机械制造技术基础课程设计-压紧盖零件的机械加工工艺规程及钻6-φ14孔夹具设计【全套图纸】 .pdf

辽宁工程技术大学 课 程 设 计 题 目：压紧盖零件的机械加工工艺规程 编制及钻削 6-14 孔工序专用夹具 设计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 班 级：机电 05-2 班 姓 名：战 成 指导教师：魏永乐 完成日期：2008 年 7 月 1 日 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 i 一、设计题目一、设计题目 压紧盖零件的机械加工工艺规程编制及钻削压紧盖零件的机械加工工艺规程编制及钻削 6-14 孔工序专用夹具设计孔工序专用夹具设计 二、原始资料二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图（草图） 1 张 (2) 生产类型: 5000 件/年 三、上交材料三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片 1 张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 (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(5000 字左右) 1 份 四、进度安排四、进度安排(参考参考) (1) 熟悉零件,画零件图 2 天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5 天 (3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9 天 (4) 编写说明书 3 天 (5) 准备及答辩 2 天 五、指导教师评语五、指导教师评语 成成 绩：绩： 指导教师指导教师 日日 期期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 ii 摘摘 要要 这次的课程设计对于我们非常的重要，因为它不仅是在 我们完成生产实习，学完机械制造技术基础和其它专业课程 之后进行的，还是将我们所学理论与生产实践相结合得到解 决问题和分析问题能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业 设计、走上工作岗位进行一次综合的训练。 通过这次课程设计使我在很多方面得到了锻炼，比如我 已初步具有了制定工艺规程的能力，能综合运用机械制造技 术基础和其它课程的基本知识，正确一个零件的机械加工工 艺规程，我也熟练的掌握了应用工艺计算方法，正确的进行 工艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定 位误差、夹紧力等。 因此，这次的课程设计使我学到了不少有用的知识，它 是成长道路上不可或缺的， 为我以后的工作打下坚实的基础。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 iii abstract this course design to us is very important, because it is not only in we completion produce practice, finish learning a machine manufacturing technique foundation and other profession course after carry on of, still will we academic theories theory and produce practice combine together to be work out a problem and analysis problem ability of first step development, another also is later make good graduation design, walk top work post to carry on once comprehensive of train. pass this time of course design make i at very various got to toughen, for example i already first step have establishment craft regulations of ability, ability comprehensive usage machine manufacturing the basic knowledge of technique foundation and other course, exactitude a machine of spare parts process craft regulations, i also well- trained of control application craft calculation method, exactitude of carry on a craft calculation, like craft parameter, slice to pare dint, slice to pare power, slice to pare speed, fixed position error margin, clip tight dint etc therefore, the course design this time make me learn not a few useful knowledge, it is growth road top necessary of, is later for me of work the dozen descend solid foundation. 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 iv 目目 录录 1 压紧盖的机械加工工艺分析及生产类型的确定 1 1.1 压紧盖的技术要求 . 