机械制造及其自动化课程“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装置.doc
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1、 上海电机学院课程设计任务书课 题 设计“推动架”零件的机械加工工艺规程及工艺装置 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2008级 姓 名 刘晓骅 学 号 081002050101 学 院(系)院长(签字) 指 导 教 师 (签字) 2010 年 11 月 30 日课题来源课题的目的、意义要求课题主要内容及进度目 录设计任务书.1一、零件的分析.4(一)零件的作用.4(二)零件的工艺分析.4二、选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图.5三、选择加工方法,制定工艺路线.7(一)机械加工工艺设计.7(二)制定机械加工工艺路线.7(三)工艺方案的比较与分析.8四、选择加工设备及刀具、夹具、量具.10
2、(一)选择加工设备与工艺设备.10(二)确定工序尺寸.11五、确定切削用量及基本时间.13(一)工序切削用量及基本时间的确定.13(二)工序切削用量及基本时间的确定.14(三)工序切削用量及基本时间的确定.15(四)工序切削用量及基本时间的确定.16(五)工序切削用量及基本时间的确定.17(六)工序的切削用量及基本时间的确定.18(七)工序的切削用量及基本时间的确定.18(八)工序的切削用量及基本时间的确定.20(九)工序的切削用量及基本时间的确定.20六、夹具设计.22(一)定位基准的选择.22(二)切削力和卡紧力计算.22(三)定位误差分析.22(四)夹具设计及操作的简要说明.22心得体会
3、.23参考文献.25一、 零件的分析(一)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,32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴,靠近32mm孔左端处一棘轮,在棘轮上方即16mm孔装一棘爪,16mm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32mm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。(二)零件的工艺分析由零件图可知,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,32、16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
4、两组:1.32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:32mm的两个端面及孔和倒角,16mm的两个端面及孔和倒角。2.以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括,16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹,6mm的孔及120倒角。这两组的加工表面有着一定的位置要求,主要是:1.32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10;2.32mm孔端面与16mm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,先加工第一组,再加工第二组。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,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。 二、 选择毛坯,确定毛坯尺
5、寸,设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为灰铸铁,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32mm的孔需要铸造出来,故还需要安放型心。此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知,差得该铸件的尺寸公差等级CT为810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加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0顶面降一级,单侧加工16的孔16H3.0底面,孔降一级,双侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工(取下行值)32的孔32H3.0孔降一级,双侧加
6、工35的两端面20G2.5双侧加工(取下行值)16的孔16H3.0孔降一级,双侧加工表2.2由参考文献可知,铸件主要尺寸的公差如下表:主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圆端面455502.832的孔326262.635的两端面205252.416的孔166102.2图2.1 零件图图2.2 毛坯图三、选择加工方法,制定工艺路线(一)机械加工工艺设计1.1基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一,基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,
7、使生产无法进行。1.2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,B6065刨床推动架以外圆作为粗基准。1.3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32的孔和16的孔作为精基准。(二)
8、制定机械加工工艺路线 2.1工艺路线方案一工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm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 铣10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45。用Z525立式钻床加工。工序VII 钻、扩、铰32mm,倒角45。选用Z550立式钻床加工工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序 钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序 钻6mm的孔,锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工2.2工艺路线方案二工序I
9、铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm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 铣10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻、扩、铰32mm,倒角45。选用Z535立式钻床加工工序VII 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45。用Z535立式钻床加工工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序 钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序 钻6mm的孔,锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工(三)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
