推动架加工工艺说明书.docx
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推动架加工工艺说明书
机械制造技术基础
课程设计
说
明
书
题目:
推动架的机械加工工艺设计
:
俊杰
学号:
0911116003
班级:
09 机电
(2)班
专业:
机械工程及自动化(机械电子方向)
指导老师:
蔡伯阳
设计时间:
2012.6.17——2012.6.28
-- 1
摘要………………………………………………………………………………………………3
前言.............................................................................................................................3
第 1 章 零件的分析…………………………………………………………………4
1.1 零件的作用……………………………… ………… …… ……… ……………4
1.2 零件的工艺分析……………… ………………… ………… … ………………4
1.3 确定零件生产类型……………… ………………… ………… … ………………6
第 2 章机械加工工艺规程…………………………………………………………..6
2.1 机械加工工艺规程制订 ……………………………………………………………………6
2.2 机械加工工艺规程的种类………………………………………………………………… 7
2.3 制订机械加工工艺规程的原始资料……………………………………………….. 7
第 3 章 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图………………………………….8
3.1 毛坯的选择…………………………………………………………… …………...8
3.2 确定毛坯尺寸,设计毛坯图......................................................................................9
4.1 机械加工工艺设计……… …………… ……… ……………… ………………10
4.2 制定机械加工工艺路线… ………… ………… ……………… ………………12
4.3 工艺方案的比较与分析…………………………………………………………12
第 5 章 选择加工设备及刀具、夹具、量具………………………………………14
5.1 选择加工设备与工艺设备………………………………………………………14
5.2 确定工序尺寸……………………………………………………………………18
第 6 章 确定切削用量及基本时间…………………………………………………20
6.1 工序 I 切削用量及基本时间的确定………..… …………………………….20
6.2 工序 II 切削用量及基本时间的确定…… …………………………………..21
6.3 工序 III 切削用量及基本时间的确定 …………………………………………23
6.4 工序 IV 切削用量及基本时间的确定 …… …… ………………… …………24
6.5 工序 V 切削用量及基本时间的确定………………………………………… 26
6.6 工序 VI 切削用量及基本时间的确定………… …………… ………… …27
6.7 工序 VII 切削用量及基本时间的确定………… …………… ………… …28
6.8 工序 VIII 切削用量及基本时间的确定………… …………… ……………29
6.9 工序Ⅸ切削用量及基本时间的确定………… …………… …… ………..30
6.10 工序Ⅹ切削用量及基本时间的确定……… …………… ………… ……31
第 7 章 设计小结……………………………………………………………………32
7.1 设计心得…………………………………………………………………………32
7.2 结论………………………………………………………………………………32
7.3 致………………………………………………………………………………33
第 8 章 参考文献……………………………………………………………………33
-- 2
摘要
本设计的容为机械加工工艺规程设计部分。
首先,通过分析 B6065 刨床推
动架,了解到推动架在 B6065 刨床加工中的作用。
运用机械制造技术及相关课程
的一些知识,解决推动架在加工中的定位、加紧以及工艺路线的安排等方面的相
关问题,确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具,保证零件的加工质量。
其次,依据推动架毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较,制定出切实可
行的推动架加工工艺规程路线。
关键词:
机械加工工艺规程推动架
Abstract
The design of the content is a point of order processing machinery. First of all, through the
promotion of B6065-planer, that promote the B6065 planer-processing role. Use of machinery
manufacturing technology and related programmes of knowledge, promoting the solution-processing in
the position to step up and the line of the arrangement, and so on related issues, establishing the process
and choose a suitable size and machine tools, spare parts processing quality assurance . Secondly, the
basis for promoting the rough-pieces and production and processing requirements of the programme, to
promote the development of a practical point of order-processing line.
