確定切削用量及基本工時(shí) 7
9 專用夾具設(shè)計(jì) 13
9.1定位基準(zhǔn)的選擇 14
9.2 定位方案和元件設(shè)計(jì) 14
9.3 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14
9.4 定位誤差的計(jì)算 14
9.5夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明 14
參考文獻(xiàn) 15
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(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)。毛坯的尺寸通過(guò)確定加工余量后決定。
5 工藝過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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(shuō)明書,選取
則主軸轉(zhuǎn)速為,并按車床說(shuō)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?,一次加工完?
5) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說(shuō)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(shuō)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?,故可在一次走刀?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(shuō)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),主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
本夾具是銑角板夾具上表面60X74夾具設(shè)計(jì)
9.1定位基準(zhǔn)的選擇
在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn),稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合,在同一工件的各道工序中,應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。根據(jù)本道工序,選側(cè)面為定位基準(zhǔn)。
9.2 定位方案和元件設(shè)計(jì)
根據(jù)工序圖及對(duì)零件的結(jié)構(gòu)的分析,本道工序需限制4個(gè)自由度,為了增加定位的可靠行,實(shí)際限制了其6個(gè)自由度。本夾具采用6點(diǎn)定位原則,用兩個(gè)固定的支撐板作為一大平面,限制了工件的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度;用一個(gè)側(cè)向支撐板作為一
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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(wú)私的幫助。在此我向她們表示我誠(chéng)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(lái)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(lái)越多的優(yōu)秀人才,桃李滿天下!
通過(guò)這一階段的努力,我的課程設(shè)計(jì)終于完成了,經(jīng)過(guò)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。
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