圆套设计说明书.docx
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圆套设计说明书
课程设计说明书
序言
机械制造基础课程设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及大部分专业之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接,也是一次理论联系实际的训练。
因此,它在我们的大学学习生活中占有十分重要的低位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程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,为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请指导老师给予指教。
目录:
一、计算生产纲领,确定生产类型
二、零件分析
1、零件作用(含用途)
2、零件的工艺分析(含技术要求、工艺性)
三、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯的形状
(1)选择毛坯
(2)确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
四、工艺规程的设计
1、基面的选择
(1)粗基准的选择
(2)精基准的选择
五、制定工艺路线
1、工艺路线方案一
2、工艺路线方案二
3、工艺方案的比较与分析
六、确定切削用量及基本工时
七、专用夹具设计
八、总结
九、参考文献
[1].邹清主编.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,2012
[2].李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.北京:
机械工业出版社,2012
[3].艾兴等编.切削用量简明手册.北京:
机械工业出版社,2010
[4].徐鸿本主编.机床夹具设计手册.沈阳:
辽宁科学技术出版社,2004
[5].于骏一等编.机械制造技术基础.北京:
机械工业出版社,2012
内容
一、零件分析
1、零件作用(含用途)
该底盖应用在某接管座机构中,底盖以Ø70孔套在接管座中,其作用有导通连接的作用,同时还可以通过底盖上端的Ø20孔进行观测的作用.除此外,该底盖和密封件配合可起到密封防尘的作用.
2、零件的工艺分析(含技术要求、工艺性)
由零件图可知,其材料为35钢,该材料有良好的塑性和适当的强度,工艺性能较好,焊接性能尚可,广泛应用于各种结构零件.
由零件图可知,它的质量要求有:
(1)各焊接部要牢靠,不得有夹渣,裂纹等缺陷
(2)试压1.2Mp不得有渗漏
二、确定毛坯种类和尺寸
1、选择毛坯
根据已给的零件图分析可得,该部件由四部分组成:
圆套,底盖,两个手柄
(1)毛坯种类确定
毛坯总类
尺寸规格
选取理由
圆套
35钢棒料
φ45
需要加工φ20孔径,厚壁钢管市场很少,需订做,成本高于棒料
底盖
钢管
φ76,厚18
底盖外圆为非重要表面,选取φ76满足图纸要求
手柄
钢管
φ38,厚2.5
Φ29孔径较大,适宜选择钢管;
查阅手册:
φ38,厚2.5为最适宜尺寸,经冷拉后为φ35,厚2.5满足螺纹加工要求
(2)手柄毛坯加工方案比较
手柄毛坯加工方案比较
冷拉
车削
特性
将原材料冷挤压变形达致所需的形状、规格及公差,原材料的耗损极少
多余部分,切削,变成铁屑
优劣势
冷拉钢所节省的材料是非常可观的,特别当材料用量大,材料成本的节约更为显著
加工切削耗损材料(Φ38至35)
成本增高
2、确定毛坯的机械加工余量
基本尺寸/mm
加工余量/mm
计算结果/mm
φ45棒料毛坯切断
4
54*10+4*9+20*1=596
(十件合一)
圆柱φ45端面
1
孔φ20
单侧余量2
16
外圆φ44
单侧余量1
46
外圆φ40
粗加工:
单侧余量1.2
43.3
半精加工:
单侧余量0.45
孔φ30
单侧余量1.5
27
孔φ25
