手輪機械加工工藝規(guī)程.doc
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畢業(yè)設(shè)計說明書手輪機械加工工藝規(guī)程目錄第一部分工藝設(shè)計說明書3第二部分工序夾具設(shè)計說明書15第三部分工序刀具設(shè)計說明書 17第四部分工序量具設(shè)計說明書19第五部分畢業(yè)設(shè)計體會20第六部分 參考資料21第一部分工藝設(shè)計說明書一、零件圖工藝性分析 1、零件結(jié)構(gòu)功用分析 橫進給手輪是進給機構(gòu)中用來傳遞動力的一個零件,其主要加工的是與手輪軸進行配合的孔,還有與中間體進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,因此加工前需要進行時效處理,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:8H9,8H9都是H7的精度等級,要求較高,表面粗糙 度:其中8的表面粗糙度為0.8um需要精鉸才能達到,130的端面、外圓表面粗糙度為1.6um需要精車,其它各孔和面均為3.2um、6.8um等。熱 處 理:對于鑄件在加工前需要進行時效處理以便消除內(nèi)應力二、毛坯選擇1、毛坯類型由材料可確定毛坯為鑄件,其零件所要求的力學性能不高,且內(nèi)腔形狀復雜外形尺寸較大,又屬于中批量生產(chǎn),所以毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型,根據(jù)機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊查的鑄件的公差等級采用CT10級2、毛坯余量確定由于此零件為中批量生產(chǎn),再根據(jù)金屬機械加工工藝人員手冊可查得它各表面的加工余量。底面:基本尺寸為130,加工余量等級為MA-G,查表可得其單側(cè)加工余量為8mm側(cè)面:基本尺寸為100,雙側(cè)加工時單側(cè)加工余量為3.5mm頂面:基本尺寸為130,它的加工余量等級比底面和側(cè)面低一級,查得它的單側(cè)加工余量為5mm孔 :孔的加工余量等級與頂面的相同,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面,先面后孔、先粗后精的原則來確定。主要表面的加工方法:130的環(huán)形面和130的圓柱端面與外圓公差等級按IT18級算,表面粗糙度為1.6um,需要進行粗車,半精車,精車(成形車刀)51的內(nèi)孔表面粗糙度為3.2um,粗擴,精擴。8H7,表面粗糙度為1.6um,精度等級較高需要鉆,精鉸。8H7,表面粗糙度為0.8um,鉆,擴,粗鉸,精鉸。18x9的臺階孔要鉆孔和锪孔可達到。28的臺階面,108的環(huán)形孔和70的臺階孔都需要粗車,半精車,精車。3、加工順序的安排工序01 .:鑄造工序03. : 熱處理工序05 :以130mm外圓端面定位,粗車130端面外圓,粗車28mm的臺階面、粗車70m的臺階孔。工序07:以粗車后的130mm外圓及端面定位,粗車130端面外圓、粗車108環(huán)形槽,粗鏜孔51mm工序09:檢驗工序11:以粗車后的130mm外圓及端面定位,半精車130端面外圓,半精車28mm的臺階面、半精車70mm的臺階孔。工序13:以半精車后的130mm外圓及端面定位,半精車130mm外圓端面,工序17:以130底面定位,鉆8H7,同時擴和粗鉸8H7的孔工序19:鉆8H7的孔,工序23:以130的底面,51和9的孔定位,锪55x18的盲孔工序25:以130的底面定位,先锪22的圓平面,再鉆,攻M8的螺紋孔工序26:檢驗工序27:以130mm端面及外圓定位,精車130的端面外圓,精車108的環(huán)形槽工序29:以130mm外圓及端面定位,用成形車刀車130的環(huán)形面,精車28臺階面工序31.精鉸8H7和8H7的孔工序33: 去毛刺工序35:終檢。 3、定位基準選擇(1)精基準的選擇本零件的設(shè)計基準是外圓與端面,所以采用外圓和端面作為定位基準可以避免基準部重合產(chǎn)生的誤差,所以選用130的端面和外圓作為精基準。(2)粗基準的選擇對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準。由于零件是以130外圓端面為精基準的,所以應選另一端的外圓和端面作為粗精準做出精基準,即選用130的端面和外圓作為粗基準。8、加工階段的劃分說明加工階段分為: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130外圓,粗車28臺階面,粗車130外圓,粗車108的環(huán)形孔,粗鏜51孔、70的臺階孔。 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,通過這個階段還可以及時發(fā)現(xiàn)鑄件的一些缺陷。(2.)半精加工階段:a.半精車130外圓,半精車28臺階面,半精車130外圓,半精車108的環(huán)形孔,精鏜51孔,半精鏜70的臺階孔。 目的:切除小部余量,使毛坯各類尺寸及各項要求很接近零件的最終尺寸和技術(shù)要求。(3.)