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K047-调速杠杆(135调速器)机械加工工艺规程及钻φ12H7孔夹具夹具设计

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k047 调速 杠杆 调速器 机械 加工 工艺 规程 12 十二 h7 夹具 设计
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内容简介:
机械加工工艺过程卡片产品名称及型号调速扛杆零件名称135调速器零件图号材料名称30钢毛坯种类锻造零件重量(kg)毛重0.25kg第1 页牌号尺寸净重共1 页性能每料件数1每台件数500每批件数 500工序号工序内容加工车间设备名称及编号工艺装备名称及编号技术等级时间定额(min)夹具刀具量具单件准备终结1234567891011锻造铣12H7孔两端面钻12孔锪12.5孔铣6H9孔和两8H9孔共有的两端面钻6H9孔钻两8H9孔铣20mm槽铣倾斜度为5的端面去毛刺检查锻造车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间机加车间卧式铣床X60立式钻床Z535立式钻床Z525卧式铣床X60立式钻床Z535立式钻床Z535卧式铣床X60卧式铣床X60专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具7512875682075更改内容编制抄写校对审核批准 目录序言2一、零件的分析3(一)零件的作用3(二)零件的工艺分析3二、工艺规程设计3 (一)确定毛坯的制造形式3(二)基面的选择4(三)制定工艺路线4(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定5(五)确立切削用量及基本工时6三、夹具设计:11 (一)、设计时注意的问题11 (二)、夹具设计11参考资料:12 1序言机械工业是一种基本工业形式,对于我们国家来说,它关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展,数字化,自动化水平日益提高。同时由于机械工业的发展,其他各工业部门也向着高深度迈进,机械工业的发展日趋重要。机械制造过程及检测,检验中,都要使用大量的夹具。为了达到提劳动效率,提高加工精度,减少废品,扩大机床的工艺范围,改善操作的劳动条件,如何设计好夹具则成了机械制造的一项重要任务。机床夹具是夹具中的一种,将其固定到机床上,可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置,并克服切削力的影响。使加工顺利进行。机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。夹具设计中的特点:夹具的设计周期较短,一般不用进行强度和刚度的计算。专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。“确保产品加工质量,提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务,加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度,后者主要用夹具来保证。夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。因此,夹具设计要保证以下几个条件:1.夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。2.保证工件的精度。3.保证使用方便与安全。4.正确处理作用力的平衡问题。5.注意结构的工艺性,便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。在机械制造中,为了适应新产品的不断发展要求。因此,具设计过程中有朝着下列方向发展的趋势:1.发展通用夹具的新品种由于机械产品的加工精度日益提高,因此需要发展高精度通用夹具。广泛的采用高效率夹具,可以压缩辅助时间,提高生产效率。2.发展调整式夹具3.推广和发展组合夹具及拼拆夹具。4.加强专用夹具的标准化和规范化。5.大力推广和使用机械化及自动化夹具。6.采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。本设计属于工艺夹具设计范围,机械加工工艺设计在零件的加工制造过程中有着重要的作用。工艺性的好坏,直接影响着零件的加工质量及生产成本,在设计中为了适应中批批量的生产情况,以提高产品的生产效率,在设计中所采用的零件尽量采用标准件,以降低产品的生产费用。机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程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,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练,希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为自己今后从事的职业打下一个良好的基础。由于个人能力所限,设计尚有许多不足之处,希望各位老师给予指教。一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是调速杠杆。它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的的作用。(二)零件的工艺分析调速杠杆这个零件从零件图可以看出一共两处加工表面,其间有一定位置要求。分述如下:1. 以调速杠杆最下端的孔A12为中心的加工表面,这一组加工表面包括:两个12.5的孔及其倒角,与孔相互垂直的端面其粗糙度为12.5。其中间有一个粗糙度为2.5的槽20mm,外圆面24,与上杠端面倾斜15度。2. 以调速杠杆上端面B为基准的加工表面,这一组加工表面包括:孔6H9上端孔,孔8H9中端孔及孔8H9下端孔, 这两组加工表面有着一定的位置要求:1. 下端孔8H9与孔A中心连线的平行度为0.1。2. 中端孔8H9和上端孔6H9与孔A中心连线的平行度为1.5。3. 中端孔8H9与端面B的垂直度为0.1mm。由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,我们可以先加工其中一组表面,然后借助于专用卡具进行另一组表面的加工,而且保证它们之间的位置精度要求。二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为30钢。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,故选择锻造毛坯。这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。