连接杆零件工艺及夹具设计.docx
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1、毕业设计(论文)任务书一、设计题目(附图): 连接杆 零件机械加工工艺规程制订及第 工序工艺装备设计。二、设计条件: l、零件图; 2、生产批量:中批量生产。三、设计内容: 1、零件图分析:l)、零件图工艺性分析(结构工艺性及技术条件分析);2)、绘制零件图; 2、毛坯选择: 1)、毛坯类型; 2)、余量确定; 3)、毛坯图。 3、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(确定定位夹紧方案)。 4、工艺尺寸及其公差确定: 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
2、序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定:6、切削用量及工时定额确定: 确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订: 1)、编写工艺设计说明书; 2)、填写工艺规程;(工艺过程卡片和工序卡片)8、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。 9、刀具、量具没计。(绘制刀具量具工作图)10、某工序数控编程程序设计。四、上交资料(全部为电子文稿):1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份;(按统一格式撰写)2、工艺文件一套(含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图); 3、机床夹具设计说明书一份;(按统一格式撰写) 4、夹具
3、总装图一张(A4图纸);零件图两张(A4图纸); 5、刀量具设计说明书一份;(按统一格式撰写)6、刀具工作图一张(A4图纸);量具工作图一张(A4图纸)。7、数控编程程序说明书五、起止日期: 2009 年 11 月2 日一 2009 年 12 月 25 日(共8 周)六、指导教师:七、审核批准: 教研室主任: 系主任:年 月 日八、设计评语:九、设计成绩:年 月 日目 录第一部分 工艺设计说明书-31.零件工艺性分析-31.1零件图合理性分析-31.2零件结构功用分析-41.3零件结构工艺性分析-41.4件技术要求分析-42.毛坯选择-52.1 毛坯类型的确定-52.2 毛坯余量确定-52.3
4、毛坯零件合图草图-63.机加工工艺路线确定-63.1 加工方法分析确定-63.2定位基准的选择-73.3加工顺序的安排与定位基准选择-83.4加工阶段的划分-103.5加工阶段的划分说明-113.6主要机加工工序简图-134.工序尺寸及公差确定-175.设备及工艺装备确定-17 5.1 机床的选用-17 5.2 刀具的选用-186.切削用量与工时定额的确定-18第二部分 夹具说明书-201.工序尺寸精度分析-202.定位方案的确定-203.定位元件的确定-214.定位误差的计算-225.夹紧方案及元件确定-236.图-23第三部分 刀具设计说明书-261.尺寸精度分析-262.刀具类型确定-2
5、63.刀具设计参数确定-264.刀具工作草图-27第四部分 量具设计说明书-281.量具类型的确定-282.极限量具尺寸公差的确定-283.极限量具尺寸公差带图-284.极限量具结构设计-29第五部分 数控编程-321确定编程圆点,编程坐标点-322加工顺序、走刀路线及工艺路线的确定-323. 数值的计算-324. 刀具的选择-325. 编写数控加工程序 -33第六部分 设计总结-35的七部分 参考文献-36第一部分 工艺设计说明书1.零件图工艺性分析 图1.11.1零件图合理性分析 该图基本结构设计较为合理,但原零件图上有些部分的绘图出现问题在设计前需要进行说明更正。1.该零件图左侧凸台上的
6、轮廓线有绘图不合理的线条,该凸台由48mm和剖24mm两园与两条相切直线围成,故两圆仅可能为两段圆弧,不可能为两个整圆。2.该零件视图也有一部分线条错误,该全剖视图36mm与48mm和24mm左侧公切线所围成处的部分为实体,应有剖面线。3. 24mm、12mm、10mm三个孔的公差图上标注为mm,依照公差配合与技术测量三个孔的公差应更正为mm。更正后零件要求如下图所示,其他地方设计技术要求符合配合原则以及加工实际,可以实现加工。1.2 零件结构功用分析该连接杆零件是一大圆柱连接连一盘状结构,并且大圆柱所连盘状结构的两侧有两个较小的孔组合而成的。此零件结构简单、紧凑,它应用于零件之间的连接。零件
