带铜衬轴套的机械加工工艺及钻2-M8深15mm的螺纹底孔夹具设计.doc

带铜衬轴套的钻2-M8深15mm螺纹底孔夹具设计及机械加工工艺装备【含7张CAD图带工、序过程卡】

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带铜衬轴套的钻2-M8深15mm螺纹底孔夹具设计及机械加工工艺装备【含7张CAD图带工、序过程卡】

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内容简介:
充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸I带铜衬轴套的机械加工工艺及夹具设计摘 要机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业,近十几年取得了突飞猛进的发展,在新经济时代,行业呈现了新的发展趋势,由此对其它的质量,性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化,工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件,工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。 本文首先介绍了轴套作用和工艺分析,其次确定毛坯尺寸,然后进行了工艺规程设计,最后进行夹具设计。此次设计是对轴套的加工工艺和夹具设计,其零件为锻件,具有体积小,零件结构简单的特点,由于面比孔易加工,在制定工艺规程时,就先加工面,再以面为基准来加工其它,其中各工序夹具都采用专用夹具,其机构设计简单,方便且能满足要求。关键词 工艺分析;工艺规程设计;夹具设计;带铜衬轴套充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸II目录摘 要 .I第 1 章 绪论 .11.1 本设计的内容及意义 .11.2 课题背景知识 .11.2.1 轴套相关知识介绍 .11.2.2 机械制造工艺技术相关知识 .21.2.3 机床夹具设计基础知识 .3第 2 章 零件工艺分析及毛坯,基准的选择 .62.1 零件图 .62.2 零件的作用 .62.3 零件的工艺分析 .62.4 零件生产类型 .72.5 确定毛坯类型及其制造方法 .72.6 基面的选择 .72.7 粗基准的选择 .72.8 精基准的选择 .8第 3 章 拟定机械加工工艺路线 .93.1 拟定工艺路线的依据 .93.2 两种工艺路线方案 .93.2.1 方案一、工艺路线 .93.2.2 方案二、工艺路线 .103.3 工艺方案分析比较 .103.4 毛坯尺寸,切削用量以及基本时间定额的确定 .11第 4 章 专用夹具设计 .164.1 问题的指出 .164.2 夹具设计 .164.2.1 定位分析 .164.2.2 定位基准的选择 .164.2.3 钻削力的计算 .164.2.4 夹紧力的计算 .174.2.5 总装图 .17设计总结 .19参考文献 .20致 谢 .21充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸1第 1 章 绪论1.1 本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。其目的在于:1巩固我们在大学里所学的知识,也是对以前所学知识的综合性的检验;2加强我们查阅资料的能力,熟悉有关资料;3树立正确的设计思想,掌握设计方法,培养我们的实际工作能力;4通过对带铜衬轴套的机械制造工艺设计,使我们在机械制造工艺规程设计,工艺方案论证,机械加工余量计算,工艺尺寸的确定,编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个简单复杂程度零件的工艺规程的能力。5能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效,省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。6通过零件图,装配图绘制,使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。本次设计的主要内容为:首先运用AutoCAD软件绘制带铜衬轴套的二维零件图,然后根据图纸的技术要求等确定生产类型,本次设计是大批量生产。其次进行工艺分析,确定毛坯类型和制造方法,带铜衬轴套的材料为45钢,拟采用以锻造的形式进行毛坯的制造,并确定零件的机械加工工艺路线,完成机械加工工序设计,进行必要的经济分析。最后,对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。1.2 课题背景知识1.2.1 轴套相关知识介绍做成整圆筒形的保护轴的套筒称为轴套。轴套和轴瓦都相当于滑动轴承的外环,轴套是整体的而轴瓦是分片的。轴套主要分为POM聚甲醛轴套, PA尼龙轴套,聚四氟乙稀轴套,铁充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸2氟龙轴套,特氟龙轴套,PTFE轴套。轴套的特性:耐酸、碱、腐蚀、机械强度,具有良好的耐磨性、耐热性、耐油性及耐化学药品性,较高的自润滑性能。轴套的材质有PTFE/铁氟龙/特氟龙/聚四氟乙烯,聚甲醛POM,尼龙PA ,聚丙烯PP。轴套主要用于航天,汽车零件,传感器,制药,卫星,阀门,泵,卫浴,电子,轴承,电器,等工业。1.2.2 机械制造工艺技术相关知识1机械加工工艺基础知识(1)根据零件图和产品装配图,对零件进行工艺分析在对带铜衬轴套进行工艺规程设计时,应掌握该零件在部件或总成中的位置、公用以及部件或总成对该零件提出的技术要求,明确零件的主要工作表面,以便在拟定工艺规程过程中采取措施予以保证掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况,了解该零件的主要工艺特点,形成工艺规程设计的总体构想。