支撐板機(jī)械加工工藝規(guī)程及其工裝設(shè)計(jì)
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遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)(論文)題目:支撐板機(jī)械加工工藝規(guī)程及其工裝設(shè)計(jì)學(xué) 院: 專業(yè)班級(jí): 學(xué) 號(hào): 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 教師職稱: 講師 起止時(shí)間: 課程設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)及評(píng)語學(xué) 院:新能源學(xué)院 教研室:機(jī)制教研室學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)課程設(shè)計(jì)(論 文)題 目支撐板機(jī)械加工工藝規(guī)程及其工裝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)1.設(shè)計(jì)內(nèi)容 (1)設(shè)計(jì)對(duì)象來源于生產(chǎn)實(shí)踐,用于機(jī)床,屬軸類或盤套類零件; (2)針對(duì)指定零件,利用相應(yīng)工程軟件(WORD,EXCEL,CAXA電子圖版(或其它CAD軟件)等)及相關(guān)參考資料(如工具書、指導(dǎo)書等)完成給定零件的工藝分析、制訂機(jī)械加工工藝過程綜合卡、設(shè)計(jì)夾具裝配圖,編寫設(shè)計(jì)說明書等。2.技術(shù)參數(shù)與要求設(shè)備年產(chǎn)量1萬件,廢品率、備品率各0.1%,每臺(tái)設(shè)備含該零件件數(shù):1;主要技術(shù)指標(biāo),包括產(chǎn)品規(guī)格、外型尺寸、重量和各種技術(shù)數(shù)據(jù)見零件圖(零件圖見附頁);3.工作量畫零件圖制訂零件加工工藝規(guī)程機(jī)床夾具設(shè)計(jì)編寫設(shè)計(jì)說明書指導(dǎo)教師評(píng)語及成績(jī)圖紙( 20)說明書( 20)答辯( 40)平時(shí)( 20)成績(jī): 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書(論 文)目 錄第1章 零件和毛坯分析設(shè)計(jì)21.1零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定21.2零件圖21.3生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算及生產(chǎn)類型的確定31.4毛坯種類及制造方法3第2章 擬定工藝路線4第3章 各工序的加工余量、工序尺寸及公差53.1粗銑、半精銑側(cè)面工序尺寸及公差確定53.2粗銑、半精銑上下表面工序尺寸及公差確定53.3 9孔工序尺寸及公差確定63.4 12孔工序尺寸及公差確定63.516沉頭孔工序尺寸及公差確定63.6 16.33矩形花鍵工序尺寸及公差確定73.7精磨上下表面工序尺寸及公差確定7第4章 工序切削用量和時(shí)間定額計(jì)算84.1粗、半精銑側(cè)面84.2粗、半精銑上下表面104.3鉆各個(gè)孔134.4精磨上下表面17第5章 工藝規(guī)程的編制18第6章 鉆床夾具的設(shè)計(jì)19第7章 參考資料20第1章 零件和毛坯分析設(shè)計(jì)1.1零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定 本題目支撐板,材料代號(hào)45#, 其主要作用是支撐固定,托住導(dǎo)向等作用。毛坯形式為壓鑄件,生產(chǎn)批量為3萬件/年,生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)。零件位置精度沒有特別要求;表面尺寸精度要求IT8,上下表面質(zhì)量要求Ra1.6,側(cè)面質(zhì)量要求Ra6.3;各孔尺寸要求IT11,直徑為12的孔表面質(zhì)量要求Ra1.6,其余各孔表面質(zhì)量要求Ra6.3;零件的平均精度比較低。多采用銑削和鉆削加工方式,提高加工質(zhì)量和加工效率,但零件的上下表面質(zhì)量要求高需要用磨削。