機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書

年4月19日機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正?！稒C(jī)械制造工藝學(xué)》課程設(shè)計(jì)說明書題目:CA6140車床法蘭盤機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)學(xué)院:工學(xué)院姓名:學(xué)號(hào):班級(jí):機(jī)制104班指導(dǎo)教師:楊衛(wèi)平二O一二年十二月目錄(自動(dòng)生成的目錄參考1緒論-1-1.1引言-1-1.2超聲加工相關(guān)技術(shù)概述-1-1.2.1超聲技術(shù)的起源與發(fā)展錯(cuò)誤!未定義書簽。1.2.2傳統(tǒng)超聲加工技術(shù)-1-1.2.3旋轉(zhuǎn)超聲加工技術(shù)錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3超聲加工技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3.1超聲振動(dòng)切削的研究進(jìn)展錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3.2超聲復(fù)合加工的研究進(jìn)展錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3.3超聲表面光整加工的研究進(jìn)展錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3.4旋轉(zhuǎn)超聲加工的研究進(jìn)展錯(cuò)誤!未定義書簽。1.4課題研究依據(jù)及本文所做的工作錯(cuò)誤!未定義書簽。2旋轉(zhuǎn)超聲磨削及其加工機(jī)理分析-4-2.1旋轉(zhuǎn)超聲磨削的原理-4-2.2傳統(tǒng)磨削中的材料去除機(jī)理錯(cuò)誤!未定義書簽。2.2.1塑性材料的去除機(jī)理錯(cuò)誤!未定義書簽。2.2.2脆性材料的去除機(jī)理錯(cuò)誤!未定義書簽。2.3超聲加工的材料去除機(jī)理錯(cuò)誤!未定義書簽。2.3.1傳統(tǒng)超聲加工中的材料去除機(jī)理錯(cuò)誤!未定義書簽。2.3.2旋轉(zhuǎn)超聲加工中的材料去除機(jī)理錯(cuò)誤!未定義書簽。2.4旋轉(zhuǎn)超聲磨削的材料去除機(jī)理錯(cuò)誤!未定義書簽。2.5本章小結(jié)錯(cuò)誤!未定義書簽。6總結(jié)錯(cuò)誤!未定義書簽。參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤!未定義書簽。致謝錯(cuò)誤!未定義書簽。i1課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1課程設(shè)計(jì)任務(wù)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生在完成機(jī)械制造工藝學(xué)理論知識(shí)學(xué)習(xí)、進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)后,經(jīng)過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),獲得綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)的基本能力。主要鍛煉學(xué)生能理論聯(lián)系實(shí)際,正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量;根據(jù)保證工序質(zhì)量要求,結(jié)合工程背景,提出工裝設(shè)計(jì)任務(wù)并完成符合生產(chǎn)實(shí)際的工裝設(shè)計(jì);學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料,并掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的引用和標(biāo)注。