课程设计导套机械加工工艺规程制定及专业夹具设计文档格式.docx
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4.3时间定额的计算……………………………………………………………14
设计小结……………………………………………………………………16
参考文献……………………………………………………………………16
第一章.导套的工艺分析
1.1导套的作用
导套是冲压模的导向零件,题目中所给的是一种标准的滑动导套。
导套安装在上模座上,导套与导柱滑动配合以保证凸模、凹模工作时具有正确的位置。
为了保证良好的导向作用,导套与导柱的配合间隙要求小于凸模、凹模之间的间隙。
导柱与导套的配合间隙一般采用H7/h6,精度要求很高时为H6/h5。
导套与上模座采用H7/r6过盈配合。
为了保证导向精度,在加工中除了保证导柱、导套的配合表面的尺寸和形状精度外,还应保证导套内外圆柱表面间同轴度要求。
1.2导套的结构特点
图1导套结构图
由图1所示,导向套由直径φ50mm,长为40mm的圆柱孔构成。
导套结构的几何要素主要有端面平面,内外圆柱回转面构成,这是一种标准的滑动导套结构。
从零件图1可以看出,标有表面粗造度符号的表面有外平面、内孔等,表面粗糙度要求最高的是Φ50+0.2-0孔,公差等级达到1T6级,表面粗糙度为Ra0.8um,该孔为主要的设计基准。
大端面平面直径为Φ75,到小端面距离为32,大端面与内孔处倒角为R2小圆弧。
Φ63-0.1-0.174直径的圆柱面到小端面长度为18,表面粗糙程度为Ra1.6。
切槽宽度为2,槽直径为Φ56.螺纹大径为M60*2-6h。
其余各处倒角1*45º
,粗糙程度为Ra3.2。
1.3导套的结构工艺性
零件的结构对零件的工艺过程影响很大。
使用性能完全相同而结构不同的两个零件,其加工方法与制造成本却可能有很大的差别。
因此,要求所设计的零件应具有良好的结构工艺性。
良好的结构工艺性是指根据使用要求所设计的零件结构,能在同样的生产条件下,采用高效率、低消耗和低成本的方法制造出来。
满足零件的使用要求是考虑零件结构工艺性的前提。
在此前提下,还应注意尽可能使毛坯生产、切削加工、热处理和装配调试等各个阶段都具有良好的结构工艺性。
如果不能兼顾各阶段,也应做到保证主要,照顾次要。
零件结构工艺性的优劣是相对的,与现有设备条件、生产类型和技术水平以及科学技术的发展和新工艺性方法的出现等密切相关。
例如非圆形通孔在批量小的情况下,结构工艺性不好,但在批量大的情况下,可采用拉削方法加工,则具有较好的结构工艺性;
又如电火花加工的出现,使原来认为不易加工的复杂形腔、直径很小的孔等表面变得容易加工。
在整个制造过程中,零件的切削加工所消耗的时间及费用最多,因此零件结构的切削加工工艺性好坏就显得特别重要。
我们要以“便于零件安装、加工,提高切削效率,减少切削加工量和易于保证加工质量”为指导原则,来分析零件切削加工工艺性优劣,进而选择导套的正确的加工工艺性。
1.4套形零件加工要求
套形零件的加工工艺主要有:
外圆与端面车削加工;
内孔钻、镗加工;
外圆与内孔磨削加工;
内孔的研磨加工。
导套类型与结构。
模具构件中最具典型的套形零件,为构成冲模导向副的导套。
导套的类型和结构,根据标准GB/T2861.6-8-1990,我们所做的课程设计所选用的导套为A形导套(GB/T2861.6),如图1所示。
导套的形状、位置、配合精度与表面粗糙度。
确定导套的加工工艺,除取决导套形状、结构外,其形状、位置、尺寸、配合精度和表面粗糙度的要求,是确定加工工艺、工艺顺序和定位、装夹方式的主要依据。
根据JB/T8071-1995,导套的技术要求分别呈述如下:
(1)孔与外圆的同轴度要求即孔的滑动或滚动部分(d)的中心线与固定于上模座孔内的外圆(D)的中心线之间的同轴度,应达到、控制在允许的范围内。
即,当滑动部分(d)的极限偏差为H6时,其同轴度为:
0.004mm;
当滑动部分(d)的极限偏差为H7时,其同轴度为:
0.005mm。
(2)导套孔的形状精度与表面粗糙度孔的滑动或滚动部分内径的圆柱度见表1:
表1导套孔德滑动或滚动部分内径圆柱度
内径
/㎜
圆柱度
01、1级
0Ⅱ、Ⅱ级
<
30
0.004
0.006
>
30-45
0.005
0.007
45
0.008
因此,在以内孔为基准、一次装夹的条件下,精密车削外圆的同时;
或精密磨削的同时,亦精密车削、或精密磨削导套台肩端面。
以保证台肩端面对外圆面的崔制度允差,以保证其端面对内孔面中心线的圆跳动量。
1.5套形零件内孔的机械切削加工
根据套形零件(如导套)的结构、形状的技术要求,其加工工艺顺序需先行加工内孔,再以内孔为基准,加工其外圆和其他加工面。
而导套内孔加工工艺主要有:
热处理前的钻孔、扩孔与镗孔:
热处理后的磨孔与研孔等工序。
套形零件(导套)内孔钻、扩加工套形工件的钻孔与扩孔,是半精和精密车削外圆和端面的前工序,也是磨孔工序的预加工。
(1)导套内孔钻、扩加工工艺质量要求