零件的加工多采用底平面和兩工藝孔作為基準(zhǔn),定位可靠,基準(zhǔn)統(tǒng)一。支撐板零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差/mm表面粗糙度/m上下表面 150150Ra0.4側(cè)面1503015030Ra6.39孔 Ra6.312孔 Ra1.616孔16Ra1.613.66花鍵Ra0.41.2零件圖 1.根據(jù)零件要求,運(yùn)用CAXA繪圖軟件繪制零件圖如下1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算及生產(chǎn)類型的確定 生產(chǎn)綱領(lǐng):取a=3% b=0.5% N=Qm(1+a%)(1+b%) =3000011.031.005 =31054.5 生產(chǎn)類型:31054.5介于500050000之間 由文獻(xiàn)(2)表1-5知該零件屬于大批量生產(chǎn) 質(zhì)量151537.85=5.3kg50kg 由文獻(xiàn)(2)表1-4知該零件屬于中型零件1.4毛坯種類及制造方法 根據(jù)零件是大批量生產(chǎn),力學(xué)性能要求不高等因素可知,毛坯種類為45#鋼,采用砂型鑄造機(jī)器造型和殼型即可滿足要求第2章 擬定工藝路線 粗基準(zhǔn)的選擇:首先要加工的是側(cè)面,它的位置要求并不高,所以采用底板上與底平面相對(duì)的不加工平面作為粗基準(zhǔn)。加工后獲得精基準(zhǔn),來保證它們的位置要求。鉆各孔的基準(zhǔn)采用鑄件上的12孔,遵循了基準(zhǔn)重合的原則。零件毛坯的設(shè)計(jì)一節(jié)里已經(jīng)完成了加工表面的加工方法和余量的設(shè)計(jì)。具體定位和夾緊見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。擬定工藝路線如下:粗銑、半精銑側(cè)面粗銑、半精銑上下表面鉆三個(gè)9孔鉆八個(gè)12孔,锪四個(gè)16沉頭孔電火花加工四個(gè)13.66花鍵精磨上下表面第3章 各工序的加工余量、工序尺寸及公差3.1粗銑、半精銑側(cè)面工序尺寸及公差確定 (1)加工方案 由基本尺寸150mm和150mm,要求粗糙度6.3。得加工方案為粗銑-半精銑。 (2)毛坯總余量由文獻(xiàn)(2)表2-25查得,公差由表2-1,2-3及2-27查得,尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。 (3)基本尺寸、工序公差及偏差工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差半精銑1.0 150150150150粗銑1.5150+1.0=151350+1.0=351 0.32毛坯151+1.5=152.5151+1.5=152.52.53.2粗銑、半精銑上下表面工序尺寸及公差確定 (1)加工方案 由基本尺寸30mm,要求粗糙度3.2,得加工方案為粗銑-半精銑。 (2)毛坯總余量及公差由表查得。余量由表查得,公差由查得,尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。 (3)基本尺寸、工序公差及偏差工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差半精銑1.03030粗銑1.530+1.0=310.32毛坯31+1.5=32.52.53.3 9孔工序尺寸及公差確定 (1)加工方案 由基本尺寸9mm,要求表面粗糙度為6.3。得加工方案為鉆 (2)毛坯總余量及公差由表查得,鉆削余量由文獻(xiàn)(2)表2-20查得,公差由表2-30查得,尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。 (3)基本尺寸、工序公差及偏差工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差鉆090.0153.4 12孔工序尺寸及公差確定 (1)加工方案 由基本尺寸12mm,要求表面粗糙度為1.6。得加工方案為鉆-擴(kuò) (2)毛坯總余量及公差由表查得,鉆削余量由文獻(xiàn)(2)表2-20查得,公差由表2-30查得,尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。 (3)基本尺寸、工序公差及偏差工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差擴(kuò)0.211.8+0.2=120.018鉆0.811+0.8=11.83.516沉頭孔工序尺寸及公差確定 (1)加工方案 由基本尺寸16mm,要求粗糙度6.3,查表得加工方案為锪 (2)毛坯總余量及公差由表查得。余量由表2-29查得,公差由表2-30查得,尺寸偏差按入體原則標(biāo)注 (3)基本尺寸、工序公差及偏差工序名稱工序余量工序尺寸工序尺寸及偏差锪516 3.6 16.33矩形花鍵工序尺寸及公差確定 (1)加工方案 由基本尺寸16.33mm,要求粗糙度0.4,確定加工方案為電火花加工 (2)毛坯總余量及公差由表查得。余量由表2-29查得,公差由表2-30查得,尺寸偏差按入體原則標(biāo)注 (3)基本尺寸、工序公差及偏差工序名稱工序余量工序尺寸工序尺寸及偏差特種加工016.3316.333.7精磨上下表面工序尺寸及公差確定 (1)加工方案 由基本尺寸30mm,要求粗糙度0.4,得加工方案為精磨 (2)毛坯總余量及公差由表查得。余量由表查得,公差由表查得,尺寸偏差按入體原則標(biāo)注。 (3)基本尺寸、工序公差及偏差工序名稱工序余量工序尺寸工序尺寸及偏差精磨0.53030第4章 工序切削用量和時(shí)間定額計(jì)算4.1粗、半精銑側(cè)面1)加工條件 工件材料:45#鋼 機(jī) 床:X51 P=4.5Kw 夾 具:專用夾具 量 具:游標(biāo)卡尺(量程0500 精度0.02) 加工要求:IT8 ,Ra6.3 刀 具:直角平面立銑刀D=50mm Z=62)計(jì)算切削用量1.粗銑側(cè)面毛坯厚度方向粗加工余量mm由文獻(xiàn)(2)表5-7 取mm/Z由 文獻(xiàn)(2)表 5-10 查得T=180min=10.8s由 文獻(xiàn)(2)表 3-29 3 查得切削速度計(jì)算公式及參數(shù)并計(jì)算 m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 取=380r/min得實(shí)際時(shí)間定額的計(jì)算由文獻(xiàn)(2) 表 5-47 計(jì)算 切入行程=0.5(-0.5(50-mm切出行程計(jì)算mm,切削長度=155mm每分鐘進(jìn)給量=fn=0.26130=156mm/min 查 文獻(xiàn)(2)表4-17 取得=150mm/min基本時(shí)間min由 文獻(xiàn)(2)表 5-49查得 輔助時(shí)間0.23min檢驗(yàn)機(jī)床功率由文獻(xiàn)(2)表 3-25 3 得銑削力計(jì)算公式及參數(shù)=707.75 N14.175Kw機(jī)床功率滿足加工要求。2.半精側(cè)面毛坯厚度方向粗加工余量mm由文獻(xiàn)(2)表5-7取mm/z由 文獻(xiàn)(2)表 5-10 查得T=180min=10.8s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表4-16 取=450r/min得實(shí)際m/s 檢驗(yàn)機(jī)床功率查得銑削力計(jì)算公式及參數(shù)=702.56 NKw14.175Kw機(jī)床功率滿足加工要求。時(shí)間定額的計(jì)算由 文獻(xiàn)(2)表 5-47計(jì)算 切入行程=0.5(-15mm切出行程計(jì)算mm,切削長度=155mm每分鐘進(jìn)給量mm/min 查 表4-17取得mm/min基本時(shí)間由 文獻(xiàn)(2)表 5-49查得 輔助時(shí)間0.20min4.2粗、半精銑上下表面1)加工條件工件材料:45#鋼機(jī) 床:X51 P=4.5Kw夾 具:專用夾具量 具:游標(biāo)卡尺(量程0150 精度0.02)加工要求:IT8 ,Ra3.2刀 具:直角平面銑刀 D=50mm Z=102)計(jì)算切削用量1.粗銑上下表面:毛坯厚度方向粗加工余量mm由文獻(xiàn)(2)表5-7 取mm/Z由 文獻(xiàn)(2)表 5-10 查得T=180min=10.8s由 文獻(xiàn)(2)表 3-29 3 查得切削速度計(jì)算公式及參數(shù)并計(jì)算 m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表 取=450r/min得實(shí)際時(shí)間定額的計(jì)算由文獻(xiàn)(2) 表 5-47 計(jì)算 切入行程=0.5(-0.5(100-mm切出行程計(jì)算mm,切削長度=155mm每分鐘進(jìn)給量=fn=0.210124=248mm/min 查 文獻(xiàn)(2)表4-17 取得=250mm/min基本時(shí)間min由 文獻(xiàn)(2)表 5-49查得 輔助時(shí)間0.61min檢驗(yàn)機(jī)床功率由文獻(xiàn)(2)表 3-25 3 得銑削力計(jì)算公式及參數(shù)=1179.58 N14.175Kw機(jī)床功率滿足加工要求。