1 1.2 审查压紧盖的工艺性： 1 1.3 确定压紧盖的生产类型： . 1 2 确定毛坯、绘制毛坯简图 2 2.1 选择毛坯 2 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 . 2 2.3 绘制压紧盖铸造毛坯简图 . 3 3 拟定压紧盖工艺路线 4 3.1 拟定压紧盖工艺路线 4 3.2 表面加工方法的确定 4 3.3 加工阶段的划分 . 5 3.4 工序的集中与分散 . 5 3.5 工序的安排 5 3.6 确定工艺路线 6 4 加工余量、工序尺寸和公差的确定 7 5 切削用量的计算 . 8 5.1 钻孔工步 8 5.2 粗铰工步 8 5.3 精铰工步 8 6 夹具设计 . 9 6.1 设计要求 9 6.2 确定工件的定位方案 9 6.3 确定刀具的对刀或引导方式 . 9 6.4 确定工件的夹紧方案 . 10 7 参考文献(不少于 5 篇) 11 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1 1 压紧盖的机械加工工艺分析及生产类型的确定压紧盖的机械加工工艺分析及生产类型的确定 1.1 压紧盖的技术要求压紧盖的技术要求 加工表面 尺寸及偏差 /mm 公差及精度等级/mm 表面粗糙度 r a/mm 右端面 211 it5 r a=12.5 端 面 上 表 面 115 0 07 . 0 - it4 r a=3.2 中心孔 90 46 . 0 0 + it7 r a=12.5 左 端 面 上 表面 104 it13 r a=25 螺栓孔 14 it8 r a=25 左端面 211 it10 r a=12.5 1.2 审查压紧盖的工艺性：审查压紧盖的工艺性： 分析零件图可知，压紧盖的两端面和内孔均需要铣削加工，并且 加工精度右端面上的加工精度均高于左端面，减少了加工面积，右提 高了压紧盖的端面刚度。零件孔的端面都为平面，可以防止加工过程 中钻头钻偏，来保证加工精度。该零件除了右端面和孔以外，其他表 面加工精度都比较低，不需要高精度机床来加工，通过铣削、钻床加 工就可以达到加工要求；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，采用较经济的方法保质保量的加工出 来。因此，该零件的工艺性较好。 1.3 确定压紧盖的生产类型：确定压紧盖的生产类型： 依设计题目知：生产类型是 5000 件/年，而且压紧盖的重量比较 轻，因此查表 13 和表 14 可知：压紧盖属轻型零件，其生产类型 是中批生产。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 2 确定毛坯、绘制毛坯简图确定毛坯、绘制毛坯简图 2.1 选择毛坯选择毛坯 由于该压紧盖在工作过程中要承受微弱的冲击载荷为增强压紧 盖的强度和冲击韧度，毛坯选用铸件件。该压紧盖的轮廓尺寸不大， 且生产类型为大批量生产，为提高生产率和铸件精度，宜采用砂型铸 造中的机器造型制造毛坯。 2.2 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 由表 2-1，得毛坯件的公差等级为 812，选铸件尺寸公差等级为 10， 由表 2-5，毛坯的机械加工余量等级选 fh，选铸件机械加工余 量等级为 g 根据式 21，r=f+2rma+ct/2 (外圆面加工) 根据式 22，r=f+2rma+ct/2 (内圆面加工) 根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余 量，所得结果列表如下： 锻 件 重 量/kg 包 容 体 重量/kg 形 状 复 杂系数 材 质 系 数 公 差 等 级 项目 /mm 机械加工余量/mm 尺 寸 公 差/mm 备注 宽度 211 2.8 4（ 0 . 1 0 . 1 + - ） 表 2-3 表 2-4 右 外 圆 面 115 2.2 3.6（ 9 . 0 9 . 0 + - ） 表 2-3 表 2-4 中 心 孔 90 1.4 3.2（ 8 . 0 8 . 0 + - ） 表 2-3 表 2-4 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 左 外 圆 面 104 2.2 3.6（ 9 . 0 9 . 0 + - ） 表 2-3 表 2-4 螺 栓 孔 14 0.5 2.2（ 55 . 0 55 . 0 + - ） 表 2-3 表 2-4 螺 栓 孔 深 20 0.5 2.4（ 6 . 0 6 . 0 + - ） 表 2-3 表 2-4 厚度 66 1.4 3.2（ 8 . 0 8 . 0 + - ） 表 2-3 表 2-4 距 右 端 面距离 26.8 0.5 2.6（ 3 . 1 3 . 1 + - ） 表 2-3 表 2-4 2.3 绘制压紧盖铸造毛坯简图绘制压紧盖铸造毛坯简图 由上表所得结果，绘制毛坯简图如下： 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4 3 拟定压紧盖工艺路线拟定压紧盖工艺路线 3.1 拟拟定压紧盖工艺定压紧盖工艺路线路线 定位基准有精基准和粗基准之分，通常先确定粗基准，再确定精 基准。 1.粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。 选择该压紧盖的左端面 和90mm 左外圆面作为粗基准。采用90mm 外圆面定位加工内 孔可保证孔的壁后均匀；采用左端面加工右端面，为后续工序准备好 精基准。 2.精基准的选择 选择压紧盖的右端面和90mm 孔作为精基准。零件上的很多表 面都可以采用它们作为基准加工，即遵循了“基准统一”的原则。 90mm 孔的轴线是设计基准， 选用其做精基准实现了设计基准和工艺基 准的重合。选用右端面作为精基准是遵循了“基准重合”的原则，因 为该压紧盖在轴向方向上的尺寸多以该端面为设计基准。 