3418 手輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)

3418 手輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì),手輪,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)手輪機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)目　　錄第一部分　工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)……………………………………………………………………31第二部分　工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)………………………………………………………………15第三部分　工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)………………………………………………………… …17第四部分　工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)………………………………………………………………19第五部分　畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)………………………………………………………………………20第六部分 參考資料……………………………………………………………………………21第一部分　工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2一、零件圖工藝性分析1、零件結(jié)構(gòu)功用分析橫進(jìn)給手輪是進(jìn)給機(jī)構(gòu)中用來(lái)傳遞動(dòng)力的一個(gè)零件，其主要加工的是與手輪軸進(jìn)行配合的孔，還有與中間體進(jìn)行連接的端面和外圓。2、零件技術(shù)條件分析由于毛坯是鑄件，因此加工前需要進(jìn)行時(shí)效處理，3、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件圖樣中的視圖、尺寸、公差和技術(shù)要求都選擇的很合理，材料選擇 HT150，結(jié)構(gòu)工藝性良好。尺 寸 精 度：φ8H9，φ8H9 都是 H7 的精度等級(jí)，要求較高，表面粗糙 度：其中 φ8 的表面粗糙度為 0.8um 需要精鉸才能達(dá)到，φ130 的端面、外圓表面粗糙度為1.6um 需要精車(chē)，其它各孔和面均為 3.2um、6.8um 等。熱 處 理：對(duì)于鑄件在加工前需要進(jìn)行時(shí)效處理以便消除內(nèi)應(yīng)力二、毛坯選擇1、毛坯類(lèi)型由材料可確定毛坯為鑄件，其零件所要求的力學(xué)性能不高，且內(nèi)腔形狀復(fù)雜外形尺寸較大，又屬于中批量生產(chǎn)，所以毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型，根據(jù)《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》查的鑄件的公差等級(jí)采用 CT10 級(jí)2、毛坯余量確定由于此零件為中批量生產(chǎn)，再根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》可查得它各表面的加工余量。底面：基本尺寸為 130，加工余量等級(jí)為 MA-G，查表可得其單側(cè)加工余量為 8mm3側(cè)面：基本尺寸為 100，雙側(cè)加工時(shí)單側(cè)加工余量為 3.5mm頂面：基本尺寸為 130，它的加工余量等級(jí)比底面和側(cè)面低一級(jí)，查得它的單側(cè)加工余量為 5mm孔 ：孔的加工余量等級(jí)與頂面的相同，所以可查得它的單側(cè)加工余量為 3mm根據(jù)鑄件的基本尺寸和公差等級(jí)查出鑄件的尺寸公差，確定出它的毛坯尺寸。3、毛坯－零件合圖草圖三、機(jī)加工工藝路線確定1、加工方法分析確定要按照先加工基準(zhǔn)面，先面后孔、先粗后精的原則來(lái)確定。主要表面的加工方法：φ130 的環(huán)形面和 φ130 的圓柱端面與外圓公差等級(jí)按 IT18 級(jí)算，表面粗糙度為 1.6um，需要進(jìn)行粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)（成形車(chē)刀）φ51 的內(nèi)孔表面粗糙度為 3.2um，粗?jǐn)U，精擴(kuò)。φ8H7，表面粗糙度為 1.6um，精度等級(jí)較高需要鉆，精鉸。φ8H7，表面粗糙度為 0.8um，鉆，擴(kuò)，粗鉸，精鉸。φ18x9 的臺(tái)階孔要鉆孔和锪孔可達(dá)到。