2.半精銑上下表面:毛坯厚度方向粗加工余量mm由文獻(xiàn)(2)表5-7取mm/z由 文獻(xiàn)(2)表 5-10 查得T=180min=10.8s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表4-16 取=590r/min得實(shí)際m/s 檢驗(yàn)機(jī)床功率查得銑削力計(jì)算公式及參數(shù)=1170.9 NKw14.175Kw機(jī)床功率滿足加工要求。時(shí)間定額的計(jì)算由 文獻(xiàn)(2)表 5-47計(jì)算 切入行程=0.5(-15mm切出行程計(jì)算mm,切削長度=155mm每分鐘進(jìn)給量mm/min 查 文獻(xiàn)(2)表4-17取得mm/min基本時(shí)間由 文獻(xiàn)(2)表 5-49查得 輔助時(shí)間0.08min4.3鉆各個(gè)孔1.鉆三個(gè)9孔1)加工條件工件材料:45#鋼機(jī) 床:Z3052 2.2Kw夾 具:鉆模板刀 具:9直柄麻花鉆 2)計(jì)算切削用量:由 表4-7及表5-23 取f=0.32mm/r由 表 5-23 查得切削速度=20m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表4-7 取=630r/min 得實(shí)際m/min時(shí)間定額的計(jì)算由 表 5-45 計(jì)算切入行程切出行程計(jì)算mm,切削長度=31mm基本時(shí)間min由 文獻(xiàn)(2)表 5-49查得 輔助時(shí)間0.42min檢驗(yàn)機(jī)床功率:N=425d=42511=2721.36NM=210=210=23309.1N/M=0.2099Kw5.5Kw 機(jī)床功率滿足要求。2.鉆八個(gè)12孔1)加工條件工件材料:45#鋼機(jī) 床:Z3052 2.2Kw夾 具:鉆模板 精度要求:Ra1.6量 具:內(nèi)徑百分表10-18 0.01刀 具:11直柄麻花鉆 2)計(jì)算切削用量:由 表4-7及表5-22 取f=0.20mm/r由 表 5-21 查得切削速度=25m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表4-9 取=630 r/min 得實(shí)際m/min時(shí)間定額的計(jì)算由 表 5-45 計(jì)算切入行程mm切出行程計(jì)算mm,切削長度=31mm基本時(shí)間由 文獻(xiàn)(2)表 5-49查得 輔助時(shí)間0.39min檢驗(yàn)機(jī)床功率:N=425d=42512=1381.522NM=210=210=6144N/M=0.13Kw5.5Kw 機(jī)床功率滿足要求。3.擴(kuò)八個(gè)12孔1)加工條件工件材料:45#鋼機(jī) 床:Z3052 功率:2.2Kw夾 具:鉆模板 精度要求:Ra6.3刀 具:12擴(kuò)孔鉆 量 具:內(nèi)徑百分表5-20 0.01 2)計(jì)算切削用量:由 文獻(xiàn)(2)表4-7及表5-23 取f=0.25mm/r由 文獻(xiàn)(2)表 5-23 查得切削速度=25m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表4-7 取=630 r/min 得實(shí)際m/s時(shí)間定額的計(jì)算由文獻(xiàn)(2) 表 5-45 計(jì)算切入行程切出行程計(jì)算mm,切削長度=31mm基本時(shí)間min由 文獻(xiàn)(2)表 5-49查得 輔助時(shí)間0.42min檢驗(yàn)機(jī)床功率:N=425d=42545=6308.9NM=210=210=140280.18N/M=5.04Kw5.5Kw 機(jī)床功率滿足要求。4.