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文檔簡介
1、畢業(yè)論文(實踐)報告 編 號名 稱件 數(shù)頁 數(shù)1任務書和零件圖一份2零件毛坯圖一張3機加工工藝規(guī)程卡一套4機加工工序卡一套5零件定位方案圖一張6夾具裝配圖一張7夾具零件圖(含夾具體)一套8課程設計說明書一份9機械制造工藝學機 械 制 造 工 藝 學 課 程 設 計軸承座加工工藝及夾具設計一、 設計任務1. 設計課題:軸承座機械加工工藝規(guī)程設計2. 絲攻M4螺紋孔專用夾具設計3. 生產(chǎn)綱領:大批量生產(chǎn)4. 設計要求:1) 零件毛坯圖 1張2) 機械加工工藝過程卡片 1套3) 機械加工主要工序的工序卡片 1套4) 夾具裝配圖 1張5) 夾具零件圖 若干張6) 設計說明書 1份二、設計說明書 目錄序
2、言.5一、 零件加工工藝設計.61、 零件的工藝性審查.62、 基準選擇原則.73、 定位基準選擇.74、 擬定機械加工工藝路線.85、 確定機械加工余量,工序尺寸以及公差.86、 選擇機床設備及工藝設備.97、 確定切削用量9二、夾具設計.121、問題提出.122、家具設計.13三、小節(jié).15四、參考文獻.17序 言機械制造工藝及設備畢業(yè)設計是我們完成本專業(yè)教學計劃的一個極為重要的實踐性教學環(huán)節(jié),是使我們綜合運用所學過的基本課程,基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術問題而進行的一次基本訓練。我們在完成課程設計的同時,也培養(yǎng)了我們正確使用技術資料,國家標準,有關手冊,圖冊等工具書,進行
3、設計計算,數(shù)據(jù)處理,編寫技術文件等方面的工作能力,也為我們以后的工作打下堅實的基礎,所以我們要認真對待這次綜合能力運用的機會!其主要目的是:1.培養(yǎng)學生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨立能力,拓寬和深化所學的知識。2. 培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想,設計思維,掌握工程設計的一般程序,規(guī)范和方法。3.培養(yǎng)學生正確的使用技術知識,國家標準,有關手冊,圖冊等工具書,進行設計計算,數(shù)據(jù)處理,編寫技術文件等方面的工作能力和技巧。4. 培養(yǎng)學生進行調(diào)整研究,面向?qū)嶋H,面向生產(chǎn),向工人和工程技術人員學習的基本工作態(tài)度,工作作風和工作方法。一、零件加工工藝設計(1) 零件的工藝性審查:1) 零件的結(jié)構(gòu)特點
4、軸承座如附圖1所示。該零件是起支撐軸的作用。零件的主要工作表面為40的孔內(nèi)表面。主要配合面是22的軸孔。零件的形狀比較簡單,屬于較簡單的零件,結(jié)構(gòu)簡單。2) 主要技術要求:零件圖上主要技術要求:調(diào)質(zhì)至HB230-250,銳邊倒角,未注倒角0.5x45°,表面作防銹處理。3) 加工表面及其要求:a) 總寬:為18±0.05mm。b) 軸孔:22的孔徑:22+0.018 0mm,表面粗糙度Ra1.6um,c) 34的外圓:直徑為34-0.007 -0.025mm,表面粗糙度為Ra1.6um,外圓與內(nèi)孔的同軸度不超過0.02m.,軸肩距為12mm。d) 左端面:外圓直徑為52,上
5、下邊面距離38mm。e) 螺紋孔:大徑為4mm,軸心距離左軸肩3mm。f) 通孔:左端面均布4-4.5通孔,左右中心距36mm,上下中心距27mm。g) 退刀槽:距離右端面12mm,尺寸為1.5x334) 零件的材料:零件在整個機器當中起的作用一般,不是很重要。選用45#。毛坯選擇:1) 確定毛坯的類型及制造方法零件為批量生產(chǎn),零件的輪廓尺寸不大,為粗加工后的產(chǎn)品。2) 確定毛坯的形狀、尺寸及公差毛坯的形狀及尺寸如附圖2所示。選用55x20的短圓棒。3)繪毛坯根據(jù)附圖1所示的零件結(jié)構(gòu)形狀,在各加工表面上加上加工余量,繪制毛坯零件圖如附圖2所示。(2) 基準原則:粗基準的選用原則1、保證不加工表