分析零件上有哪些表面需要加工,以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求;明确哪些表面是主要加工表面,以便在选择表面加工方法及拟定工艺路线时重点考虑;对全部技术要求应进行归纳整理。(2)计算零件的生产纲领,确定生产类型根据零件图查表可知,带铜衬轴套为轻型零件,根据生产要求将确定该零件为大批量生产。(3)确定毛坯种类和制造方法机械加工中毛坯种类有很多种,如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。根据带铜衬轴套零件图所选择的材料,带铜衬轴套零件加工工程中应达到的技术指标和加工特点,零件生产的经济性,如何选择合适的毛坯种类也是设计重点。其次,如何选择毛坯制造方法也是设计中必不可少的环节,一般地,选择毛坯的制造方法应考虑一下几个方面因素:a、材料的工艺性能;b、毛坯尺寸、形状和精度要求;c 、零件生产纲领;d、采用新型材料、新工艺、新技术的可能性。(4)确定毛坯尺寸和公差如何确定毛坯尺寸,也就是如何确定加工余量,对确保加工质量、提高生产率和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或是过小,所以应当选择合适的方法来确定加工余量,保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时,选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸3(5)拟定工艺路线拟定工艺路线包括:定位基准的选择;各表面加工方法的确定;加工阶段的划分;工序集中程度的确定;工序顺序的安排。这也将是带铜衬轴套机械加工工艺规程设计制定的重点(6)确定各个工序的加工余量,计算工序尺寸及公差(7)选择各个工序的机床设备及刀具、量具等工艺装备(8)确定各个工序的切削用量和时间定额(9)编制工艺文件1.2.3 机床夹具设计基础知识在机械制造的各个加工工艺工程中,必须使工件在工艺系统中处于正确的位置,以保证加工质量,并提高生产效率。把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备,成为夹具。如检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。在机床上对工件进行切削加工时,为了保证加工精度,必须正确地安放工件,使工件相对于刀具和机床占有正确的位置,这一过程称为“定位”。为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变,应该对工件施加一定的夹紧力,这个过程称为“夹紧” 。这两个过程总称为“安装” 。在机床上实现安装人物的工艺装备,就是“机床夹具” 。机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广泛的是通用夹具,如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等。这类夹具的规格尺寸已经标准化,由专业厂进行生产。而用于批量生产,专门为工件某加工工序服务的专用夹具,则必须由各个制造厂自行设计制造。由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本,因此,他是各机械制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作,也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。1机床夹具在机械加工中起着重要的作用,所以应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用:(1)保证工件的加工精度,稳定产品质量夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度。由于采用了能直接定位的夹具,因此,可以准确地确定工件相对于道具和机床切削成形运动中的相互位置关系,不受或者少受各种主观因素的影响,可以稳定可靠地保证加工质量。(2)提高劳动生产率和降低加工成本提高劳动生产率,降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间。采用机床夹具,既可以提高工件加工时的刚度,有利于充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸4采用较大的切削用量,又可以省去划线找正等工作,使安装工作的辅助工时大大减小,因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。(3)改善工人劳动条件采用夹具后,工件的装卸显然比不用夹具方便、省力、安全。使用专用夹具安装工件,定位方便、迅速,夹紧可采用增力、机动等装置,因此可以减轻工人的劳动强度。还可设计保护装置,确保操作者安全。(4)在流水线生产中,便于平衡生产节拍工艺工程中,当某些工件所需要工序时间特别长时,可以采用多工位或高效夹具等,以提高生产效率,使生产节拍能够比较平衡。2机床夹具分类(1)专用夹具 专用夹具是针对某一种工件的一定工序而专门设计的。因为不需要考虑通用性,所以夹具可以设计得结构紧凑、操作方便。还可以按需要采用各种省力机构、动力装置、分度装置等。因此,此类夹具可以保证较高的加工精度和劳动生产率,但是,游湖这类夹具的专用性很强,并且设计和制造周期较长,制造费用也较高。当产品变更时,往往因无法再使用而报废。因此,这类夹具主要在产品固定和工艺稳定的较大批量生产中应用。这类夹具也是本课程研究的主要对象。