φ28 的臺(tái)階面，φ108 的環(huán)形孔和 φ70 的臺(tái)階孔都需要粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)。3、加工順序的安排工序 01 .：鑄造工序 03. ： 熱處理工序 05 ：以 φ130mm 外圓端面定位，粗車(chē) φ130 端面外圓，粗車(chē) φ28mm 的臺(tái)階面、粗車(chē) φ70m 的臺(tái)階孔。工序 07：以粗車(chē)后的 φ130mm 外圓及端面定位，粗車(chē) φ130 端面外圓、粗車(chē) φ108 環(huán)形槽，粗鏜孔 φ51mm工序 09：檢驗(yàn)工序 11：以粗車(chē)后的 φ130mm 外圓及端面定位，半精車(chē) φ130 端面外圓，半精車(chē) φ28mm 的臺(tái)階面、半精車(chē) φ70mm 的臺(tái)階孔。工序 13：以半精車(chē)后的 φ130mm 外圓及端面定位，半精車(chē) φ130mm 外圓端面，工序 17：以 φ130 底面定位，鉆 φ8H7，同時(shí)擴(kuò)和粗鉸 φ8H7 的孔工序 19：鉆 φ8H7 的孔，4工序 23：以 φ130 的底面，φ51 和 φ9 的孔定位，锪 φ55x18 的盲孔工序 25：以 φ130 的底面定位，先锪 φ22 的圓平面，再鉆，攻 M8 的螺紋孔工序 26：檢驗(yàn)工序 27：以 φ130mm 端面及外圓定位，精車(chē) φ130 的端面外圓，精車(chē) φ108 的環(huán)形槽工序 29：以 φ130mm 外圓及端面定位，用成形車(chē)刀車(chē) φ130 的環(huán)形面，精車(chē) φ28 臺(tái)階面工序 31.精鉸 φ8H7 和 φ8H7 的孔工序 33： 去毛刺工序 35：終檢。 3、定位基準(zhǔn)選擇（1）精基準(zhǔn)的選擇本零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓與端面，所以采用外圓和端面作為定位基準(zhǔn)可以避免基準(zhǔn)部重合產(chǎn)生的誤差，所以選用 φ130 的端面和外圓作為精基準(zhǔn)。（2）粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。由于零件是以 φ130 外圓端面為精基準(zhǔn)的，所以應(yīng)選另一端的外圓和端面作為粗精準(zhǔn)做出精基準(zhǔn)，即選用 φ130 的端面和外圓作為粗基準(zhǔn)。8、加工階段的劃分說(shuō)明加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。（1.）粗加工階段：a.毛坯退火熱處理 b.粗加工，粗車(chē) φ130 外圓，粗車(chē) φ28 臺(tái)階面，粗車(chē) φ130 外圓，粗車(chē) φ108 的環(huán)形孔，粗鏜 φ51 孔、φ70 的臺(tái)階孔。目的：切除大部分余量，把毛坯加工至接近零件的最終形狀和尺寸，只留下少許加工余量，通過(guò)這個(gè)階段還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鑄件的一些缺陷。（2.）半精加工階段：a.半精車(chē) φ130 外圓，半精車(chē) φ28 臺(tái)階面，半精車(chē) φ130 外圓，半精車(chē) φ108 的環(huán)形孔，精鏜 φ51 孔，半精鏜 φ70 的臺(tái)階孔。目的：切除小部余量，使毛坯各類(lèi)尺寸及各項(xiàng)要求很接近零件的最終尺寸和技術(shù)要求。（3.）精加工階段：精車(chē)外圓端面及成形面、精精加工各臺(tái)階面及臺(tái)階孔目的：達(dá)到零件設(shè)計(jì)要求。5、主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖01.鑄造03.熱處理05.粗車(chē) φ130 端面外圓，粗車(chē) φ28 的臺(tái)階面，粗車(chē) φ70 的臺(tái)階孔07.粗車(chē) φ130 端面外圓，粗?jǐn)U φ51 的孔，粗車(chē) φ108 的環(huán)形槽09.檢驗(yàn)11.半精車(chē) φ130 端面外圓，半精車(chē) φ28 的臺(tái)階面，半精鏜 φ70 的臺(tái)階孔13.半精車(chē) φ130 端面外圓，半精車(chē) φ108 的環(huán)形槽，精擴(kuò) φ51 的孔17．鉆擴(kuò)粗鉸 φ15.95 的孔19.鉆 3 個(gè) φ9 的孔 ，擴(kuò)孔至 φ18x9 的臺(tái)階孔521.鉆 φ3.9x9 的盲孔23.锪 φ55x18 的盲孔25．锪 φ22 的圓平面，鉆 、攻 M8 的螺紋孔26. 檢驗(yàn)27.精車(chē) φ130 端面外圓，精車(chē) φ108 的環(huán)形孔29.