开合螺母下部零件机械加工工艺规程制订及第403065工序工艺装备设计.docx
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开合螺母下部零件机械加工工艺规程制订及第403065工序工艺装备设计
目 录
第一部分 工艺设计说明书……………………………………………………………………………1
第二部分 第40道工序夹具设计说明书……………………………………………………………
第三部分 第30道工序刀具设计说明书……………………………………………………………
第四部分 第65号工序量具设计说明书……………………………………………………………
第五部分 毕业设计体会………………………………………………………………………………
陕西国防工业职业技术学院
二零零七届毕业设计(论文)任务书
专业:
机械制造班级:
机制3061班姓名:
路欣龙学号:
34#
一、设计题目(附图):
开合螺母下部零件机械加工工艺规程制订及第_40,30,65__工序工艺装备设计
二、设计条件:
1、开合螺母下部
2、生产批量:
中批量生产
三、设计内容:
㈠零件图分析:
1、零件图工艺性分析(结构工艺性及条件分析);
2、绘制零件图。
㈡毛坯选择
㈢机械加工工艺路线确定:
1、加工方案分析及确定2、基准的选择
3、绘制加工工艺流程图
㈣工序尺寸及其公差确定
1、基准重合时(工序尺寸关系图绘制);2、利用工序尺寸关系图计算工序尺寸;3、基准不重合时(绘制尺寸链图)并计算工序尺寸。
㈤设备及其工艺装备的确定
㈥切削用量及工时定额确定:
确定全部工序切削用量及工时定额。
㈦工艺文件制订:
1、编写工艺文件设计说明书:
2、编写工艺规程:
㈧指定工序机床夹具设计
1、工序图分析;2、定位方案确定;
3、定位误差计算;4、夹具总装图绘制;
㈨刀具、量具设计
四设计任务(工作量):
1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份;
2、工艺文件一套(含工艺流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附图);
3、机床夹具设计说明书一份;
4、夹具总装图一张(A3图纸);零件图一张(A3图纸);
5、刀量具设计说明书一份;
6、刀具工作图一张(A4图纸);量具图一张(A4图纸)。
五起止日期:
年月日——年月日(共周)
六指导教师:
七审核批准
教研室主任:
系主任:
八设计评语:
年月日
九设计成绩:
年月日
第一部分 工艺设计说明书
1.零件图工艺性分析
1.1零件结构功用分析:
开合螺母下部的主要作用就是带动大拖板进行直线往复运动,而产生纵向切削力。
开合螺母下部内孔和导轨面是零件的主要面,也是零件中精度要求高的面。
1.2零件结构工艺性分析:
由零件图可知,该零件外形不复杂、尺寸不大,刚性良好。
主要面为内孔和导轨面,工艺性良好。
1.3技术条件分析:
a)零件中外形尺寸精度较低便于加工
75.2IT14;Ra6.3尺寸精度IT14表面粗糙度Ra6.3
b)内孔面
φ55IT7;Ra3.2尺寸精度IT7表面粗糙度Ra3.2
φ12IT7;Ra3.2尺寸精度IT7表面粗糙度Ra3.2
c)轴向尺寸
95IT6;Ra3.2尺寸精度IT6表面粗糙度Ra3.2
49IT11;Ra3.2尺寸精度IT11表面粗糙度Ra3.2
1.4位置精度分析
导轨面A-A的平面度误差
0.05,由于零件长度不长,在一次装夹中,刨两面,可保证其平面度。
B面与螺母中心线的垂直度
0.03,以B面为定位基面铣底面,在以底面定位镗φ55内孔,则可保证。
侧导轨平面C在导轨上互相平行(加工检查)平行度
0.05,装配时检查加工即可。
1.5其他技术要求分析
整个铸造加工后切开。
2.毛坯的确定
2.1毛坯类型
零件结构简单,工作载荷较大,且为中批量生产,取铸件毛坯,材料为HT200。
2.2毛坯结构、尺寸精度确定:
简化零件结构细节,由于零件为中批生产,由机械加工工艺资料1.2-5知成批生产铸铁件的尺寸公差等级为CT7~9,选CT8级。