(2)可调式夹具 可调式夹具的特点是:加工完一种零件后,通过调整或更换夹具中的个别元件,即可加工形状相似、尺寸和加工相近的多种零件。可调式夹具又可以分为通用可调夹具和专用可调夹具。通用可调夹具如滑柱式钻模等,使用范围较大。专门化可调夹具常称为成组夹具,通常配合成组技术,用于装夹和加工一组结构与工艺相似的工件。因为这类夹具是在专门夹具基础上少量更换或调整夹具元件,因此,只能到达有限目标的通用化。即使这样,也极大提高了专用夹具在多品种、中小批量生产中使用的经济性。(3)专门化拼装夹具 专门化拼装夹具是针对其工件的特定工序加工要求,由实现制造好的通用性较强的标准化元件和部件拼装组成。从这个特点来看,这类夹具具有很大的通用性,但同时又是为某一种特定工序而专门拼装的夹具。因此,这类夹具又具有专门夹具的优点。(4)自动化生产用夹具 自动化生产用夹具驻澳是自动线上所使用的夹具。基本上分为两类:一类是固定式夹具,它与一般专用夹具相似;一类是随行夹具,它除了具有一般家具所担负的安装工件任务外,还担负着沿自动线输送工件的任务,即在这工件从一个工位移动到下一个工位。故称为“随行夹具” 。属于自动化生产夹具的还有数控机床夹具。3夹具设计的特点和基本要求(1)夹具设计的特点 1)针对性强,设计人员必须全面掌握工艺和生产现场的情况。专用夹具是为某零件的某工序设计的,设计人员必须全面了解和掌握充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸5产品零件的要求,工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具,铺具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案,确定最合理的定位、夹紧装置。2)保证加工质量和劳动生产率是夹具设计的两项主要任务,而保证加工质量又是第一位的。因此,设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关。对于制造精度要求不高的零件,其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。3)夹紧机构对整个夹具结构起决定性作用。夹紧装置的结构形式和种类很多,选用的灵活性很大,特别是夹紧装置中力源及传动机构的设计对夹具结构的影响最大。因此,在同样能保证工序要求的情况下,每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的家具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样,设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应,不可片面追求高精度而忽视了经济性。4)夹具的制造多属于单件生产,因此,设计时应考虑采用组合加工,修配和调整等措施来保证夹具的制造精度,尽可能地考虑设置修配和调整环节,而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。5)设计周期短,一般不进行强度刚度计算。夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作,其设计周期要求短,因此设计时多采用参照法或是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度,通常不进行详细计算,有时采用简便公式或用图表做为设计参考。倒是应注意,在设计一些具有较高精度的夹具时,应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。(2)设计的基本要求夹具设计的原则是经济和使用,它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字,其中好用主要的,但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为:1)夹具的构造应与其用途和生产规模相适应,正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。2)保证工件精度。3)保证使用方便,要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输,保证安全第一。4)注意结构工艺性,对加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑,以降低制造成本。充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸6第 2 章 零件工艺分析及毛坯,基准的选择2.1 零件图带铜衬轴套的零件图如图2-1所示 ?10H?80.25?M6 145图 2-1 带铜衬轴套2.2 零件的作用题目给定的零件是一个简单的,小型的可更换,起保护作用的零件。轴套,一般起保护作用,在运动部件中,因为长期的磨擦而造成零件的磨损,当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件,因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套,这样可以减少轴和座的磨损,当轴套磨损到一定程度进行更换,这样可以节约因更换轴或座的成本。带铜衬轴套是轴套中的一种,因为锡青铜铜的硬度低耐磨性好,所以用锡青铜在轴套里面用离心浇注法浇注一层。2.3 零件的工艺分析该零件是轴类零件,形状不太复杂,尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下:195的外圆和50的内圆,都有很高的尺寸精度要求,主要是为了和其装配件很好的装配。2在95的外圆切了一个槽,槽的两面有一定的粗糙度要求。 