设计轴座零件的机械加工工艺规程及工艺装备
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机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称轴座零件名称共1页第1页材 料 牌 号HT150毛 坯 种 类 铸件毛坯外形尺寸208mm55mm 126mm每坯件数1每 台 件 数1备 注工序号 工 序名称 工 序 内 容车间工段设备工艺装备 工 时 准终 单件铸造铸5热处理,时效热10粗铣A面金工X5025A铣床专用铣夹具20钻、扩、铰,孔口到角,钻孔,并倒角金工设计者夹具30粗铣N面和M面金工X5025A铣床专用钻夹具40粗镗孔金工T68设计者铣夹具50精铣底面(A面)金工X62W铣床专用钻夹具60精铣N面和M面金工 X62W铣床专用铣夹具70钻M8螺纹孔,孔口倒角金工Z3025设计者夹具80攻螺纹金工Z3025设计者铣夹具90去毛刺,清洗金工虎钳100锪沉孔深10金工Z3025钻床专用夹具110精镗孔金工T68设计者夹具 120检验130入库 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)李光绩09.6.20李光绩09.6.2008.06.1709.6.2009.6.2009.6.2009.6.20标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机 械 制 造 工 艺 学课 程 设 计 说 明 书设计题目:设计轴座零件的机械加工工艺规程及工艺装备 设 计 者: 李光绩 班级:机本051指导老师: 杜碧华成都纺织高等专科学校2008年6月24日机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计轴座零件的机械加工工艺规格及钻A面6孔工序的专用夹具内容:(1)零件毛坯图 1张 (2)机械加工工艺规格卡片 1套 (3)夹具装配总图 1张 (4)夹具零件图 4张 (5)课程设计说明书 1份原始资料:该零件图一张;生产纲领为;每日一班。学 校:成都纺织高等专科学校班 级:机械本051学 生:李光绩指导教师:杜碧华2008年6月20日目 录一.前 言二.工艺规格设计三.确定毛坯四.工艺规格设计五.定位基准的选择(1)制订工艺路线(2)选择加工设备及刀、夹、量具(3)加工工序设计六.夹具详解前 言 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课程,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立的分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂程度零件(轴座零件)的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法,拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会,为今后的毕业设计及未来的工作打下良好的基础。 由于能力和掌握知识有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望各位老师多加指教。一、 零件的分析(一) 零件的作用轴座是轴类零件支承部分的一个主要零件。轴座通过该零件的安装平面(即附图一中的A面)与轴承盖联接。四个螺栓孔固定。圆柱销定位实现与轴承盖的正确与精确的联接。A面上的孔即为螺栓联接孔,孔为定位销孔。轴座中的孔的精度直接影响轴的运动平衡。所以在加工的过程中,对这部分要有特别的要求和用特别的加工方法。轴座起支承、固定和校正的作用。 (二) 零件的工艺分析由附图1得知,其材料为HT150,该材料具有较高的硬度、耐磨性、耐热性及减振性。适用于承受较大压力,要求耐磨的零件。该零件主要加工面为A面、M面、N面和孔、孔、孔。孔相对与A面的平行度0.01和距A面的尺寸精度直接影响轴承一轴承座和轴承盖的联接时的正确定位,从而影响轴的传动作用。孔的尺寸精度和孔的粗糙度影响轴座安装的正确定位和加工精度。因此,在加工它们时,最好能在一次装夹将A面和孔同时加工出来。