6、面與加工表面相互位置要求原則。當有些不加工表面與加工表面之間有相互位置要求時,一般不選擇加工表面作為粗基準。2、保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應選擇重要加工表面為粗基準。3、粗基準不重復使用的原則。粗基準的精度低,粗糙度數(shù)值大,重復使用會造成較大的定位誤差,因此,同一尺寸方向的粗基準,通常只允許使用一次。精基準的選用原則1、基準重合原則。盡可能使設計基準和定位基準重合,以減少定位誤差。2、基準統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準加工個表面,以保證各表面的位置精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準。3、互為基準原則。當兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候,可用互為基準的原則反
7、復加工。4、自為基準的原則。當要求加工余量小而均勻時,可選擇加工表面作為自身的定位基準。(3) 定位基準選擇由于附圖1所示的支座的零件圖上多數(shù)尺寸及形位公差以22孔及其右端面為設計基準。工藝順序的安排原則有四點:、1. 先加工基準面,再加工其他面。2. 一般情況下,先加工平面,再加工孔。3. 先加工主要平面,再加工次要平面。4. 先安排粗加工工序,再安排精加工工序。根據(jù)上述四條工序安排原則以及粗、精基準選擇的原則,確定各加工表面的基準如下:a) 兩端面。 互為基準,保證相互位置要求的原則。b) 22的孔。 精基準,統(tǒng)一基準原則。c) 上下兩面。 互為基準,保證相互位置要求的原則。d) 44.5
8、孔:左端面。 精基準,基準重合原則。e) M4螺紋孔: 下端面。精基準,基準重合原則。f) 1.5x33溝槽。精基準,基準重合原則。(4)擬定機械加工工藝路線:擬定加工路線:一 銑左右端面。二 鉆中心孔。三 熱處理。四 車內(nèi)孔22。五 車外圓。六 銑大端面上下面。七 鉆44.5。八 絲攻M4螺紋孔。九 車溝槽。十 清洗,去毛刺,倒角。十一 檢驗。由于進行的是批量的生產(chǎn),本工藝路線是采用工序分散的原則組織工序的,被加工孔44.5可在普通鉆床上用鉆模加工。優(yōu)點是裝夾次數(shù)少,夾具數(shù)目也少,易于保證表面的位置精度,減少工序間的運輸量,縮短生產(chǎn)周期。(5)確定機械加工余量,工序尺寸及公差根據(jù)上述原始資料
9、及加工工藝,查機械制造工藝技術手冊,分別確定各加工表面的加工余量,工序尺寸及公差如下:表1 加工余量表工序工序內(nèi)容單邊余量工序尺寸表面粗糙度工序一銑左右端面1183.2m工序四車內(nèi)孔221mm22mm1.6m工序六銑上下兩端面5mm60mm3.2m工序七鉆孔44.52.75mm4.5mm12.5m工序九車1.5x33溝槽1mm1.5x33mm6.5m(6)選擇機床設備及工藝設備根據(jù)一般工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件,為了滿足生產(chǎn)需要,現(xiàn)選用各工序所用的設備為:工序一: X62臥式萬能銑床,YT15三面刃銑刀,專用夾具,0200/0.2mm 游標卡尺。工序四:數(shù)控車床CAK6136,K01車刀,專用夾具,游
10、標卡尺。工序七:Z4012鉆床,44.5麻花鉆,專用夾具,游標卡尺。工序九:數(shù)控車床CAK6136,K01車刀,專用夾具,游標卡尺。(7)確定切削用量1)工序一 銑左右兩端面 加工條件:X62臥式萬能銑床,兩把YT15三面刃銑刀,刀盤直徑125mm,寬12mm,齒數(shù)20,專用夾具,0200、0.2mm 游標卡尺,柴油冷卻。a.確定背吃刀量 端面的總加工余量為5mm,由毛坯圖已知銑削寬度為ae=60mm,一次走刀加工 ,ap=5 mm.b. 確定進給量及基本工時 根據(jù)工藝手冊中表4.2-38,萬能銑床X62,刀桿直徑為22mm,再查切削手冊表3.15和工藝手冊表4.2-38可得,我們可以取進給量
11、f=0.10mm/z。c計算切削速度 根據(jù)切削手冊表3.27可得,Cv=186mm, qv=0.2, yv=0.4, uv=0.2, m=0.2, xv=0.1,Pv=0,修正系數(shù)kv=1.1,選擇刀具使用壽命T=60min. vc= Cvd0qvkv /(TmapxvfyvaeuvzPv) =186×1250.2×1.1/(600.2×50.1×0.10.2×600.2×200) 4.6m/min.d.確定銑床主軸轉(zhuǎn)速 nw=1000vc/(×dw)=1000×4.6/(3.14×22) 66.6 r/
