135调速器操纵手柄工艺及夹具设计钻Φ12孔.docx
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135调速器操纵手柄工艺及夹具设计钻Φ12孔
目录
机械制造工艺课程设计任务书……………………..….……………….……..3
一、序言………………………………………………………………….4
二、零件分析………………………………………………………………..….4
2.1零件的生产纲领及生产类型…………………………………………4
2.2零件的作用…………….………………………………………………4
2.3零件的加工工艺分析……………………………………………………4
三、铸造工艺方案设计…….……………………………………………………...5
3.1确定毛坯的成形方法……………………………………………………5
3.2确定铸造工艺方案………………………………………………………5
3.3确定工艺参数……………………………………………………………5
四、机械加工工艺规程设计………………………………………………………6
4.1基面的选择……………………………………………………………6
4.2确定机械加工余量及工序尺寸…………………………………………7
4.3确定切削用量及基本工时………………………………………………11
五、钻孔夹具设计…………………………………………………………………27
六、总结……………………………………………………………………………29
参考文献……………………………………………………………………………30
任务书
设计题目:
设计“操纵手柄”零件机械加工工艺规程(大批量)
设计要求:
1、未注圆角R2~3.
2、去毛刺锐边。
3、材料45钢
设计内容:
1、熟悉零件图;
2、绘制零件图(1张);
3、绘制毛坯图(1张);
4、编写工艺过程综合卡片(1张)和工序卡片(9张);
5、课程设计说明书(1份)
1序言
设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的。
这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。
因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力。
本设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程。
详细讨论操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程,分析总结操纵手柄的结构特点、主要加工表面,并制定相应的机械加工工艺规程;针对操纵手柄零件的主要技术要求,设计钻孔用的钻床夹具。
本着力求与生产实际相结合的指导思想,本次毕业设计达到了综合运用基本理论知识,解决实际生产问题的目的。
由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教。
2零件分析
2.1零件的生产纲领及生产类型
生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。
在毕业设计题目中,操纵手柄的生产纲领为5000件/年。
生。
产类型是企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类。
操纵手柄轮廓尺寸小,属于轻型零件。
因此,按生产纲领与生产类型的关系确定,该零件的生产类型属于中批生产。
2.2零件的作用
毕业设计题目给定的零件是车床操纵手柄,属于板块类零件,是机床操纵杆上的一个零件,该零件的功用是传递扭矩。
工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置,从而使机床主轴正转、反转或停止转动。
2.3零件的加工工艺分析
该零件主要有平面、孔和键槽,是一个形状比较简单的零件。
⑴以工件的上下表面为中心加工孔和槽。
钻Φ10H7的孔,钻Φ12H7的孔,铣16mm×8mm的槽。
⑵以Φ10mm的孔为中心加工表面和孔。
钻Φ9H7,钻Φ16H7的孔。
有以上的分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于主要能够夹具加工另一组表面,并保证它们的精度。
3铸造工艺方案设计
3.1确定毛坯的成形方法
操纵手柄是一种常用的传动件,要求具有一定的强度。
零件材料采用HT200。
由于零件成批生产,轮廓尺寸不大,形状也不复杂,在使用过程中不经常的变动,只起支撑的作用,受到的冲击不是很大,只是在纵向上受到很大的压力。
并且该零件年产量为5000件/年,采用铸造生产比较合适,故可采用铸造成形。
此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。
3.2确定铸造工艺方案
3.2.1铸造方法的选择
根据铸件的尺寸较小,形状比较简单,而且选用灰口铸铁为材料,并且铸件的表面精度要求不很高,结合生产条件(参考《金属工艺学课程设计》表1-7)选用砂型铸造。
3.2.2造型的选择
在砂型铸造中,因铸件制造批量为中批生产(参考《金属工艺学课程设计》表1-8),故选用手工分模造型。
3.2.3分型面的选择
选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响,本零件选择最大的截面作为分型面。
这样有利于铸件的取出。
3.3确定铸造工艺参数
3.3.1加工余量的确定
按手工砂型铸造,灰铸铁查《金属工艺学课程设计》表1-11,查得加工余量等级为,转查表1-12,零件高度<100mm,尺寸公差为13级,加工余量等级为H,得上下表面加工余量为2mm,实际调整取2mm。
3.3.2拔模斜度的确定
零件总体长度小于200mm(包括加工余量值在内),采用分模造型后铸件的厚度很小,靠松动模样完全可以起模,故可以不考虑拔模斜度。
3.3.3收缩率的确定
通常,灰铸铁的收缩率为0.7%~1%,在本设计中铸件取1%的收缩率
3.3.4不铸孔的确定
