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文档简介

蚌埠学院课程设计YGBC型凿岩机头系别机械与电子工程系专业机械设计制造及其自动化作者指导老师陈文平完成日期2011年10月21日蚌埠学院教务处制2课程设计任务书一设计题目YGBC型凿岩机头工艺规程设计设计要求1抄画机头零件图2设计及绘制零件毛坯图(并确定毛坯的种类、毛坯尺寸和公差、制造方法)3确定生产纲领,生产类型4制定机头零件工艺路线5确定各工序加工余量、计算工序尺寸、切削用量6选择各工序的机床设备及刀具等工艺装备7编制工艺过程卡片1份8编制机械加工工序卡片1份9编写设计说明了1份3目录课程设计任务书2P一凿岩机头的工艺分析11凿岩机头的用途6P12审查凿岩机头的工艺性6P二机械加工工艺设计1确定生产纲领、生产类型7P2确定毛坯7P21确定毛坯的种类7P22确定毛坯的尺寸和公差7P23确定毛坯的制造方法8P24绘制凿岩机头的铸件毛坯简图8P三工艺规程设计31选择定位基准9P32表面加工方法的选择9P33加工阶段的划分9P34工序顺序的安排10P435确定工艺路线0910P四确定机械加工余量、工序尺寸和切削用量41确定加工余量和工序尺寸1012P42确定切削用量1215P五参考文献16P六总结1617P5YGBC型凿岩机头的零件图如下6一凿岩机头的工艺分析1凿岩机头的用途该凿岩机头是个连接件,它用于连接机身和钻头,可以连接型号大小不一的钻头。2审查凿岩机头的工艺性分析零件图可知,凿岩机头的两端面、72MM孔、底面和58MM内侧面均需要加工,加工精度高于其它表面,槽的外侧面与58MM的孔均为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度;另外其余表面加工精度均较低,不需要高精度机床的加工,通过车床、镗床、钻床的粗加工可以达到加工的要求;而主要工作表面虽然加工精度相对较高,但也可以在正常的生产条件下,采用铰经济的方法保质保量的加工出来。由此可见,该零件的工艺性较好。二机械加工工艺设计1确定生产纲领依设计题目可知;Q10000,M1;结合生产实际,备用率A和废品率B分别取3和05。年生产纲领N10000X1X13X(105)103515支/年确定生产类型已知此C型机头的年生产纲领是103515支/年,零件的质量是12KG/个,查机械制造技术基础课程设计指导教程第3页表14,此机头的生产类型为大批量生产,所以初步确定工艺安排为加工划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。72确定毛坯21确定毛坯的种类零件的结构较为复杂且轴向尺寸较大,生产类型为大批量生产,所以该零件的材料选用铸件,且为机器造型。查机械制造技术基础课程设计指导教程第23页表21,确定该毛坯铸件的公差等级CT10。22确定毛坯的尺寸和公差。由表25查得机械加工的余量等级为G级,并查表24确定各加工平面的机械加工余量,如下表所示简图加工面的代号基本尺寸加工余量的等级加工余量A231MMG3MMB231MMG1MMC58MMG1MMD72MMG22MME915MMG2MMF103MM,92MMG22MM,2MMG45MMG2MM823确定毛坯的制造方法一般地,选择毛坯的制造方法应考虑一下几个因素1材料的工艺性能;2毛坯的尺寸、形状和精度要求;3零件的生产纲领;4采用新材料、新工艺、新技术的可能性;综合考虑这几点因素,该工件采用铸造工艺,且为使用机器铸造。24绘制凿岩机头的铸件毛坯简图(见毛坯图)三工艺规程的设计931选择定位基准。定位基准分为粗基准和精基准,通常先确定精基准,然后确定粗精准。精基准的选择。根据该机头零件的技术要求和装配要求,选择该零件的左端面和轴孔的轴线作为精基准,零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行精加工,即遵循了“基准统一”原则。