机械毕业设计(论文)杠杆(CJ060C)加工工艺及夹具设计(全套图纸).doc
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1、毕业设计说明书专业: 机械制造与自动化班级: 机制3103班 姓名: 学号: 指导老师: 陕西国防工业职业技术学院目录全套CAD图,加153893706第一部分工艺设计说明书 4第二部分第7道工序夹具设计说明书20第三部分第4道工序刀具设计说明书22第四部分第4道工序量具设计说明书25第五部分毕业设计体会27第六部分 参考文献28 二零一三届毕业设计(论文)任务书专业:机械制造与自动化 班级:机制3103班 姓名: 学号:11310343一、 设计题目(附图): 杠杆 零件机械加工工艺规程制订二、 设计条件: 1、零件图 2、生产批量:中批量生产三、设计内容: 零件图分析: 1、零件图工艺性分
2、析(结构工艺性及条件分析); 2、绘制零件图。 毛坯选择 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 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、基准重合时(绘制尺寸链图)并计算工序尺寸。 设备及其工艺装备的确定 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。 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: 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; 刀具、量具设计四 设计任务(工作量): 1、 零件机械加工工
3、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(A2图纸);零件图两张(A4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: 2011年11月07日2011年12月30日(共8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 题目所给的零件是磨床部分的杠杆:该零件主要起定位作用,它图样视图正确,完整,主要加工表面有。
4、1)铣孔16的两个端面与孔轴线垂直。2)钻16孔; 3)铣45度角平面达到光洁度要求。4)铣M8螺纹孔端面达到光洁度要求5) M8底孔锥丝1.2零件技术条件分析零件的材料HT150,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高零件的轮廓尺寸不大,铸造表面质量的要求高,故采用铸造质量稳定的,适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程,而且还可以提高生产率。1.2.1、尺寸精度、形状精度和表面粗糙分析:16孔D9/h9 配合 16孔两端面必须与孔轴线垂直,垂直度为0.008螺纹M8与孔16 的位置关系 表面粗糙:Ra3.2 1.3零件结构工艺性分析 杠杆零件的主要加工表面有孔、外圆、
5、和端面其中孔既是装配基准又是设计基准,加工精度和表面粗糙度一般要求较高,内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一定的技术要求题目所给的杠杆有三处加工表面,16孔的两个端面,螺纹M8的端面和45度角的平面,其间有一定位置要求和表面粗糙度要求。2.毛坯选择2.1毛坯类型零件的材料HT150。零件的轮廓尺寸不大,铸造表面质量的要求高,故可采用铸造质量稳定的,适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程,而且还可以提高生产率。2.2毛坯余量确定由杠杆的材料是HT150,毛坯的重量0.6kg,由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下:机械加工余量按JB3835-85确定,有机械制造工艺设计手
6、册可查得外圆表面及端面加工余量,单边余量为2.5mm。 2.3毛坯零件合图草图 3机加工工艺路线确定3.1加工方法分析确定按照先加工基准面,先面后孔、先粗后精的原则,布置工艺路线。16 孔 尺寸精度IT9 表面粗糙度Ra3.2钻(Ra12.5 IT11)扩(Ra6.3 IT10)铰(Ra3.2 IT9)。以16 孔 为基准铣螺纹端面和45度斜面再钻螺纹孔。3.2定位基准选择(1)粗基准的选择 对于本零件而言,按照粗基准的选择原则,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。选择本零件的不加工表面是不带螺纹孔所在的肩台的表
7、面作为加工的粗基准,可用装夹对肩台进行加紧,利用一个V形块支承30圆的外轮廓作主要定位,以限制z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度,达到完全定位,就可加工16的孔两端面。(2)精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算。此零件采用16的孔作为精基准。3.3加工阶段的划分说明加工阶段分为:粗加工阶段、精加工阶段。1.粗加工阶段:a.毛坯铸造成型 b.粗加工,粗铣16圆端面,螺纹端面,45度斜面,钻16孔。 目的:切除大部分余量,把毛坯加工至接近零件的最终形状和尺寸,只留下少许加工余量,通过这个阶段
8、还可以及时发现锻件的一些缺陷。 2.精加工阶段:精铣16圆端面,粗磨16内孔。以孔为基准精铣螺纹端面和45度角斜面。钻M8螺纹底孔确保孔的位置,用M8丝锥攻螺纹孔。 目的:达到零件设计要求。3.4主要机加工工序简图01 铸造 02 铣粗精铣16孔左端面03铣粗精铣16孔右端面04 钻、扩、 钻、扩、铰孔使尺寸到达16mm 05. 粗精铣螺纹孔M8的平面 06 粗精铣宽度为16mm的45度平面07钻M8螺纹底孔,锥丝M8螺纹孔 08 检验4.工序尺寸及其公差确定16 内孔工艺路线工序基本余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及公差钻1IT12(0.21)1414 扩1IT11(0.21)1515 铰0
9、.5IT9(0.023)16165.设备及其工艺装备确定1、选择机床(1)图中的精铣和粗铣工艺不多,中批生产。所以选用立式铣床就能满足要求。本零件尺寸不大,精度要求不高,选用最常用的X52K型立式铣床即可。 (2)钻孔用Z532立式钻床 。2、选择夹具本零件主要钻削加工需设计专用夹具,。3、选择刀具在铣床上加工的面均用高速钢镶齿套式面铣刀钻孔标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刃;扩孔标准高速钢扩孔钻;铰孔标准高速铰刀4、选用量具 本零件属于中批生产,一般情况下尽量采用通用量具。6切削用量及工时定额确定工序1:粗、精铣16孔上下端面(1) 粗铣16孔上下端面加工条件:工件材料: HT150,铸造