为简化铸件外形,减少型芯数量,直径小于Φ25mm的孔均不铸出,而采用机械加工形成。
3.3.5铸造圆角的确定
为防止产生铸造应力集中,铸件各表面相交处和尖角处,以R=3mm~5mm圆滑过渡。
4机械加工工艺规程设计
4.1基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择得正确合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。
否则,加工过程中会问题百出,甚至造成零件大批量报废,使生产无法正常进行。
4.1.1粗基准的选择
对于一般的轴类零件而言,以外表面作为粗基准是合理的。
但本对于零件来说Φ24mm作为粗基准,则可造成钻孔的垂直度和轴的平行度不能保证。
对轴类零件应以相关的表面作为粗基准,现选取零件的上下表面互为基准,再利用三爪卡盘卡住车Φ24mm。
利用内孔Φ12mm及键槽定位进行钻Φ10mm,在Φ10mm中以长心轴及零件的下表面进行自由定位,达到完全定位。
4.1.2精基准的选择
主要考虑的是基准的中和问题。
当设计与工序的基准不重合时,因该进行尺寸换算。
4.1.3制订工艺路线
生产为中批量生产,故采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
同时还可降低生产成本。
⑴工艺路线方案一:
工序10:
铸造;
工序20;热处理;
工序30:
铣大端面,铣Φ24外圆面;
工序40:
钻孔Φ12,Φ10,Φ16,Φ9;
工序50:
铣键槽;
工序60:
去毛刺
工序70:
终检、入库。
⑵工艺路线方案二:
工序10:
铸造;
工序20:
热处理;
工序30:
车Φ24mm外圆,车Φ18mm,倒角3X45,4X45;
工序40:
铣D端面至尺寸18mm、铣左端面至尺寸8mm;
工序50:
铣键槽至尺寸;
工序60:
钻孔Φ12,倒角0.5X45;
工序70:
钻孔Φ10,倒角1X45;
工序80:
钻孔Φ8mm,扩孔至Φ9mm,扩孔至Φ16mm;
工序90:
倒角0.5X45;
工序100:
去毛刺;
工序110:
终检、入库。
⑶工艺方案的分析:
上述两个工艺方案的特点在于:
方案一是先集中加工工序,在各个机床上操作的工序都完成后,再进行下一机床的加工,该方案需要经常更换夹具,不经济。
方案二则是先加工外圆,再集中某道夹具加工可以加工的面和孔,这样有利提高效率,节省成本,定位精度比较高。
经比较可知。
显然方案二比方案一的装夹次数减少了,同时也更好的保证了精度要求。
因此,选择加工方案二。
4.2确定机械加工余量及工序尺寸
根据以上原始资料及机械加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下:
1.Φ12mm的孔:
毛坯为实心,而Φ12mm的孔的精度为H8(参考《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9),确定工序尺寸及余量:
钻孔:
Φ10mm;
扩孔:
Φ11.8mm,2Z=1.8mm;
铰孔:
Φ12H8mm,2Z=0.2mm。
具体工序尺寸见表1。
表1工序尺寸表
工序
名称
工序间
余量/mm
工序间
工序间
尺寸/mm
工序间
经济精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
铰孔
0.2
H8
Ra3.2
12
Ra3.2
扩孔
1.8
H10
Ra6.3
11.8
Ra6.3
钻孔
23
H12
Ra12.5
10
10
Ra12.5
2.Φ10的孔
毛坯为实心,参照《机械制造工艺设计简明手册》,确定工序尺寸及余量:
钻孔:
Φ9.8mm;
粗铰孔:
Φ9.96mm,2Z=0.16mm;
精铰孔:
Φ10H7mm,2Z=0.04mm。
具体工序尺寸见表2。
表2工序尺寸表
工序
名称
工序间
余量/mm
工序间
工序间
尺寸/mm
工序间
经济精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
精铰孔
0.04
H7
Ra3.2
10
Ra3.2
粗铰孔
0.16
H9
Ra6.3
9.96
Ra6.3
钻孔
9.8
H11
Ra12.5
9.8
Ra12.5
3.Φ9mm的孔
毛坯为实心,而Φ9mm的孔的精度为H8(参考《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9),确定工序尺寸及余量:
钻孔:
Φ7mm;
扩孔:
Φ8.8mm,2Z=1.8mm;
铰孔:
Φ9H8mm,2Z=0.2mm。
具体工序尺寸见表3。
表3工序尺寸表
工序
名称
工序间
余量/mm
工序间
工序间
尺寸/mm
工序间
经济精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
铰孔
0.2
H8
Ra3.2
9
Ra3.2
扩孔
1.8
H10
Ra6.3
8.8
Ra6.3
钻孔
23
H12
Ra12.5
7
7
Ra12.5
4.Φ16mm的孔
毛坯为Φ9mm孔,而Φ16mm的孔的精度为H8(参考《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9),确定工序尺寸及余量:
扩孔:
Φ14mm;
扩孔:
Φ15.8mm,2Z=1.8mm;
铰孔:
Φ16H8mm,2Z=0.2mm。
具体工序尺寸见表4。
表4工序尺寸表
工序
名称
工序间
余量/mm
工序间
工序间
尺寸/mm
工序间
经济精度
/μm
表面粗糙度
/μm
尺寸公差
/mm
表面粗糙度
/μm
铰孔
0.2
H8
Ra3.2
16
Ra3.2
扩孔
1.8
H10
Ra6.3
15.8
Ra6.3
钻孔
23
H12
Ra12.5
14
14
Ra12.5
5.车外圆端面
根据端面的精度要求,参照《机械制造工艺设计简明手册》,确定工序尺寸及余量:
车:
Z=3.5m
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