锥齿轮座的钻φ52孔夹具设计及加工工艺规程装备含4张CAD图.zip
锥齿轮座的钻52孔夹具设计及加工工艺规程装备含4张CAD图.zip,齿轮,52,夹具,设计,加工,工艺,规程,装备,CAD
目 录前 言11 工艺规程制定21.1机械加工工艺规程制订21.2机械加工工艺规程的组成21.3制订机械加工工艺规程的原始资料22 零件的分析32.1零件的作用32.2零件的工艺分析33 工艺规程设计43.1基准面的选择43.1.1 粗基准的选择原则43.1.2 精基准的选择原则43.2 制定工艺路线53.3 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差63.4 基本工时的确立8结 论18I前 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。锥齿轮座的加工工艺规程及XXX的夹具是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本设计选用锥齿轮座来进行工艺编制与夹具设计,以说明书、绘图为主,设计手册与国家标准为附来进行详细说明。1 工艺规程制定1.1机械加工工艺规程制订1、工艺规程 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。2、制订工艺规程的原则 保证图样上规定的各项技术要求,有较高的生产效率,技术先进,经济效益高,劳动条件良好。3、制订工艺规程的原始资料 4、制订工艺规程的程序 计算生产纲领,确定生产类型;分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查;确定毛坯的种类、形状、尺寸及精度;拟订工艺路线(划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序、选择机床设备等);进行工序设计(确定各工序加工余量、工序尺寸及公差,选择工艺装备,计算时间定额等;确定工序的技术要求及检验方法,填写工艺文件。1.2机械加工工艺规程的组成工艺过程由若干个按着一定顺序排列的工序组成。工序是工艺过程的基本单元,也是生产组织和计划的基本单元。工序又可细分为若干个安装、工位及工步等。1、 工序 一个或一组人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的一部分工艺过程。2、 安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序3、 工位 为了完成一定的工序部分,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分相对刀具或设备的固定部分占据每一位置所完成的那部分工序。4、 工步 在加工表面和加工工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序5、 走刀 在一个工步内当被加工表面的切削余量较大,需分几次切削时,则每进行一次切削称为一次走刀。1.3制订机械加工工艺规程的原始资料产品装配图及零件图;产品质量的验收标准;产品的生产纲领及生产类型;原材料及毛坯的生产水平;现场生产条件(机床设备与工艺装备、工人技术水平等);国内外有关工艺、技术发展状况。2 零件的分析2.1零件的作用 锥齿轮座是一个典型的交叉孔零件,主要应用在混凝土拖泵中导向轮部件上,其上要安装两个配对锥齿轮座,因此主要的工作表面为90mm和52mm的两个孔。 2.2零件的工艺分析对该零件的平面、孔和螺纹进行加工,具体要求如下:155下端面 粗糙度Ra6.373孔 粗糙度Ra6.390孔 粗糙度Ra1.6155上端面 粗糙度Ra3.2100端面 粗糙度Ra6.3100外圆 粗糙度Ra1.680沉孔 粗糙度Ra6.382端面 粗糙度Ra6.352孔 粗糙度Ra1.64-M8螺纹 粗糙度Ra12.5M3螺纹 粗糙度Ra12.53-M6螺纹 粗糙度Ra12.54-M5螺纹 粗糙度Ra12.52-8锥孔 粗糙度Ra6.3 3 工艺规程设计3.1基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理,可以保证质量,提高生产效率。否则,就会使加工工艺过程问题百出,严重的还会造成零件大批报废,使生产无法进行。3.1.1 粗基准的选择原则1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求,应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面,则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2)如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀,应选择该表面作精基准。3)如需保证各加工表面都有足够的加工余量,应选加工余量较小的表面作粗基准。4)选作粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口、飞边等缺陷,以便定位可靠。5)粗基准一般只能使用一次,特别是主要定位基准,以免产生较大的位置误差。3.1.2 精基准的选择原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求:1)用设计基准作为定位基准,实现“基准重合”,以免产生基准不重合误差。2)当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时,应尽可能采用此组精基准定位,实现“基准统一”,以免生产基准转换误差。3)当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4)为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度,可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5)有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠,可使夹具结构简单的表面作为精基准。 3.2 制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下,可采用通用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外,还应考虑经济效果,以便降低生产成本。