单侧余量1.5
22
φ35,厚2.5钢管毛坯切断
4
71*5+4*4+1*5=376
(五件合一)
圆柱φ35端面
1
φ76,厚18钢管毛坯切断
4
18*20+4*19+2*20=476(二十件合一)
圆柱φ76端面
2
孔φ70
单侧余量1.5
67
(三)工艺规程的设计
1、基面的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确、合理,可以保证加工质量,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。
(1)粗基准的选择
对于一般的圆柱类零件来说,以外圆作为粗基准是完全合理的。
所以,加工φ34mm内孔和车M34X1外螺纹时,以φ34mm外圆柱面为粗基准;加工φ20mm、φ30mm内孔时,以φ44mm外圆柱面为粗基准;加工φ40mm、φ70mm内孔时,以φ76mm外圆柱面为粗基准。
加工φ44mm上端面时,以φ44mm圆柱底面为粗基准。
加工φ76mm上端面时,以φ76mm圆柱底面为粗基准。
(2)精基准的选择
精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重和时,应该进行尺寸换算。
2、工艺路线方案:
①、工艺路线方案一:
工序1:
车螺纹M34X1。
工序2:
镗削Ø20mm内孔,镗削Ø30mm内孔,镗削Ø25mm内孔。
工序3:
镗削Ø70mm内孔。
工序4:
铣Ø44mm上端面,铣Ø76mm上端面。
工序5:
终检
②、工艺路线方案二:
工序1:
钻Ø20mm内孔,镗削Ø30mm内孔,镗削Ø25mm内孔。
工序2:
镗削Ø40mm内孔,镗削Ø70mm内孔。
工序3:
车螺纹M34X1。
工序4:
车Ø44mm上端面,车Ø76mm上端面。
工序5:
终检
3、工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于:
1)方案一是先以Ø35mm外圆柱面为基准车螺纹M34X1。
接着再以Ø44mm外圆柱面为基准加工Ø20mm、Ø30mm的内孔。
然后,再以Ø76mm外圆柱面为基准加工Ø70mm内孔。
最后,以Ø44mm和Ø76mm两圆柱底面为基准加工其上端面。
2)方案二是先以Ø44mm外圆柱面为基准加工Ø30mm的内孔。
接着再以Ø76mm外圆柱面为基准加工Ø40mm,Ø70mm内孔。
然后,再以Ø35mm外圆柱面为基准车螺纹M34X1。
最后,以Ø44mm和Ø76mm两圆柱底面为基准加工其上端面。
上述两个方案都是可以加工好零件的,但由于:
1)第二个方案在加工过程中到第三道工序才车螺纹,对于前三道工序的加工比较方便;
2)方案二φ20孔加工方法是——钻,上一个工序为:
车床割断毛坯下料,装上钻头就可以加工,减少换机床的次数,提高效率。
3)同理,工序4在两个方案里面也不同,方案二里,直接在车螺纹后,可以换刀,加工端面至所需长度。
所以我选择了方案二。
因此,最后的加工路线确定如下:
工序1:
钻Ø20mm内孔,镗削Ø30mm内孔,镗削Ø25mm内孔。
以Ø44mm外圆柱面为基准,选用TX617数显卧式铣镗床。
工序2:
镗削Ø40mm内孔,镗削Ø70mm内孔。
以Ø76mm外圆柱面为基准,选用TX617数显卧式铣镗床。
工序3:
车螺纹M34X1。
以Ø34mm外圆柱面为基准,选用CA6140卧式车床。
工序4:
车Ø44mm上端面,车Ø76mm上端面。
以Ø44mm和Ø76mm圆柱的底面为基准,选用TX617数显卧式铣镗床。
工序5:
终检
六、确定切削用量及基本工时
工序1:
镗削内孔。
本工序采用计算法确定切削用量。
1、加工条件
工件材料:
35钢。
加工要求:
钻Ø20mm内孔及镗削Ø30mm内孔和镗削Ø25mm内孔
机床:
CA6140A,TX617数显卧式铣镗床。
刀具:
φ18中心钻,φ20麻花钻,镗刀为YW2A320,尺寸为12mmX12mm。
2、计算切削用量
(1)钻Ø20mm内孔
1)确定孔最大加工余量:
已知毛胚为实心棒料,分为钻底孔φ8——扩孔,所以其加工余量为1mm;
2)确定进给量f:
由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-3可得进给量f=0.24mm/r。
3)计算切削速度:
按《机械课程指导》表4-2可得主轴转速为100r/min。
计算切削工时:
按《工艺手册》表6.2-1,取
L=25-17/2(mm)=4mm,L1=2mm,L2=0,L3=0
Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02min
参考车床加工工时定额计算器(图6.1):
单件工时为:
中心钻t=0.740,扩孔t=2.021
(2)镗削Ø30mm内孔
1)确定确定孔最大加工余量:
已知毛胚尺寸为Ø20mm,粗镗,所以其加工余量为4mm。
2)确定进给量f;由《机械制造工艺课程设计指导》(以下简称机械课程指导)表3.9可得进给量f=0.52mm/r。
3)计算切削速度:
按《机械课程指导》表3.9可得主轴转速为100r/min。
4)计算切削工时:
按《工艺手册》表6.2-1,取
L=30-22/2(mm)=4mm,L1=2mm,L2=0,L3=0
Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02min
(3)镗削Ø25mm内孔
2)确定确定孔最大加工余量:
粗镗--半精镗,所以其加工余量为3mm;3mm。
2)确定进给量f;由《机械制造工艺课程设计指导》(以下简称机械课程指导)表3.9可得进给量f=0.52mm/r。
3)计算切削速度:
按《机械课程指导》表3.9可得主轴转速为100r/min。
4)计算切削工时:
按《工艺手册》表6.2-1,取
L=20-14/2(mm)=3mm,L1=2mm,L2=0,L3=0
Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.017min
工序2:
镗削内孔。
1、加工条件
工件材料:
35无缝钢管
加工要求:
镗削Ø40mm内孔及Ø70mm内孔
机床:
TX617数显卧式铣镗床。
刀具:
镗刀为YW2A320,尺寸为12mmX12mm。
2、计算切削用量
(1)镗削Ø70mm内孔
1)确定孔最大加工余量:
已知毛胚尺寸为Ø40mm,粗镗,所以其加工余量为4mm。
2)确定进给量f;由《机械制造工艺课程设计指导》(以下简称机械课程指导)表3.9可得进给量f=0.52mm/r。
5)计算切削速度:
按《机械课程指导》表3.9可得主轴转速为100r/min。
计算切削工时:
按《工艺手册》表6.2-1,取
L=25-17/2(mm)=4mm,L1=2mm,L2=0,L3=0
Tm=(L+L1+L2+L3/Nmf)=0.02min
工序3:
镗削内孔及车螺纹。
1、加工条件
工件材料:
35钢无缝钢管。
加工要求:
车M34X1螺纹
机床:
CA6410A卧式车床。
刀具:
车刀为高速钢螺纹车刀,规定粗车螺纹时ap=0.17,走刀次数i=4;精车螺纹时ap=0.08,走刀次数i=2。
(2)车M34X1螺纹
1)确定进给量:
由《机械课程指导》表3.9得:
粗车螺纹时:
进给量f=0.16mm/r
精车螺纹时:
进给量f=0.20mm/r
2)确定主轴转速:
粗车螺纹时:
按《机械课程指导》表3.9可得主轴转速为160r/min;
精车螺纹时:
按《机械课程指导》表3.9可得主轴转速为250r/min。
(3)计算车螺纹工时:
取切入长度L1=20mm。
粗车螺纹工时:
T1=(L+L1/N.f)i=1.46min
精车螺纹工时:
T2=L+L1/N.f)i=0.36min
所以车螺纹的总工时为:
T=T1+T2=1.46+0.36=1.82min
参考车床加工工时定额计算器(图6.1):
t=1.615,由于机床型号不同,故取1.82
工序4:
车端面。
1、加工条件
工件材料:
35钢无缝钢管。
加工要求:
车Ø44mm上端面,车Ø76mm上端面。
表面粗糙度为粗车。
机床:
CA6410A卧式车床。
刀具:
采用45°外圆车刀YT14,dw=225mm,齿数Z=20。
参考车床加工工时定额计算器(图6.1):