7、材料是HT200,灰铸铁件。强度较低,脆性较大。但抗缺口敏感性,减震性和耐磨性优良,切削性能也较好,易于机械加工。1.3 零件结构工艺性分析 通过对该零件形状、尺寸和精度的分析,该零件为盘类零件,结构简单、紧凑,刚性较好,对于简单的零件采用整体分析法,该零件的主要加工表面为24mm、 10 mm、12 mm三个内孔和48mm的圆柱外表面,经分析其设计基准为直径48mm圆柱的回转中心。1.4零件技术要求分析(一)尺寸精度,形状精度及表面粗糙度分析:上平面;Ra6.3;尺寸精度IT14;表面粗糙度Ra6.3。下平面;Ra6.3;尺寸精度IT14;表面粗糙度Ra6.3。侧平面;Ra6.3;尺寸精度I
8、T14;表面粗糙度Ra6.3。外圆48mm;Ra3.2;尺寸精度IT9;表面粗糙度Ra3.2。内孔24mm;Ra1.6;尺寸精度IT8;表面粗糙度Ra1.6。内孔10mm;Ra1.6;尺寸精度IT8;表面粗糙度Ra1.6。内孔12mm;Ra1.6;尺寸精度IT8;表面粗糙度Ra1.6。内孔36mm轴向尺寸12;Ra6.3; 尺寸精度IT14;表面粗糙度Ra6.3。内孔16mm轴向尺寸6; Ra6.3; 尺寸精度IT14;表面粗糙度Ra6.3。上述表面加工难度不大,工艺性良好。(二)位置精度分析:上表面对24mm轴线的平行度误差为0.02 mm,由于零件长度不太长,故采用两边同时加紧的虎钳定位,
9、不难达到B表面对24mm轴线的垂直度误差为0.02 mm,要求不高,此项要求不太严格。轴线的同轴度误差0.02mm,要求不高易达到。总之,零件精度要求不是很高,易于达到,工艺性良好,虽精度不是很高,应该注意安排在合理的工艺过程中的位置。2.毛坯选择2.1 毛坯类型的确定毛坯种类的选择决定与零件的实际作用,材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性,毛坯的制造方法主要有以下几种:1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料,推荐用型材或铸件,但从经济方面着想,如用型材中的坯料,加工余量太大,这样不仅浪费材料,而且还增加机床,刀具及能源等消耗,而铸件具有较高的抗拉、抗弯和抗扭强度,
10、冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。 该零件材料为HT200,考虑到零件在工作时要有高的耐磨性,所以选择铸铁铸造。当零件材料选用HT200、毛坯选用铸件时,形状简单、中批量生产的该零件经查表与分析:毛坯的铸造方法应为铸造中的金属型沙箱浇铸。其设计基准为直径48mm的回转中心。加工后的零件不允许有毛刺,为防止铸件有缩孔,按照远离冒口部分先凝固,所以应保证冒口总能有一补缩道将液体补充到铸件的任一部分。由于该零件的三个孔的直径都小于30mm,不能直接铸造出来,所以必须依靠机械进行加工。2.2 毛坯余量确定(1)铸件尺寸公差等级的选用 因为此零件为中批量生产、材料为HT200,毛坯制造方法为金
11、属型浇铸,所以公差等级应选用IT8。(2)铸件机械加工余量等级的确定 因为此零件为中批量生产、材料为HT200,毛坯制造方法为金属型浇铸,所以加工余量的公差等级为F。(3)铸件机械加工余量的确定 因为零件的基本尺寸为88140 mm,尺寸公差等级为IT8级,加工余量等级为F,所以铸件的机械加工余量为2.5mm。 2.3毛坯零件合图草图 图1.23机加工工艺路线确定3.1 加工方法分析确定(1)加工方法分析拟订工艺路线的内容除选择定位基准外,还要选择各加工表面的加工方法,安排工序的先后顺序,确定加工设备,工艺装备等。工艺路线的的拟定要考虑使工件的几何形状精度,尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理
12、保证,成批生产还应考虑采用组合机床,专用夹具,工序集中,以提高效率,还应考虑加工的经济性。选择加工方法应该考虑各种加工方法的特点、加工精度、表面粗糙度及各种加工方法的经济性。分析该零件,该零件要加工的内容有端面和孔,零件为非回转体零件,端面、侧面,无其他要求。所以加工选择铣削加工。对于内孔24mm、10 mm、12mm由于精度等级为IT8级,表面粗糙度为R1.6,直径小于1525 mm,所以选用钻(粗)-绞(精)进行加工。(2)加工方法确定毛坯:铸造。上平面:因为尺寸精度IT14;表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为:粗铣-精铣下平面:因为尺寸精度IT14;表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为
