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机械制造技术基础课程设计说明书-设计“杠杆”零件的机械加工工艺规程及及相关工序的专用夹具.doc

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机械制造技术基础课程设计说明书-设计“杠杆”零件的机械加工工艺规程及及相关工序的专用夹具.doc

XX大学机械制造技术基础课程设计任务书题目设计“杠杆”零件的机械加工工艺规程及及相关工序的专用夹具内容1零件图1张2毛坯图1张3机械加工工艺过程卡片1套4夹具装配图1张5夹具体零件图1张6课程设计说明书1张原始资料该零件图样,Q30000台/年,N1件/台,每日一班姓名班级学号指导老师日期1目录绪论2一、杠杆加工工艺规程设计2(一零件的工艺分析及生产类型的确定21零件的作用22零件的工艺分析2二选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图21确定毛坯的制造形式22确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差33确定机械加工余量34确定毛坯尺寸表35确定毛坯尺寸公差36设计毛坯图4三)选择加工方法,制定工艺路线41定位基准的选择42零件表面加工方法的选择43制定工艺路线5四)工序设计51机械加工余量、工序尺寸52选择量具53确定切削用量64确定基本工时16二、夹具设计20三、设计小结21参考文献222绪论机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课,并进行生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构的设计能力,为未来从事的工作打下了良好的基础。一、杠杆加工工艺规程设计(一零件的工艺分析及生产类型的确定1零件的作用题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。2零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下(1)主要加工面1)小头钻Φ0023025以及与此孔相通的Φ14阶梯孔、M8螺纹孔;2)钻Φ010127锥孔及铣Φ010127锥孔平台;3)钻2M6螺纹孔;4)铣杠杆底面及2M6螺纹孔端面。(2)主要基准面1)以Φ45外圆面为基准的加工表面这一组加工表面包括Φ0023025的孔、杠杆下表面2)以Φ0023025的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括Φ14阶梯孔、M8螺纹孔、Φ010127锥孔及Φ010127锥孔平台、2M6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和Φ010127锥孔平台。二选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图1确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为30000件,达到大批生产的水平,而且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。32确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差参见本书第五章第一节,铸件的公差及机械加工余量按GB/T64141999确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定下列因素。(1)铸件机械加工余量等级该值由铸件的成型方法和材料确定,成型方法为金属型铸造,材料为灰口铸铁,查表55确定加工余量等级为D~F,取F级。(2)铸件公差等级该值由铸件的成型方法和材料确定,成型方法为金属型铸造,材料为灰口铸铁,查表51得铸件公差等级为8~10级,取8级。(3)铸件尺寸公差根据表53毛坯铸件的基本尺寸处于100~160之间,而铸件的尺寸公差等级取为8级。3确定机械加工余量对所有加工表面取同一个数值,根据零件的铸造方法及铸件材料可知机械加工余量等级为D~F级,取E级。毛坯铸件的基本尺寸处于100~160之间,由表53得机械加工余量15MM。4确定毛坯尺寸表上面查得得机械加工余量适于机械加工表面粗糙度MRA61,因此这些表面毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量即可。由于均为单侧加工得2/CTRMAFR综上所述,确定毛坯尺寸见表零件尺寸单面加工余量铸件尺寸30153215171519190159235确定毛坯尺寸公差毛坯的尺寸公差根据毛坯铸件的最大尺寸,及加工余量等级得铸件尺寸偏差根据3215065表54191069230846设计毛坯图三)选择加工方法,制定工艺路线1定位基准的选择(1)粗基准的选择对于本零件而言,按照粗基准的选择原则,选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表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45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Φ25的孔。(2)精基准的选择主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹,采用Φ25的孔作为精基准。2零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有端面、内孔及小孔等以公差等级和表面粗糙度要求,参考有关资料,其加工方法选择如下。