充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸73在95的端面上打了2个M8的螺纹孔,要注意他们的相互位置。2.4 零件生产类型零件的生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地等)生产专业化程度的分类,它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型,不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。已知此带铜衬轴套零件属于大批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。2.5 确定毛坯类型及其制造方法毛坯是根据零件(或产品)所要求的形状、工艺尺寸等而制成的供进一步加工用的生产对象。毛坯的种类、形状、尺寸及精度对机械加工工艺过程、产品质量、材料消耗和生产成本由有着直接的影响。因此,在设计工艺规程时必须正确地选择毛坯的种类和确定毛坯的形状。该零件的材料为45钢,考虑到在工作过程中会受到一定的载荷,因此选择锻件,以使金属纤维不被切断,保证零件工作可靠。2.6 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高,否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,不会造成零件大批报废,使生产无法正常运行,因此,在设计中对其基面的选择一定要在确保达到零件的需要和达到零件的精度前提下,方可确定,因此对基准选择予以下分析:1所谓基准就是用来确生产对象上几何要素间的几何关系。所依据的那些点、线、面,它往往是计算、测量、或标注尺寸的起点。2定位基准,在加工时用以确定零件在机床夹具具有正确的位置,可分为粗基准,精基准和辅助基准。精基准是指已经过机械加工的定位基准,而没有经过机械加工的定位基准为粗基准。2.7 粗基准的选择粗基准的选择要注意一下原则:1如果必须保证工件加工表面与不加工表面之间的位置以不加工表面作为粗基准,如果在工件上有很多的不需要加工的表面则应以其中与加充值购买-下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸8工面的位置精度要求较高的表面,作为粗基准。2如果必须保证某重要表面的加工余量均匀,应选择该表面为粗基准。3如需要保证各加工表面都有足够加工余量,应选加工余量最小的表面做粗基准。4选做粗基准的表面应平整,没有浇口、置口、飞边等,缺陷以便定位可靠,夹紧方便。5粗基准一般只能使用一次,特别是主要定位基准,毛坯面的粗糙度精低,重复使用会产生很大的位置误差。按粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求;因此以毛坯外圆柱面的左端为第一基准,以毛坯的外圆柱面的右端为第二基准。根据以上原则,外圆定位基准,而后打中心孔。对于精基准而言,主要应该考虑基准重合问题和基准统一问题。2.8 精基准的选择选择精基准时主要考虑基准重合、基准不变的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。可选择零件的下表面为精基准。1用设计基准作精基准,实现“基准重合” ,以免产生基准不重合误差。2当工件以某一组基准定位可以较方便的加工很好的表面时,应尽可能采用精基准定位,实现“基准统一” ,以免产生基准转换误差。3当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,即遵循“自为基准”的原则。4加工的原则。5有多种方案可供选择时应选择定位准确;稳定,夹紧可靠,是使用夹具简单的表面作为精基准。根据精基准的选择原则,考虑以上原则和零件的尺寸和加工要求现主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。 产品型号 零(部)件图号 共 1 页机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 带铜衬轴套 零(部)件名称 第 1 页车 间 工序号 工序名称 材料牌号金工 1 下料 45 钢毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数锻件 100 1001 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数1夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液工序工时准终 单件时间定额序号 工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数 机动 辅助编制(日期) 审核(日期) 会签(日期)产品型号 零(部)件图号 共 1 页机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 带铜衬轴套 零(部)件名称 第 1 页车 间 工序号 工序名称 材料牌号金工 3 粗车 45 钢毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数锻件 100 1001 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数车床 CA6140 1夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液工序工时准终 单件时间定额序号 工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数 机动 辅助1 粗车左端面 专用夹具;游标卡尺 560 179.2 0.5 