轴孔的轴线是设计基准,选用其作精基准定位加工机头两端面、槽和螺纹孔M6,实现了设计基准和工艺基准的重合,保证了被加工表面的精度要求。选用左端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”的原则,因为机头在轴向方向上的尺寸多以该端面作为设计基准。所以选择左端面和轴线作为精基准。粗基准的选择。作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其他的表面缺欠。该机头选择右端面作为粗基准,以此面定位来加工左端面,并为后续的工序准备好精基准。32表面加工方法的确定根据该机头零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度要求,确定各表面的加工方案如下表所示。(所查表来自机械制造技术基础课程设计指导教程)加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案备注机头右端面IT1163粗车表18机头左端面IT916粗车半精车精车表18外圆表面、槽端面IT10、IT963、32粗车半精车表16槽的内表面IT1163粗车表18内圆表面IT1063粗车半精车表16内圆环端面IT816粗车半精车磨削表18螺纹孔IT932钻铰表17孔17IT1163钻扩表1733加工阶段的划分该机头的加工质量要求较高,可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。在粗加工的阶段,首先精基准准备好(机头的左端面和轴孔的轴线),是后续的工序都可以采用精基准定位加工,保证其他的加工表面的精度要求;然后粗车机头的右端面、左端面、外圆表面、槽的内表面、内圆环端面;半精加加工阶段,半精车机头的左端面、外圆表面、内圆表面、内圆环端面加上孔17的钻、扩及螺纹孔的钻、铰;精加工阶段,精10车左端面、磨削内圆环面。34工序顺序的安排1机械加工工序(1)遵循“先基准后其他”的原则。(2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。(3)遵循“先主后次”原则。(4)遵循“先面后孔”原则。2热处理工序表面渗碳0812,提高工件心部韧性很好,表面硬度又很好,是外硬内韧的好工件;淬火处理,提高工件的表面硬度和耐磨性。3辅助工序粗加工机头两端面和热处理后,安排校直工序在半精加工后,安排去毛刺和中间检验工序精加工后,安排去毛刺、清洗和终检工序。35确定工艺路线工序号工序名称机床设备刀具量具1粗车左右端面CA6140车刀游标卡尺2半精车左端面CA6140车刀游标卡尺3精车左端面CA6140车刀游标卡尺4粗车外圆表面964MM及槽端面CA6140车刀游标卡尺5半精车外圆表面934MM及槽端面CA6140车刀游标卡尺6粗车外圆表面(92MM)CA6140车刀游标卡尺7半精车外圆面(892MM)CA6140车刀游标卡尺8粗车槽CA6140车槽刀游标卡尺9粗车内圆表面(676MM、561H1028)及圆环面CA6140车刀游标卡尺10半精车内圆表面706MM、57H920及圆环CA6140车刀游标卡尺11面11磨削内圆环面平面磨床砂轮深度游标卡尺12粗车17的底面CA6140车刀游标卡尺13钻、扩17的孔摇臂钻床16MM麻花钻,扩孔钻游标卡尺,塞规14加工M6的螺纹孔摇臂钻床16MM麻花钻,铰刀,丝锥游标卡尺,塞规四确定机械加工余量、工序尺寸和切削用量41确定加工余量和工序尺寸工序123加工机头两端面到设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。