10、。机床:X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料:,D=100mm ,齿数,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=2mm所以铣削深度:=2mm每齿进给量:根据参考文献3表2.4-75,取铣削速度:参照参考文献7表3034,取。机床主轴转速: = 254r/min 式(2.1)式中 V铣削速度; d刀具直径。按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度:进给量: 工作台每分进给量: :根据参考文献7表2.4-81,(2)精铣16孔上下端面加工条件:工件材料: HT200,铸造。机床: X52K立式铣床。参考文献7表3031刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):
11、,D=100mm ,齿数12,此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量:Z=0.1mm铣削深度:每齿进给量:根据参考文献7表3031,取铣削速度:参照参考文献7表3031,取机床主轴转速,由式(2.1)有:按照参考文献7表3.1-31 实际铣削速度:进给量,由式(1.3)有:工作台每分进给量: 工序2:加工孔16到要求尺寸工件材料为HT150铁,硬度200HBS。孔的直径为16mm,公差为H7,表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为钻、扩、铰,加工刀具分别为:钻孔13mm标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刃;扩孔15.7mm标准高速钢扩孔钻;铰孔16mm标准高速铰刀。选择各工序切削用量。
12、(1)确定钻削用量1)确定进给量 根据参考文献7表28-10可查出,由于孔深度比/=55/13=4.23,故。查Z535立式钻床说明书,取。根据参考文献7表28-8,钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力(由机床说明书查出),根据表28-9,允许的进给量。由于所选进给量远小于及,故所选可用。2)确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表28-15,由插入法得:,由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。由参考文献7表28-3,故查Z535机床说明书,取。实际切削速度为:由表28-5,故3)校验机床功率 切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即,
13、相应地,(2)确定扩孔切削用量1)确定进给量 根据参考文献7表28-31,。根据Z535机床说明书,取=0.57mm/r。2)确定切削速度及 根据参考文献7表28-33,取。修正系数:,故 查机床说明书,取。实际切削速度为 (3)确定铰孔切削用量1)确定进给量 根据参考文献7表28-36,按该表注4,进给量取小植。查Z535说明书,取。2)确定切削速度及 由参考文献7表28-39,取。由参考文献7表28-3,得修正系数,故 查Z535说明书,取,实际铰孔速度 (4)各工序实际切削用量 根据以上计算,各工序切削用量如下:钻孔:,扩孔:,铰孔:,工序3:粗精铣螺纹M8端面工件材料为HT150铁,硬
14、度200HBS。要求粗糙度,用回转分度仪加工,粗精铣与水平成36的台肩。用立式铣床X52K,使用组合夹具。(1)粗铣M8上端面加工条件:工件材料: HT200,铸造。机床:X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料:, ,齿数,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=2mm所以铣削深度:每齿进给量:根据参考文献3表2.4-75,取铣削速度:参照参考文献7表3034,取由式(2.1)机床主轴转速:按照参考文献7表3.1-74 实际铣削速度:进给量: 工作台每分进给量: :根据参考文献7表2.4-81,被切削层长度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入长度: 刀具切出长度:
15、取走刀次数为1(2)精铣M8上端面加工条件:工件材料: HT150,铸造。机床: X52K立式铣床。参考文献7表3031刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):, ,齿数12,此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量:Z=0.5mm铣削深度:=0.5mm每齿进给量:根据参考文献7表3031,取铣削速度:参照参考文献7表3031,取机床主轴转速,由式(1.1)有:按照参考文献3表3.1-31 实际铣削速度:进给量,由式(2.3)有:工作台每分进给量: 被切削层长度:由毛坯尺寸可知 刀具切入长度:精铣时刀具切出长度:取走刀次数为1工序4:粗精铣宽度为16mm的45度平台(1)粗铣宽度为16mm的45度的平
16、台加工条件:工件材料: HT200,铸造。机床:X52K立式铣床。查参考文献7表3034刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料:, ,齿数,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=2mm所以铣削深度:每齿进给量:根据参考文献3表2.4-75,取铣削速度:参照参考文献7表3034,取。由式2.1得机床主轴转速:按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度:进给量: 工作台每分进给量: :根据参考文献7表2.4-81,被切削层长度:由毛坯尺寸可知42.5, 刀具切入长度: 式(2.2)刀具切出长度:取走刀次数为1(2)精铣宽度为16mm的45度平台加工条件:工件材料: HT150,铸造。机床: X52
17、K立式铣床。由参考文献7表3031刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀):, ,齿数12,此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量:Z=0.5mm铣削深度:=0.5mm每齿进给量:根据参考文献7表3031,取铣削速度:参照参考文献7表3031,取机床主轴转速,由式(2.1)有:按照参考文献3表3.1-31 实际铣削速度:进给量,由式(2.3)有:工作台每分进给量: 被切削层长度:由毛坯尺寸可知 刀具切入长度:精铣时刀具切出长度:取走刀次数为1工序5:钻螺纹M8工件材料为HT150铁,硬度200HBS。孔的直径为8mm。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为钻孔至7,选用7的麻花钻头。攻M8螺纹,选用M
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