Key words:
Machining Process planningTo promote
前言
本文是有关推动架工艺步骤的说明的具体阐述。
工艺设计是在学习机械制造技术工艺学
后,在生产实习的基础上,综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计,根据零
件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案,以确保零件的加工质量。
据资料所示,推动架是牛头刨床的进给机构中的小零件,其主要作用是把从电动机传来
的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动,同时拨动棘轮,带动丝杠转动,实现
工作台的自动进给。
在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总
余量及余量公差,合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具,进给量,切削速度、功率,
扭矩等用来提高加工精度,保证其加工质量。
-- 3
第 1 章 零件的分析
1.1 零件的作用
据资料所示,可知该零件是 B6065 牛头刨床推动架是牛头刨床进给机构的中小零件,
φ32mm 孔用来安装工作台进给丝杠轴,靠近 φ32mm 孔左端处一个棘轮,在棘轮上方即 φ16mm
孔装一个棘爪,φ16mm 孔通过销与杠连接杆,把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆
使推动架绕 φ32mm 轴心线摆动,同时拨动棘轮,带动丝杠转动,实现工作台的自动进给。
图 1-1 所示为推动架的零件图:
推 图 1-1 推动架零件图
架
牛头刨创滑动
丝杠
板
棘轮
图 1-1 推动架及其运动原理
1.2 零件的工艺分析
零件的工艺分析指在满足使用要求的前提下制造该零件的可行性和经济性。
功能相同的
零件,其结构工艺性可以有很大差异。
所谓结构工艺性好,是指在现有工艺条件下既能方便
制造,又有较低的制造成本。
图 1-2 所示为其运动原理:
-- 4
加工表面
偏差/mm
公差及精度 等级
粗糙度 Ra/Um
形位公差
φ27mm 的端面
IT13
12.5
0.1
A
由零件图可知,其材料为 HT200,该材料为灰铸铁,具有较高强度,耐磨性,耐热性及
减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。
由零件图可知,φ32、φ16 的中心线是主要的设计基准和加工基准。
该零件的主要加
工面可分为三组:
(1)以Φ32 为中心的加工表面。
这一组加工表面包括:
一个Φ32 的孔及其倒角,一个
滴油孔和一个油槽及其两个端面,其中Φ32.,孔及其端面为主要加工表面。
(2)以Φ16 孔为中心的加工表面。
这一组加工表面包括:
一个Φ16 的孔及其倒角,一
个 M8-6H 的螺纹孔。
(3)以Φ16 为中心的加工表面。
这一组加工表面包括:
一个Φ16 的孔深度为 24 一个Φ
10 的孔以及一个宽度为 6,深度为 9.5 的槽。
这三组的加工表面有着一定的位置要求,主要是:
1、φ32mm 孔与 φ16mm 中心线垂直度公差为 0.10。
2、φ32mm 孔端面与 φ16mm 中心线的距离为 12mm。
由以上分析可知,对这两组加工表面而言,先加工第一二组,再加工第三组。
由参考文
献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知,上述技术要可以达到的,零
件的结构工艺性也是可行的。
-- 5
φ16mm 的孔
+0.033
0
IT8
3.2
φ50mm 的外圆端面
IT7~9
6.3
φ32mm 的孔
+0.027
0
IT7~8
6.3
φ35mm 的端面
IT13
25
φ16mm 的孔
+0.019
0
IT7~8
3.2
1.3 确定零件生产类型
零件的生产纲领
N=Qn(1+a+b)
其中,产品的年产量 Q=4000 台/年,每台产品中该零件的数量 n=1 件/台,零件备品率 a=4%,
零件的废品率 b=1%。
N=4000×1×(1+4%+1%)=4200 件/ 年
从此结果可知,该零件为成批生产。
第 2 章机械加工工艺规程
2.1 机械加工工艺规程制订
1、生产过程与机械加工工艺过程
生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。
它包括原材料的运输、保管于准备,产品