最终工艺方案如下:工序01:金属型浇注工序02:时效处理以消除内应力工序03:以155外圆作为定位基准,粗车155下端面、73孔、90孔、半精车90孔工序04:以90孔作为定位基准,粗车155上端面、100端面、100外圆、80沉孔 、半精车155上端面、100外圆、精车100外圆、洁角工序05:以155外圆作为定位基准,精车90孔、车槽工序06:以90孔作为定位基准,粗车82端面、52孔、半精车、精车52孔工序07:以90孔作为定位基准,钻4-M8螺纹底孔6.8深21、攻4-M8深18螺纹工序08:以90孔作为定位基准,钻M3螺纹底孔2.55深8、攻M3深6螺纹工序09:以90孔作为定位基准,钻3-M6螺纹底孔5.1深15、攻M6深12螺纹工序10:以73孔作为定位基准,钻4-M5螺纹底孔4.25深15、攻M5深12螺纹工序11:以90孔作为定位基准,配作2-8锥孔工序12:钳工去毛刺工序13:检验至图纸要求工序14:包装、入库3.3 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 1. 155下端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=2.5mm,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步车削(即粗车、半精车)方可满足其精度要求。2. 73孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步车削(即粗车、半精车)方可满足其精度要求。3. 90孔 的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=8.5mm,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为1.6。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,三步车削(即粗车、半精车、精车)方可满足其精度要求。粗车 单边余量Z=8.0mm半精车 单边余量Z=0.4mm精车 单边余量Z=0.1mm4. 155上端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=2.5mm,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,两步车削(即粗车、半精车)方可满足其精度要求。粗车 单边余量Z=2.0mm半精车 单边余量Z=0.5mm5. 100端面 的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步车削(即粗车)方可满足其精度要求。6. 100外圆的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为1.6。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,三步车削(即粗车、半精车、精车)方可满足其精度要求。粗车 单边余量Z=1.0mm半精车 单边余量Z=0.4mm精车 单边余量Z=0.1mm 7.80沉孔 的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=3.5mm,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步车削(即粗车)方可满足其精度要求。8.82端面加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步车削(即粗车)方可满足其精度要求。9.52孔加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为1.6。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,三步车削(即粗车、半精车、精车)方可满足其精度要求。粗车 单边余量Z=1.0mm半精车 单边余量Z=0.4mm精车 单边余量Z=0.1mm10. 4-M8螺纹的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工螺纹的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,钻.攻即可方可满足其精度要求。钻 单边余量Z=3.4mm攻 单边余量Z=0.6mm11. M3螺纹的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工螺纹的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,钻.攻即可方可满足其精度要求。钻 单边余量Z=1.275mm攻 单边余量Z=0.225mm12. 3-M6螺纹的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工螺纹的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,钻.攻即可方可满足其精度要求。钻 单边余量Z=2.55mm攻 单边余量Z=0.45mm13. 4-M5螺纹的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工螺纹的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,钻.攻即可方可满足其精度要求。钻 单边余量Z=2.125mm攻 单边余量Z=0.375mm14. 2-8锥孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工表面的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级,表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步钻削方可满足其精度要求。 