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序 言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課,專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。
就我個人而言,我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練,希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ,為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力有限,設(shè)計(jì)尚有很多不足之處,希望各位老師給予指導(dǎo)
零件分析
(一) 零件的作用
題目所給定的零件是電機(jī)殼,主要對電機(jī)殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子,定子起保護(hù)作用。
(二) 零件的工藝分析
電機(jī)殼共有兩組加工表面,它們之間有一定的位置要求
2. 以8.5mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:四個8.5mm的孔及其倒角,四個孔的端面。
1. 以106mm內(nèi)圓柱孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:106mm的內(nèi)圓,6個在內(nèi)圓內(nèi)均布的凸臺,以及凸臺側(cè)面的6個M5的螺紋孔。
位置要求:(1)8.5mm孔與其端面同軸度公差為0.4mm
(2) M5螺紋孔與106mm圓的中心線同軸度公差為0.3mm
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一) 確定毛坯的制造形式
考慮到電機(jī)殼受力較為單一平衡,且需要良好的抗震性,故選用HT200為毛坯材料,機(jī)器砂型鑄造。
(二) 基面選擇
1、粗基準(zhǔn):車mm孔及端面時(shí)選用外圓柱面為基面,利用V形塊加上一壓板定位。銑外圓柱面、底座的下、前后、側(cè)表面及mm內(nèi)表面時(shí),選用mm端面作為基面,底座的上表面以底面作為基面切削。
2、精基準(zhǔn):設(shè)計(jì)基準(zhǔn)mm與工序基準(zhǔn)不重合,專門計(jì)算見工序。
(三) 制定工藝路線
Ⅰ:車mm孔及其端面;
Ⅱ:銑外圓柱面,底座表面及mm內(nèi)表面;
Ⅲ:鉆螺紋底孔及孔;
Ⅳ:攻螺紋3×M5,2×M4。
V:去毛刺。
VI:終檢。
(四)機(jī)床加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定
1、外圓表面:只需粗銑,2Z=4mm滿足;
2、內(nèi)圓表面:粗車2Z=2mm,精車2Z=2mm,所以內(nèi)圓表面直徑余量為4mm;
3、底座上表面、側(cè)表面及前后端面只需粗銑,Z=2mm;
4、底座下平面需半精銑,總加工余量Z=3mm;
5、圓柱端面需半精加工余量Z=4mm。
(五)確定切削用量及基本工時(shí)
Ⅰ:車mm孔及兩端面,機(jī)床選用C620-1臥式車床
1、粗車孔Φ108
(1)切削深度:單邊余量Z=1mm,一次切除
(2)進(jìn)給量:選用f=0.5mm/r
(3)計(jì)算切削速度:
公式①
=
=123mm/min
(4)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns==362r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
實(shí)際轉(zhuǎn)速V=136m/min
(5)切削工時(shí)
t=0.62min
2、精車孔mm
(1)切削深度
單邊余量Z=1mm,一次切除
(2)進(jìn)給量
選擇f=0.5mm/r
(3)計(jì)算切削速度
由公式①
Vc=
=123m/min
(4)確定主軸轉(zhuǎn)速
ns==362r/min
按機(jī)床選取n=400r/min
實(shí)際轉(zhuǎn)速V=136m/min
(5)切削工時(shí)
t=0.62min
3、粗車端面
切削深度:2mm 一次切除
進(jìn)給量f=0.5mm/r
選取轉(zhuǎn)速n=400r/min
切削工時(shí)t= =0.05min
4、半精車端面
切削深度:2mm 一次切除
進(jìn)給量f=0.2mm/r
選取轉(zhuǎn)速n=400r/min
切削工時(shí)t= =0.125min
Ⅱ:銑削外圓柱面,底座表面,mm內(nèi)表面,機(jī)床選用X6040立式銑床
1、 粗銑Φ122±外圓柱面及底座上下表面和側(cè)表面,采用直徑d=10mm高速鋼立銑刀,齒數(shù)Z=3
fz=0.08mm/ 齒
切削速度:參考有關(guān)手冊,確定V=0.45m/s,即27/min
取nw=500r/min,故實(shí)際切削速度為
V===15.7m/min
工作臺每分鐘進(jìn)給量fm:
fm=fzZnw=0.08×3×500=120mm/min
tm===4.59min
2、 半精銑底座底面,保證尺寸63±0.15mm
fz=0.08mm/齒
V取V=0.45m/s,即27m/min
ns===500r/min
V=26.5m/min
fm=120mm/min
tm==0.5min
3、 粗銑mm內(nèi)表面
選用高速鋼立銑刀,齒數(shù)Z=30,dw=4mm
V 取0.13m/s,即7.5m/min