1.5 1 0.0892 车外圆 专用夹具;游标卡尺 560 179.2 0.5 1 1 0.045编制(日期) 审核(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 张博闻产品型号 零(部)件图号 共 1 页机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 带铜衬轴套 零(部)件名称 第 1 页车 间 工序号 工序名称 材料牌号金工 4 粗车 45 钢毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数锻件 100 1001 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数车床 CA6140 1夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液工序工时准终 单件时间定额序号 工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数 机动 辅助1 粗车右端面 专用夹具;游标卡尺 560 179.2 0.5 1.5 1 0.3572 粗车外圆 专用夹具;游标卡尺 560 179.2 0.5 1 1 0.1793 车内孔 专用夹具;游标卡尺 200 39.9 0.52 1 0.952编制(日期) 审核(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 张博闻产品型号 零(部)件图号 共 1 页机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 带铜衬轴套 零(部)件名称 第 1 页车 间 工序号 工序名称 材料牌号金工 5 半精车 45 钢毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数锻件 100 1001 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数车床 CA6140 1夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液工序工时准终 单件时间定额序号 工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数 机动 辅助1 离心浇铸 专用夹具;游标卡尺编制(日期) 审核(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 张博闻产品型号 零(部)件图号 共 1 页机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 带铜衬轴套 零(部)件名称 第 1 页车 间 工序号 工序名称 材料牌号金工 6 半精车 45 钢毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数锻件 100 1001 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数车床 CA6140 1夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液工序工时准终 单件时间定额序号 工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数 机动 辅助1 车左端面 专用夹具;游标卡尺 710 216.2 0.5 1 1 0.3572 车外圆 专用夹具;游标卡尺 710 216.2 0.5 1 1 0.1793 车内孔 专用夹具;游标卡尺 200 39.9 0.52 1 0.952编制(日期) 审核(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 张博闻产品型号 零(部)件图号 共 1 页机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 带铜衬轴套 零(部)件名称 第 1 页车 间 工序号 工序名称 材料牌号金工 7 车削 45 钢毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数锻件 100 1001 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数车床 CA6140 1夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液工序工时准终 单件时间定额序号 工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数 机动 辅助1 车右端面 专用夹具;游标卡尺 710 211.8 0.5 1.0 1 0.2762 车外圆 专用夹具;游标卡尺 710 211.8 0.5 1.0 1 0.138编制(日期) 审核(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 张博闻产品型号 零(部)件图号 共 1 页机 械 加 工 工 序 卡 产品名称 带铜衬轴套 零(部)件名称 第 1 页车 间 工序号 工序名称 材料牌号金工 8 车削 45 钢毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数锻件 100 1001 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数车床 CA6140 1夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液工序工时准终 