机械制造技术课程设计-摇杆的机械加工工艺规程及钻Ф20孔夹具设计【全套图纸】 .pdf

辽宁工程技术大学 课程设计 题目： 摇杆的机械加工工艺规程及钻 20 孔的装备设 计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 班 级：涉外 07- 1 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期：2010.3.16 摘 要 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化 的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工 艺过程中， 要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步， 加工该工序的机车及机床的进给 量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长 度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词 工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力 abstract enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. in the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. keywords： the process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 目录目录 一零件用途一零件用途 二 零件的工艺分析 1 零件的作用 2 零件的工艺分析 三摇杆的主要技术要求 四确定生产类型 五、确定毛坯、绘制毛坯简图. 六工艺规程设计. 1 定位基准的选择 2 零件表面加工方法的选择. 七 制定工艺路线. 八八 确定切屑用量及基本时间确定切屑用量及基本时间 . 九夹具设计 十设计心得 十一参考文献 1 零件用途零件用途 摇杆是机械中一个主要零件。是一个重要的传动部件。孔装摇杆轴，轴上两端各有一个 軸与孔与其他部件相连，25mm 轴和 20mm 孔。，作为用途广泛的传动部件，具有较高的强度 和硬度。 2 零件的工艺分析零件的工艺分析 其材料为 ht150。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力， 要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为左端面，下端面，右端面，20mm 孔和 10-15mm 阶 梯孔。孔的尺寸精度以及下端面 0.05mm 的平面度与左右两端面的垂直度，直接影响到零件 的可使用性以及零件的使用寿命.20mm 孔的尺寸精度与下端面的平行度为 0.05mm。 需要先以 左端面为粗基准加工右端面，再以右端面为粗基准加工左端面，再把左端面作为精基准，最 后加工 20mm 孔时以左端面为定位基准，以保证孔相对左端面的位置精度。 由参考文献（1）中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到 的零件的结构的工艺性也是可行的。 3 摇杆的主要技术要求：摇杆的主要技术要求： 表 2-1 摇杆主要技术要求 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度等级 表面粗糙度 ra/m 形位公差/mm 左端面 30 it10 32 垂直度 0.02 右端面 30 it10 32 垂直度 0.02 左下端面 35 it14 3.2 右下端面 25 it14 3.2 下底面 18 3.2 / 0.05 a 20 孔 20 it7 3.2 15 孔 15 it7 3.2 10 孔 10 it7 2.5 30 度角阶梯面 20 6.3 右端曲面 r12.5 2.5 注：注： 1、未注明铸造圆角为 r 3-r5 2、材料：ht150 4 确定生产类型：确定生产类型： 已知此摇杆重量为 1.4kg，该零件生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器 造型。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。参考文献典型零件机械加工生 产实例 ；该种铸造公差等级为 ct1011，ma-h 级。所以初步确定工艺安排为：划分加工阶 段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用夹具。 5、确定毛坯、绘制毛坯简图、确定毛坯、绘制毛坯简图 1 确定毛坯种类：确定毛坯种类： 零件材料为 ht150。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单， 生产类型为大批生产，故选择砂型机器造型铸件毛坯。 2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量：确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量： 查机械制造技术基础课程设计指南 ，选用加工余量为 ma- h 级，并查表 2.2- 4 确定 各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 项目/mm 机械加工余量/mm 20 左右端面 左 1.0 右 1.0 底面 2.0 25 左右端面 2.0 1.0 6 工艺规程设计工艺规程设计 定位基准的选择定位基准的选择 粗基准的选择：以零件的左面为主要的定位粗基准。以零件的右面为辅助定位粗基准。 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基 准统一”原则，以粗加工后的左端面为主要的定位精基准，以零件的右面为辅助的定位精基 准。下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，面积大定位稳定可靠； 表面加工方法的确定：表面加工方法的确定： 根据摇杆零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度， 确定加工件各表面的加工方法如表 加工表面 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 20 左端面 it10 3.2 粗车，半精车，精车 20 右端面 it10 3.2 粗车，半精车 下底端面 6.3 粗刨，精刨 25 左端面 it14 3.2 粗刨，精刨 25 右端面 it14 3.2 粗车，半精车，精车 20 内表面 it7 3.2 钻粗铰精铰 15 内表面 it7 32 钻粗铰精铰 10 内表面 it7 25 钻粗铰精铰 右侧曲面 2.5 粗车，半精车，精车 七 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应该使零件的加工精度（尺寸精度、形 状精度、位使置精度）和表面质量等技术要求能得到合理保证。在生 产纲领已确定为中大批量生产的条件下， 可以考虑采用通用机床配以 专用夹具，并尽量使工序集中以提高生产效率。