锪四個(gè)16沉頭孔1)加工條件工件材料:45#鋼機(jī) 床:Z3052 功率:2.2Kw夾 具:鉆模板 精度要求:Ra6.3刀 具:16帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆 量 具:內(nèi)徑百分表18-35 0.01 2)計(jì)算切削用量:由 文獻(xiàn)(2)表4-7及表5-23 取f=0.32mm/r由 文獻(xiàn)(2)表 5-23 查得切削速度=30m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速r/min由機(jī)床轉(zhuǎn)速表4-7 取=500 r/min 得實(shí)際m/min時(shí)間定額的計(jì)算由文獻(xiàn)(2)表 5-45 計(jì)算切入行程切削長度=5.5mm基本時(shí)間min由 文獻(xiàn)(2)表 5-49查得 輔助時(shí)間0.42min檢驗(yàn)機(jī)床功率:N=425d=42524=4099.4NM=210=210=48614.04N/M=0.89Kw5.5Kw 機(jī)床功率滿足要求5.電火花加工四個(gè)16.33花鍵1)加工條件工件材料:45#鋼機(jī) 床:電火花加工機(jī)床 夾 具:專用夾具 精度要求:Ra0.4刀 具:專用刀具量 具:內(nèi)徑百分表18-35 0.014.4精磨上下表面1)加工條件工件材料:45#鋼機(jī) 床:臥軸短臺(tái)平面磨床M7120A 功 率:2.8Kw夾 具:專用夾具 量 具:專用量具精度要求:Ra0.4 刀 具: 2502575平行砂輪1) 計(jì)算切削用量 進(jìn)給量由文獻(xiàn)(2) 表 5-40 取30mm/r 工件運(yùn)動(dòng)速度取25m/s 切削深度:0.5mm 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=1000vc/d0=1345.6r/min 查 表 取n=1400r/min 實(shí)際切削速度 vc=d0n/1000=1560.58mm/min=26.1mm/s 工時(shí)定額的計(jì)算 由 文獻(xiàn)(2)表 5-49查得 輔助時(shí)間0.61min第5章 工藝規(guī)程的編制 按照工序設(shè)計(jì)所得的計(jì)算結(jié)果填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡片,繪制工序簡(jiǎn)圖。第6章 鉆床夾具的設(shè)計(jì)鉆床夾具的用途是來完成工序,通過一次裝夾,完成鉆孔的加工。由底面上邊和兩個(gè)側(cè)面?zhèn)让嫒齻€(gè)定位銷定位,使用螺旋壓板的方式夾緊。夾具設(shè)計(jì)的主要目的是實(shí)現(xiàn)零件孔加工時(shí)的定位功能。采用可換鉆套以提高效率。夾具應(yīng)用在立式鉆床Z3052上,與機(jī)床的連接部分按機(jī)床工作臺(tái)的聯(lián)系尺寸設(shè)計(jì)。夾具的具體結(jié)構(gòu)見夾具工程圖。第7章 參考資料類型文獻(xiàn)類型 參 考 文 獻(xiàn)1書刊 序號(hào) 作者 書名 出版社 出版年1 秦寶榮, 機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì),中國建材工業(yè)出版社,19982 鄒青, 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書, 機(jī)械工業(yè)出版社, 19942技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè) 序號(hào) 作者 書名 出版社 出版年 版次 3 陳宏鈞, 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社, 2003, 第2版 4 馬賢智, 實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè), 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社, 2002, 第1版 5 孟少農(nóng), 機(jī)械加工工藝手冊(cè), 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1991, 第1版20- 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