单件时间定额序号 工 步 内 容 工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数 机动 辅助1 车 75mm 深 10mm 的沉孔 专用夹具;游标卡尺 710 211.8 0.5 6.25 2 0.273编制(日期) 审核(日期) 会签(日期)产品型号 零(部)件图号 第 1 页机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品名称 带铜衬轴套 零(部)件名称 共 1 页材料牌号 45 钢 毛坯种类 模锻 毛坯外形尺寸 100X100 每毛坯件数 1 每台件数 备注工时工序号工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工艺装备 准终 单件01 下料 下料(100X100)02 热处理 正火 热处理03 粗车 粗车左端面及外圆 金工 CA6140 专用夹具;游标卡尺04 粗车 调头,粗车右端面,外圆及内孔 金工 CA6140 专用夹具;游标卡尺05 浇注 离心浇注铜衬套(铜层厚度 4mm) 金工 CA6140 专用夹具;游标卡尺06 半精车 车左端面,车外圆,车内孔 金工 CA6140 专用夹具;游标卡尺07 半精车 车右端面,车外圆 金工 CA6140 专用夹具;游标卡尺08 车 车 75 深 10mm 的沉孔至尺寸 金工 CA6140 专用夹具;游标卡尺09 车 车 52 深 10mm 的沉孔至尺寸,车油槽 金工 CA6140 专用夹具;游标卡尺10 铣 铣 200+0.5 深 2.5mm 沉槽 金工 X51 专用夹具;游标卡尺11 钻 钻 3-10H11 的孔及铰孔 金工 Z35 专用夹具;游标卡尺12 钻 钻 2-M8 深 15mm 的螺纹底孔,及攻丝 金工 Z35 专用夹具;游标卡尺13 钻 钻 2-M8 深 20mm 的螺纹底孔,及攻丝 金工 Z35 专用夹具;游标卡尺14 钻 钻 2mm 的底孔,扩、铰 8H7 的孔,锪 120沉孔 金工 Z35 专用夹具;游标卡尺15 检验 终检 装配编制 (日期) 审核 (日期) 会签 (日期)处 数 更改文 签 日 标 处 更改文件 签 日 2017-12-21件号 字 期 记 数 号 字 期I带铜衬轴套的机械加工工艺及夹具设计摘 要机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业,近十几年取得了突飞猛进的发展,在新经济时代,行业呈现了新的发展趋势,由此对其它的质量,性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化,工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件,工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。 本文首先介绍了轴套作用和工艺分析,其次确定毛坯尺寸,然后进行了工艺规程设计,最后进行夹具设计。此次设计是对轴套的加工工艺和夹具设计,其零件为锻件,具有体积小,零件结构简单的特点,由于面比孔易加工,在制定工艺规程时,就先加工面,再以面为基准来加工其它,其中各工序夹具都采用专用夹具,其机构设计简单,方便且能满足要求。关键词 工艺分析;工艺规程设计;夹具设计;带铜衬轴套II目录摘 要 .I第 1 章 绪论 .11.1 本设计的内容及意义 .11.2 课题背景知识 .11.2.1 轴套相关知识介绍 .11.2.2 机械制造工艺技术相关知识 .21.2.3 机床夹具设计基础知识 .3第 2 章 零件工艺分析及毛坯,基准的选择 .62.1 零件图 .62.2 零件的作用 .62.3 零件的工艺分析 .62.4 零件生产类型 .72.5 确定毛坯类型及其制造方法 .72.6 基面的选择 .72.7 粗基准的选择 .72.8 精基准的选择 .8第 3 章 拟定机械加工工艺路线 .93.1 拟定工艺路线的依据 .93.2 两种工艺路线方案 .93.2.1 方案一、工艺路线 .93.2.2 方案二、工艺路线 .103.3 工艺方案分析比较 .103.4 毛坯尺寸,切削用量以及基本时间定额的确定 .11第 4 章 专用夹具设计 .164.1 问题的指出 .164.2 夹具设计 .164.2.1 定位分析 .164.2.2 定位基准的选择 .164.2.3 钻削力的计算 .164.2.4 夹紧力的计算 .174.2.5 总装图 .17设计总结 .19参考文献 .20致 谢 .211第 1 章 绪论1.1 本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。其目的在于:1巩固我们在大学里所学的知识,也是对以前所学知识的综合性的检验;2加强我们查阅资料的能力,熟悉有关资料;3树立正确的设计思想,掌握设计方法,培养我们的实际工作能力;4通过对带铜衬轴套的机械制造工艺设计,使我们在机械制造工艺规程设计,工艺方案论证,机械加工余量计算,工艺尺寸的确定,编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个简单复杂程度零件的工艺规程的能力。5能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效,省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。6通过零件图,装配图绘制,使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。本次设计的主要内容为:首先运用AutoCAD软件绘制带铜衬轴套的二维零件图,然后根据图纸的技术要求等确定生产类型,本次设计是大批量生产。其次进行工艺分析,确定毛坯类型和制造方法,带铜衬轴套的材料为45钢,拟采用以锻造的形式进行毛坯的制造,并确定零件的机械加工工艺路线,完成机械加工工序设计,进行必要的经济分析。