单件工时:
t1=2.253;t2=2.204
图6.1车床加工工时定额计算器导出数据
(七)、专用夹具设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,通常需要设计专用夹具。
夹具设计:
该零件由四个部件组成,这四个零件要用焊接的方法连在一起组
一个零件。
现分析如下:
一、以
的底盖和
的圆套焊接成一个整体。
由于加工精度没有要求,加工基准为两圆套的中心线初步拟定方案如图7.1所示:
图7.1圆套与底盖焊接部分
夹具设计说明:
1、该夹具中间部分能够保证与圆套的同轴度要求,下面这个圆台可以保证圆套与其的同轴度要求。
2、在做这套夹具的时候要保证这两段的同轴度要求才能够间接保证零件的加工要求,精度等级详见零件图。
3、由于焊接过程会发生变形,故在定位圆套的圆台与定位圆套的交接附近开一圆环槽防止圆套变形翘起。
4、考虑装夹方便,在压紧装置上采取开口垫圈传递压力压紧工件,松开工件时可以节省时间,不需要完全把螺母拧出。
一、用一根心轴和两个定位套定位焊接两侧接管接头,加工基准为两接管的中心线。
初步拟定方案如图7.2所示:
夹具设计说明:
1、该夹具一端以一根心轴和一个定位套保证一个接管接头的同轴度;另一端采用心轴(轴肩)保证同轴度。
2、该夹具通过定位两接管接头心轴和定位圆套的定位心轴孔轴线的垂直度保证两者的垂直度。
3、为了方便装夹工件,心轴一端采用偏心轮向工件施加压力。
4、心轴一段采用开口垫圈和螺母传递夹紧工件的压力,节省装夹时间。
图7.2夹具装配图
夹具零部件设计:
(1)夹具底座的设计
夹具底座的主要目的是保证
圆套和
圆套的准确定位。
设计图如图7.3所示:
图7.3夹具体
设计要求:
1、
圆柱和
圆柱为只要的摩擦面,故需要进行表面淬硬处理,以增加其耐磨性,延长夹具的使用寿命。
2、为保证
圆套与
圆套同轴度要求,由于零件未标注精度等级要求但是零件的同轴度也要适当的保证,所以
圆柱和
圆柱的同轴度定为
。
3、用于定位面的圆环面也应该要求平面度要求以保证
圆套和
圆套的垂直度要求,所以
圆柱与圆环面的垂直度定为
。
3、其余表面在安全操作范围内则不做严格的要求。
(八)、课程设计心得体会
本学期机械制造基础的大作业就要完成了,当我快要完成老师下达给我的任务的时候,我仿佛经过一次翻山越岭,登上了高山之巅,顿感心旷神怡,眼前豁然开朗。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程。
“千里之行始于足下”
通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义。
我今天认真地进行课程设计、学会脚踏实地地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
说实话,两个月,时间足够了,从图纸的选定,到工艺的设计,再到最后的夹具设计。
第一阶段的方案介绍,给了足够的时间来翻阅资料与计算,这个过程是枯燥的,单是当我看到图纸在我的手下形成,当我一着手清理自己的设计成果,仔细回味这两个月的心路历程,一种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消。
虽然,这是我刚学会走完的第一步。
是我人生中的一点小小的胜利,然而它令我感到自己成熟了许多,令我有了一种“春眠不觉晓”的感悟。
经过这次课程设计,使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的贫乏,自己综合应用所学专业知识的能力是如此的不足,2年来学习了那么多课程,今天才知道自己并不会用。
不过,经过这次课程设计,使我有了些收获。
最后,我要感谢老师。
是您的严厉批评唤醒了我,是您的敬业精神感动了我,是您的教诲启发了我,是您的殷切期望鼓舞了我。
我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀
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