ns===600r/min
機(jī)床有600r/min轉(zhuǎn)速,所以
V=7.5m/min,ns=600r/min
fm=fzZnw=0.08×3×600=144mm/min
tm= =2min
4、 粗銑底座兩端面
選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,dw=200mm
齒數(shù)Z=3,V取27m/min
ns===42r/min
取nw=37.5r/min, 故實(shí)際切削速度V
V==23.6m/min
工作臺進(jìn)給量fm為
fm= fm=fzZnw=0.08×20×37.5=60mm/min
工時(shí)
tm==2min
Ⅲ:鉆螺紋底孔及孔
選用Z540A立式鉆床
1、 鉆螺紋底孔,選用硬質(zhì)合金鋼YG8鉆頭
(1) 進(jìn)給量f
f=(0.18~0.22)×0.75=0.135~0.165mm/r
取f=0.15mm/r
(2) 切削速度
取V=0.45m/s,即27m/min,所以
ns===2262r/min
取機(jī)床最高轉(zhuǎn)速1400r/min
V==16.7m/min
(3)切削工時(shí)
tm= 3×=0.17min
2、 鉆孔,選用硬質(zhì)合金鋼YG8鉆頭
(1)進(jìn)給量f
f取0.15mm/r
(2)切削速度
取機(jī)床最大轉(zhuǎn)速1400r/min,所以實(shí)際切削速度
V==37.4m/min
(3) 切削工時(shí)
tm= =0.15min
3、 鉆通孔
(1) F=0.15mm/r
(2) V==43.9m/min
(3)切削工時(shí)
tm= =0.038min
4、 鉆螺紋底孔
(1)進(jìn)給量f
f取0.15mm/r
(2)V==13.2m/min
(3)切削工時(shí)
tm= =0.038min
Ⅳ:攻螺紋3×M5,2×M4。
1、3×M5螺紋底孔倒角
按機(jī)床選取n=710r/min
2、攻螺紋3×M5
V取0.1m/s,即6m/min
ns=382r/min
按機(jī)床選取n=355r/min
工時(shí)tm= =0.09min
3、2×M4螺紋底孔倒角
n=710r/min
4、攻螺紋2×M4
V=6m/min
N=355r/min
工時(shí)tm= =0.02min
最后,將以上各工序切削用量,工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。
夾具設(shè)計(jì)
(一) 問題提出
本夾具用來鉆mm孔,由于對此孔無嚴(yán)格的精度要求,故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度,而精度不是主要問題。
(二) 夾具設(shè)計(jì)
1、 定位基準(zhǔn)的選擇:
考慮到工件的形狀,此工序選擇外圓柱面為定位基準(zhǔn),用V形3塊定位。
2、 切削力及夾緊力計(jì)算:
切向力
=
=
=561N
背向力
=
=
=378N
進(jìn)給力
=
=
=558N
夾緊力N
選用壓板壓緊,實(shí)際加緊力N應(yīng)為
式中,和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù),==0.5。
壓板用螺母擰緊,由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表1-2-23得螺母擰緊力
根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為
此時(shí)已大于所需的1460N的夾緊力,故本夾具可安全工作
(三)定位誤差分析
定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件為一平面和兩定位銷,孔與銷間隙配合。
工件的工序基準(zhǔn)為孔心,當(dāng)工件孔徑為最大,定位銷的孔徑為最小時(shí),孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工,所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同,則其定位誤差為: Td=Dmax-Dmin
本工序采用一定位銷,一擋銷定位,工件始終靠近定位銷的一面,而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力,因此,工件不在在定位銷正上方,進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
(四)夾具操作簡要說明:
如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,降低成本。提高夾具性價(jià)比。本夾具操作簡單,省時(shí)省力,裝卸工件時(shí)只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
1. 艾興,肖詩綱主編.切削用量簡明手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994
2. 趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。北京:機(jī)械工業(yè)出版社 1994
3. 李益民主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994
4. 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1979