最后,对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。1.2 课题背景知识1.2.1 轴套相关知识介绍做成整圆筒形的保护轴的套筒称为轴套。轴套和轴瓦都相当于滑动轴承的外环,轴套是整体的而轴瓦是分片的。轴套主要分为POM聚甲醛轴套, PA尼龙轴套,聚四氟乙稀轴套,铁2氟龙轴套,特氟龙轴套,PTFE轴套。轴套的特性:耐酸、碱、腐蚀、机械强度,具有良好的耐磨性、耐热性、耐油性及耐化学药品性,较高的自润滑性能。轴套的材质有PTFE/铁氟龙/特氟龙/聚四氟乙烯,聚甲醛POM,尼龙PA ,聚丙烯PP。轴套主要用于航天,汽车零件,传感器,制药,卫星,阀门,泵,卫浴,电子,轴承,电器,等工业。1.2.2 机械制造工艺技术相关知识1机械加工工艺基础知识(1)根据零件图和产品装配图,对零件进行工艺分析在对带铜衬轴套进行工艺规程设计时,应掌握该零件在部件或总成中的位置、公用以及部件或总成对该零件提出的技术要求,明确零件的主要工作表面,以便在拟定工艺规程过程中采取措施予以保证掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况,了解该零件的主要工艺特点,形成工艺规程设计的总体构想。分析零件上有哪些表面需要加工,以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求;明确哪些表面是主要加工表面,以便在选择表面加工方法及拟定工艺路线时重点考虑;对全部技术要求应进行归纳整理。(2)计算零件的生产纲领,确定生产类型根据零件图查表可知,带铜衬轴套为轻型零件,根据生产要求将确定该零件为大批量生产。(3)确定毛坯种类和制造方法机械加工中毛坯种类有很多种,如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。根据带铜衬轴套零件图所选择的材料,带铜衬轴套零件加工工程中应达到的技术指标和加工特点,零件生产的经济性,如何选择合适的毛坯种类也是设计重点。其次,如何选择毛坯制造方法也是设计中必不可少的环节,一般地,选择毛坯的制造方法应考虑一下几个方面因素:a、材料的工艺性能;b、毛坯尺寸、形状和精度要求;c 、零件生产纲领;d、采用新型材料、新工艺、新技术的可能性。(4)确定毛坯尺寸和公差如何确定毛坯尺寸,也就是如何确定加工余量,对确保加工质量、提高生产率和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或是过小,所以应当选择合适的方法来确定加工余量,保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时,选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。3(5)拟定工艺路线拟定工艺路线包括:定位基准的选择;各表面加工方法的确定;加工阶段的划分;工序集中程度的确定;工序顺序的安排。这也将是带铜衬轴套机械加工工艺规程设计制定的重点(6)确定各个工序的加工余量,计算工序尺寸及公差(7)选择各个工序的机床设备及刀具、量具等工艺装备(8)确定各个工序的切削用量和时间定额(9)编制工艺文件1.2.3 机床夹具设计基础知识在机械制造的各个加工工艺工程中,必须使工件在工艺系统中处于正确的位置,以保证加工质量,并提高生产效率。把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备,成为夹具。如检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。在机床上对工件进行切削加工时,为了保证加工精度,必须正确地安放工件,使工件相对于刀具和机床占有正确的位置,这一过程称为“定位”。为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变,应该对工件施加一定的夹紧力,这个过程称为“夹紧” 。这两个过程总称为“安装” 。在机床上实现安装人物的工艺装备,就是“机床夹具” 。机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广泛的是通用夹具,如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等。这类夹具的规格尺寸已经标准化,由专业厂进行生产。而用于批量生产,专门为工件某加工工序服务的专用夹具,则必须由各个制造厂自行设计制造。由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本,因此,他是各机械制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作,也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。1机床夹具在机械加工中起着重要的作用,所以应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用:(1)保证工件的加工精度,稳定产品质量夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度。由于采用了能直接定位的夹具,因此,可以准确地确定工件相对于道具和机床切削成形运动中的相互位置关系,不受或者少受各种主观因素的影响,可以稳定可靠地保证加工质量。(2)提高劳动生产率和降低加工成本提高劳动生产率,降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间。采用机床夹具,既可以提高工件加工时的刚度,有利于4采用较大的切削用量,又可以省去划线找正等工作,使安装工作的辅助工时大大减小,因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。