摇杆的钻Ф10孔夹具设计及机械加工工艺装备含4张CAD图.zip
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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零件名称摇杆共1页第1页材 料 牌 号HT150毛 坯 种 类异形件毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容设 备工 艺 装 备工 时00铸机械砂型铸造毛坯05时效对毛坯进行时效处理10车粗车左端面CA6140游标卡尺,专业夹具15车以左端为基准粗车右端面CA6140游标卡尺,专业夹具20车以右端面为基准半精车左端面CA6140游标卡尺,专业夹具25车以左端面为基准半精车右端面CA6140游标卡尺,专业夹具30钻以30中心线和左端面定位钻孔Z3025游标卡尺,专业夹具,12钻头35车以中心线定位粗车精车上端内圆柱面CA6140专业夹具40车以左端面定位半精车25右端面CA6140专业夹具45刨以25右端面定位粗刨精刨30度夹角平面进给20牛头刨专业夹具50刨以左端面定位半精刨精刨孔15左端面进给35牛头刨通用夹具55刨半精刨精刨下底面牛头刨通用夹具60钻以30中心线为基准以25定位钻孔Z3025游标卡尺,专业夹具65铰以30中心线扩孔精铰20直柄铰刀游标卡尺,专业夹具70铰以25中心线扩孔精铰10直柄铰刀游标卡尺,专业夹具75铰以25中心线扩孔精铰15进给36直柄铰刀游标卡尺,专业夹具80钻以下底面侧面定位钻孔铰孔3直柄铰刀2钻头,铰刀85钻以下底面侧面定位钻孔5Z3025通用夹具90钻以下底面侧面定位钻孔6Z3025游标卡尺,专业夹具95车车65孔内螺纹CA6140游标卡尺,专业夹具100检验入库设 计审 核标准化会 签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 期任 务 书一、设计题目:摇杆的机械加工工艺规程及钻10孔的装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图(A0或A1) 1张6绘制夹具中1个零件图(A1或A2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。 1张7课程设计说明书,包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。(约5000-8000字) 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料,绘制零件图。2第37天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法,编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。4第1113天,完成夹具装配图的绘制。5第1415天,零件图的绘制。6第1618天,整理并完成设计说明书的编写。7第19天21天,完成图纸和说明书的输出打印。答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ,设计内容反映的基本概念及计算 ,设计方案 ,图纸表达 ,说明书撰写 ,答辩表现 。综合评定成绩: 指导教师日期摘 要在本次课程设计我设计的是遥杆的机械加工工艺规程及钻10孔的装备设计意义:有利于基础知识的理解,有利于逻辑思维的锻炼,有利于与其他学科的整合,有利于治学态度的培养。目的:让我更深入了解摇杆零件加工工艺及钻床夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分有了更充分的了解。方法:在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算。结果:设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件,引导元件,夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。结论:这次课程设计对我影响很大,课程设计不仅让我学习了分析零件同时也让我对CAD等画图软件更加熟练掌握,虽然设计过程让我很痛苦但我觉得他对受益良多。关键词 工序,工艺,工步,加工余量,定位方案,夹紧力ABSTRACTIsmydesigninthecoursedesignofanalogstickofmachiningprocessplanninganddrill10holeequipmentdesignSignificance:itisconducivetotheunderstandingofbasicknowledge,thetrainingoflogicalthinking,theintegrationwithotherdisciplines,andthecultivationofscholarlyattitude.Objective:letmehaveadeeperunderstandingofrockerpartsprocessingtechnologyanddrillingmachinefixturedesign,includingpartsprocessingtechnologydesign,processdesignandspecialfixturedesignthreepartshaveamorethoroughunderstanding.Methods:intheprocessdesign,weshouldfirstanalyzetheparts,understandtheprocessofthepartsandthendesignthestructureoftheblank,andchoosetheprocessingstandardoftheparts,anddesigntheprocessrouteoftheparts;Thenthepartsofeachstepoftheprocesssizecalculation.Results:designeachcomponentofthefixture,suchaspositioningelement,clampingelement,guidingelement,clampingconcreteandmachinetoolconnectingpartsandotherparts;Calculatethepositioningerrorcausedbyfixturepositioning,analyzetherationalityanddeficiencyoffixturestructure,andpayattentiontotheimprovementinthefuturedesign.Conclusion:thiscoursedesignhasagreatinfluenceonme.Thecoursedesignnotonlyenablesmetolearntheanalysisparts,butalsoenablesmetobemoreproficientinCADandotherdrawingsoftware.Althoughthedesignprocessispainfulforme,Ithinkithasbenefitedmealot