1)套形工件的坯料如导套在单件和小量生产时,可采用棒材,其镗孔前需进行钻孔与扩孔,且可在车床上进行加工。
批量生产时,可采管材作坯料,一般,进行扩孔、镗孔作为磨孔前工序;
可在车床上、或采用专用夹具来进行钻孔与扩孔。
2)钻孔、扩孔工艺精度与质量要求,见下表2:
表2钻孔、扩孔工艺精度与质量
工艺
工艺精度与质量
说明
钻孔
精度达:
IT11-IT13级
表面粗糙度Ra:
12.5μm
1.钻头直径一般:
φ75㎜
2.当钻孔直径<
φ30㎜时,常采用一次加工,即:
Ⅰ次扩孔为:
50%—70%孔径
Ⅱ次扩钻为:
30%-50%孔径
扩孔
IT10-IT13级
12.5-6.3μm
1.一般为镗孔前工序。
也可作为要求不高孔的最终加工工序
2.扩孔的直径,一般:
φ100㎜;
否则,力矩将过大。
所以当孔径>
φ100mm时,宜采用镗孔为宜
铰孔
IT6-IT8级
1.6-0.2um
1一般在扩孔或半精镗孔后进行的一种精加工。
2铰孔的切削速度较低,一般粗铰V=4~10m/min,精铰V=1.5~5m/min,利于散热、排屑和减少摩擦。
拉孔
精度达:
IT6-IT9级
表面粗糙度:
Ra:
2.5-0.16um
1,一般拉孔前必须经钻孔或扩孔。
是一种高生产率的精加工方法,要特质的拉刀进行。
2.一般没有粗拉、精拉工序之分,除了拉削余量太大或孔太深,用一把拉刀,拉刀太长才分工序。
(2)导套内孔钻、扩加工的定位与装夹
1)若在车床上钻、扩导套内孔,其定位基准面当为经过光加工后的外圆和端面,所限制的自由度为:
x、y、z、y、z,留x作为钻孔与扩孔加工运动。
2)若在钻床上钻孔与扩孔,则可将导套装夹于专用夹具内,当限制其六个自由度。
钻、扩加工由钻头与扩孔钻作加工运动。
(3)导套内孔加工用钻头及其结构要素与几何参数孔加工的工艺方法有钻孔、铰孔、镗孔、拉(推)孔、复合孔加工等。
因此,与各工艺方法相适应的刀具则有钻头,铰刀、镗刀、拉刀与推刀,以及复合孔加工刀具等。
其中,钻头有麻花钻、扩孔钻、深孔钻和锪钻四种。
而套形工件,如导套则多采用麻花钻与扩孔钻,以加工镗孔前底孔。
第二章.机械加工工艺规程制订
2.1确定生产类型
按设计任务书,导套的精度要求比较高,由生产类型与生产纲领的关系可确定该零件的生产类型为大批量生产,其毛坯制造、加工设备及工艺装备的选择呈现大批量生产的特点。
2.2确定毛坯制造方式
有零件的材料可知为ZQAL9-4,及其工作状况可知,零件形状并不复杂,而力学性能要求高时采用锻件,该零件是大批量生产,因此毛坯的形状与零件的形状应尽量接近,减少加工余量,减少空程。
因为该零件是大批生产,所以用查表法确定各工序的加工余量。
由工艺设计手册差得径向余量:
磨削余量为0.4mm,半精车为1.1mm,粗车余量2.5mm,由式Z总=∑Zi可得加工总余量为4.0mm。
取加工总余量为4mm。
计算各工序的基本尺寸。
磨削后最大径向工序的基本尺寸为75mm,其他各工序的基本尺寸依次为:
半精车75mm+0.4mm=75.4mm
粗车75.4mm+1.1mm=76.5mm
毛坯76.5mm+2.5mm=79mm
中等径向工序尺寸的基本尺寸为63mm,其他工序尺寸为:
半精车63mm+0.4mm=63.4mm
粗车63.4mm+1.1mm=64.5mm
毛胚64.5mm+2.5mm=67mm
最小径向工序的基本尺寸为60mm,其他各工序的基本尺寸依次为:
粗车60mm+1.1mm=61.1mm
毛坯61.1mm+2.5mm=63.6mm
确定各工序的加工精度和表面粗糙度。
由工艺设计手册查得:
磨削后为IT6,Ra1.6um(零件的设计要求)。
。
根据上述加工经济精度查公差表,将查得的公差数值按“入体原则”标注在工序基本尺寸上。
由于轴套轴向(即两端面)无特殊要求,只需进行粗车保证轴向尺寸,由工艺设计手册差得:
粗车余量3.5mm,取加工总余量为4mm,并将粗车余量修正为4mm。
所以毛坯轴向尺寸为48mm。
确定毛坯尺寸Φ79×
48mm。
表3径向工序基本尺寸、加工余量、工序尺寸精度及加工方案
加工面
加工方案
加工余量
工序尺寸精度等级及公差值
工序尺寸
Φ75外圆
车
4
Φ75
Φ63-0.1-0.174外圆
4.5
IT9级T=0.074
Φ63-0.1-0.174
Φ50+0.2-0孔
钻
扩
铰
拉
48
1
1
IT12级T=0.21
IT6级T=0.013
IT6级T=0.2
Φ48+0.210
Φ48
Φ490.0130
Φ50+0.2-0
2.3粗、精、定位基准的选择
选择粗基准主要考虑如何保证各加工表面都有足够的余量,保证不加工表面与加工表面之间的位置尺寸要求,同时为后续工序提供精基准。
一般应注意一下几个问题:
(一)对于同时具有加工表面和不加工表面的零件,为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度,应选择不加工表面作为粗基准。
如果零件上有多个不加工表面,则以其中与加工表
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