精車(chē) φ130 的成型面，精車(chē) φ28 的臺(tái)階面，精鏜 φ70 的臺(tái)階孔31．精鉸 φ8H7 和 φ8H7 的孔33.鉗工去毛刺38.檢驗(yàn)四、工序尺寸及其公差確定Φ51 的孔加工內(nèi)容 加工余量（mm ） 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 表面粗糙度（um）鑄件 6 CT10 4.15?Φ Ra=3.2精鏜 1.5 IT9 07?Ra=6.3粗鏜 8.5 IT11 5.4916Φφ 8H7 的孔加工內(nèi)容 加工余量（mm ） 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 表面粗糙度（um）精鉸 0.05 IT7 1608.?Φ Ra=0.8粗鉸 0.1 IT8 95.27Φ Ra=3.2擴(kuò) 0.85 IT10 8.10Φ ?Ra=6.3鉆 IT8 .Φ Ra=8.56Φ130c8 的外圓加工內(nèi)容 加工余量（mm ） 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 表面粗糙度（um）鑄件 7 CT10 1207?Φ精車(chē) 1.3 IT7 4.3Φ ?Ra=1.6半精車(chē) 2 IT8 .2017Φ Ra=6.3粗車(chē) 3.7 IT11 3.9?Φ Ra=8.5φ 8H7 的孔加工內(nèi)容 加工余量（mm） 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 表面粗糙度（um）精鉸 0.1 IT7 4012.Φ ?Ra=1.6鉆 IT8 9.30Φ Ra=8.5五、設(shè)備及其工藝裝備確定1、選擇機(jī)床（1）工序 05 、07 、11、13 是粗車(chē)和半精車(chē)。選用臥式車(chē)床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的 CA6180 型臥式車(chē)床即可。（2）工序 17、19、21、23，25，31 鉆孔，鉸孔，锪平面和孔?？刹捎脤?zhuān)用的分度夾具在立式鉆床上加工，可選用 Z3025 型搖臂鉆床。（3）工序 27，29 是精車(chē)，選用最常用的 CA6180 型臥式車(chē)床。2、選擇夾具本零件除鉆削加工需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具，其他工序使用通用夾具即可，車(chē)床上用三爪自定心卡盤(pán)。3、選擇刀具①在車(chē)床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用 YG 型硬質(zhì)合金，粗加工用YG6，半精加工用 YG8，精加工用 YG10。②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。8、選擇量具外圓用游標(biāo)卡尺測(cè)量，內(nèi)孔用塞規(guī)。六、切削用量及工時(shí)定額確定工序 05 切削用量及工時(shí)定額的確定1.切削用量①確定 φ130 mm 外圓的切削用量 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀，根《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》046.?表 1.1，由于 CA6180 機(jī)床的中心高為 130mm，故選用刀桿尺寸 B×H=8mm×25mm，刀片厚度為 8.5mm 根據(jù)《切7削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.3，選擇車(chē)刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角 γ o=5°，后角 α o＝8°、主偏角Kr=90°、,副偏角 Kr’=5°、刃傾角 λs=-10°、刀尖圓弧半徑 =2mm。?r②確定切削深度 ap 由于粗車(chē)單邊余量?jī)H為 3mm,可一次走刀完成.③確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 1.8，在粗車(chē)灰鑄鐵、刀桿尺寸為 8 mm×25 mm、a p≤3 mm、工件直徑為 100 mm ——800 mm 時(shí)，f=0.8 mm/r2.基本時(shí)間①確定粗車(chē)外圓 φ130mm 的基本時(shí)間 根據(jù)表 6.2-1 車(chē)外圓基本時(shí)間為V=72.3，n=95r/min, a p =3mm，f=0.8mm/r,則 T1=0.61min第二部分　工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.工序尺寸精度分析由工序圖知，本道工序用來(lái)鉆 M8 的螺紋孔，孔的加工及尺寸精度要求不高，該工序在鉆床加工，零件屬于中批量生產(chǎn)，所以主要考慮的是夾具的制造工藝簡(jiǎn)單。