0087-保持架零件加工工藝規(guī)程及專用夾具設計,保持,維持,零件,加工,工藝,規(guī)程,專用,夾具,設計 畢業(yè)設計說明書 目　　錄 第一部分　工藝設計說明書……………………………………………………………………………1 ………… 第二部分　第10號工序夾具設計說明書…………………………………………………………… ………… 第三部分　第8號工序刀具設計說明書…………………………………………………………… ………… 第四部分　第13號工序量具設計說明書…………………………………………………………… ………… 第五部分　畢業(yè)設計體會……………………………………………………………………………… ………… 第一部分　工藝設計說明書（宋體、加黑、小三） 1.零件圖工藝性分析 1.1零件結構功用及工藝性分析 該零件為球狀薄壁套同類零件，即該零件球面上有六個孔，在沖孔時零件易于變形，其加工難度較難，其功用主要用于與萬向節(jié)導向作用，保持滾珠的位置。即與球操滾道配合。 1.2零件技術條件分析 1.2.1主要尺寸精度：球狀薄壁套筒與球龍萬向節(jié)配合，其主要尺寸內(nèi)外球面為IT7級，其與滾珠接觸，其尺寸精度IT7~IT8級。 1.2.2位置精度：為保證內(nèi)球面球心，外球面球心位置度相對于軸向尺寸32中心重合，，其位置度要求一般，其零件孔兩邊磨削平面中心與外球面的球心的對稱度不大于0.015。 1.2.3表面粗糙度：內(nèi)外球面粗糙度為Ra0.8，與滾珠配合粗糙度為Ra0.4。 1.2.4技術要求：毛坯零件須經(jīng)正火處理，熱處理硬化層深度0.6~0.8，可采用高頻淬火，硬度達HRC58~62，兩端允許無硬層，毛坯應檢驗無損探傷檢查，不得有裂紋，折疊，夾層等產(chǎn)品質量的缺陷。 1.3繪制零件圖 2.毛坯選擇 2.1毛坯類型 該零件圖為球狀薄壁套筒類零件，材料為20Gr，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，考慮其加工效率，則采用模鍛件。 2.2毛坯余量確定 V1=3.14x（33.35x10-3 ）2 x32x10-3 =0.0112x10-3 V2=3.14x（29.35x10-3 ）2 x32x10-3 =0.087x10-3 V=V1-V2=2.25x10-5 W=2.25x10-5 x7.9x103 =0.18Kg 查表1.3-9 P20 《機械加工工藝設計資料》 確定直徑方向余量為1.5mm，確定軸向方向余量為1mm 偏差的確定 查表1.3-4 P17 確定直徑方向為Sф69.7+1.2 -0.4， 確定軸向方向余量34+1.0 -0.4 確定直徑方向為 Sф55.8+1.2 -0.4 2.3毛坯－零件合圖草圖 3．機加工工藝路線確定 3.1加工方法分析確定 Sф66.7-0.03 -0.06 《機械加工工藝設計資料》 P60，P41經(jīng)濟精度 鍛—粗車IT12Ra12.5—半精車IT10Ra6.3—粗磨IT8Ra1.6—精磨IT7Ra0.8 Sф55.7+0.03 0 鍛—粗車IT12Ra12.5—半精車IT10Ra6.3—粗磨IT8Ra1.6—精磨IT7Ra0.8 3.2加工順序的安排 該零件為一球狀薄壁套筒類零件，先對內(nèi)外球面進行加工，再粗加工階段之后按排用沖床沖孔，在沖孔之后有變形，半精加工階段主要是為了校正零件的變形，在磨削之前安排熱處理，最后進行磨削加工，達到精度要求。 3.3定位基準選擇 精基準的選擇：采用內(nèi)孔端面定位，便于定位裝夾。 精基準的選擇：采用已加工面裝夾定位，便于位置精度的保證，為后續(xù)加工提供精基準。 3.4加工階段的劃分說明 粗加工階段：主要是去除大量的金屬后會引起殘余應力分布而變形應將粗加工分開，粗車外球面與內(nèi)球面熱模沖孔，在粗加工階段之前應正火處理。 半精加工階段；用其外球面及端面定位加工內(nèi)球面在用內(nèi)球面定位加工外球面，熱處理。 精加工階段：以外球面定位磨削已達到精度要求在以內(nèi)球面定位磨削，達到尺寸精度。對六個孔的磨削已達到精度要求，進行去磁處理。 3.5工序集中與分散 該零件的生產(chǎn)批量為大批量，所以工序應適當?shù)姆稚?，尺寸精度要求不高，易保證，其位置精度要求較高在精加工時應適當集中。 3.6主要機加工工序簡圖（宋體、加黑、小四） 1. 車 裝夾 車左端面 2. 車 裝夾 車右端面 3.收邊 4.車 裝夾 車左端面 車內(nèi)球面 5. 車 裝夾 車端面 車外球面 6. 沖孔 7. 車 裝夾 車端面 車ф52.2孔 倒角1.4x45° 車內(nèi)球面Sф58.3 8. 車 裝夾 車端面 車外球面 9. 