精加工階段:精車外圓端面及成形面、精精加工各臺階面及臺階孔 目的:達到零件設(shè)計要求。5、主要機加工工序簡圖01.鑄造03.熱處理05.粗車130端面外圓,粗車28的臺階面,粗車70的臺階孔 07.粗車130端面外圓,粗擴51的孔,粗車108的環(huán)形槽 09.檢驗11.半精車130端面外圓,半精車28的臺階面,半精鏜70的臺階孔13.半精車130端面外圓,半精車108的環(huán)形槽,精擴51的孔 17鉆擴粗鉸15.95的孔 19.鉆3個9的孔 ,擴孔至18x9的臺階孔21.鉆3.9x9的盲孔23.锪 55x18的盲孔25锪22的圓平面,鉆 、攻M8的螺紋孔 26. 檢驗27.精車 130端面外圓,精車108的環(huán)形孔29.精車130的成型面,精車28的臺階面,精鏜 70的臺階孔31精鉸8H7和8H7的孔33.鉗工去毛刺38.檢驗四、工序尺寸及其公差確定51的孔加工內(nèi)容加工余量(mm)精度等級工序尺寸及公差表面粗糙度(um)鑄件6 CT10Ra=3.2精鏜1.5IT9Ra=6.3粗鏜8.5IT11 8H7的孔加工內(nèi)容加工余量(mm)精度等級工序尺寸及公差表面粗糙度(um)精鉸0.05IT7Ra=0.8粗鉸0.1IT8 Ra=3.2擴0.85IT10 Ra=6.3鉆IT8Ra=8.5130c8的外圓加工內(nèi)容加工余量(mm)精度等級工序尺寸及公差表面粗糙度(um)鑄件7CT10精車1.3IT7Ra=1.6半精車2IT8Ra=6.3粗車3.7IT11Ra=8.5 8H7的孔加工內(nèi)容加工余量(mm)精度等級工序尺寸及公差表面粗糙度(um)精鉸0.1IT7Ra=1.6鉆IT8Ra=8.5五、設(shè)備及其工藝裝備確定1、選擇機床(1)工序05 、07 、11、13是粗車和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大,精度要求不高,選用最常用的CA6180型臥式車床即可。(2)工序17、19、21、23,25,31鉆孔,鉸孔,锪平面和孔??刹捎脤S玫姆侄葕A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,選用最常用的CA6180型臥式車床。2、選擇夾具本零件除鉆削加工需設(shè)計專用夾具,其他工序使用通用夾具即可,車床上用三爪自定心卡盤。3、選擇刀具在車床上加工的工序,一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀,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。鉆孔用麻花鉆,攻螺紋用絲錐。8、選擇量具外圓用游標卡尺測量,內(nèi)孔用塞規(guī)。六、切削用量及工時定額確定工序05 切削用量及工時定額的確定1.切削用量確定130mm外圓的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀,根切削用量簡明手冊表1.1,由于CA6180機床的中心高為130mm,故選用刀桿尺寸BH=8mm25mm,刀片厚度為8.5mm根據(jù)切削用量簡明手冊表1.3,選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面,前角o=5,后角o8、主偏角Kr=90、,副偏角Kr=5、刃傾角s=-10、刀尖圓弧半徑=2mm。確定切削深度ap 由于粗車單邊余量僅為3mm,可一次走刀完成.確定進給量f 根據(jù)表1.8,在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為8 mm25 mm、ap3 mm、工件直徑為100 mm 800 mm時,f=0.8 mm/r2.基本時間確定粗車外圓130mm的基本時間 根據(jù)表6.2-1車外圓基本時間為 V=72.3,n=95r/min, ap =3mm,f=0.8mm/r,則T1=0.61min第二部分工序夾具設(shè)計說明書1.工序尺寸精度分析由工序圖知,本道工序用來鉆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單。限制自由度分析: 孔在圓周上分布,為了保證此要求,因為鉆頭沿軸向切削,不會引起工件在軸向上的轉(zhuǎn)動,所以應限制6個自由度就行,X移動.X轉(zhuǎn)動.Y移動 .Y轉(zhuǎn)動.Z移動. Z轉(zhuǎn)動2.定位方案確定由零件圖可知,加工本道工序需要限制6個自由度,前道工序已將8的孔鉆好,所以采用一心軸和一菱形銷與一面定位就能達到要求。130外圓端面布大平面,限制Z移動.X轉(zhuǎn)動.Y轉(zhuǎn)動。108孔與8的孔: X移動.Y移動 .Z轉(zhuǎn)動.綜合結(jié)果實際限制:X移動.X轉(zhuǎn)動.Y移動 .Y轉(zhuǎn)動.Z移動. Z轉(zhuǎn)動故此定位方案可行。3.定位元件的設(shè)計過程1.布置銷位:心軸布在108孔的位置,8布置菱形銷 2.確定銷間距:Lj= L1/2k=890.07/2=890.035 3.確定圓柱銷直徑: d1=D1g6= 1=0.08 8.確定菱形銷的直徑:查表2.1可知b=8, 所以,2=2b/D2(k+j+/2)=0.089 d2=(D2-2)h6=8.