12、min根據(jù)工藝手冊表4.2-39,與66.6r/min相近的轉(zhuǎn)速為75r/min?,F(xiàn)選擇nw=75r/min.所以實際切削速度為v=5 m/min.e.計算基本時間 按工藝手冊表6.2-7,=80mm, 1+(13) +(13)=9mm.2=2mm.時間t=0.61min,取時間t=40s。2) 工序七 鉆孔4.5 加工條件 Z4012鉆床,4.5mm標準錐柄麻花鉆,專用夾具,0200、0.2mm 游標卡尺,柴油冷卻。a.確定進給量 根據(jù)切削手冊表2.7,f=1.01.2,查工藝手冊4.2-16,根據(jù)機床實際縱進給量取f=0.12mm/rb.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 根據(jù)切削手冊表2.12可得
13、,鉆頭后刀面的最大磨損限度為0.81.2mm,使用壽命為70min.c.計算切削速度 根據(jù)切削手冊表2.30,Cv=4.8, zv=0.4, xv=0, yv=0.7,m=0.2, 表2,31得,修正系數(shù)kv=1.0. vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=4.8×39×1.0/(700.2×19.50×0.120.7)18m/min nv=1000vc/(dw)=1000×18/(3.14×39)147r/min根據(jù)工藝手冊表4.2-15,按機床實際鉆速選取nw=125r/min,則實際切削速度為v=15m/min.e.計
14、算基本時間 按工藝手冊表6.2-7,=60mm,=12mm,=90。,取1=2mm.2=2mm.時間t=4.3min,取時間t=260s。3)工序四 車內(nèi)孔22加工條件 數(shù)控車床CAK6136,K01車刀,專用夾具,游標卡尺,22孔用塞規(guī),柴油冷卻。a.確定進給量 根據(jù)切削手冊表2.10,f=0.91.2mm/r, 查工藝手冊4.2-16,根據(jù)機床實際縱進給量取f=0.9mm/rb.計算切削速度 根據(jù)切削手冊表2.30,Cv=16.5, zv=0.6, xv=0.2, yv=0.3,m=0.25, 表2,31得,修正系數(shù)kv=1.0. vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=16.5&
15、#215;400.6×1.0/(250.25×40.2×0.90.3) 52.6m/min nv=1000vc/(dw)=1000×52.6/(3.14×40)418.8r/min根據(jù)工藝手冊表4.2-15,按機床實際轉(zhuǎn)速選取nw=500r/min,則實際切削速度為v=63m/min.c.計算基本時間為減少輔助時間,參照鉆孔得時間t=260s.4)工序九 車溝槽1.5*33 加工條件 數(shù)控車床CAK6136,K01車刀,專用夾具,游標卡尺,22孔用塞規(guī),柴油冷卻。a.確定進給量 根據(jù)切削手冊表2.10,f=0.91.2mm/r, 查工藝手冊4.
16、2-16,根據(jù)機床實際縱進給量取f=0.9mm/rb.計算切削速度 根據(jù)切削手冊表2.30,Cv=16.5, zv=0.6, xv=0.2, yv=0.3,m=0.25, 表2,31得,修正系數(shù)kv=1.0. vc=Cvd0zvkv/(Tmapxvfyv)=16.5×400.6×1.0/(250.25×40.2×0.90.3) 52.6m/min nv=1000vc/(dw)=1000×52.6/(3.14×40)418.8r/min根據(jù)工藝手冊表4.2-15,按機床實際轉(zhuǎn)速選取nw=500r/min,則實際切削速度為v=63m/mi
17、n.c.計算基本時間為減少輔助時間,參照鉆孔得時間t=260s.(8)填寫工藝文件 按上述確定的工藝過程填寫機械加工工藝過程卡片(附表1)和機械加工工序卡片(附表2附表5)二、夾具設計(1)問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設計專用夾具,經(jīng)過與指導老師協(xié)商,決定設計第八道工序攻絲M4的夾具。本工序的加工要求為:M4,軸心距離左軸肩3mm 本工序的主要加工條件為:手用絲錐上M4*1.25 ,3.8麻花鉆,上下兩端面已加工好,達設計圖樣要求。未淬硬鋼實心毛坯上鉆孔的經(jīng)濟精度為IT1112,表面粗糙度為Ra=12.5m,在鉆床夾具上加工時適當控制切削用量,可保證孔的尺寸