除此以外，还应该考 虑经济效果，以便使生产成本下降。 方案一： 工序 00：机械砂型铸造毛坯 05 对毛坯进行时效处理 10粗车左端面 15以左端为基准粗车右端面 20以右端面为基准半精车精车左端面 25以左端面为基准半精车右端面 30以 30 中心线和左端面定位钻孔 35以中心线定位粗车精车上端内圆柱面 40以左端面定位半精车精车 25 右端面 45以 25 右端面定位粗刨精刨 30 度夹角平面进给 20 50以左端面定位半精刨精刨孔 15 左端面进给 35 55半精刨精刨下底面 60以 30 中心线为基准以 25 定位钻孔 65以 30 中心线扩孔精铰 20 70以 25 中心线扩孔精铰 10 75以 25 中心线扩孔精铰 15 进给 36 80以下底面侧面定位钻孔铰孔 3 85以下底面侧面定位钻孔 5 90以下底面侧面定位钻孔 6 95 车 65 孔内螺纹 100 检验入库 方案二： 工序 00：机械砂型铸造毛 05对毛坯进行时效处理 10粗车左端面 15以左端为基准粗车右端面 20以右端面为基准半精车精车左端面 25以左端面为基准半精车右端面 30以 30 中心线和左端面定位钻孔并扩孔精铰 20 35以 30 中心线为基准以 25 定位钻孔并以 25 中心线扩孔精铰 10 在以 25 中心 线扩孔精铰 15 进给 36 40 以中心线定位粗车精车上端内圆柱面 45以左端面定位半精车精车 25 右端面并以左端面定位半精刨精刨孔 15 左端面进给 35 50 半精刨精刨下底面 55以下底面侧面定位钻孔铰孔 3 并以下底面侧面定位钻孔 5 以下底面侧面定位钻孔 6 60车 65 孔内螺纹 65 检验入库 工艺方案的比较分析工艺方案的比较分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一：先加工左右端面使 其互为基准减小了定位误差确保了精度。 在以其中心线定位加工其他 表面。加工时单件设备减少装夹次数，适合大批量生产。而方案二和 方案有很多相似的加工路线，主要改变的是一台设备加工多个工序， 需要装夹。虽然这样比较麻烦，但是减少了设备数量，不需要中途变 换加工设备，减少了成本，可在一道工序里完成很多工作。由于是大 批大量生产，所以选用方案一。 方案如下： 工序 00：机械砂型铸造毛坯 05 对毛坯进行时效处理 10粗车左端面 15以左端为基准粗车右端面 20以右端面为基准半精车精车左端面 25以左端面为基准半精车右端面 30以 30 中心线和左端面定位钻孔 35以中心线定位粗车精车上端内圆柱面 40以左端面定位半精车精车 25 右端面 45以 25 右端面定位粗刨精刨 30 度夹角平面进给 20 50以左端面定位半精刨精刨孔 15 左端面进给 35 55半精刨精刨下底面 60以 30 中心线为基准以 25 定位钻孔 65以 30 中心线扩孔精铰 20 70以 25 中心线扩孔精铰 10 75以 25 中心线扩孔精铰 15 进给 36 80以下底面侧面定位钻孔铰孔 3 85以下底面侧面定位钻孔 5 90以下底面侧面定位钻孔 6 95 车 65 孔内螺纹 100 检验入库 八八 确定切屑用量及基本时间确定切屑用量及基本时间 工序 10：粗车、半精车、精车。 粗车的切屑用量： 查表得：进给量 f=0.8mm 选 v=50m/min，则由 n=v/(3.14xd)x1000 得 n=331.74r/min。选 n=300r/min。则 v=nx3.14xd/1000=45.216m/min。 背吃刀量=2.5mm。 粗车的基本时间： 查表有公式 t=li/(fn)=(l+l+l1+l2)/(fn)代入数据 得 t=4.8s。 半精车的切屑用量： 查表得：进给量 f=0.4mm 选 v=80m/min，则由 n=v/(3.14xd)x1000 得 n=530.78r/min。选 n=500r/min。则 v=nx3.14xd/1000=75.36m/min。 背吃刀量=1.8mm。 半精车的基本时间： 查表有公式 t=li/(fn)=(l+l+l1+l2)/(fn)代入数 据得 t=5.5s。 精车的切屑用量： 查表得：进给量 f=0.2mm 选 v=100m/min，则由 n=v/(3.14xd)x1000 得 n=663.48r/min。选 n=660r/min。则 v=nx3.14xd/1000=99.5m/min。 背吃刀量=0.4mm。 精车的基本时间： 查表有公式 t=li/(fn)=(l+l+l1+l2)/(fn)代入数据 得 t=8.3s。 九夹具设计 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装 备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械 和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家 所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率， 从而降低生产成本的重要技术环节之一。 同时也扩大各种机床使用范围必不可少 重要手段。 （一）提出问题 （1）怎样限制零件的自由度；一个底面限制 3 个自由度，长 v 型块限制 2 个自 由度， 。 （2）怎样夹紧；设计夹具由专用螺栓和 v 型块来夹紧 （二）设计思想 设计必须保证零件的加工精度， 保证夹具的操作方便， 夹紧可靠， 使用安全， 有合理的装卸空间，使设计的夹具完全符合要求。 本夹具主要用来对20 内圆面精铰加工做准备，公差等级 it7 且粗糙度 ra=3.2，所以粗车，半精车，精车，可以满足精度要求。所以设计时要在满足精 度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。 （三）夹具设计 1 本工序前已加工表面有：粗车，半精车，精车左端面，粗车， 半精车右端面 2 选择定位元件： 选择定位销， 作为以内孔及左端面的定位元件。 3 选择夹紧元件：选择专用的具有夹紧的螺栓与 v 型块。 十.设计的心得 机械制造毕业设计是我们学完了大学的全部基础颗， 技术基础课以及所 有的专业课之后进行的。 这是我们在毕业之前对我们所学各课程的一次深入的综 合性的总测验，也是一次理论联系实际的训练，它在我们将来的工作和生活中占 有举足轻重的地位。在本次设计中，对零件的工艺分析是整个设计的前提，一个 好的工艺规程还应考虑加工工艺装备等，如工序的合理性、工人的劳动强度等。 设计夹具时综合分析夹具发展现状，即高精、高效、经济。 经过老师和同学的帮助，还有自己不懈的努力，终于定时定量的 完成了这次课程设计。课程设计作为机械制造技术基础课程的重 要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生 产实习中的感性认识。 本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规 程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段运用了基准选择、切削 用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的 阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等