定位誤差分析計算 由以上可知 1max=0.056,2max=0.071分析尺寸96的定位誤差:基準不重合誤差: 因鉆孔時,定位基準為心軸的中心線,工序基準也為心軸的中心線。 故:jb=0基準位移誤差: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:dw1/3T=0.18對平行方向的尺寸:jb=0 db應該是上下平移db1轉(zhuǎn)動角度后最大:db1=0.056, tg2=(2max-1max)/2x89=0.00015 db=db1+2x96x0.00015=0.085 所以,dw=jb+db=0.0851/3T5.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及方向。如圖所示采用螺母,螺桿與開口墊圈組合對工件進行夾緊,鉆模板通過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、標注尺寸、寫技術(shù)要求。 第三部分 設(shè)計說明書(鉸8 H9內(nèi)孔)一 已知條件1.被加工孔直徑:8 H9(+0.018) Ra0.8 Dw=82.工件材料:HT150 鉸削長度為26mm3.預制孔直徑: Dw1=15.85mm8.使用機床:Z3025 二 鉸刀設(shè)計過程:序號項目數(shù)據(jù)來源及計算公式采用值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3-21= =10 =8 =0 =0=108鉸刀直徑 =8mm G=0.35IT=0.350.018=0.007mm=8mm G=0.007mm5鉸刀直徑極限尺寸及鉸刀直徑標準max=Dwmax-0.15IT=(8+0.018)-0.150.018=8.015min=max-0.35IT=8.015-0.350.018=8.008計算得:8max =8.015mmmax =8.008mm7切削部分前端直徑表3-21, =-(1.3-1.8)2A=8-1.3(8-15.85)=15.28=15.28mm8齒數(shù)Z=1.5=1.5+2=8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=38=88mmLc=L+(8-6)=52+6=58mmr=0.5-1.5mmL1=15L2=8mmL=52mmLc=58mmr=1mm11絞刀總長頸部直徑中心孔表3-26: L=210mmd03=8mmL=210mmd03=8mm 第四部分 工序量具設(shè)計說明書1.工序尺寸精度分析尺寸精度等級達到7級。2.量具類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級尺寸為 8的量規(guī)公差T=0.002mm,位置要素Z=0.007mm8.計算工作量規(guī)的極限偏差: 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)計體會畢業(yè)設(shè)計是對我們這在學校所學知識的總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計可以對我們所學的知識得以很好的鞏固。從而使我們對以后的工作中對知識得以很好的發(fā)揮。從拿到零件圖紙的第一天開始,輔導老師就詳細的給我們講了設(shè)計的步驟,還安排了輔導時間。為我們的設(shè)計指引了方向,這樣使我們不會感到太多的盲目。我們以前所接觸的只是課本上的知識,對機械加工工藝、夾具、量具等只有基本的了解。但是通過這次設(shè)計,我們才全方位的懂得了什么是機械設(shè)計,從而更加了解到機械知識的重要性。剛開始設(shè)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(shè)計的步驟根本不知道怎么安排,怎么設(shè)計。 好長時間都看不懂圖紙,老師的指導,才讓我有了一定的思路,先從分析零件圖開始,然后在得出零件技術(shù)要求,在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖等等,一步步的開始設(shè)計起來。在設(shè)計期間,遇到不懂的問題時,通過自己查資料、仔細的琢磨、有根據(jù)的慢慢分析從而克服困難,實在解決不了的,我們的指導老師能細心的幫助我們,從而設(shè)計對我來說更邁進了一步,在這次設(shè)計中,學會了運用資料,可以向不同的懂我們知識的人問問題,這次設(shè)計,要十分的感謝我們的指導老師,他在設(shè)計期間為我解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計,一定會在以后的工作崗位中得以更好的發(fā)揮,也會在以后的人生的道路中更上一層樓。第六部分 參考資料1機械零件課程設(shè)計 2機床夾具設(shè)計手冊3公差配合與技術(shù)測量8機械加工工藝設(shè)計資料5刀具設(shè)計手冊: 6機械制造工藝學: 7機械加工工藝裝備設(shè)計手冊- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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