第1、2、3道工序的加工过程(1)以右端面定位,粗车左端面,保证工序尺寸P1;(2)以左端面定位,粗车右端面,保证工序尺寸P23以右端面定位,半精车右端面,保证工序尺寸P3(4以右端面定位,精车右端面,保证工序尺寸P4工序1、2、3的工艺尺寸链1)DP3227MM2)P2P3Z3Z322711229MM,Z3为精加工余量,Z3为半精加工的余量3)P1P2Z22291230MM,Z2为粗车右端面的余量工序45加工外圆(964MM和)及槽端面43H1028MM至设计尺寸的加工余量、公差和工序尺寸第4道工序粗车外圆的加工余量Z115MM,工序尺寸P1934MM;粗车槽端面的加工余量为Z115MM,工序尺寸为P1445MM其公差等级为IT13,公差值为039MM。故P1445H13039MM第5工序半精车外圆的加工余量Z207MM,工序尺寸P292MM半精车槽端面的加工余量为Z205MM,工序尺寸为P245MM,公差值为039MM。故P245H1103912MM。工序67加工外圆表面(92MM)设计尺寸的加工余量、公差和工序尺寸。工序6粗车外圆表面(92MM)的加工余量为Z114MM,工序尺寸为P1892MM。工序7半精车外圆面(892MM),半精车外圆的加工余量为Z206MM,工序尺寸为88MM第8道工序由于是粗车槽所以直接加工即可。第910道工序加工内圆表面(676H1032MM、561H1328MM)及圆环面至设计尺寸的加工余量、公差和工序尺寸。粗车内圆表面676MMH1032的加工余量为Z115MM,查表120其公差等级为IT13,其公差值为046MM,故P1706H13046MM粗车内圆表面56H1328MM的加工余量Z105MM,查表120其公差等级为IT13,其公差值046,故P157H13046MM圆环面的加工余量为Z1”15MM,查表120其公差等级为IT13,其公差值046MM,故P1”91H13046MM。第8道工序半精车内圆表面706H13046MM、57H920MM及圆环面,半精车内圆表面(706H13046MM)的加工余量为Z207MM,其公差等级为IT10,其公差值为0012MM,故P272H100012MM;半精车内圆表面(57H13046MM)的加工余量为Z205MM,查表120其公差等级IT10,公差值012MM,故P258H10012MM半精车圆环端面的加工余量为Z201MM,其公差等级为IT11,其公差值为022MM,故P2911H11022MM工序11磨削圆环端面此道工序的加工余量为Z104MM,工序尺寸为P1915H11022MM工序12加工17孔的底面至设计尺寸的加工余量、公差和工序尺寸。此道工序的加工余量为Z12MM,工序尺寸为P182MM工序13加工17孔到设计尺寸的加工余量、公差和工序尺寸。查表228,使用16MM的直柄麻花钻加工17孔的工序尺寸为P116MM,单边的余量Z105MM,扩孔的余量就为05MM,其工序尺寸为P217MM工序14钻铰攻丝加工螺纹孔至设计尺寸的加工余量、公差和工序尺寸。查表239,M6的螺纹孔选择的直柄麻花钻的直径为5MM,螺纹的小径为6X08551MM,所以铰削加工的单边余量为005MM;查表338,选择M6的丝锥来加工螺纹。42确定切削用量1工序1粗车机头左右端面该工序分为两个工步。工步1是以右端面定位,粗车左端面;工步2是以左端面定位,粗13车右端面;两工步在一台机床上完成,其切削用量可视为一样。(1)背吃刀量的确定。工步1的背吃刀量AP1取Z1,Z1左端面的总毛坯余量减去Z3Z3,即Z13111MM而工步2的背吃刀量AP2取Z21MM(2)进给量的确定。由表51得,F08MM/R(3)车削速度的确定。由表51得V14M/MIN2工序2半精车左端面该工序是以右端面作为定位基准,来加工半精车左端面。(1)背吃刀量的确定。AP1Z31MM(2)进给量的确定。由于半精加工时,F应选较小值,根据表面粗糙度的要求,查表26,F032MM/R(3)车削速度的确定。查表51,V13M/MIN1工序3精车左端面(1)背吃刀量的确定。AP1取为精加工的余量中中Z31MM(2)进给量的确定。根据表面粗糙度的要求,查表26,F013MM/R(3)车削速度的确定。