0098-連接盤的機械加工工藝規(guī)程及鉆削4XΦ10孔工藝裝備設計
0098-連接盤的機械加工工藝規(guī)程及鉆削4X10孔工藝裝備設計,連接,機械,加工,工藝,規(guī)程,10,裝備,設備,設計
課 程 設 計題 目: 連接盤的機械加工工藝規(guī)程及鉆削4X10孔工藝裝備設計機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱連接盤零件名稱端蓋共1頁第1頁車間工序號工序名材料牌號195鉆、鉸10孔HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鑄件637*16411設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z30401夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時/s準終單件1988.56工步號工步內容工藝裝備主軸轉速/rs-1切削速度/mmin-1進給量fz/(mm/z)背吃刀量/進給次數(shù)工步工時/s機動輔助描圖1鉆4x9.8mm孔麻花鉆、鉸、專用夾具、塞規(guī)320100.19.81272402粗鉸4x9.96mm孔972.50.50.1611360204描校34底圖號5 裝訂號設計(日期)審核(日期)標準化(日期)會簽(日期)李舒馳標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱連接盤零件名稱連接盤共3頁第1頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸637*164每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)備 注工序號工 名序 稱工 序 內 容車間工段設 備工 藝 裝 備工 時準終單件5熱處理熱處理時效10粗車粗車630外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺15粗車粗車240外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺20半精車半精車630外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺25半精車半精車240外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺30粗車粗車連接盤左端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺35粗車粗車530外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺40粗車粗車630外圓左端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺45粗車粗車630外圓右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺50粗車粗車440外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺55粗車粗車550外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺60粗車粗車550外圓右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺65粗車粗車420外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺70粗車粗車420外圓右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺75粗車粗車連接盤右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺80半精車半精車連接盤左端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺設 計(日 期)校 對(日期)審 核(日期)標準化(日期)會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱連接盤零件名稱連接盤共3頁第2頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸637*164每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)備 注工序號工 名序 稱工 序 內 容車間工段設 備工 藝 裝 備工 時準終單件85半精車半精車530外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺90半精車半精車630外圓左端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺95半精車半精車630外圓右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺100半精車半精車440外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺105半精車半精車550外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺110半精車半精車550外圓右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺115半精車半精車420外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺120半精車半精車420外圓右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺125半精車半精車連接盤右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺130精車精車連接盤左端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺135精車精車630外圓左端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺140精車精車630外圓右端面普通車床CW6180電腦車刀、游標卡尺145精車精車440外圓表面普通車床CW6180外圓車刀、游標卡尺150精車精車550外圓左端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺155精車精車420外圓右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺160精車精車連接盤右端面普通車床CW6180端面車刀、游標卡尺設 