18、精度要求和表面粗糙度要求。因此,在本工序加工時,主要考慮的是要如何保證孔軸線與3.8孔軸線的位置度要求。(2)夾具設計 1)定位方案及定位元件的確定與設計 定位方案的確定根據(jù)工序加工的要求,我將定位方案確定如下:以左端面為主要定位基準,限制3個自由度,以內(nèi)孔為輔助定位,限制2個自由度,以下底面為防轉(zhuǎn)基準,限制1個自由度。用螺栓螺母夾緊孔22的另一端面。本方案是按照基準統(tǒng)一原則確定的,有利于夾具的設計制造,裝卸工件較方便,夾緊力方向指向定位元件剛性較大的方向。定位元件的設計 根據(jù)定位方案,設計定位元件的結(jié)構(gòu)如圖所示22孔采用短銷大平面組合定位,限制5個自由度,下底面采用兩個支撐釘,防止其轉(zhuǎn)動,采
19、用緊固螺釘。圖1 定位圖定位誤差計算根據(jù)所確定的定位方案,圓柱心軸與孔的配合為,影響位置度的定位誤差為:=22.112mm21.936mm=0.176mm由于工件對位置度公差沒有特別要求,則我們認為該影響位置度的定位誤差滿足加工要求。夾緊力的計算本工件采用鉆削的方式,因此根據(jù)夾具設計手冊表1-2-7可得,切削力D鉆頭直徑f每轉(zhuǎn)進給量(mm)Kp修正系數(shù)查表1-2-8可得,Kp=0.4=667×4×0.360.7×0.4=522N查機械設計手冊可得,摩擦因數(shù)理論夾緊力F=實際夾緊力FK=F×KK安全系數(shù)。對于該工件的加工,安全系數(shù)K可按下式計算:K=1.0
20、×1.0×1.0×1.3×1.0×1.0=1.3實際夾緊力FK=2372.5×1.3=3084.25N取實際夾緊力FK=3.5 KN.2)導向方案的選擇導向方案的選擇 如圖所示,由于零件是批量生產(chǎn),考慮鉆模磨損后可以更換,選擇標準結(jié)構(gòu)的可換鉆模。根據(jù)夾具的手冊表1-7-4,鉆模至工件表面的距離按選取,考慮本工序加工時鉆頭較細,防止切屑將鉆頭憋斷,應有足夠的排屑空間,鉆套至工件表面的距離取10mm。小 節(jié)時光飛逝,為期兩個星期的機械制造工藝課程設計已經(jīng)接近尾聲?;厥走@段時間的設計過程,感慨萬千。使我從中學到了以前在課內(nèi)根本就學不到的東西
21、。受益匪淺!在這次設計過程中,使我真正的認識到自己的不足之處,以前上課沒有學到的知識,在這次設計當中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。這次設計將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來,起到了穿針引線的作用,鞏固了所學知識的作用。在機械制造工藝課程設計中,首先是對工件機械加工工藝規(guī)程的制定,這樣在加工工件就可以知道用什么機床加工,怎樣加工,加工工藝裝備及設備等,因此,工件機械加工工藝規(guī)程的制定是至關重要的。在機械制造工藝課程設計中還用到了CAD制圖和一些計算機軟件,因為學的時間長了,因此在開始畫圖的時候有很多問題,而且不熟練,需參
22、閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在,對以后工作也是有很大的幫助的。因此,這次真正將以前所學的聯(lián)系到實際應用中來了。在這次機械制造工藝課程設計中,還有一個重要的就是關于專用夾具的設計,因為機床夾具的設計在學習的過程中只是作為理論知識講的,并沒有親自設計過,因此,在開始的設計過程中,存在這樣那樣的問題,在老師的細心指導下,我根據(jù)步驟一步一步的設計,畫圖,查閱各種關于專用夾具的設計資料,終于將它設計了出來,我感到很高興,因為在這之中我學到了以前沒有學到的知識,也懂得了很多東西,真正做到了理論聯(lián)系實際。在這次機械制造工藝課程設計中,我學到了很多知識,有一點更是重要,就是我能作為一個設計人員,設計一個零件,也因此,我了解了設計人員的思想,每一個零件,每件產(chǎn)品都是先設計出來,再加工的,因此,作為一個設計人員,在設計的過程中一點不能馬虎,每個步驟都必須有理有據(jù),不是憑空捏造的。而且,各種標準都要嚴格按照國家標準和國際標準,查閱大量資料,而且設計一個零件,需要花好長時間。親自上陣后我才知道,做每件是都不是簡簡單單就能完成的,是要付出大量代價的。因此,我們也要用心去體會每個設計者的心思,這樣才能
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