的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理,部件及产品的装配、检验调试、
油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。
机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为
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零件的全过程。
机械加工工艺过程的基本单元是工序。
工序又由安装、工位、工步及走刀组成。
规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件,称为工艺规程。
机械加工工艺规程的
主要作用如下:
(1)机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。
根据它来组织原料和毛坯的供应,
进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造,编制生产作业计划,调配劳动力,以及进行生
产成本核算等。
(2)机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。
有了它就可以制定进度
计划,实现优质高产和低消耗。
(3)机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。
根据它和生产纲领,才能确定所
须机床的种类和数量,工厂的面积,机床的平面布置,各部门的安排。
2.2 机械加工工艺规程的种类
机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片,是两个主要的工艺文件。
对于检验工序还
有检验工序卡片;自动、半自动机床完成的工序,还有机床调整卡片。
机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。
机械加工工序卡片是每个工序详细制订时,用于直接指导生产,用于大批量生产的零件
和成批生产中的重要零件。
是生产过程的一部分,是对零件采用各种加工方法,直接用于改变毛坯的形状、尺寸、
表面粗糙度以及力学物理性能,使之成为合格零件的全部劳动过程。
工艺是使各种原材料、
半成品成为成品的方法和过程工艺过程。
在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、
相对位置和性质等,使其成为成品和半成品的过程。
2.3 制订机械加工工艺规程的原始资料
1、制订机械加工工艺规程时,必须具备下列原始资料:
(1)产品的全套技术文件,包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生
产纲领。
(2)毛坯图及毛坯制造方法。
工艺人员应研究毛坯图,了解毛坯余量,结构工艺性,
以及铸件分型面,浇口、冒口的位置,以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。
(3)车间的生产条件。
即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状
况;生产面积;工人的技术水平;专用设备;工艺装备的制造性能等。
(4)各种技术资料。
包括有关的手册、标准、以及国外先进的工艺技术等。
2、机械加工工艺规程的作用 、作用和格式。
(1)工艺规程是生产计划、调度、工人操作、质量检查的依据。
-- 7
(2)工艺规程是生产准备(包括技术准备)工作的基础。
包括技术关键分析与研究,专用工装设计和制造或采购,原材料及毛坯的供应,设备改造或
新设备的购置或定做。
(3)工艺规程是设计新建和扩建车间(工厂)的基础。
包括确定生产需要的机床种类和数量,确定机床布置和动力配置,确定车间面积,确定工人
的工种和数量二、机械加工工艺规程的格式。
第 3 章 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图
3.1 熟悉或确定毛坯
确定毛坯的主要依据是零件在产品中的作用和生产纲领以及零件本身的结构。
毛坯的类型和特点
(1)铸件常用作形状比较复杂的零件毛坯
(2)锻件两种:
自由锻件、模锻件
(3)型材两种:
热扎、冷拉
(4)形材焊接件根据需要将型材和钢板焊接成零件毛坯
毛坯选择的原则
(1)零件对材料的要求
(2)生产纲领的大小
(3)零件的结构形状和尺寸大小