磨 裝夾 磨內(nèi)球面 10. 磨 裝夾 磨外球面 11. 磨 裝夾 磨孔 12. 磨 裝夾 磨內(nèi)球面 13. 磨 裝夾 磨孔 4.工序尺寸及其公差確定 4.1 Sф 66.7-0.03 -0.06 IT7 Ra0.8 余量 工序公差 工序尺寸 鍛造 Sф71+1.2 -0.4 粗車IT12Ra12.5 2.3 0.3 Sф68.60 -0.3 半精車IT10Ra6.3 1.5 0.12 Sф67.10 -0.12 粗磨IT8Ra1.6 0.25 0.046 Sф66.850 -0.046 精磨IT7Ra0.8 0.15 Sф66.7-0.03 -0.06 4.2 Sф58.7+0.03 0 余量 工序公差 工序尺寸 鍛造 Sф54+1.2 -0.4 粗車IT12Ra12.5 2.3 0.3 Sф56.8+0.3 0 半精車IT10Ra6.3 1.5 0.12 Sф58.3+0.12 0 粗磨IT8Ra1.6 0.25 0.046 Sф58.55+0.046 0 精磨IT7Ra0.8 0.15 Sф58.7+0.03 0 4.3 17.43+0.02 0 余量 工序公差 工序尺寸 沖孔 17±0.9 粗磨IT8Ra1.6 0.3 0.027 17.33+0.027 0 精磨IT7Ra0.4 0.1 0.018 17.43+0.02 0 4.4 5.設備及其工藝裝備確定 數(shù)控車床 MJ-50CNC 主軸驅動電動機 AC（11KW連續(xù)）/（15KW、30min） 刀架分度重復定位精度 X±0.003mm Z=±0.005mm 采用FANUCO——TD系統(tǒng) 磨床 M1420 圓度0.003 圓柱度0.006 粗糙度0.4 / 0.8 電機功率4.98KW 工藝裝備 刀具：車刀 砂輪 夾具：數(shù)控車床專用夾具 磨孔的專用夾具 量具：專用夾具 6．切削用量及工時定額確定 6.1切削用量的確定 粗車外圓 《械加工工藝設計資料》P104 表5.3-1 ap =2.5 f=0.6 查表5.3-5 T=60min 查表5.3-6 C V=242 X V=0.15 Y=0.35 m=0.2 V= C V/Tm a XV P fyv =113.08 N=318v/d=600r/mm 查表P110 C Fz=2650 X Fz=1.0 Y Fz=0.75 n Fz=-0.15 F z= C Fz a XV P fYFz Vn F z Fz KFzN =2119.15 P m= Fz*V/6x104 =4KW 磨削外圓 查<機械加工工藝設計資料> P243 表10.2-2 V w=36m/s f a=(0.5-0.8)x50=35 既查表a p=0.0032 6.2 工時定額確定 粗車外圓ф100 查<機械加工工藝設計資料>P63 基本時間T b=L Iz/nfap=0.1 輔助時間Ta=0.03+0.02+0.1+0.08=0.18 作業(yè)時間 T B=0.05x0.18=0.33 布置工作地時間T s=0.33x(2%-7%)=0.02 休息與生理需要時間Tr=0.33x(2%-4%)=0.01 單件時間=T b+Ta+T s+Tr=0.1+0.23+0.02+0.01=0.36min 7．工藝設計總結 此部分主要包括設計體會、感想等 ……（宋體、五號） 第二部分　第10號工序夾具設計說明書 1.工序尺寸精度分析 工序圖 工序加工要求即外球面加工要精度為IT7級，即ф52.2+0.19 0精度要求一般。端面與中心的尺寸精度為IT7級，即16±0.02 2.定位方案確定 2.1 必要限制的自由度 尺寸Sф66.7-0.03 -0.06與定位無關 位置度0.03需限制 X 轉動，Y軸的轉動， Y軸的移動，Z軸的移動，限制4個自由度。應布置心軸定位限制其4個自由度。 采用端面定位限制其X方向的移動 則必須限制自由度5個自由度 3.定位元件確定 選用彈性套來做定位，限制4個自由度 右邊用其端面定位，限制1個自由度 4.定位誤差分析計算 4.1 徑向定位誤差采用彈性心軸定位可消除徑向誤差，△dw=0 4.2 軸向定位誤差采用端面定位，即△dw≤1/3T=1/3x0.04=0.013≤0.03 5.夾緊方案及元件確定 這是控制活塞前進速度的出口節(jié)流回路，控制活塞后退速度的進口節(jié)流回路只要把節(jié)流閥倒裝即可 采用氣動加緊方式，是其加緊的利用活塞桿的移動來進行來夾卸工件。 6.夾具總裝草圖 零件圖 （第三部分　第8號工序刀具設計說明書 1. 工序尺寸精度分析 粗車主軸頸左端保證尺寸320 -0.52公差等級為IT14 2. 刀具類型確定 此道工序保證的尺寸精度要求不高可用游標卡尺測量，屬粗加工，因此可用90度外圓車刀。 