查表51,V23MM/MIN2工序4粗车外圆表面964MM及槽端面。(1)背吃刀量的确定。外圆与槽端面的背吃刀量是AP1Z15MM(2)进给量的确定。由表51得,F08MM/R(3)车削速度的确定。由表51得V14MM/MIN3工序5半精车外圆表面964MM及槽端面。(1)背吃刀量的确定。由于粗糙度的要求不同故半精车外圆表面与槽端面的背吃刀量是不同的。半精车外圆面的背吃刀量为AP2Z207MM,半精车槽端面的背吃刀量AP2Z205MM(2)进给量的确定。根据表面粗糙的的要求,查表26,半精车外院的进给量为F2032MM/R,半精车槽端面的进给量为F2013MM/R(3)车削速度的确定。由于粗糙度的要求不一样,其车削速度也是不一样的。查表51半精车外圆表面的车削速度是V13M/MIN,半精车槽端面的车削速度是V23MM/MIN6工序6粗车外圆表面(92MM)1背吃刀量的确定。背吃刀量取其加工余量,即AP1Z114MM142进给量的确定。由表51,F08MM/R3车削速度的确定。由表51,V14MM/MIN7工序7半精车外圆表面(892MM)(1)背吃刀量的确定。背吃刀量取其加工余量,即AP206MM2进给量的确定。由表51,F032MM/MIN3车削速度的确定。由表51,V13MM/MIN8工序8粗车槽(1)背吃刀量的确定。背吃刀量AP165MM2进给量的确定。查表55,F032MM/R3车削速度的确定。查表51,V13MM/MIN9工序7粗车内圆表面(676MM、561H1328MM)和圆环面。(1)背吃刀量的确定。粗车内圆表面(676MM)的背吃刀量为AP1Z115MM,粗车内圆表面(561H1328MM)的背吃刀量为AP1”05MM,粗车圆环面的背吃刀量为AP1Z115MM2进给量的确定。由表51得,F08MM/R(3)车削速度的确定。由表51得V14MM/MIN10工序8半精车内圆表面(706H13046MM、57H13046MM)和圆环面。(1)背吃刀量的确定。半精车内圆环面(706H13046MM)的背吃刀量为AP2Z207MM,半精车内圆环面(57H13046MM)的背吃刀量AP2”05MM,半精车圆环面过的背吃刀量AP2Z204MM2进给量的确定。查表26,F032MM/R(3)车削速度的确定。查表51,V13MM/MIN11工序9磨削圆环面。(1)背吃刀量的确定。AP1Z104MM2进给量的确定。F0027MM/R(3)车削速度的确定。查表535,车削速度V15MM/MIN12工序10加工17MM的孔的底面(1)背吃刀量的确定。AP1Z12MM2进给量的确定。由表51得,F08MM/R15(3)车削速度的确定。由表51得V14MM/MIN。13工序11钻、扩17的孔此道工序分两个工步。第1个工步钻孔的切削用量的确定(1)背吃刀量的确定。AP140MM(2)进给量的确定。查表522,F022MM/R(3)车削速度的确定。查表522,V14MM/MIN第2个工步扩孔的切削用量的确定。(1)背吃刀量的确定。AP240MM(2)进给量的确定。查表523,F022MM/R(3)车削速度的确定。V14MM/MIN14道工序加工M6螺纹孔(1)背吃刀量的确定。AP114MM(2)进给量的确定。查表,F022MM/R3车削速度的确定。V14MM/MIN五参考文献1、机械制造技术基础课程设计指导教程/邹青主编。北京机械工业出版社吗,20068162机械制造技术基础/于骏一,邹青主编。2版。北京机械工业出版社,200923机械制造工艺学课程设计指导书(2版)/赵家奇主编。机械工业出版社,20064机械制造工艺设计简明手册/李益明主编。机械工业出版社,1993六总结经过紧张而有辛苦的两周的课程设计结束了当我快要完成老师下达给我的任务的时候,我仿佛经过一次翻山越岭,登上了高山之

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