由参考文献1中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。一、 确定毛坯、画毛坯合成图(附图2)根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产纲领为。由参考文献2可知,其生产是大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。由由于轴座中的孔均需要铸造,故还应安排型芯。此外,为了消除残余应力,铸造后应安排人工。参考文献1表106,该中铸件的尺寸公差等级CT为810级,加工余量MA为G级。故取CT为10级,MA为G级。参考文献1表108,用查表法确定各表面的总余量如表21所示。表21 各加工表面总余量加工表面基本尺(mm)加工余量等级加工与余量数值(mm)说 明凸台面(A面)20G5底面,单侧加工正面(N面)60H4.5降一级背面(M面)60H4.5双侧加工孔32H3双侧加工由参考文献1表10-5可得铸件主要尺寸的公差,如表2-2所示 表2-2 主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸(mm)总余量(mm)毛坯尺寸(mm)公差CT(mm)面轮廓尺寸1041043.6面和面间的尺寸604.5+4.5693.2面距孔中心尺寸355402.8二、 工艺规格设计(一) 定位基准的选择 精基准的选择:轴座的底面(A面)与孔是设计基准,用它们作精基准,能使加工遵循“基准重合”的原则,实现轴座零件的“一面二孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工面也能用它定位。A面的面积较大。定位比较稳定,夹紧也比较简单、方便、可靠、操作方便。 粗基准的选择:选择轴座的重要孔(即mm孔)的毛坯孔和A面作为粗基准。 最先进行机械加工的表面是精基准和孔,这时可有两种定位夹紧方案:方案一:用一浮动圆锥销伸入mm毛坯孔中限制二个自由度;有三个支承钉支承在与N面相距32mm并平行于N面的毛坯面上,限制三个自由度。在以A面的自定位限制一个自由度。这种方法适合于大批大量生产类型中 ,在加工A面急其它面上各孔时采用随行夹具时用。方案二:用一根两头带反锥形的心棒插入毛坯孔中并夹紧,粗加工A面时,将心棒置于两头的V型架限制四个自由度,在以A面自定位限制一个自由度。这种方案要安装一根心棒,但由于下一道工序还要用这根心棒定位,即将心棒置于两头的U型槽限制两个自由度,故本工序不用将心棒卸下,又因随行工位少,准备的心棒数目少,因而该方案是可行的。(二) 制订工艺路线 根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度,确定各表面的加工方法如下:A面:粗铣精铣;N面和M面:粗铣精铣;孔:粗樘精镗;7级9级精度的未铸出孔:钻扩铰;螺纹孔:钻孔攻螺纹。 所以,经过仔细的推导,制订了以下的加工工艺路线:加工工艺路线如下所示:序号工序内容简要说明铸造5热处理,时效消除应力10粗铣A面先加工基准面20钻、扩、铰,孔口到角,钻孔,并倒角加工基准孔30粗铣N面和M面先加工面40粗镗孔粗加工结束50精铣底面(A面)精加工开始60精铣N面和M面先加工面70钻M8螺纹孔,孔口倒角次要表面在后面加工80攻螺纹90去毛刺,清洗100锪沉孔深10110精镗孔后加工孔120检验130入库(三) 选择加工设备及刀、夹、量具由于生产类型为大批生产,故加工设备以通用设备为主,辅以少量专用机床。其生产方式以通用机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。粗铣A面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,选择X5025A立式铣床(参考文献3表11-49)。选择直径D为50mm的可转位面铣刀(参考文献1表12-23)、专用夹具和游标卡尺。精铣A面。由于定位基准的转换,采用X62W卧式铣床(参考文献3表11-49)。选择与粗铣相同型号的刀具。采用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。粗铣N面和M面采用X5032A立式铣床因切削功率大(参考文献3表11-49)。