查的毛坯余量为4.5mm,机械加工工艺资料1.2-2知铸铁件机械加工余量等级CT8级,查的毛坯尺寸偏差为
0.9mm
2.3毛坯-零件合图草图
3.机械工艺路线确定3.1主要面加工方案的确定
平面:
3.1.1下底面
加工方案:
粗铣(IT12;Ra12.5)--半精铣(IT9;Ra6.3)
3.1.2B面
加工方案:
粗铣(IT12;Ra12.5)--半精铣(IT9;Ra6.3)--精铣(IT7;Ra1.6)--磨(IT6;Ra0.8)
3.1.3A面
加工方案:
粗刨(IT12;Ra12.5)--半精刨(IT9;Ra6.3)--精刨(IT8;Ra3.2)--刮(IT7;Ra1.6)
3.1.4C面
加工方案:
粗刨(IT12;Ra12.5)--半精刨(IT9;Ra6.3)--精刨(IT8;Ra3.2)--刮(IT7;Ra1.6)
内孔面:
3.1.4φ55IT7;Ra3.2
加工方案:
粗镗(IT12;Ra12.5)--半精镗(IT9;Ra3.2)--精镗(IT7;Ra1.6)--磨(IT7;Ra0.8)
3.1.4φ12IT7;Ra3.2
加工方案:
钻扩(IT12;Ra12.5)--粗铰(IT9;Ra3.2)--精铰(IT7;Ra1.6)
其余表面一次加工完。
3.1.5加工阶段划分
零件加工精度要求较高,应划分阶段加工,各面粗铣和钻扩孔为粗加工阶段,半精铣、半精镗为半精加工阶段,磨削,精铰为精加工阶段。
3.2加工顺序的安排:
加工顺序为先面后孔,这样可用加工好的平面定位再来加工孔,因为φ55孔的精度要求较高,先加工好平面在以平面为精基准加工φ55孔。
这样既能为孔的加工提供可靠的基准,同时可以使孔的加工余量较为均匀。
3.3定位基准的选择:
3.2.1精基准的选择:
选择工件底面作定位基准,因为此基准与A面的设计基准重合,并可保证φ55孔中心轴线的径向尺寸。
3.2.2粗基准的选择:
以R40外圆为粗基准。
3.4段的划分说明
1.粗加工阶段:
①粗铣B面、底面、空刀槽②粗刨A、C面③钻扩φ6.5孔、φ12孔④粗镗φ55孔。
目的:
切除大部分余量,把毛坯加工到接近零件的最终形状和尺寸,只留下少许余量。
通过此阶段,还可发现铸件的气孔等缺陷,采取相应措施。
2.半精加工阶段:
①半精镗φ55孔②半精刨A、C面③半精铣B面、底面④粗铰12孔
目的:
为精加工做准备,尤其为精加工做好准备,对一些要求不高的表面,在这个阶段加工的图样要求。
3.精加工:
①精镗φ55孔②精刨、刮A、C面粗磨③精铰φ12孔④磨B面。
目的:
达到零件设计要求。
3.5加工工序简图
1、铸造
5、退火
10、粗铣(X6132)
15.钻、扩孔(Z5125A)
20.粗铣平面、空刀槽(X6132)
25.粗刨平面(6025A)
30.粗镗孔(T68)
35.钻φ8孔(Z5125A)
40.钻、锪2xφ6.5孔(Z5125A)
45.半精铣平面(X6132)
50.粗铰,精铰孔(CA6140)
55.半精铣、精铣平面(X6132)
60.半精刨、精刨平面(B6025A)
65.半精镗、精镗孔、倒角(T68)
70.刮A、C平面(钳工台)
75.铰φ8.3孔、攻M10螺纹(钳工台)
80.磨B面(MB1632)
85.铣开(X6132)
4.工序尺寸及其公差确定
工艺路线
基本尺寸
工序余量(双边)
工序公差
工序尺寸
钻
φ11
11
0.11
φ11
扩
φ11.85
0.85
0.11
φ11.85
粗铰
φ11.95
0.1
0.043
φ11.95
精铰
φ12
0.05
0.018
φ12
φ12H7Ra3.2
φ55H7;Ra3.2
工艺路线
基本尺寸
工序余量(双边)
工序公差
工序尺寸
铸造
φ49
6
φ49
0.9
粗镗
φ52
3
0.3
φ52
半精镗
φ54.5
2.5
0.074
φ54.5
精镗
φ55
0.5
0.03
φ55
轴向尺寸计算:
φ95n6;Ra3.2
工艺路线
基本尺寸
工序余量(双边)
工序公差
工序尺寸
铸造
100
5
100
0.9
粗铣
97.5
2.5
0.35
97.5
半精铣
96
1.5
0.087
96
精铣
95.2
0.8
0.035
95.2
磨
95
0.2