3. 刀具設計參數(shù)確定 序號 項目 數(shù)據(jù)來源或公式計算 采用值 1 車刀外行 表2-6、2-7 焊接式90度強力外圓車刀 2 刀片材料 YT5 刀桿材料 45鋼 3 幾何角度 表2-8、2-9 Λs=-10度 γo=20度 αo=6度 αo’=4度 κr=90度κr’=5 度 γε=2mm 4 斷削參數(shù)前面型式 表2-11、2-12（f=1.3mm/r） 帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面 Ln=8.5mγo1=-20度 br1=0.6 qn=9.3 5 過渡刃 表2-13（ap=2.6mm） 直線過渡刃 Kre=45度 bε=1 6 刀片型號 表2-3 A420 L=20 B=12 C=7 R=12.5 r=1 e=0.8 7 車刀外型結構尺寸 表2-1、2-2、2-5 BxH=20x30 L=150 M=8(90度彎頭車刀) 8 刀槽型式 表2-4 Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443 Γc=γo-γj=20度-26.3度 Hc=H+(1~2)-cCosαo/Cos(αo+ γc) =30+1-7Cos5/Cos(5+6.3)=31-7x1/1=24 Bc=B-Ctg(αo+γc) =12-7tg(5+6.3)=10.6 Lc=L-CCosαo/ Cos(αo+ γc).tgαo’ =20-7.Cos5/ Cos(5+6.3).tg5 =20-7x0.08=19.4 Γj=26.3度 Γc=6.3度 Hc=24mm Bc=10.6mm Lc=19.4mm 4. 刀具工作草圖 第四部分　第13號工序量具設計說明書 1. 工序尺寸精度分析 測量17．43+0.02 0孔尺寸 精度為IT7級，一般精度要求。 2.量具類型確定 確定為板式塞規(guī) 3.極限量具尺寸公差確定 3.1 確定工作量規(guī)制造公差和位置要素 由表 6-1即《公差配合與技術測量》P88 位置要素IT7級，尺寸為17.43mm量規(guī)公差T=0.002 Z=0.0028 3.2 計算工作量規(guī)的極限偏差 17．43+0.02 0 通規(guī) 上偏差=EI+Z+T/2 =0+0.0028+0.002/2 =0.0038 下偏差=EI+Z-T/2=0+0.0028+0.002/2=0.0018 磨損極限=EI=0 止規(guī) 上偏差=ES=0.018 下偏差=ES-T=0.018-0.002=0.016 4.極限量具尺寸公差帶圖 5. 極限量規(guī)結構尺寸設計 第五部分　畢業(yè)設計體會 畢業(yè)設計是對我們這些年來在學校所學知識的總結。通過畢業(yè)設計可以總結我們在校期間的學習程度。從而對我們所學專業(yè)知識做出有力判斷。 從我們拿到零件圖紙的開始，分析該零件主要用于該零件為球狀薄壁套同類零件，即該零件球面上有六個孔，在沖孔時零件易于變形，其加工難度較難，其功用主要用于與萬向節(jié)導向作用，保持滾珠的位置。即與球操滾道配合。主要考慮其定為基準的選擇，定位基準的轉換，及其工藝路線的安排，主要面的加工方案的確定，次要面的安排主要考慮沖孔的粗加工之后，如在安排半徑加工之后，則由于半精加工之后為磨削，由于余量小沖孔時對零件有變形，所以只能安排在粗加工之后加工。 對夾具這部分開始考慮用球面定位，由于用可三爪自定心定位其加緊，由于加緊時加緊間隙很小，由球面與孔的的單邊余量為3mm，不能用其定位，改換用可漲心軸來定位加緊 剛開始設計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設計。老師給我們詳細講解了機械設計應注意的條件，讓我們先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術要求，在根據(jù)零件的技術要求畫出毛坯和零件合圖。 在設計期間，我們第一次接觸了機械加工工藝的設計，對我有了很大提高。遇到不懂的問題時，指導老師們都能細心的幫助我。 參考文獻(宋五加黑) 〔1〕機械零件課程設計 ： 主編：任青劍 賀敬宏 〔2〕機床夾具設計手冊： 主編：楊黎明 〔3〕公差配合與技術測量： 主編：徐茂功 桂定一 〔4〕機械加工工藝設計資料；主編：張征祥 〔5〕刀具設計手冊： 主編：袁哲俊 劉華明 〔6〕機械制造工藝學： 主編： 鄭修本 〔7〕機械加工工藝裝備設計手冊：編委會編制 〔8〕光面量規(guī)及技術條件：中華人民共和國第五工業(yè)部標準 作者： 機制3042班24號 李展鋒 聯(lián)系電話：13468612022