拉链零部件零件机械制造工艺规程及工艺装备设计.doc

表8-3广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书题目名称拉链零部件零件机械制造工艺规程及工艺装备设计学生学部（系）机电与信息工程学部专业班级材料设计成型及数控加工一、课程设计（论文）的内容拉链零部件零件机械制造工艺规程及工艺装备设计（大批量生产）二、课程设计（论文）的要求与数据1、绘制产品零件图（须严格按国标要求）。2、确定毛坯的种类及制造方法，绘制毛坯图。3、针对零件的特点，制订工艺规程文件（机械加工的工艺过程卡及工序卡片）。4、设计机床夹具（保证零件加工精度要求）。5、编写课程设计说明书（5000字，规范说明书书写格式）。三、课程设计（论文）应完成的工作1、零件图1张2、毛坯图1张3、机械加工工艺过程卡片1份4、机械加工工序卡片1套5、夹具设计装配图1张6、课程设计说明书1份四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1下达机械制造技术基础课程设计任务11052013.11.42熟悉零件图，准备各种资料11052013.11.83绘制零件图，制定工艺规程11052013.11.154工艺装备设计11052013.11.225撰写设计说明书11052013.11.296上交所有资料11052013.12.3五、应收集的资料及主要参考文献1马休金主编.压铸工艺与模具设计2张学仁，邢忠文主编.金属工艺学 3张兰主编.数控加工技术 4王红军主编.机械制造技术基础 5张忠将 李敏主编.Solidwork2010机械设计从入门到精通6崔洪斌 肖新华主编.AutoCAD2008发出任务书日期：2013年 11 月 1 日 指导教师签名：计划完成日期： 2013年 12 月 13 日 教学单位责任人签章：广东工业大学华立学院 课 程 设 计（论文）课程名称 机械制造技术基础课程设计 题目名称 拉链零部件零件机械制造工艺规程及工艺装备设计学生学部（系）机电与信息工程学部2013 年 12 月 8日第1章 绪 论机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。1.1机械加工工艺规程制订1.1.1生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。1.2机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。1.3制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等第2章 零件的分析2.1零件的作用据资料所示，可知该零件是水泵的一个零件，16mm孔用来安装水泵旋塞杆上，8mm内孔固定手柄，12mm孔通过销与手柄接杆，用于连接手柄和旋塞杆，实现水泵打水的关键。 2.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为Q235-A，该材料为普通碳素结构钢，材质的屈服强度：235Mpa，由于A级，不作冲击，化学成分：C0.140.22% Mn0.300.65 Si0.30 S0.050 P0.045。由零件图可知，16、12的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：1.16mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：16mm的两个端面及孔，12mm的两个端面及孔。2.以8mm孔为加工表面这一组加工表面包括，内孔8mm和M8-6H的内螺纹。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：1.16mm孔与12mm孔中心线垂直度公差为0.10；由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 第3章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为普通碳素结构钢，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.01624kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于8mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理，还要后处理12mm的孔，需要在车床加工。表3.1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明20的端面20H1.0顶面降一级，单侧加工10的孔10H1.0底面，孔降一级，单侧加工20的端面20H1.0孔降一级，双侧加工圆直径20G1.0旋转加工（取下行值）表3.2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT园直径20mm204.0203.220的外圆端面164202.210的孔104102.810的外圆端面104.0102.6模具的三维图：模具的三视图：第4章 选择加工方法，制定工艺路线4.1机械加工工艺设计4.1.1基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。4.1.2粗基面的选择对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，B6065刨床推动架以正六边形作为粗基准。4.1.3精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择16的孔作为精基准。工序卡加工过程：5.1.1切削用量 本工序为铣正六边形端面。已知工件材料为Q235-A，选择高速钢圆柱铣刀直径d=10mm。根据资料选择铣刀的基本形状,铣边长为10mm的正六边形已知铣削宽度a=10mm，铣削深度a=4mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f=0.160.24mm/z、现取f=0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径d=10mm，耐用度T=180min。3.确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径d=10mm，齿数z=10，铣削宽度a=20mm，铣削深度a=4mm，耐用度T=180min时查取Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，nc=600r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc =Vc=37.68m/min 实际进给量： f=f=0.16mm/z4.校验机床功率 根据资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:当f=0.16mm/z, a=10mm, a=4mm, Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数k=1，则P= 3.5kw，P=0.8 kw。 根据XA6132型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此机床功率能满足要求。5.1.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=4.6min5.2.1切屑用量：本工序为车端面、钻孔8、车孔16、车孔12，加工条件为：工件材料为Q235-A,选用CA6140车床。刀具选择：选择高速钢麻花钻，do=8mm，钻头采用双头刃磨法，后角o120，45度车刀。 1.钻孔切削用量查切削手册 所以，按钻头强度选择 按机床强度选择，最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 2.钻头磨钝标准及寿命：后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.50.8mm，寿命。 切削速度，查切削手册： 修正系数 故3.校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。5.2.2 计算工时：5.2.3 切削用量 本工序为钻8mm孔，刀具选用高速钢复合钻头，直径d=8mm，使用切削液1.确定进给量f 由于孔径和深度都很大，宜采用自动进给，fz=0.20mm/r。2.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，耐用度T=50min。3.确定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性为5类，根据表5-127，进给量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得V=17m/min，n=1082r/min。根据Z535立式钻床说明书选择主轴实际转速.5.2.4 基本时间钻8mm深14mm的通孔，基本时间为25s第6章 夹具设计经过与老师协商，决定设计第道工序的工装夹具，在给定的零件中，对本序价格的主要要求考虑尺寸20，由于公差要求较低，因此本步的重点应在加紧的方便与快速性上。6.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择孔正六边形为基准定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。6.2切削力和卡紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力，实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力 ：扭矩 卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1S2S3S4F=16.77N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。6.3定位误差分析本工序采用孔正六边形为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度，最主要能够加工车外圆。6.4夹具设计及操作的简要说明夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构本次设计中还按要求画出了夹具体的零件图，具体结构可参见附图。 结论根据推动架工艺规程及夹具设计要求，在本设计中制定的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。同时依据夹具设计原理和相关资料可以了解到该设计中的夹具设计也是合理可行的，该夹具确保了工件的加工质量，不仅工艺性好结构简单而且使用性好、操作省力高效，同时定位及夹紧快速准确，提高了生产率，降低了制造成本。 致 谢首先感谢母校，是她给我一个难得的学习机会，让我在即将毕业之际学到了很多知识，经过这几个月的紧张的毕业设计，使我在理论和动手能力上都有了进一步的提高。我的毕业设计主要在屈老师指导下,让我对所学的知识进行系统性的复习,并根据写作要求查阅有关资料。在设计过程中受到屈老师无微不至的关心与耐心指导，使我的毕业设计得以顺利的进展。在屈老师帮助下我解决了很多以前解决不了的问题,在此我向您表示衷心的感谢！同时也要感谢各位老师和同学，是你们让我的学习和生活充满乐趣，感谢你们！谢谢!作为一名即将完成学业，离开学校生活的我，我要感谢母校，是她给我创造了一个学习的机会，创造了美好的学习生活环境，让我在这里学到了很多知识；感谢各位老师，是他（她）们传授给我的知识；感谢各位同学和朋友，是他们让我的学习和生活充满乐趣，感谢你们！经过这次设计，提高了我很多的能力，比如实验水平、分析问题的能力、合