8限制自由度分析：孔在圓周上分布，為了保證此要求，因?yàn)殂@頭沿軸向切削，不會(huì)引起工件在軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以應(yīng)限制 6 個(gè)自由度就行，X 移動(dòng).X 轉(zhuǎn)動(dòng).Y 移動(dòng) .Y 轉(zhuǎn)動(dòng).Z 移動(dòng). Z 轉(zhuǎn)動(dòng)2.定位方案確定由零件圖可知，加工本道工序需要限制 6 個(gè)自由度，前道工序已將 Φ8 的孔鉆好，所以采用一心軸和一菱形銷(xiāo)與一面定位就能達(dá)到要求。Φ130 外圓端面布大平面，限制 Z 移動(dòng).X 轉(zhuǎn)動(dòng).Y 轉(zhuǎn)動(dòng)。Φ108 孔與 φ8 的孔： X 移動(dòng)..Y 移動(dòng) .Z 轉(zhuǎn)動(dòng).綜合結(jié)果實(shí)際限制：X 移動(dòng).X 轉(zhuǎn)動(dòng).Y 移動(dòng) .Y 轉(zhuǎn)動(dòng).Z 移動(dòng). Z 轉(zhuǎn)動(dòng)故此定位方案可行。3.定位元件的設(shè)計(jì)過(guò)程1.布置銷(xiāo)位：心軸布在 φ108 孔的位置，φ8 布置菱形銷(xiāo) 2.確定銷(xiāo)間距：L±△j= L±1/2△k=89±0.07/2=89±0.0353.確定圓柱銷(xiāo)直徑： d1=D1g6= 1082.34?Φ△1=0.088.確定菱形銷(xiāo)的直徑：查表 2.1 可知 b=8,所以，△2=2b/D2（△k+△j+△/2）=0.089d2=（D2-△2）h6= 16049.?8.定位誤差分析計(jì)算由以上可知 △1max=0.056，△2max=0.071分析尺寸 96 的定位誤差：基準(zhǔn)不重合誤差： 因鉆孔時(shí)，定位基準(zhǔn)為心軸的中心線，工序基準(zhǔn)也為心軸的中心線。故：△jb=0基準(zhǔn)位移誤差：△db=△D1+△d1+△1=0.022+0.022+0.08=0.056定位誤差： △dw=△jb+△db=0+0.056=0.056 故：△dw≤1/3T=0.18對(duì)平行方向的尺寸：△jb=0△db 應(yīng)該是上下平移△db1 轉(zhuǎn)動(dòng)角度后最大：△db1=0.056,±tgθ2=±（△2max-△1max）/2x89=±0.00015△db=△db1+2x96x0.00015=0.085所以，△dw=△jb+△db=0.085≤1/3T5.夾緊方案及元件確定根據(jù)工件定位方案考慮夾緊力作用點(diǎn)及方向。如圖所示采用螺母，螺桿與開(kāi)口墊圈組合對(duì)工件進(jìn)行夾緊，鉆模板通過(guò)心軸與夾具體連接定位，所以加緊力與切削力互相平行。6. 確定夾具體結(jié)構(gòu)采用鑄件整體式7. 繪制總裝圖、標(biāo)注尺寸、寫(xiě)技術(shù)要求。9第三部分　 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（鉸 Φ8 H9 內(nèi)孔）一 已知條件1.被加工孔直徑：Φ8 H9（+0.018） Ra0.8 Dw=82.工件材料：HT150 鉸削長(zhǎng)度為 26mm3.預(yù)制孔直徑： Dw1=15.85mm8.使用機(jī)床：Z3025 二 鉸刀設(shè)計(jì)過(guò)程：序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式 采用值1 結(jié)構(gòu)形式 錐柄焊接整體式 2 刀具材料 切削部分：W18Cr8V柄部：鋼 853 幾何角度 表 3-21Ψ= =10 45?paβ=8 =0 rk?r=0 =10p?0?8 鉸刀直徑 =8mm 0wdD?G=0.35×IT=0.35×0.018=0.007mm=8mm dG=0.007mm5鉸刀直徑極限尺寸及鉸刀直徑標(biāo)準(zhǔn)max=Dwmax-0.15IT0d=（8+0.018）-0.15×0.018max =8.015mm010=8.015min= max-0.35IT0d=8.015-0.35×0.018=8.008計(jì)算得：Φ8 0.18?max =8.008mm0d7 切削部分前端 直徑表 3-21，= -（1.3-1.8）2A02d=8-1.3×（8-15.85）=15.28=15.28mm02d8 齒數(shù)Z=1.5 =1.5× +2=80(2~4)?2查表 3-23 Z=6Z=69 齒槽截形參數(shù) 表 3-28 圖 B 型直線齒背 F=0.6，r=0.510切削部分 L1圓柱較準(zhǔn)部分L2工作部分 L焊接部分 Lc圓弧部分 rL1=（1.3-1.8）A cot Kr=15L2=（0.25-0.5）d0=8mmL=（0.8-3）d0=3×8=88mmLc=L+（8-6）=52+6=58mmr=0.5-1.5mmL1=15L2=8mmL=52mmLc=58mmr=1mm11 絞刀總長(zhǎng)頸部 直徑中心孔表 3-26： L=210mmd03=8mmL=210mmd03=8mm第四部分　 工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.