0,022
95
A面18h12;Ra1.6
工艺路线
基本尺寸
工序余量(双边)
工序公差
工序尺寸
铸造
22.5
4.5
22.5
0.9
粗刨
20
2.5
0.35
20
半精刨
19
1
0.087
19
精刨
18.2
0.8
0.035
18.2
刮
18
0.2
0.022
18
5.设备及其工艺装备确定
所用的设备有:
CA6140、X6132、Z5125A、B6025A、MB1632、T68、钳工台、检验台
夹具有:
钻床专用夹具、车床专用夹具、铣床专用夹具、刨床专用夹具、镗床专用夹具、一面两销夹具。
刀具有:
高速钢锯片铣刀、φ6.5、φ11、φ11.85直柄麻花钻、φ6.590度锥孔锪孔钻、镗孔刀、M10丝锥。
量具有:
游标卡尺、专用量规。
6.切削用量及工时定额确定
第30道工序:
粗镗φ55内孔
切削用量:
ap=2mm由《工艺设计资料》表查得f=0.5mm/r由表6.3-11得v=100m/min
则n=
=455r/min
工时定额:
由表3.3-1,3.3-2,3.3-3得T装=0.09minT卸=0.07minT退=0.12minT开停车=0.04min
T调整=0.02min切入切出都为2次,切入切出都取3mm,则总长度为12mm轴向切削长度为95mm,径向切削长度为38+2=40mm。
(注:
由于采用调整法加工,并非每个工件都要进行检测,故测量时间归为布置工作时间。
)
T基=【(12+73+40)/0.5】*60/455=33s
T铺助=(0.09+0.07+0.12+0.04+0.02)*60=20.4s
作业时间:
T作业=T基本+T铺助=20.4+33=53.4mm
T布置=T作业*5%=53.4*5%=2.67s
T休息=T作业*2%=53.4*2%=1s
T准、终=2h=2*3600=7200s
故单件时间定额T单件=T布置+T休息+T准、终=(53.4+2.67+1)+7200/4000=59s
第二部分 第35道序夹具设计说明书
1.工序尺寸精度分析
由工序图知,本道工序为钻、锪两个φ6.5径向孔。
由工序尺寸精度可知此工序精度要求较低。
保证φ6.5孔中心轴线与φ55孔中心线垂直。
应限制X旋转,Z旋转
保证φ6.5锥孔为90°应限制Z移动
保证φ6.5孔的轴向位置应限制y移动
保证φ6.5孔相对于φ55孔中心线的对称度应限制X移动
保证φ6.5与φ12孔垂直分布应限制Y旋转
综合结果应限制X移X转,Y移Y转,Z移Z转
2.定位方案确定
根据该工件的加工要求可知该工序必须限制:
x移动、X转动、y移动、z移动z转动,共计6自由度,采用φ55心轴与工件φ55孔H7/h7配合,限制X移X转Z移Z转
菱形销限制Y转,心轴轴肩限制Y移
综合结果:
限制X移X转,Y移Y转,Z移Z转
3.定位元件的确定
1.:
心轴φ55h7
2.菱形销与φ12孔配合H7/h7
△2=2b/D2(△k+△j-△1/2)
=2×3/12(0.15+0.05-0.021/2)=6/12×0.1895=0.095
d2=(12-0.095)h7(0-0.018)
4.定位误差分析计算
(1)分析同轴度误差
用用心轴定位,设计基准与定位基准重合
△jb=0
△db=1/2*(55.025-54.975)=0.025
所以△dw=2*△db+△jb=0.05<1/3TT=0.4mm
(2)分析菱形销的定位误差
Dmax-dmin=12.013-11.887=0.126<1/3TT=0.4mm
(3)分析轴向尺寸,心轴轴肩定位,设计基准与工序基准重合
△jb=0
△db=0
所以△dw=0
5.夹紧方案及元件的确定
(1)计算切削力及所需加紧力:
查《机械工程师夹具手册》表1-2-7切削扭矩计算公式M=0.34*D
S
KP得
M=0.34*10
*0.2
*
=10.91N*M
切削力计算公式PX=667*10*0.2
*(900/736)
=2514.03n
查《机械工程师夹具手册》表1-2-11得Wk=K*P*L/(µ*H+L)得
Wk=
=5774.27N
加紧如图所示
夹具体选用灰铸铁的铸造夹具体
夹具总装草图
第三部分 第30道工序刀具设计