(4)现有生产条件
推动架是一个结构较复杂的零件,要求材料要容易成型,切削性能好,同时
要求强度要高,重要表面的表面硬度也要高,故选用铸铁材料 HT200,铸铁材料
是最常见的材料,其优点是:
容易成型,切削性能好,价格低廉,且吸振性好。
为了得到较好的强度和表面硬度,可在加工过程中进行调质处理,淬火。
由于零
件的结构简单,用锻件是不太可能的,因此,需要先根据零件图,做出铸模,进
行铸造,结合零件和经济的考虑,最好用砂型铸造的方法。
通过计算和查询资料可知,毛坯重量约为 0.72kg。
生产类型为中小批量,可采用一箱
多件砂型铸造毛坯。
由于 φ32mm 的孔需要铸造出来,故还需要安放型芯。
此外,为消除残
余应力,铸造后应安排人工时效进行处理。
-- 8
主要加工表面
零件尺寸
总余量
毛坯尺寸
公差 CT
φ27 的端面
92
4.0
96
3.2
φ16 的孔
φ16
6
φ10
2.2
φ50 的外圆端面
45
5
50
2.8
φ32 的孔
φ32
6.0
φ26
2.6
φ35 的两端面
20
5
25
2.4
φ16 的孔
φ16
6
φ10
2.2
加工表面
基本尺
寸
加工余量
等级
加工余量
数值
说明
φ27 的端面
92
H
3.0
顶面降一级,单侧加工
φ16 的孔
φ16
H
3.0
底面,孔降一级,双侧加工
φ50 的外圆端面
45
G
2.5
双侧加工(取下行值)
φ32 的孔
φ32
H
3.0
孔降一级,双侧加工
φ35 的两端面
20
G
2.5
双侧加工(取下行值)
φ16 的孔
φ16
H
3.0
孔降一级,双侧加工
3.2 确定毛坯尺寸,设计毛坯图
由参考文献可知,查得该铸件的尺寸公差等级 CT 为 8~10 级,加工余量等级 MA 为 G 级,
故 CT=10 级,MA 为 G 级。
表 2-1 用查表法确定各加工表面的总余量
表 2-2 由参考文献可知,铸件主要尺寸的公差如下表:
图 2-1 所示为本零件的毛坯图
-- 9
图 2-1 零件毛坯图
第 4 章选择加工方法,制定工艺路线
4.1 机械加工工艺设计
(1)粗基面的选择
对一般的轴类零件来说,以外圆作为基准是合理的,按照有关零件的粗基准的选择原则:
当零件有不加工表面时,应选择这些不加工的表面作为粗基准,当零件有很多个不加工表面
的时候,则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准。
从零件
的分析得知,选取 B6065 刨床推动架Φ50 尺寸右侧外壁为粗基准。
(2)精基面的选择
精基准的选择主要考虑基准重合的问题。
选择加工表面的设计基准为定位基准,称为基
准重合的原则。
采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合
误差,零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。
为使基准统一,先选择 φ32mm 的孔
和 φ16mm 的孔作为精基准。
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加工表面
偏差/mm
公差及精度 等级
粗糙度 Ra/Um
形位公差
φ27mm 的端面
IT13
12.5
0.1
A
φ16mm 的孔
+0.033
0
IT8
3.2
φ50mm 的外圆端面
IT7~9
6.3
φ32mm 的孔
+0.027
0
IT7~8
6.3
φ35mm 的端面
IT13
25
φ16mm 的孔
+0.019
0
IT7~8
3.2
(3)零件表面加工方法的选择
零件各表面的加工方法和方案选择,首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要
求,另外还要考虑生产率和经济方面的要求。
在选择时,应根据各种加工方法的特点及其经
济加工精度和表面粗糙度,结合零件的特点和技术要求,慎重决定。
本设计任务给的零件需要加工的表面有:
端面、孔、槽、油槽、圆角等,其加工方法
如下:
(1)Φ32mm 孔左端面:
是重要表面,有粗糙度要求,也是定位基准面,先用铣刀进行
粗加工,再精加工以达要求。
(2)Φ32mm 孔右端面:
是重要表面,由于零件形状不能有车削,也考虑用铣刀进行粗
精加工以达要求。
(3)Φ32mm 孔:
是重要表面,可通过钻孔扩孔再镗孔加工达到要求。
(4)Φ16mm 孔:
表面粗糙度为 3.2 为重要表面,可钻孔扩孔铰孔以达到要求。
(5)Φ16mm 孔两端面:
不是重要表面,表面粗糙度 R25,只要铸造完,再对其进行粗