(1)Φ25孔下表面未标注公差尺寸,根据GB180079规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为MRA23。由表516可应选择粗铣、精铣。(2)Φ25孔由尺寸0230025知公差等级为IT7,表面粗糙度为,61MRA由表515知可选择钻、扩、铰。(3)30MM的下平台未标注公差尺寸,根据GB180079规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为MRA36,由表516可选粗铣、精铣。(4)Ф127的锥孔由尺寸100712知公差等级为IT11,表面粗糙度为,36MRA由表515及表520知可选钻、铰。(5)M8螺纹孔未标注螺纹公差等级,倒角处表面粗糙度为MRA36,未标注公差等级,按规定取公差等级IT14,由表515知可选钻、铰M8螺纹孔,再攻内螺纹,最后锪Ф14阶梯孔。(6)2M6上端面未标注公差尺寸,根据GB180079规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为MRA23,由表516可应选择粗铣、精铣。(7)2M6螺纹孔未标注公差尺寸,根据GB180079规定其公差等级按IT14,根据螺纹的加工方法,选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。53制定工艺路线根据该零件的结构以及需要选用的定位基准,按照先加工基准面,以及先粗后精的的原则,该零件应先加工大底面,再钻孔,再加工其他表面的方法,具体工艺路线如下工序1以不需要加工的Φ25孔上表面为粗基准,铣削另一个面。工序2以铣削过的Φ25孔下表面和Φ45的外圆表面定位,钻、扩、铰削Φ25的孔。工序3以铣削过的Φ25孔下表面,钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位,铣削30MM的下平台。工序4以铣削过的Φ25孔下表面,钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位,钻、扩直径Φ127的锥孔。工序5以铣削过的Φ25孔下表面,钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位,加工M8阶梯螺纹孔。工序6以铣削过的Φ25孔下表面,钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位,铣削2M6上端面。工序7以铣削过的Φ25孔下表面,钻、扩、铰后的孔和一个支撑为定位,加工2M6螺纹孔。工序8检验。四)工序设计1机械加工余量、工序尺寸由于本设计规定零件为大批量生产,应该采用调整法加工,因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。1)加工Φ25的下表面,结合零件尺寸,由表549知精加工余量为1MM,。所以铸件尺寸经过粗加工从3215MM变到31MM,即粗加工115MM。2)对Φ25的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求16,查表542,根据孔的尺寸,采用第一次钻达到230MM,再扩孔至248MM,最后铰孔至25MM3加工宽度为30MM的下平台时,用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求63ARM,而铣削的精度可以满足,由表549知精加工余量为1MM,则粗加工至18MM。4)加工锥孔Φ127时,由于内表面有粗糙度要求63,查表542采用Φ13的钻头,钻至120MM,再用Φ127MM标准高速钢扩孔钻扩控至127MM。5)加工Ф14阶梯孔,由于粗糙度要求32ARM,查表542采用选用Φ7的麻花钻头,钻孔至Φ7,选用丝锥攻M8螺纹。最后用Φ14MM小直径端面锪钻A锪至14MM。B粗精铣M6上端面,由于粗糙度要求32ARM,由表549知精加工余量为1MM,则粗加工至91MM。6C7加工2M6螺纹孔,由于粗糙度要求MMRA36,由查表542采用Φ5的麻D花钻头,选用丝锥攻M6螺纹。2选择量具本零件属成批生产,一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点,参考有关资料,选择如下。E选择加工平面所用量具。铣端面,选择读数值002,测量范围0~150游标卡尺。F选择加工孔所用量具。Φ127MM孔经过钻,扩两次加工,选择读数值001,测量范围5~30的内径千分尺。M86H螺纹经过钻,锪孔,攻螺纹加工,钻,锪孔时选择读数值001,测量范围5~30的内径千分尺,攻螺纹时选择螺纹塞规进行测量。3确定切削用量工序1粗、精铣25孔下表面(1)粗铣25孔下表面工件材料HT200,铸造。机床X52K立式铣床。刀具硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料15YT,100DMM,齿数8Z,此为粗齿铣刀。因其单边余量Z115MM所以铣削深度PAMMAP151每齿进给量ZF根据表5144,取ZMMFZ/160铣削速度V根据表5157,取SMMV/631MIN/98机床主轴转速N1000VND式中V铣削速度;D刀具直径。由式21机床主轴转速NMIN/3111001436063110001000RDVN按照表572选用N375R/MIN实际铣削速度VSMDNV/9616010003751001431000进给量FVSMMZAVNFF/860/3758160工作台每分进给量MFMIN/480608MMVFFM(2)精铣25孔下平面

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