(3)改善工人劳动条件采用夹具后,工件的装卸显然比不用夹具方便、省力、安全。使用专用夹具安装工件,定位方便、迅速,夹紧可采用增力、机动等装置,因此可以减轻工人的劳动强度。还可设计保护装置,确保操作者安全。(4)在流水线生产中,便于平衡生产节拍工艺工程中,当某些工件所需要工序时间特别长时,可以采用多工位或高效夹具等,以提高生产效率,使生产节拍能够比较平衡。2机床夹具分类(1)专用夹具 专用夹具是针对某一种工件的一定工序而专门设计的。因为不需要考虑通用性,所以夹具可以设计得结构紧凑、操作方便。还可以按需要采用各种省力机构、动力装置、分度装置等。因此,此类夹具可以保证较高的加工精度和劳动生产率,但是,游湖这类夹具的专用性很强,并且设计和制造周期较长,制造费用也较高。当产品变更时,往往因无法再使用而报废。因此,这类夹具主要在产品固定和工艺稳定的较大批量生产中应用。这类夹具也是本课程研究的主要对象。(2)可调式夹具 可调式夹具的特点是:加工完一种零件后,通过调整或更换夹具中的个别元件,即可加工形状相似、尺寸和加工相近的多种零件。可调式夹具又可以分为通用可调夹具和专用可调夹具。通用可调夹具如滑柱式钻模等,使用范围较大。专门化可调夹具常称为成组夹具,通常配合成组技术,用于装夹和加工一组结构与工艺相似的工件。因为这类夹具是在专门夹具基础上少量更换或调整夹具元件,因此,只能到达有限目标的通用化。即使这样,也极大提高了专用夹具在多品种、中小批量生产中使用的经济性。(3)专门化拼装夹具 专门化拼装夹具是针对其工件的特定工序加工要求,由实现制造好的通用性较强的标准化元件和部件拼装组成。从这个特点来看,这类夹具具有很大的通用性,但同时又是为某一种特定工序而专门拼装的夹具。因此,这类夹具又具有专门夹具的优点。(4)自动化生产用夹具 自动化生产用夹具驻澳是自动线上所使用的夹具。基本上分为两类:一类是固定式夹具,它与一般专用夹具相似;一类是随行夹具,它除了具有一般家具所担负的安装工件任务外,还担负着沿自动线输送工件的任务,即在这工件从一个工位移动到下一个工位。故称为“随行夹具” 。属于自动化生产夹具的还有数控机床夹具。3夹具设计的特点和基本要求(1)夹具设计的特点 1)针对性强,设计人员必须全面掌握工艺和生产现场的情况。专用夹具是为某零件的某工序设计的,设计人员必须全面了解和掌握5产品零件的要求,工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具,铺具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案,确定最合理的定位、夹紧装置。2)保证加工质量和劳动生产率是夹具设计的两项主要任务,而保证加工质量又是第一位的。因此,设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关。对于制造精度要求不高的零件,其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。3)夹紧机构对整个夹具结构起决定性作用。夹紧装置的结构形式和种类很多,选用的灵活性很大,特别是夹紧装置中力源及传动机构的设计对夹具结构的影响最大。因此,在同样能保证工序要求的情况下,每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的家具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样,设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应,不可片面追求高精度而忽视了经济性。4)夹具的制造多属于单件生产,因此,设计时应考虑采用组合加工,修配和调整等措施来保证夹具的制造精度,尽可能地考虑设置修配和调整环节,而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。5)设计周期短,一般不进行强度刚度计算。夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作,其设计周期要求短,因此设计时多采用参照法或是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度,通常不进行详细计算,有时采用简便公式或用图表做为设计参考。倒是应注意,在设计一些具有较高精度的夹具时,应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。(2)设计的基本要求夹具设计的原则是经济和使用,它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字,其中好用主要的,但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为:1)夹具的构造应与其用途和生产规模相适应,正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。2)保证工件精度。3)保证使用方便,要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输,保证安全第一。4)注意结构工艺性,对加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑,以降低制造成本。6第 2 章 零件工艺分析及毛坯,基准的选择2.1 零件图带铜衬轴套的零件图如图2-1所示 ?10H?80.25?M6 145图 2-1 带铜衬轴套2.2 零件的作用题目给定的零件是一个简单的,小型的可更换,起保护作
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