(粗镗φ55孔,公差等级为12级)
1.刀具类型确定
此道工序粗加工精度要求低,但孔较长,因此要用镗刀。
2.刀具设计参数确定
序号
项目
数据来源或公式计算
采用值
1
刀具类型
来源于《刀具课程设计指导书》表2-2
焊接式硬质合金镗刀
2
刀具材料
表2-2
YT15
3
几何角度
表4-6
Λs=6度γo=8度
αo=15度αo’=2度
κr=90度κr’=6度
4
车刀外型结构尺寸
表2-1、2-2、2-5
刀杆φ30L=160
5
刀槽型式
表2-4Sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443
Γc=γo-γj=20度-26.3度
Hc=H+(1~2)-cCosαo/Cos(αo+γc)
=30+1-7Cos5/Cos(5+6.3)=31-7x1/1=24
Bc=B-Ctg(αo+γc)
=12-7tg(5+6.3)=10.6
Lc=L-CCosαo/Cos(αo+γc).tgαo’
=20-7.Cos5/Cos(5+6.3).tg5
=20-7x0.08=19.4
Γj=26.3度
Γc=6.3度
Hc=24mm
Bc=10.6mm
Lc=19.4mm
3.刀具工作草图
第四部分 第65道工序量具设计说明书
1.工序尺寸精度分析
通孔φ55H7ES=0.03EI=0
2.量具类型确定
测孔用塞规量面的材料为硬质合金,测量面的硬度为58-65HRC,其它部分的材料为45钢。
3.极限量具尺寸公差确定
确定量规量规的制造公差和位置公差查《公差配合与技术测量》T=0.0036mmZ=0.0046mm
形状位置公差=T/2=0.0018mm
通端:
上偏差=EI+Z+T/2=0+0.0046+0.0018=0.0064mm
下偏差=EI+Z+T/2=0.004-0.0018=0.0022mm
磨损极限=EI=0
止端上偏差=ES=0.03mm
下偏差=ES-T=0.03-0.0036=0.0264mm
4.极限尺寸公差带图
5.极限量具结构设计
第五部分 毕业设计体会
毕业设计是对我们这些年来在学校所学知识的复习和巩固。
通过毕业设计可以检验出我们在校期间的学习水平。
从而使我们对所学专业知识理解的更透彻,运用的更熟练。
从我们拿到零件图纸的第一天开始,我们的老师就详细给我们讲了设计的步骤,还安排了辅导时间。
为我们圆满的完成任务制定了详细的计划。
我们以前所接触的只是课本上的知识,对实际的机械加工工艺了解的不很透彻。
但是通过这次设计,我们才全方位的懂得了什么是机械设计,从而更加提高了我们的专业素养,和实践水平。
刚开始设计的时候,总觉的难度很大,不知道从什么地方下手,对一些设计的步骤根本不知道怎么安排,怎么设计。
老师给我们详细讲解了机械设计应注意的问题,让我们先从分析零件图开始,然后在得出零件技术要求,在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。
然后运用所学的工艺机加工知识,编排出工件的工艺过程。
再进行工装设计。
在设计期间,我们亲身体验了机械加工工艺的设计,对我们有了很大提高。
遇到不懂的问题时,指导老师们都能细心的帮助我。
同学之间虽然每个人的设计课题不一样,但我们之间还是会经常讨论,互相帮助,不紧学会了知识,而且还锻炼了我们的团队精神。
在这次设计中,要感谢我们的指导老师,他们在设计期间为我们的解决了很多难题。
相信我们通过这次设计,一定会在以后的工作岗位中干的更出色。
参考文献:
〔1〕机械零件课程设计:
主编:
任青剑贺敬宏
〔2〕机床夹具设计手册:
主编:
杨黎明
〔3〕公差配合与技术测量:
主编:
徐茂功桂定一
〔4〕机械加工工艺设计资料;主编:
张征祥
〔5〕刀具设计手册:
主编:
袁哲俊刘华明
〔6〕机械制造工艺学:
主编:
郑修本
〔7〕机械加工工艺装备设计手册:
编委会编制
〔8〕光面量规及技术条件:
中华人民共和国第五工业部标准
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- 螺母 下部 零件 机械 加工 工艺 规程 制订 及第 403065 工序 装备 设计