本次課程設(shè)計(jì)任務(wù):某機(jī)床廠年生產(chǎn)CA6140車床5000臺(tái),請(qǐng)完成該車床上,零件號(hào)為831004、毛坯為鑄件、材料為ZG45法蘭盤的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及滿足相應(yīng)工序要求的夾具設(shè)計(jì)。零件技術(shù)要求如下圖所示。圖1CA6140車床法蘭盤零件圖企業(yè)年生產(chǎn)綱領(lǐng)⑴CA6140車床生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000臺(tái)/年,每臺(tái)產(chǎn)品831004法蘭盤數(shù)量1件;⑵831004法蘭盤備品率為2%,廢品率為0.4%。企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件⑴毛坯為外協(xié)件,生產(chǎn)條件可根據(jù)需要確定;⑵現(xiàn)可供選用的加工設(shè)備有:?車床:CA6140、C3163、C5140?銑床:X5030A、X6132、X-30?刨床:B6050、BC6063、B?磨床:M1432、M2120、M7140、MT1040A?鏜床:TX619T、TX6210、TPX6111B、TK4163?鉆床:Z525、ZX50、Z3050、Z41161.2課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生必須按機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書要求,完成以下課程設(shè)計(jì)任務(wù),主要包括以下幾個(gè)部分:[1]零件圖一張[2]機(jī)械加工工藝卡片一套[3]課程設(shè)計(jì)說明書(不少于字一份[4]一人一個(gè)資料袋附圖:零件實(shí)物圖圖2CA6140車床831004法蘭盤-2-2零件技術(shù)要求及其結(jié)構(gòu)工藝性分析2.1零件技術(shù)要求從設(shè)計(jì)任務(wù)中給定的零件圖可知,該零件尺寸精度中,最高精度等級(jí)為IT6、最低精度為未注公差;形狀精度均為未注公差;位置精度要求兩側(cè)平面相對(duì)φ20mm內(nèi)孔軸心線端面跳動(dòng)公差0.03mm、其余各幾何要素間相互之間位置精度均為未注公差;各加工表面的表面粗糙度值(Ra最大6.3微米、最小值0.4微米;毛坯采用ZG45鋼材料鑄造而成;其形狀是由簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)面、平面組合而成,幾何特征如下圖所示。其主要是在進(jìn)給機(jī)構(gòu)中起到連接件的作用。圖2CA6140車床831004法蘭盤三維圖2.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析2.2.1傳統(tǒng)超聲加工技術(shù)CA6140車床法蘭盤機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)超聲加工方法是近40年來逐步發(fā)展的一種新型加工方法，它不但能加工硬質(zhì)合金、淬火鋼等脆性金屬材料，而且適合于半導(dǎo)體和不導(dǎo)電的非金屬硬脆材料（如半導(dǎo)體硅片、玻璃、陶瓷以及金屬基碳化硅復(fù)合材料等）的精密加工和成形加工[1,7,8]。在難加工材料和精密加工中，超聲波加工方法具有普通加工無法比擬的工藝效果，具有廣泛的應(yīng)用范圍[1,15]。1.傳統(tǒng)超聲加工的原理傳統(tǒng)超聲加工是利用工件做超聲振動(dòng)，并沿工具頭振動(dòng)方向施加一定壓力，經(jīng)過液體磨料來加工材料。如圖1-1所示，其原理為：加工時(shí)，超聲波發(fā)生器經(jīng)過換能器產(chǎn)生超聲頻振動(dòng)，該振動(dòng)振幅（約有5μm）一般比較小，不能滿足需求，需用變幅桿將換能器的振動(dòng)振幅放大后（振幅為20~30μm），再傳給工具。換能器超聲波發(fā)生器超聲振動(dòng)加壓工具磨料噴嘴工件變幅桿磨料工件圖1-1超聲加工示意圖由于工具與工件間充滿了液體（水或煤油）與磨料（如氧化鋁或碳化硅等）混合的懸浮液，且工具以很小的壓力壓在工件上。工作液中懸浮的磨粒在工具的超聲振動(dòng)下以高速不斷沖擊工件加工表面，使該表面受到很大的壓強(qiáng)而產(chǎn)生材料的變形，當(dāng)應(yīng)力超過其強(qiáng)度極限時(shí)，材料將發(fā)生破壞而成粉末狀去除。