Keywords: The process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength目录1、零件的基本情况11.1零件的用途11.2零件的工艺分析11.3摇杆的主要技术要求:11.4确定生产类型:22、确定毛坯、绘制毛坯简图22.1确定毛坯种类:22.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量:33、工艺规程设计33.1定位基准的选择33.2表面加工方法的确定33.3制定工艺路线43.4确定切屑用量及基本时间54、夹具设计64.1定位分析64.2定位误差分析74.3选择夹紧机构84.4切削力计算84.5夹紧力计算84.6夹具设计及操作简要说明95、参考文献101、零件的基本情况1.1零件的用途摇杆是机械中一个主要零件。是一个重要的传动部件。孔装摇杆轴,轴上两端各有一个軸与孔与其他部件相连,25mm轴和20mm孔。,作为用途广泛的传动部件,具有较高的强度和硬度。1.2零件的工艺分析其材料为HT150。该材料具有较高的强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力,要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为左端面,下端面,右端面,20mm孔和10-15mm阶梯孔。孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度与左右两端面的垂直度,直接影响到零件的可使用性以及零件的使用寿命.20mm孔的尺寸精度与下端面的平行度为0.05mm。需要先以左端面为粗基准加工右端面,再以右端面为粗基准加工左端面,再把左端面作为精基准,最后加工20mm孔时以左端面为定位基准,以保证孔相对左端面的位置精度。由参考文献(1)中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。1.3摇杆的主要技术要求:表2-1 摇杆主要技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等级表面粗糙度 Ra/m 形位公差/mm左端面30IT1032垂直度0.02右端面30IT1032垂直度0.02左下端面35IT143.2右下端面25IT143.2下底面183.2/0.05A20孔20IT73.215孔15IT73.210孔10IT72.530度角阶梯面206.3右端曲面R12.52.5注: 1、未注明铸造圆角为R 3-R5 2、材料:HT1501.4确定生产类型:已知此摇杆重量为1.4kg,该零件生产类型为大批生产,毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外,为消除残余应力,铸造后安排人工时效处理。参考文献典型零件机械加工生产实例;该种铸造公差等级为CT1011,MA-H级。所以初步确定工艺安排为:划分加工阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,采用专用夹具。2、确定毛坯、绘制毛坯简图2.1确定毛坯种类:零件材料为HT150。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择砂型机器造型铸件毛坯。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量:查机械制造技术基础课程设计指南,选用加工余量为MA-H级,并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选用及加工余量,如下表所示:项目/mm机械加工余量/mm20左右端面左1.0右1.0底面2.025左右端面2.01.03、工艺规程设计3.1定位基准的选择:粗基准的选择:以零件的左面为主要的定位粗基准。以零件的右面为辅助定位粗基准。精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的左端面为主要的定位精基准,以零件的右面为辅助的定位精基准。下端面既是装配基准又是设计基准,用它作为精基准,面积大定位稳定可靠;3.2表面加工方法的确定:根据摇杆零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案20左端面IT103.2粗车,半精车20右端面IT103.2粗车,半精车下底端面6.3 粗刨,精刨25左端面IT143.2粗刨,精刨25右端面IT143.2粗车,半精车20内表面IT73.2钻粗铰精铰15 内表面IT732钻粗铰精铰10 内表面IT725钻粗铰精铰右侧曲面2.5粗车,半精车,精车3.3制定工艺路线:制定工艺路线的出发点,应该使零件的加工精度(尺寸精度、形状精度、位使置精度)和表面质量等技术要求能得到合理保证。在生产纲领已确定为中大批量生产的条件下,可以考虑采用通用机床配以专用夹具,并尽量使工序集中以提高生产效率。除此以外,还应该考虑经济效果,以便使生产成本下降。工序00:机械砂型铸造毛坯05对毛坯进行时效处理10粗车左端面15以左端为基准粗车右端面20以右端面为基准半精车左端面25以左端面为基准半精车右端面30以30中心线和左端面定位钻孔35以中心线定位粗车精车上端内圆柱面40以左端面定位半精车25右端面45以25右端面定位粗刨精刨30度夹角平面进给2050以左端面定位半精刨精刨孔15左端面进给3555半精刨精刨下底面60以30中心线为基准以25定位钻孔65以30中心线扩孔精铰2070以25中心线扩孔精铰1075以25中心线扩孔精铰15进给3680以下底面侧面定位钻孔铰孔385以下底面侧面定位钻孔590以下底面侧面定位钻孔695车65孔内螺纹100检验入库工艺方案的分析 先加工左右端面使其互为基准减小了定位误差确保了精度。