10、孔的原则进行加工的。方案一是先加工钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm的孔,然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰32mm,倒角45,而方案二则与此相反,先钻、扩、铰32mm,倒角45,然后以孔的中心线为基准距离12mm钻16mm的孔,这时的垂直度容易保证,并且定位和装夹都很方便,并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的.因此,选择方案二是比较合理的。(四)确定工艺过程方案表 3.1 拟定工艺过程工序号工序内容定位基面设备010一箱多件沙型铸造020进行人工时效处理消除内应力030涂漆防止生锈040粗铣、半精铣32mm孔的端面32mm孔,27mm圆柱表面先加工面050粗铣16mm孔的端面
11、32mm孔,50mm右端面060粗铣32mm孔和粗铣16mm孔在同一基准的两个端面32mm孔,50mm右端面070粗铣深9.5mm宽6mm的槽32mm孔,27mm圆柱表面080粗铣10mm孔和16mm的基准面32mm孔,27mm圆柱表面090调质190-22HBS0100钻、扩、粗铰、精铰32mm,倒角4527mm圆柱表面,35mm圆柱表面后加工孔0110半精铣32mm孔左端面32mm孔,50mm右端面0120半精铣10mm孔的基准面32mm孔,27mm圆柱表面0130淬火0140钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角4532mm孔,27mm圆柱表面0150钻、半精铰、精铰16mm,倒角
12、4532mm孔,mm孔0160钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H32mm孔,mm孔,50mm右端面0170钻6mm的孔,锪120的倒角32mm孔,mm,50mm左端面0180检验0190入库四、 选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为中小批量,故加工设备以通用机床为主,辅以少量专用机床,其生产方式以通用机床专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线,工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.(一)选择加工设备与工艺设备1.1 选择机床,根据不同的工序选择机床工序040、050铣32mm孔的端面和铣16mm孔的端面,工序的工步数不多,成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣,选择XA
13、6132卧铣铣床。工序060铣32mm孔和铣16mm的孔在同一基准的两个端面,宜采用卧铣。选择XA6132卧式铣床。工序070铣深9.5mm,宽6mm的槽,由于定位基准的转换。宜采用卧铣,选择XA6132卧式铣床。工序080铣10mm孔和16mm的基准面本工序为铣端面,钻孔10mm,车孔16mm,孔口倒角。宜选用XA6132卧式铣床。工序0100 钻、扩、铰32mm,倒角45。选用Z535立式钻床。工序0140钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45。用Z535立式钻床加工。工序0150钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床。工序0160钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-
14、6H。选用Z525立式钻床加工。工序0170钻6mm的孔,锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工。1.2 选择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外,其他各工序使用通用夹具即可。1.3 选择刀具,根据不同的工序选择刀具1.铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm,齿数z=10,及直径为d=50mm,齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。2.钻32mm的孔选用锥柄麻花钻。3.钻10mm和钻、半精铰16mm的孔。倒角45,选用专用刀具。4.铣10mm孔和16mm的基准面并钻孔。刀具:选择高速钢麻花钻,do=10mm,钻头采用双头刃磨法。5.钻螺纹孔6mm.攻丝M8-6H 用锥柄阶梯麻花钻,
15、机用丝锥。1.4 选择量具 本零件属于成批生产,一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求,尺寸和形状特点,参考相关资料,选择如下:1.选择加工面的量具 用分度值为0.05mm的游标长尺测量,以及读数值为0.01mm测量范围100mm125mm的外径千分尺。2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7IT9之间,可选用读数值0.01mm 测量范围50mm125mm的内径千分尺即可。3.选择加工槽所用量具槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为:粗铣时均为IT14;半精铣时,槽宽为IT13,槽深为IT14。故可选用读数值为0.02mm测量范围0150mm的游标卡尺进行测量。
16、(二)确定工序尺寸 2.1面的加工(所有面)根据加工长度的为50mm,毛坯的余量为4mm,粗加工的量为2mm。根据机械工艺手册表2.3-21加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm,经粗加工后的加工余量为0.5mm。对精度要求不高的面,在粗加工就是一次就加工完。2.2孔的加工1. 32mm.毛坯为空心,通孔,孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:31mm. 2z=16.75mm扩孔:31.75mm 2z=1.8mm粗铰:31.93mm 2z=0.7mm精铰:32H72. 16mm.毛坯为实心,不冲孔,孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工
17、艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:15mm. 2z=0.85mm扩孔:15.85mm 2z=0.1mm粗铰:15.95mm 2z=0.05mm精铰:16H73. 16mm的孔毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:15mm 2z=0.95mm粗铰:15.95mm 2z=0.05mm精铰:16H84.钻螺纹孔8mm毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:7.8mm 2z=0.02mm精铰:8H75.钻6mm孔毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8
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