計(日 期)校 對(日期)審 核(日期)標準化(日期)會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱連接盤零件名稱連接盤共3頁第3頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸637*164每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)備 注工序號工 名序 稱工 序 內 容車間工段設 備工 藝 裝 備工 時準終單件165粗車粗車375錐形內孔普通車床CW6180內孔車刀、游標卡尺170粗車粗車180內孔普通車床CW6180內孔車刀、游標卡尺175半精車半精車375錐形內孔普通車床CW6180內孔車刀、游標卡尺180半精車半精車180內孔普通車床CW6180內孔車刀、游標卡尺185精車精車180內孔普通車床CW6180內孔車刀、游標卡尺190插插55*45*11.4內孔鍵槽插床定制插刀、游標卡尺195鉆、鉸鉆、鉸4X10孔搖臂鉆床Z3040麻花鉆、鉸、專用夾具、塞規(guī)200去毛刺銳邊去毛刺鉗工臺平銼205清洗清洗清洗機210終檢游標卡尺、千分尺、塞規(guī)設 計(日 期)校 對(日期)審 核(日期)標準化(日期)會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期XV一、設計題目(學生空出,由指導教師填寫)二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1張(2) 生產類型:中批或大批大量生產三、上交材料(1) 繪制零件圖 1張(2) 毛坯圖 1張(3) 機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張(4) 與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張(4) 夾具裝配圖 1張(5) 夾具體零件圖 1張(6) 課程設計說明書(50008000字) 1份四、進度安排(參考)(1) 熟悉零件,畫零件圖 2天(2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天(3) 工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天(4) 編寫說明書 3天(5) 準備及答辯 2天五、指導教師評語成 績: 指導教師:日期:摘要在機械制造的機械加工,檢驗,裝配,焊接和熱處理等冷熱工藝過程中,使用著大量的夾具,用以安裝加工對象,使之占有正確的位置,以保證零件和工件的質量。 本次設計主要是進行連接盤零件的專用夾具的設計,是對我們以往所學知識的總結和對我們所掌握知識的一次擴展。本文主要從工藝規(guī)程的指定與夾具的設計兩方面出發(fā)。根據(jù)零件本身的特點,生產類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面:確定生產類型,綜合考慮其準確度高,生產效率高,消耗經濟少等方面,選擇一個最優(yōu)方案;在夾具設計方面,因為是回轉體盤狀零件,加工4X10孔,選擇鉆床加工,考慮諸多因素擬訂最優(yōu)方案,最終完成本次設計。AbstractThe machine made in the machine processes, examining, assembling, welding with heat handle to wait cold and hot craft process in, use a great deal of tongs, in order to the gearing process object, making it occupy right position to promise the quality of spare parts and work piece.This design is mainly the design of appropriation tongs which carries on land spare parts, is tally up the knowledge that we learn before and to the once expanding of the knowledge that we control.This text mainly sets out from the design both side of the specifying of craft rules distance and the tongs.According to the characteristics of spare parts, the function produced type and spare parts while concretely working choice the craft rules distance and tongs.In the craft rules distance aspect:Assurance produce a type, comprehensive consider its ccurate degree high, produce an efficiency is high, consume economy little etc. aspect, choose the superior project;Design aspect in the tongs, because of is a soild of revolution, process 4X 10 bores, the choice drills a bed to process, considering many factors to draw up the superior project, end completion originally time design.