3.2 表面表面加工加工方法方法的确定的确定 压紧盖各加工表面的加工方案如下： 加工表面 尺 寸 精 度 等级 加工方案 备注 右 外 圆 表 面 it8 粗 车 半 精车 表 1-6 左 外 圆 表 面 it10 粗车 表 1-6 中心孔 it9 镗 表 1-7 螺栓孔 it10 钻 表 1-7 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5 右端面 it10 粗铣 表 1-8 左端面 it10 粗铣 表 1-8 3.3 加工阶段的划分加工阶段的划分 该压紧盖的加工精度要求不高，可将加工阶段划分成粗加工和半 精加工两个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精 基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；在半精加工阶段，完 成右端面的加工，完成中心孔的钻加工。 3.4 工序的集中与分散工序的集中与分散 选用工序集中的原则安排阀体的加工工序。该压紧盖的生产类型 为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工具、夹具，以提高生产 率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时 间，而且由于在一次装夹中加工了许多加工表面，有利于保证各加工 表面之间的相对位置精度要求。 3.5 工序的安排工序的安排 机械加工工序： 1.遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，再安排精加工工 序。 2.遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准。 3.遵循“先主后次”原则，先加工主要表面压紧盖的右端面和 90mm 孔，后加工次要表面压紧盖左端面和90mm 外圆面及 6 个 14mm 的螺栓孔。 4。遵循“先面后孔”原则，先加工压紧盖端面，再加工90 孔。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 3.6 确定工艺路线确定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了压紧盖 的工艺路线： 工序号 工序名称 机床设备 刀具 1 粗 铣 压 紧 盖两端面 立式铣床 端铣刀 2 粗 车 外 圆 面 车床 车刀 3 粗镗 90mm 中心孔 镗床 镗刀 4 粗铣 r50mm 外轮廓表面 立式铣床 铣刀 5 钻 14mm 螺栓孔 四 面 组 合 机床 钻 头 复 合 铰刀 6 清洗 清洗机 7 终检 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7 4 加工余量、工序尺寸和公差的确定加工余量、工序尺寸和公差的确定 工序 4-钻14 孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定 由表 2-28 可查得，粗铰余量 z 粗铰 =0.95 精铰余量 z 精铰 =0.05 钻孔余量 z钻=13mm。 由表 1-20 得，各工序尺寸的加工精度等级为，精铰：it9; 粗铰 it10，钻 it12 查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为， 精铰：0.043mm ；粗铰：0.070mm 钻：0.18mm.， 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰： 14 043 . 0 0 + mm;粗铰：13.95 070 . 0 0 + mm，钻孔13 18 . 0 0 + mm. 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8 5 切削用量的计算切削用量的计算 5.1 钻孔工钻孔工步步 1.背吃刀量的确定 取 p a =13mm. 2.进 给 量 的 确 定 由 表5-22， 选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量 f=0.26 mm/r. 3.切削速度的计算 由表 5-22，切削速度 v=20 m/min.,由公式 n=1000v/pd,得该工序钻头转速 n=490r/min.,取立式钻床主轴转速 为 530r/min.,再代入 n=1000v/pd，得该工序的实际钻削速度 v=21.6 m/min. 5.2 粗铰粗铰工工步步 1.背吃刀量的确定 取 p a =0.95mm. 2.进 给 量 的 确 定 由 表5-31， 选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量 f=0.45mm/r. 3.切 削速度 的 计算 由表 5-31，切削速 度 v =4m/min.,由公式 n=1000v/pd,得该工序铰刀转速 n=90.9r/min.,取立式钻床主轴转速 为100r/min., 再 代 入n=1000v/ pd ， 得 该 工 序 的 实 际 切 削 速 度 v=3.9m/min. 5.3 精铰精铰工工步步 1背吃刀量的确定 取 p a =0.05mm. 2进给量的确定 由表 5-31，选取该工步的每转进给量 f=0.40mm/r. 3. 切削速度的计算 由表 5-31， 切削速度 v=3m/min.,由公式 n=1000v/pd,得该工序铰刀转速 n=68.2r/min.,取立式钻床主轴转速 为100r/min., 再 代 入n=1000v/ pd ， 得 该 工 序 的 实 际 切 削 速 度 v=2.9m/min. 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9 6 夹具设计夹具设计 设计压紧盖机械加工过程中第 5 道工序加工均匀分布 的 6 个 12 的螺栓孔的专用夹具， 本夹具将用于立式钻床。 6.1 设计要求设计要求 加工该工序的时候主要是采用中批量的生产，因此，由于 受到生产条件的限制，为使经济性良好，夹具的作用主要是 达到保证产品质量的目的，应尽量使夹具结构简单，广泛采 用单件加工的夹具及手动夹紧机构等，满足加工过程中的各 种要求。 6.2 确定工件的定确定工件的定位方案位方案 1、工件的定位基准及定位基面 由零件图可以知道，六个螺栓孔均匀的分布在以中心孔轴线为基 准线的1