在以其中心线定位加工其他表面。加工时单件设备减少装夹次数,适合大批量生产。3.4确定切屑用量及基本时间工序:钻、粗铰、精铰D10H7孔工步一:钻孔至9.8确定进给量:根据参考文献15,P159,表4.2-14知,主轴进给量,根据参考文献15,P160,表4.2-16,取主轴速度:主轴转速,根据参考文献15,P159,表4.2-15,取 故实际切削速度为切削工时:,走刀次数i=1 则机动工时为工步二:粗铰9.8孔至9.96确定进给量:根据参考文献15,P159,表4.2-14知,主轴进给量,根据参考文献15,P160,表4.2-16,取主轴速度:主轴转速,根据参考文献15,P159,表4.2-15,取 故实际切削速度为 切削工时:,走刀次数i=1 则机动工时为工步三:精铰9.96孔至10H7确定进给量:根据参考文献15,P159,表4.2-14,主轴进给量,根据参考文献15,P160,表4.2-16,取主轴速度:主轴转速,根据参考文献15,P159,表4.2-15,取 故实际切削速度为 切削工时:,走刀次数i=1 则机动工时为4、夹具设计4.1定位分析:选择摇杆20孔端面、20孔及一侧面来定位,所以相应的夹具上的定位元件应是A型固定式定位销2、A型固定式定位销3,定位分析如下:1.摇杆20孔端面与A型固定式定位销2、辅助支撑23相配合,限制三个自由度,即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2.摇杆20孔与A型固定式定位销2外圆相配合,限制两个自由度,即X轴移动和Y轴移动。3.摇杆一侧面与A型固定式定位销3相配合,限制一个自由度,即Z轴转动。工件六个自由度被完全限制,属于完全定位。4.2定位误差分析基准位移误差由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量,称为基准位移误差,用表示。工件以20孔在轴上定位钻、扩、铰10孔,如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一致,做无间隙配合,即孔的中心线与轴的中心线位置重合,则不存在因定位引起的误差。但实际上,轴和工件内孔都有制造误差,于是工件套在轴上必然会有间隙,孔的中心线与轴的中心线位置不重合,导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差,其变动量即为最大配合间隙。按下式计算 式中 基准位移误差,mm 孔的最大直径,mm 轴的最小直径,mm =0.025mm基准不重合误差 加工尺寸h的基准是外圆柱面的母线上,但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量,称为基准不重合误差,用表示。基准不重合误差为= 式中 基准不重合误差,mm 工件的最大外圆面积直径公差,mm =4.3选择夹紧机构:本道工序为钻床夹具选择由圆垫圈、六角螺母、螺杆、弹簧、移动压板和带肩六角螺母等组成螺旋夹紧机构夹紧工件。4.4切削力计算:本夹具是钻、扩、铰10孔孔,钻螺纹底孔时切削力是最大的,故按钻9.8孔时计算切削力。查简明机床夹具设计手册表3-3得切削力计算公式:由钻9.8孔的工时计算知,=0.28mm,由简明机床夹具设计手册表3-3知即4.5夹紧力计算:依据参考文献2,P98知,根据参考文献查知,=3,,,,, 41283N 此夹紧力远大于钻削力,故夹紧机构合理。4.6夹具设计及操作简要说明:如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本,提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择由圆垫圈、六角螺母、螺杆、弹簧、移动压板和带肩六角螺母等组成的螺旋夹紧机构夹紧工件。本工序为钻削余量小,钻削力小,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。6、参考文献1 苏翼林.材料力学M.北京:人民教育出版社,1979年2 赵 俊,楮乃雄.AG材料床身的结构设计J.制造技术与机,1996,26(03):27-293 张 平.铣床夹具优化设计的研究D.阜新:辽宁工程技术大学硕士学位论文,2006年4李家宝编,夹具设计,机械工业出版社,1961年5表面粗糙度,技术标准出版社,1985年.6陈宏钧,刘煜编,组合夹具组装结构分析,机械工业出版社,1981年.7赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书(2版),机械工业出版社,2006年.8曾志新,吕明主编,机械制造技术基础,:武汉理工大学出版社,2001年.9李益明主编,机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.10肖诗纲主编,切削用量手册,机械工业出版社,1993年.11金属切削机床夹具设计手册.上海柴油机厂工艺设备研究所编,机械工业出版社,1987年.12于英华主编,机械制造技术基础,机械工业出版社,2019年13徐鸿本.机床夹具设计手册M.沈阳:辽宁科学技术出版社,2004年 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称摇杆共页第页 车间工序号工序名称材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数1设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525夹具编号夹具名称切削液 专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1 钻孔至9.89.8麻花钻、锥柄圆柱塞规545170.284.910.2020.04042粗铰9.8孔至9.969.96铰刀、锥柄圆柱塞规960300.130.0810.2410.04823精铰9.96孔至10H710铰刀、锥柄圆柱塞规1360430.10.0210.1910.0382设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)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
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