目 錄1 零件的分析51.1 零件的作用61.2 零件的工藝分析62 機械加工工藝規(guī)程設計72.1 毛坯的制造形式72.2 基準面的選擇72.2.1 粗基準的選擇72.2.2 精基準的選擇72.3 制訂工藝路線72.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定82.5 確定切削用量92.5.1 工序38:9 2.6 時間定額計算 . 103.指定工序的專用機床夾具設計113.1 問題的指出113.2 夾具設計113.2.1 定位基準的選擇113.2.2 切削力及夾緊力的計算113.3 定位誤差的分析133.4 夾具設計及操作的簡要說明134.方案綜合評價與結論145. 本次課程設計體會與展望14參考資料151 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是連接盤,連接盤的主要作用是連接管件和傳遞運動。1.2 零件的工藝分析連接盤的零件圖中規(guī)定了一系列技術要求:加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等級表面粗糙度Ra/um形位公差/mm連接盤頂面240IT126.30.10A連接盤底面530 0-0.070IT71.60.08A0.10B630外圓表面630IT126.3440外圓表面440IT121.6550外圓表面550IT126.3420外圓表面420+0.086+0.023IT76.30.06A240外圓表面240IT126.310孔X410IT106.3180內孔180 0+0.04IT71.6375錐形內孔3750+0.057IT73.2連接盤厚度160IT12連接盤底面寬度150+0.043IT91.6630外圓表面寬度30IT121.6440外圓表面寬度60 0+0.074IT91.6550外圓表面寬度15IT126.3420外圓表面寬度15IT126.3240外圓表面寬度25 0+0.052IT96.3180孔鍵槽長550-0.074IT96.3180孔鍵槽寬45 0+0.3IT126.3180孔鍵槽高11.4IT126.32 機械加工工藝規(guī)程設計2.1 毛坯的制造形式零件材料為HT200,考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,且生產類型:中批或大批大量生產,故采用金屬模機器造型鑄造。2.2 基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。也是保證加工精度的關鍵。2.2.1 粗基準的選擇作為粗基準的表面應平整,沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。這里選擇連接盤右端面和240外圓面作為粗基準。采用240外圓面定位加工內孔可保證孔的壁厚均勻;采用端蓋右端面作為粗基準加工左端面,可以為后續(xù)工序準備好精基準。 2.2.2 精基準的選擇根據(jù)該端蓋零件的技術要求,選擇端蓋左端面和180孔作為精基準,零件上的很多表面都可以采用它們作基準進行加工,即遵循“基準統(tǒng)一”原則。180孔的軸線是設計基準,選用其作精基準定位連接盤兩端面,實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合,保證了被加工表面的端面跳動度要求。選用端蓋左端面作為精基準同樣是遵循了“基準重合”原則,因為該端蓋在軸向方向上的尺寸多以該端面作設計基準。2.3 制訂工藝路線以下工藝過程詳見械加工工藝過程卡片2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 機械加工及毛坯尺寸的確定:綜合鑄件的材料、加工方式與生產規(guī)模,選定毛坯公差等級為CT9(表2-1),毛坯鑄件的機械加工余量等級為E(表2-5)項目機械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm備注連接盤軸向長度1601.12.8163.6表2-3、2-4連接盤底面530外圓表面2.23.6536.2表2-3、2-4630外圓表面2.23.6636.2表2-3、2-4550外圓表面2.23.6556.2表2-3、2-4420外圓表面2.23.6426.2表2-3、2-4180內孔1.42.8175.8表2-3、2-4375錐形內孔孔1.43.2370.6表2-3、2-4630外圓表面寬0.41.831.7表2-3、2-4550外圓表面寬0.41.861.0表2-3、2-4240外圓表面1.42.8244.2表2-3、2-4240外圓表面寬0.41.824.8表2-3、2-4工序尺寸確定:這里只確定鉆、鉸10孔的加工余量、工序尺寸和公差,如下圖所示:由表2-28可查得,粗鉸余量Z粗鉸=0.16mm;鉆孔余量Z鉆=9.8mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為,粗鉸:IT10;鉆:IT12。根據(jù)上述結果,再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為,粗鉸:0.15mm;鉆:0.058mm。綜上所述,該鉆孔工序各工步的工序尺寸及公差分別為,粗鉸:9.96 0+0.058mm;鉆:9.8 0+0.15mm。2.5 確定切削用量(1)鉆孔工步 1)背吃刀量的確定 取ap=9.8mm. 2) 進給量的確定 由表5-22,選取該工步的每轉進給量f=0.1mm/r。 3)切削速度的計算 由表5-22,按鑄鐵硬度為HBS200241計算,切削速度v選取為10m/min,由公式(5-1)n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉速n=318.47 r/min ,參照Z3040型搖臂鉆床的主軸轉速,取轉速n=320r/min ,再將此轉速代入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度為v=3.14nd/1000=10.05m/min。(2) 粗鉸工步1)背吃刀量的確定 取ap=0.98mm。2) 進給量的確定 由表5-31,選取該工步的每轉進給量f=0.5mm/r。3)切削速度的計算 由表5-31,切削速度v選取為2m/min,由公式(5-1)n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉速n=63.69 r/min ,參照Z3040型搖臂鉆床的主軸轉速,取轉速n=80r/min ,再將此轉速代入公式(5-1),可求出該工序的實際鉆削速度為v=3.14nd/1000=2.5 m/min。