機械制造技術(shù)課程設(shè)計十字軸加工工藝及鉆Φ6孔工藝裝備設(shè)計全套圖紙

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計題 目： 十字軸機械加工工藝規(guī)程及鉆6孔工藝裝備設(shè)計班 級：加工08-1班 姓 名： 學(xué) 號：0807070127 指導(dǎo)教師： 完成日期：2011.6.19 任 務(wù) 書一、設(shè)計題目:十字軸機械加工工藝規(guī)程及鉆6孔工藝裝備設(shè)計二、原始資料(1) 被加工零件的零件圖 1張(2) 生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)）三、上交材料1所加工的零件圖 1張2毛坯圖 1張3編制機械加工工藝過程卡片 1套4編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機械加工工序卡片 1套5繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張6繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為

2、學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張7課程設(shè)計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設(shè)計全部內(nèi)容。（約5000-8000字） 1份四、進(jìn)度安排本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成。1第l2天查資料，繪制零件圖。2第37天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。3第810天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計的下一步）。4第1113天，完成夾具裝配圖的繪制。5第1415天，零件圖的繪制。6第1618天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。7第19天21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯五、指

3、導(dǎo)教師評語該生設(shè)計的過程中表現(xiàn) ，設(shè)計內(nèi)容反映的基本概念及計算 ，設(shè)計方案 ，圖紙表達(dá) ，說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。綜合評定成績： 指導(dǎo)教師日期摘要這次設(shè)計的是十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。首先要熟悉零件和了解其作用，它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔作用。然后，根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。了解并認(rèn)識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識。全套圖紙，加153893706Abstra

4、ct目 錄1零件的工藝分析12機械加工工藝設(shè)計12.1確定生產(chǎn)類型12.2確定毛坯1確定毛坯種類：1確定鍛件加工余量及形狀13工藝規(guī)程設(shè)計23.1選擇定位基準(zhǔn)23.2制定工藝路線33.3表面加工方法的確定33.4加工階段的劃分43.5工序順序的安排53.6確定工藝路線54機械加工余量、工序尺寸及公差的確定64.1鉆鉸6孔的工序尺寸6鉆6孔，以25軸線為基準(zhǔn)64.2加工余量計算64.2.1鉆孔工步64.2.2粗絞工步74.2.3精絞工步74.3時間定額的計算74.4其它時間計算85夾具設(shè)計85.1夾具選擇9問題的提出10夾具設(shè)計105.2定位誤差分析105.3夾具設(shè)計及操作的簡要說明116體會與

5、展望117參考文獻(xiàn)131零件的工藝分析 零件的材料為20GrMoTi，需要模鍛，模鍛性能優(yōu)良，工藝較復(fù)雜，但尺寸精確，加工余量少，為此以下是十字軸需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、四處25外圓及四個8、4的內(nèi)孔、2、右端面50×60°內(nèi)孔及M8絲孔。3、25外圓的同軸度為0.007，位置度為0.02，兩端的對稱度均為0.05.由上面分析可知，可以先上四爪卡盤粗車，然后上彎板采用專用夾具壓緊、找正進(jìn)行加工，并且保證形位公差精度要求。并且此零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2機械加工工藝設(shè)計2.1確定生產(chǎn)類型 已知此十字軸零件的

6、生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是0.83Kg/個，查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第2頁表1.1-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.2確定毛坯確定毛坯種類零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鍛模鍛造毛坯。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第41頁表2.2-5,選用鑄鍛件尺寸公差等級為CT-10。2.2.2確定鍛件加工余量及形狀查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個加工面的鍛件機械加工余量， 如下表所示：簡 圖加工面代號基本尺寸加工

7、余量等級加工余量說明a25H2雙 側(cè)加 工b25H雙 側(cè)加 工c25H5雙 側(cè)加 工d25H5雙 側(cè)加 工3工藝規(guī)程設(shè)計3.1選擇定位基準(zhǔn)（1）粗基準(zhǔn)的選擇：作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。該工件選擇25外圓面和左端面作為粗基準(zhǔn)。采用左端面作粗基準(zhǔn)加工右端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)（2）精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后25的軸線為主要的定位精基準(zhǔn)，采用小彎板為輔助的定位精基準(zhǔn)。3.2制定工藝路線生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的準(zhǔn)備、運輸和保存，生產(chǎn)的準(zhǔn)備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過

8、加工、熱處理而成為零件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機械的質(zhì)量檢查及其運行試驗、調(diào)試，機械的油漆與包裝等。工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對象的形狀、相互位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。機械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配、涂裝等工藝過程。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程，稱為直接生產(chǎn)過程，是生產(chǎn)過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關(guān)的過程，如生產(chǎn)準(zhǔn)備、運輸、保管、機床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生產(chǎn)。由于零件加工表面的多樣性、生產(chǎn)設(shè)備和加工手段的加工范圍的局限性、零件精度要求及產(chǎn)量的不同，通常零件的加工過程是由若干個順次排列的工序組成的

9、。工序是加工過程的基本組成單元。每一個工序又可分為一個或若干個安裝、工位、工步或走刀。毛坯依次通過這些工序而變成零件。 工序是一個或一組工人，在相同的工作地對同一個或同時對幾個工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃、成本核算的基本單元。一個零件的加工過程需要包括哪些工序，由被加工零件的復(fù)雜程度、加工精度要求及其產(chǎn)量等因素決定。3.3表面加工方法的確定根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使