3.4 基本工时的确立工序01:金属型浇注工序02:时效处理以消除内应力工序03:以155外圆作为定位基准,粗车155下端面、73孔、90孔、半精车90孔工步一:粗车155下端面 1、 切削用量机床为C620-1型卧式车床, 所选刀具为YT5硬质合金端面车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1,由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm(表1.30),故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片厚度为4.5mm。根据表1.3,选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角,后角,主偏角,副偏角,刃倾角,刀尖圆弧半径。1) 确定切削深度由于单边余量为2.5mm,可在1次走刀内切完。2) 确定进给量根据表1.4,在粗车QT500-7、刀杆尺寸为16mm25mm、3mm、工件直径为0100mm时,=0.10.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量(表4.2-9),选择=0.27mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验。根据表1.30,C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21,当2mm,0.35mm/r,=450m/min(预计)时,进给力=760N。的修正系数为=0.1,=1.17(表1.29-2),故实际进给力为 =7601.17N=889.2N 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选=0.27mm/r可用。3) 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表1.9,车刀后刀面最大磨损量取为1mm,可转位车刀耐用度T=30min。4) 确定切削速度切削速度可根据公式计算,也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10,当用YT15硬质合金车刀加工铸件,3mm,0.25mm/r,切削速度=450m/min。切削速度的修正系数为=0.8,=0.65,=0.81,=1.15,=1.0(均见表1.28),故=4500.80.650.811.15m/min218m/min 448r/min 按C620-1机床的转速(表4.2-8),选择=460r/min 则实际切削速度=218m/min5) 校验机床功率由表1.24,3mm,0.27mm/r,46m/min时,=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17,=1.13,=0.8,=0.65(表1.28),故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30,当=460r/min时,机床主轴允许功率=5.9KW。,故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=2.5mm,=0.27mm/r,=460r/min,=218m/min2、 确定粗车155下端面的基本时间 , 式中 =17.5mm,=2.5mm,=4mm,=0mm,=0.27mm/r,=460r/min,=1 则 工步二:粗车73孔的基本时间 , 式中 =94mm,=1.5mm,=4mm,=0mm,=0.27mm/r,=460r/min,=1 则 工步三:粗车73孔至89的基本时间 , 式中 =63mm,=4.0mm,=4mm,=0mm,=0.27mm/r,=460r/min,=1 则 工步四:半精车89孔至89.8的基本时间1、 =0.4mm2、 =0.15mm/r3、 =6000.80.650.811.15m/min290.7m/min =600r/min4、确定基本工时 , 式中 =63m,=0.4mm,=0mm,=0mm,=0.15mm/r,=600r/min,=1 则 工序04:以90孔作为定位基准,粗车155上端面、100端面、100外圆、80沉孔 、半精车155上端面、100外圆、精车100外圆、洁角工步一:粗车155上端面的基本时间 , 式中 =26mm,=2.0mm,=4mm,=0mm,=0.27mm/r,=460r/min,=1 则 工步二:粗车100端面的基本时间 , 式中 =15mm,=2.0mm,=4mm,=0mm,=0.27mm/r,=460r/min,=1 则 工步三:粗车103外圆至101外圆的基本时间 , 式中 =19.5mm,=1.0mm,=4mm,=0mm,=0.27mm/r,=460r/min,=1 则 工步四:粗车80沉孔的基本时间 , 式中 =15mm,=3.5mm,=4mm,=0mm,=0.27mm/r,=460r/min,=1 则 工步五:半精车155上端面的基本时间 , 式中 =27mm,=0.4mm,=4mm,=0mm,=0.15mm/r,=600r/min,=1 则 工步六:半精车101外圆至100.2外圆的基本时间 , 式中 =20mm,=0.4mm,=4mm,=0mm,=0.15mm/r,=600r/min,=1 则 工步七:精车100.2外圆至100外圆的基本时间1、 =0.1mm2、 =0.1mm/r3、 =8000.80.650.811.15m/min387.6m/min =760r/min4、确定基本工时 , 式中 =20m,=0.1mm,=0mm,=0mm,=0.1mm/r,=760r/min,=1 则 工步八:洁角工序05:以155外圆作为定位基准,精车90孔、车槽工步一:精车89.8孔至90孔的基本时间 , 式中 =63mm,=0.1mm,=4mm,=0mm,=0.1mm/r,=760r/min,=1 则 工步二:车槽工序06:以90孔作为定位基准,粗车82端面、52孔、半精车、精车52孔工步一:粗车82端面的基本时间 , 式中 =16.5mm,=2.0mm,=4mm,=0mm,=0.27mm/r,=460r/min,=1 则 工步二:粗车49孔至51外圆的基本时间 , 式中 =59mm,=1.0mm,=4mm,=0mm,=0.27mm/r,=460r/min,=1 则 工步三:半精车51孔至51.8外圆的基本时间 , 式中 =59mm,=0.4mm,=4mm,=0mm,=0.15mm/r,=600r/min,=1 则 工步四:精车51.8孔至512外圆的基本时间 , 式中 =59mm,=0.1mm,=4mm,=0mm,=0.1mm/r,=760r/min,=1 