故采用功率为5.5KW的IT*32型铣削头。选择直径D为50mm的立铣刀,专用夹具精铣N面和M面采用功率为1.5KW的1TXb20M型铣削头。X5032A立式铣床,精铣刀具和粗铣相同。采用专用夹具。粗镗孔采用卧式镗床T68(参考文献3表14-13)。选择功率为1.5KW的1TA20镗削头。选择镗通孔的镗刀、专用夹具、游标卡尺。精镗孔采用卧式镗床T68(参考文献3表14-13)。选择功率为1.5KW的1TA20M镗削头。选择精镗刀、专用夹具。钻、扩、铰,孔口倒角,钻选用摇臂钻床Z3025(参考文献3表14-12)。选用锥柄麻花钻(参考文献1表12-11)。锥柄扩孔复合钻,扩孔时倒角。选用锥柄机用铰刀、专用夹具、游标卡尺和塞规。钻M8螺纹孔选用摇臂钻床Z3025(参考文献3表14-12)。选用锥柄阶梯麻花钻(参考文献1表12-11)。M8螺纹孔攻螺纹选用摇臂钻床Z3025(参考文献3表14-12)。采用机用丝锥参考文献1表12-25)。丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规。(四) 加工工序设计1. 工序10粗铣及工序5底面(A面)工序 参考文献1表11-22。取粗齿的每齿进给量为;取精铣的每转进给量,粗铣走刀一次,;精铣走刀一次,。参考文献3表11-49,取铣的主轴转速为,取精铣的主轴转速为。又因为前面已选定铣刀直径为50mm,故相应的切削速度分别为: 校核机床功率(一般只校核粗加工的功率)参考文献3表15-48,得切削功率为 取Z=10个齿,又由文献3表11-49的机床的功率为4KW,若取效率为0.85,则 机床功率足够。2工序20钻扩铰孔,孔口倒角,钻孔,孔口倒角孔的扩、铰余量参考文献3表8-18,取,所以,mm孔因一次钻出,故其钻削余量为各工步的余量和工序尺寸及公差见下表加工表面加工方法余量(mm)公差等级工序及公差钻孔3扩孔0.8H9铰孔0.2H8钻5.5孔和孔之间的 位置尺寸80mm、40mm、20mm均由钻模保证。参考文献3表15-34并参考Z3025机床说明书,取钻mm孔的进给量,取孔的进给量。参考文献3表15-37,用插入法求得钻的切削速度,由此计算出转速按机床实际转速n=630r/min,则实际切削速度同理,用插入法求得钻孔的切削速度由此计算出转速按机床实际转速n=630r/min,则实际切削速度参考文献3表15-34得分别求出钻孔的和钻所以,它们均小于机床的最大进给力7840N和机床的最大扭转力矩196,故机床刚度足够。扩,参考文献3表15-42并参考机床实际进给量取参考文献1表15-35,扩孔的切削速度为,故取转速,实际转速参考文献3表15-34绞刀的切削进给量参考文献3表15-34绞刀的切削速度为由此计算出转速,按机床实际转速n=630r/min,则实际切削速度3、工序30粗铣和精铣N面和M面参考文献3表15-52,取粗铣的每齿进给量为,取精铣的每齿进给量为,粗铣走刀一次,粗铣走刀一次,。参考文献3表15-49,取粗铣的主轴转速为,取精铣的主轴转速为,铣刀直径D为,相应切削速度为校核机床功率参考文献3表15-48,得切削功率为取个齿,又由文献3表11-49,得机床功率为7.5kw,若取效率为0.85,则故重新选择主轴转速为250r/min,则故机床功率足够。夹具详解:我的夹具是关于攻螺纹的夹具,设计中遇到好多问题,多亏老师的辛勤解释才改了又改,最终设计出令人满意的夹具。 夹具定位销的主要尺寸:d=10H=12D=16L=34h=4B=14b=4b1=3c=5c1=1夹具钩形压板组合:1套筒AM8*50 GB2197-801 45钢2钩形压板A8*24 GB2196-80 45钢3螺母M8 GB2148-80 45钢4双头螺柱M8*55 GB900-76 35钢5弹簧碳素弹簧钢丝GB2089-80 1*10*45 35钢6螺钉M3*5GB71-76 35钢7销 35钢GB119-76 35钢夹具支撑板 2块:支撑板A型GB(2236-80)l=60B=14粗糙度0.4厚度 8倒角0.5*45钻模钻套:标准件查手册查的钻模板根据钻套的厚度设计的,其长度根据钻孔尺寸设计夹具体根据工件的尺寸设计12
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