2.6時間定額的計算1基本時間tj的計算(1) 鉆孔工步根據(jù)表5-41,鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中l(wèi)=30mm;l2=1mm;l1=D/2*cotkr+(12)=9.8/2*cot54+1mm=5.3mm;f=0.1mm/r;n=320mm/r.。將上述結果代入公式,則該工序的基本時間tj=68s。 (2) 粗鉸工步根據(jù)表5-41,鉸圓柱孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中 l2、l1由表5-42按kr=15、ap=(D-d)/2=(9.96-9.8)/2=0.08的條件查得l1=0.37mm; l2=15mm; 而l=30mm; f=0.1mm/r; n=80r/min.。將上述結果代入公式,則該工序的基本時間tj=340s。2輔助時間ta的計算根據(jù)第五章第二節(jié)所述,輔助時間ta與基本時間tj之間的關系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時間分別為:鉆孔工步的輔助時間為:ta=0.15x68s=10s;粗鉸工步的輔助時間為:ta=0.15x340s=51s;3. 其他時間的計算除了作業(yè)時間(基本時間和輔助時間之和)以外,每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結時間。由于端蓋的生產類型為大批生產,分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微,可忽略不計;布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%,休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%,這里均取3%,則各工序的其他時間可按關系式(3%+3%)(tj+ta)計算,它們分別為:鉆孔工步的其他時間為:tb+tx =6%x(68s+10s)=4.68s; 粗鉸工步的其他時間為:tb+tx =6%x(340s+51s)=23.46s;4單件時間tdj的計算 這里的各工序的單件時間分別為: 鉆孔工步tdj鉆=68s+10s+4.68s=82.68s; 粗鉸工步tdj粗鉸=340s+51s+23.46s=414.46s; 因此,此工序的單件時間tdj=tdj鉆+tdj粗鉸 =82.68s+414.46s=497.14s。3指定工序的專用機床夾具設計 為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。最后決定設計10鉆孔的鉆床專用夾具。本夾具將用于Z3040搖臂鉆床。刀具為麻花鉆、鉸。3.1 問題的指出 本夾具主要用來鉆10孔,由于工藝要求不高,因此,在本道工序加工時,主要應考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度。3.2 夾具設計3.2.1 定位基準的選擇由零件圖可知,4個10孔中在630外圓端面上均勻、對稱分布,尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設計基準為連接盤的軸向內孔中心軸線,由于難以使工藝基準與設計基準統(tǒng)一,只能以180內孔面作為定位基準。為了提高加工效率及方便加工,決定鉆頭材料使用高速鋼,用于對10孔進行加工。同時,準備采用螺旋壓板夾緊機構夾緊。3.2.2 切削力及夾緊力的計算 刀具:10的麻花鉆,10的錐度鉸刀。鉆孔切削力:查機床夾具設計手冊P70表3-6,得鉆削力計算公式: 式中 P鉆削力t鉆削深度, 30mmS每轉進給量, 0.1mmD麻花鉆直徑, 10mmHB布氏硬度,224HBS 所以 =1440.6(N)鉸孔時的切削力:查機床夾具設計手冊P70表3-6,得鉆削力計算公式:式中 P切削力t鉆削深度,30mmS每轉進給量, 0.5mmD鉸孔鉆直徑, 10mmHB布氏硬度,224HBS 所以 = 1651.1(N)夾緊力的計算鉆孔夾緊力:查機床夾具設計手冊P70表3-6,查得工件以一個面和一個孔定位時所需夾緊力計算公式:式中 螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16螺桿直徑 螺紋升角Q 手柄作用力L 手柄長度則所需夾緊力 =834.2N根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求,故此夾具可以安全工作。3.3 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為定位銷軸,而該定位元件的尺寸公差為0.04-(-0.083-0.043),而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求,可滿足加工要求。3.4 夾具設計及操作的簡要說明 此次設計的夾具夾緊原理為:通過180孔和底面為定位基準。定位元件:定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實現(xiàn)工件定位。該設計用可換定位銷軸,以鉆模板引導刀具進行加工。采用手動螺旋快速夾緊機構夾緊工件。4.方案綜合評價與結論本夾具加工過程穩(wěn)定,經濟方面也大大減少了開支,生產效率也提高了很多,因此本方案適合大批量生產。5. 本次課程設計體會與展望本次課程設計是我們在結束所有專業(yè)課程以后的一次綜合性設計,它不僅測試了我們所學的知識是否扎實,而且還為我們接下來的畢業(yè)設計做好了鋪墊。通過這次課程設計,我所學的知識得到了鞏固,充分發(fā)揮了我們個人的潛力。在這次設計過程中,雖然遇到過很多的困難,但是我們經過小組討論以及老師的細心教導,使我們一次次地突破困難,最終圓滿的完成了設計。對于接下來的畢業(yè)設計,因為有了這次積累的經驗,我相信我一定可以圓滿地完成。參考資料1. 機床夾具設計手冊王光斗、王春福主編 上??萍汲霭嫔?2.機械制造工藝學課程設計指導書 機械工業(yè)出版社 3.機床專用夾具設計圖冊南京市機械研究所 主編 機械工業(yè)出版社
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