则 工序07:以90孔作为定位基准,钻4-M8螺纹底孔6.8深21、攻4-M8深18螺纹工步一:4-M8螺纹底孔6.8深21选用高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.16) 由切削表2.7和工艺表4.216查得 (切削表2.15) 562r/min 按机床选取n=500r/min 切削工时: ,则机动工时为工步二:攻4-M8深18螺纹选择M8mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距,即f=0.6mm/r299r/min 按机床选取n=315r/min切削工时: ,则机动工时为 工序08:以90孔作为定位基准,钻M3螺纹底孔2.55深8、攻M3深6螺纹工步一:钻M3螺纹底孔2.55深8选用高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.16) 由切削表2.7和工艺表4.216查得 (切削表2.15) 500r/min 按机床选取n=545r/min 切削工时: ,则机动工时为工步二:攻M3深6螺纹选择M3mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距,即f=0.225mm/r318r/min 按机床选取n=272r/min切削工时: ,则机动工时为 工序09:以90孔作为定位基准,钻3-M6螺纹底孔5.1深15、攻M6深12螺纹工步一:钻3-M6螺纹底孔5.1深15选用高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.16) 由切削表2.7和工艺表4.216查得 (切削表2.15) 500r/min 按机床选取n=500r/min 切削工时: ,则机动工时为工步二:攻M6深12螺纹选择M6mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距,即f=0.45mm/r398r/min 按机床选取n=400r/min切削工时: ,则机动工时为工序10:以73孔作为定位基准,钻4-M5螺纹底孔4.25深15、攻M5深12螺纹工步一:钻4-M5螺纹底孔4.25深15选用高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.16) 由切削表2.7和工艺表4.216查得 (切削表2.15) 525r/min 按机床选取n=500r/min 切削工时: ,则机动工时为工步二:攻M5深12螺纹选择M5mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距,即f=0.375mm/r382r/min 按机床选取n=400r/min切削工时: ,则机动工时为工序11:以90孔作为定位基准,配作2-8锥孔选用高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.16) 由切削表2.7和工艺表4.216查得 (切削表2.15) 597r/min 按机床选取n=545r/min 切削工时: ,则机动工时为工序12:钳工去毛刺工序13:检验至图纸要求工序14:包装、入库 结 论课程设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的课程设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们进行毕业设计打下了良好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会。致 谢这次课程设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了课程设计。这次课程设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献1, 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京: 机械工业出版社 2004,8 2, 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京: 机械工业出版社 1984,23, 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京:冶金工业出版社 2002,12 4, 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京: 北京出版社 1990,125, 邓文英 主编 金属工艺学 北京: 高等教育出版社 20006, 黄茂林 主编 机械原理 重庆: 重庆大学出版社 2002,77, 丘宣怀 主编 机械设计 北京: 高等教育出版社 19978, 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆: 重庆大学出版社 1997,129, 廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京: 中国计量出版社 2000,110,乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京: 机械工业出版社 1992,1211,李庆寿 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1983,412,陶济贤 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1986,413, 机床夹具结构图册 贵州:贵州人民出版社 1983,714,龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西:陕西科技出版社,1981,715,李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江: 哈儿滨工业大学出版社 1984, 716, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京: 中国建材工业出版社 2002,1217,李益民等 主编 机械制造工艺设计简明手册 北京: 机械工业出版社 1992,1218,徐鸿本等 主编 切削手册 北京: 机械工业出版社 2003,1122
收藏