工序尺寸精度分析尺寸精度等級(jí)達(dá)到 7 級(jí)。2.量具類(lèi)型確定由于工件基本尺寸為￠8H7 量具及技術(shù)條件>中選擇椎柄圓柱塞規(guī)。3.極限量具尺寸公差確定1.結(jié)構(gòu)形式選擇:由于 工件基本尺寸為￠8 光面量具及技術(shù)條件>中選擇椎柄園柱塞規(guī)。2 .確定被測(cè)孔的極限偏差:由￠8H7 偏差 ES=+0.018，下偏差 EI=0 3.確定工件量規(guī)的制造公差和位置公差要求查表 6-1 知:IT7 級(jí)尺寸為 ￠8 的量規(guī)公差 T=0.002mm，位置要素 Z=0.007mm8.計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差:11通規(guī):上偏差=EI+Z+T/2=(0+0.0028+0.001)=+0.0038mm下偏差=EI+Z-T/2=(0+0.0028-0.001)=+0.0018mm磨損極限 EI=0止規(guī): 上偏差=ES=+0.018 mm下偏差=ES-T=(0.086-0.0086)=+0.08mm第五部分　設(shè)計(jì)體會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們這在學(xué)校所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)得以很好的鞏固。從而使我們對(duì)以后的工作中對(duì)知識(shí)得以很好的發(fā)揮。從拿到零件圖紙的第一天開(kāi)始，輔導(dǎo)老師就詳細(xì)的給我們講了設(shè)計(jì)的步驟，還安排了輔導(dǎo)時(shí)間。為我們的設(shè)計(jì)指引了方向，這樣使我們不會(huì)感到太多的盲目。我們以前所接觸的只是課本上的知識(shí)，對(duì)機(jī)械加工工藝、夾具、量具等只有基本的了解。但是通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們才全方位的懂得了什么是機(jī)械設(shè)計(jì)，從而更加了解到機(jī)械知識(shí)的重要性。剛開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候，總覺(jué)的難度很大，不知道從什么地方下手，對(duì)一些設(shè)計(jì)的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計(jì)。 好長(zhǎng)時(shí)間都看不懂圖紙，老師的指導(dǎo)，才讓我有了一定的思路，先從分析零件圖開(kāi)始，然后在得出零件技術(shù)要求，在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫(huà)出毛坯和零件合圖等等，一步步的開(kāi)始設(shè)計(jì)起來(lái)。在設(shè)計(jì)期間，遇到不懂的問(wèn)題時(shí)，通過(guò)自己查資料、仔細(xì)的琢磨、有根據(jù)的慢慢分析從而克服困難，實(shí)在解決不了的，我們的指導(dǎo)老師能細(xì)心的幫助我們，從而設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)更邁進(jìn)了一步，在這次設(shè)計(jì)中，學(xué)會(huì)了運(yùn)用資料，可以向不同的懂我們知識(shí)的人問(wèn)問(wèn)題，這次設(shè)計(jì)，要十分的感謝我們的指導(dǎo)老師，他在設(shè)計(jì)期間為我解決了很多難題。相信我們通過(guò)這次設(shè)計(jì)，一定會(huì)在以后的工作崗位中得以更好的發(fā)揮，也會(huì)在以后的人生的道路中更上一層樓。12第六部分 參考資料〔1〕機(jī)械零件課程設(shè)計(jì) 〔2〕機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)〔3〕公差配合與技術(shù)測(cè)量〔8〕機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料〔5〕刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)： 〔6〕機(jī)械制造工藝學(xué)： 〔7〕機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)