10、生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造課程設(shè)計指導(dǎo)書10頁表1-6、1-7、1-8， 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 十字軸零件加工方案加 工項 目尺寸公差等級粗糙度加工方案備注 25外 圓IT86.3粗車-半精車表1-6左 右端 面IT1012.5粗 車表1-6 25外 圓IT86.3粗車-半精車表1-8上 下端 面IT1012.5粗 車表1-7 23孔IT93.2鉆-鉸表1-7內(nèi)螺紋M8IT63.2攻螺紋表1-10 6孔IT1212.5鉆表1-7 8孔IT1212.5鉆表1-73.4加工階段的劃分在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求

11、；首先25圓面作為粗基準(zhǔn)粗車右端面及25，然后以此圓軸線及端面為精基準(zhǔn)加工其他面和孔。在采用小彎板加工 另一部分，以保證其形位公差之要求。選用工序集中原則安排十字軸的加工工序。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。3.5工序順序的安排機械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)25外圓軸線及端面 。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表

12、面（4）遵循“先面后孔”原則，先加工外圓面、端面，再加工孔，確定工藝路3.6確定工藝路線工序號工序名稱機床裝備刀具量具1粗-半精車25 兩處 車床車刀游標(biāo)卡尺2粗車左右端面車床車刀游標(biāo)卡尺3粗-半精車25 兩處車床車刀游標(biāo)卡尺4粗車上下端面車床車刀游標(biāo)卡尺5鉆鉸8絲孔23×60° 內(nèi)孔車床鉆頭鉸刀塞規(guī).卡尺6攻螺紋M8車床絲錐塞規(guī).卡尺7鉆絞68孔鉆床鉆頭錐度鉸刀游標(biāo)卡尺8中檢 游標(biāo)卡尺10熱處理淬火機等12終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機床的選擇：采用CA6140普通車床、Z535立式鉆床、磨床2 選擇夾具：該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3

13、 選擇量具：采用塞規(guī),雙用游標(biāo)卡尺。4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定4.1鉆鉸6絲孔的工序尺寸由表2-28可查得，精鉸余量Z=0.2mm，加工等級為IT8，公差為0.015鉆孔余量為Z鉆=4.8mm，加工等級為IT12，公差為0.15。鉆鉸6孔加工工序的加工余量項目內(nèi)容精度 等級工序 尺寸粗糙度工序余量公差6孔鉆IT125.812.54.80.15鉸IT8612.50.20.015鉆6孔，以25軸線為基準(zhǔn)刀具：鉆頭直徑為5.8mm的高速鋼鉆頭，絲錐直徑為6mm 。機床：Z535立式鉆床4.2加工余量的計算鉆孔工步（1）背刀吃量的確定 粗加工時根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)剛度確定p=5.8mm。（

14、2）進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的進(jìn)量f=0.1mm/r。（3）切削速度的計算 由表5-22，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度v=20m/min選取。由公式n=1000v/d可求得該工序鉆頭鉆速n=1097.6r/min,參照表4-9所列Z535得主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=1100r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式v=nd/1000=1100r/min××5.8mm/1000=20m/min。粗絞工步（1）背吃刀量的確定 取p=0.16mm。（2）進(jìn)給量的確定 由表5-31選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r。（3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度V可取為2m

15、/min，由n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=110r/min?？汕蟪鰧嶋H切削速度v=nd/1000=110r/min××5.96mm/1000=2.1m/min。精絞工步（1）背吃刀量的確定 取p=0.04mm。（2）進(jìn)給量的確定 由表5-31選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3mm/r。（3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度V可取為2m/min，由n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=220r/min?？汕蟪鰧嶋H切削速度v=nd/1000=220r/min××6mm/1000=4.15m/min。4.3時間定額的計算：工序7：鉆 6孔鉆

16、孔工步根據(jù)表5-51，鉆孔的基本時間可由公式求得。，f=0.1mm/r，n=1100r/min。則該工步的基本時間t=(54+2+2)mm/（0.1mm/r×1100r/min）=31.6s粗絞工步根據(jù)表5-41，鉸孔基本時間可由公式,求得。p=0.16mm, 由表5-42，kr=15°，f=0.4mm/r，n=110r/min，則該工步的基本時間t=（54+0.37+15）mm/（0.4mm/r×110r/min）=94.6s。精絞工步根據(jù)表5-41，鉸孔基本時間可由公式,求得。p=0.04mm, 由表5-42，kr=15°，f=0.3mm/r，n=2

17、20r/min，則該工步的基本時間t=（54+0.19+13）mm/（0.3mm/r×220r/min）=61.1s。輔助時間的計算tf鉆孔輔助時間tf=0.15×31.6s=4.74s粗鉸輔助時間tf=0.15×94.6s=14.19s精絞輔助時間tf=0.15×61.1s=9.17s4.4其它時間計算除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作時間、休息與生理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于該設(shè)計的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計。布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%-7%，休息與生理時間tx是作業(yè)時間的2%-4%，本設(shè)計均取3%，則工序的其他時間（tb +tx）可按關(guān)系式（3%+3%）×（tf+t）計算。工序7鉆孔其他時間：tb +tx=6%×（31.6s+4.74s）=2.18s工序7粗絞其他時間：tb +tx=6%×（94.6s+14.19s）=6.53s工序7鉆孔其他時間：tb +tx=6%×（6