13、:粗铣-精铣侧平面:因为尺寸精度IT14;表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为:粗铣-精铣外圆48mm:因为尺寸精度IT8;表面粗糙度Ra3.2。 所以加工方案为:粗铣-精铣内孔24mm:因为尺寸精度IT8;表面粗糙度Ra1.6。所以加工方案为:钻(粗)-绞(精)内孔10mm:因为尺寸精度IT8;表面粗糙度Ra1.6。所以加工方案为:钻(粗)-绞(精)内孔12mm:因为尺寸精度IT8;表面粗糙度Ra1.6。所以加工方案为:钻(粗)-绞(精)内孔36mm轴向尺寸12mm:因为尺寸精度IT14;表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为:钻(粗)-惚(精)内孔16mm轴向尺寸6mm:因为尺寸精度IT14
14、;表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为:钻(粗)-惚(精)其余表面一次加工完成。3.2定位基准的选择(1)粗基准面的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要设计之一,基准面的选择正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。 粗加工阶段切削力大,加工精度要求低,采用平面定位的方法简单可靠,对于此零件并不重要,关键是提高了加工效率。由于此零件下表面为平面,易加紧,切削力和背吃刀量较大,故加紧可靠,考虑到相互位置关系原则;本次任务以下表面作为粗基准。(2)精基准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
15、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。所以铣削外部轮廓时采用面定位最佳,为了保证零件上表面孔的加工方便,这样可使上表面的孔的轴线与两平面的轴线垂直,同时也保证了孔的底面上表面平行度,而且保证了三个孔之间的相对位置,故采用此方法最佳。3.3加工顺序的安排与定位基准选择(第一套方案) 1: 毛坯 铸造 2: 热处理 人工时效 3: 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面为定位基准,粗铣该盘状零件的上端的两个平面和32mm的上端面。 4: 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面为定位基
16、准,精铣粗铣该零件的上端的两个平面和32mm的上端面。 5: 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准,粗铣48圆柱的下端面、48mm圆柱的侧面和盘状结构下表面。 6: 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准,精铣48mm圆柱的下端面、48mm圆柱的侧面和盘状结构下表面。 7: 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准,钻24mm、 10 mm和12 mm三个孔。 8: 以该盘状零件的上表面和32的上端面为定位基准,绞24mm的孔,倒角C2。 9: 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准,绞10mm的孔。 10: 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位
17、基准,绞12mm的孔,倒角C2。 11: 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准面,与 24mm和12mm两孔为定位基准,粗铣该盘状零件的侧平面。 12: 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准面,与24mm和 12mm两孔为定位基准,精铣该盘状零件的侧平面。 13: 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面和该盘状零件的侧平面为定位基准,惚36mm的孔轴向尺寸为12mm。 14: 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面和该盘状零件的侧平面为定位基准,惚16mm的孔轴向尺寸为6mm。 15: 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面和该盘状零件的侧平面为定位基准,给12mm的孔
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