加工即可。
(6)上端Φ10mm 孔:
表面粗糙度 R12.5,不是重要表面,只需钻孔加工即可
(7)上端Φ16mm 孔:
表面粗糙度 R3.2,为重要表面,由于零件形状关系,考虑对其不
便加工原因,可选择从上端Φ10 孔进入用镗床进行镗孔。
(8)上端宽 6mm 深 9.5mm 的槽:
不是重要表面,粗糙度要求为 R12.5,用铣刀粗加工即
可。
(9)Φ32mm 孔高度为 2mm 的油槽:
不是重要表面,用钻头进行加工就可达到要求。
(10)Φ32mm 孔上的滴油:
不是重要表面,只需钻孔即可。
(11)圆角:
只有 R1 的圆角,可用立铣刀周铣出圆角。
-- 11
4.2 制定机械加工工艺路线
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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专用工卡具,并尽
量使工序集中来提高生产率。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
4.2.1 工艺路线方案一
工序 I铣 φ32mm 孔的端面
工序 II铣 φ16mm 孔的端面
工序 III铣 φ32mm 孔和 φ16mm 孔在同一基准的两个端面
工序 IV铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽
工序 V车 φ10mm 孔和 φ16mm 的基准面
工序 VI钻 φ10mm 和钻、半精铰、精铰 φ16mm 孔,倒角 45°。
用 Z535 立式钻床加
工。
工序 VII钻、扩、铰 φ32mm,倒角 45°。
选用 Z535 立式钻床加工
工序 VIII 钻、半精铰、精铰 φ16mm,倒角 45°。
选用 Z535 立式钻床
工序Ⅸ钻螺纹孔 φ6mm 的孔,攻丝 M8-6H。
选用 Z525 立式钻床加工
工序Ⅹ钻 φ6mm 的孔,锪 120°的倒角。
选用 Z525 立式钻床加工
工序Ⅺ拉沟槽 R3
4.2.2 工艺路线方案二
工序 I铣 φ32mm 孔的端面
工序 II铣 φ16mm 孔的端面
工序 III铣 φ32mm 孔和 φ16mm 孔在同一基准的两个端面
工序 IV铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽
工序 V车 φ10mm 孔和 φ16mm 的基准面
工序 VI钻、扩、铰 φ32mm,倒角 45°。
选用 Z535 立式钻床加工
工序 VII钻 φ10mm 和钻、半精铰、精铰 φ16mm 孔,倒角 45°。
用 Z535 立式钻床
加工
工序 VIII 钻、半精铰、精铰 φ16mm,倒角 45°。
选用 Z535 立式钻床
工序Ⅸ钻螺纹孔 φ6mm 的孔,攻丝 M8-6H。
选用 Z525 立式钻床加工
工序Ⅹ钻 φ6mm 的孔,锪 120°的倒角。
选用 Z525 立式钻床加工
工序Ⅺ拉沟槽 R3
4.3 工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于:
两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。
方案
-- 12
工序号
工序容
简要说明
010
一箱多件沙型铸造
020
进行人工时效处理
消除应力
030
涂漆
防止生锈
040
铣 φ32mm 孔的端面
先加工面
050
铣 φ16mm 孔的端面
060
铣 φ32mm 孔和 φ16mm 孔在同一基准的两个端面
070
铣深 9.5mm 宽 6mm 的槽
080
车 φ10mm 孔和 φ16mm 的基准面
090
钻、扩、铰 φ32mm,倒角 45°
0100
钻 φ10mm 和钻、半精铰、精铰 φ16mm 孔,倒角 45°
0110
钻、半精铰、精铰 φ16mm,倒角 45°
0120
钻螺纹孔 φ6mm 的孔,攻丝 M8-6H
0130
钻 φ6mm 的孔,锪 120°的倒角
后加工孔
0140
拉沟槽 R3
0150
检验
0160
入库
一是先加工钻 φ10mm 和钻、半精铰、精铰 φ16mm 的孔,然后以孔的中心线为基准距离 12mm
加工钻、扩、铰 φ32mm,倒角 45°,而方案二则与此相反,先钻、扩、铰 φ32mm,倒角 45°,
然后以孔的中心线为基准距离 12mm 钻 φ16mm 的孔,这时的垂直度容易保证,并且定
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