同時(shí)由于懸浮工作液的擾動(dòng)，促使磨料以高速拋磨工件的加工表面。另外，懸浮工作液受工具端部的超聲振動(dòng)而產(chǎn)生的“空化”現(xiàn)象在工件表面形成液體空腔，促使液體滲入被加工材料的縫隙處，而空腔的瞬時(shí)閉合又引起強(qiáng)烈的液壓沖擊，加快了工件材料的機(jī)械破除作用，并有利于加工區(qū)域磨料懸浮液的均勻攪拌和磨蝕產(chǎn)物的排除。磨料懸浮液的循環(huán)流動(dòng)使磨料不斷更新，并帶走被粉碎下來的材料微粒，工具逐漸滲入到材料中，工具形狀便復(fù)現(xiàn)在工件上。因此，超聲加工是磨粒在超聲振動(dòng)下的機(jī)械沖擊和拋磨作用與超聲空化作用的綜合結(jié)果，其中磨料的連續(xù)沖擊和拋磨起著主要作用。2.傳統(tǒng)超聲加工的特點(diǎn)由超聲加工的原理和過程能夠看出，超聲加工具有如下特點(diǎn)：-2-CA6140車床法蘭盤機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)1由于超聲加工是靠磨料及液體分子的不斷沖擊和空化作用來進(jìn)行加工的，因此適合加工各種硬脆材料，如玻璃、陶瓷、寶石、半導(dǎo)體等，特別是電加工難以加工的導(dǎo)電性能差的材料。2由于去除工件材料主要依靠磨粒瞬時(shí)局部的沖擊作用，故工件表面的宏觀切削力很小，切削應(yīng)力、切削熱更小，不會(huì)產(chǎn)生變形及燒傷。加工精度高，尺寸精度可達(dá)0.01~0.02mm，表面粗糙度也較低，能夠達(dá)到Ra0.63~0.08um，很適于加工薄壁、窄縫、低剛度零件。3工具可用較軟的材料、做成較復(fù)雜的形狀，且不需要工具和工件作比較復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，便可加工各種復(fù)雜的型腔和型面。一般超聲加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，操作、維修也比較方便。4雖然超聲加工的面積不大，且工具頭磨損較大，加工效率相對(duì)較低。但能夠與其它多種加工方法結(jié)合應(yīng)用，如超聲電火花加工和超聲電解加工等。3.傳統(tǒng)超聲加工的應(yīng)用超聲加工與其它加工方法相結(jié)合，逐漸發(fā)展成了多種多樣的超聲加工方法和方式，在生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。其主要應(yīng)用范圍如下表1-1。隨著超聲加工研究的不斷深入，其應(yīng)用范圍還將繼續(xù)擴(kuò)大。表1-1超聲加工的應(yīng)用范圍超聲切削加工超聲材料去除加工超聲磨削加工磨料沖擊加工超聲表面光整加工超聲車削、超聲鉆削、超聲鏜削、超聲插齒、超聲滾齒、超聲攻絲、超聲刨削、超聲振動(dòng)鉸孔超聲修整砂輪、超聲磨削、超聲磨齒超聲打孔、超聲切割、超聲套料、超聲雕刻超聲拋光、超聲珩磨、超聲砂帶拋光、超聲壓光、超聲珩齒超聲焊接、超聲電鍍、超聲清洗、超聲處理超聲焊接和其它應(yīng)用超聲塑性加工超聲拉絲、超聲拉管、超聲沖裁、超聲軋制、超聲彎管、超聲擠壓、超聲鉚墩超聲復(fù)合加工超聲電火花復(fù)合加工、超聲電解復(fù)合加工-3-CA6140車床法蘭盤機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)2旋轉(zhuǎn)超聲磨削及其加工機(jī)理分析2.1旋轉(zhuǎn)超聲磨削的原理旋轉(zhuǎn)超聲磨削的加工原理如圖2-1所示，其中，壓電陶瓷換能器用于將從外部接入的高頻電振蕩信號(hào)（由220V或380V的交流電經(jīng)超聲波發(fā)生器轉(zhuǎn)換而成）轉(zhuǎn)換為超聲頻機(jī)械振動(dòng)；由于壓電陶瓷換能器產(chǎn)生的振幅較?。ù蠹s有5μm），一般不能滿足需求，需用變幅桿將換能器的振動(dòng)振幅放大后（振幅為20～30μm）再傳至磨削工具，磨削工具在由電機(jī)驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)-4-CA6140車床法蘭盤機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)[1]趙家齊.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(第2版.北京:機(jī)械工