(二)基面的选择基面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,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。 (1)粗基准的选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则,现选取12H7的端面作为粗基准。 (2)精基准的选择。主要应该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,这在以后还要专门计算,此处不再重复。(三)制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 1.工艺路线方案一工序一 以孔12H7粗铣。两个端面的倒角1.5*45。工序二 先粗钻12H7的孔,再精铣。工序三 錿孔12.5工序四 铣6H9孔和两8H9孔共有的两端面工序五 钻孔6H9工序六 钻两孔8H9工序七 铣20mm槽工序八 铣倾斜度为5的端面工序九 去毛刺工序十 检查2.工艺路线方案二 工序一 铣6H9孔和两8H9孔共有的两端面工序二 钻孔6H9工序三 钻两孔8H9工序四 以孔12H7的一个端面为基准粗铣一个面,然后借助于专用卡具进行另一端面的粗铣。两个端面的倒角1.5*45。工序五 先粗钻12H7的孔,再精铣。工序六 錿孔12.5工序七 铣20mm槽工序八 铣倾斜度为5的端面工序九 去毛刺工序十 检查虽然工序仍然是十步,但是所选的粗基准不同,前者为12H7的两端面而后者为上端面,从整个零件的加工的面来看应选择第一个方案。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “调速杠杆”零件材料为30钢,硬度174-223HB,毛胚的重量约为0.25kg,生产类型中批量,锻造毛坯。据以上原始资料及加工路线,分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册(以下称工艺手册)表2.22.5,取6,8,12端面长度余量均为1(均为双边加工)铣削加工余量为:粗铣 2mm精铣 0.7mm 2. 内孔工序尺寸加工余量:钻孔2mm 扩孔0.125mm 铰孔0.035mm精铰0mm 3. 其他尺寸铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产,应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。取余量为:7mm因此可以确定毛坯的尺寸(毛坯图)(五)确立切削用量及基本工时工序一 以孔12H7的一个端面为基准粗铣一个面,然后借助于专用卡具进行另一端面的粗铣。两个端面的倒角1.5*45。1、工序I:粗铣12H7孔两端面铣B端面三、夹具设计3 钻 12孔夹具设计3.1研究原始质料利用本夹具主要用来钻 12孔,该钻 12孔为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2定位基准的选择由零件图可知:在对钻 12孔进行加工前,底平面进行了粗、精铣加工方案:选一面两销定位方式,工艺孔用短圆柱销,用棱形销定位,夹紧方式用操作简单,通用性较强的移动压板来夹紧。3.3 切削力及夹紧分析计算1)查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9因此Fz=.595N 查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K 其中:其余系数K=K1K2K3K4 K1基本安全系数 1.3 K2加工性质系数1.1 K3刀具钝化系数1.15 K4断续刀削系数1.2 所以 K=1.31.11.151.2.=1.98考虑实际夹紧力较小,以及所加工零件的结构特征,决定选用滑动压板夹紧结构 而且不需要进行强度.校核.。 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:式中参数由参考文献5可查得: 其中: 螺旋夹紧力:该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如2.1.由表得:原动力计算公式 即: 由上述计算易得: 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。3.4 误差分析与计算该夹具以一面两销定位。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示: 由参考文献5可得: 两定位销的定位误差 : 其中:, 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 查5表1215有。 磨损造成的加工误差:通常不超过 夹具相对刀具位置误差:取误差总和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述,应该注意提高生产率,但该夹具设计采用了手动夹紧方式,在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋夹紧机构)。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。四、设计总结 为期三周的机械制造工艺学课程设计即将结束了,三周是时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这三周的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们的毕业设计打下了好的基础。 课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。 在金工实习时,我们曾经参观过各个工种的加工过程,但由于当时的走马观花,在设计的时候,很多重要信息都已经回忆不起来。这是给我自己的一个教训:大学的学习都有一个铺垫过程,任何一个环节都可能在以后得到应用。可惜,教训来得太迟了。我希望通过最后这个内容告诫我以后的学弟学妹们,不要忽视学校安排的任何学习内容,不仅要踏踏实实学好课堂知识,对于实习也要提高重视,不要以为时实习是课外内容,它是对课堂所学的一个补充。 最后,衷心的感谢史红老师的精心指导和悉心帮助,使我顺利的完成此次设计。谢谢!六 参考文献【1】、张世昌 主编 机械制造技术基础 高等教育出版社 第2版【2】、华中工学院 主编 机械制造工艺学课程设计简明手册 华中工学院出版社 第四版【3】、周世学 主编 机械制造工艺与夹具 北京理工大学出版社【4】、孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具 冶金工业出版社【4】、赵家齐 主编 机械制造工艺学课程设计指导书 哈尔滨工业大学出版社【6】、吕周堂 主编 互换性与技术基础 中国科学技术出版社【7】、王绍俊 主编 机械制造工艺设计手册 机械工业出版社机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号135零(部件)图号产品名称调速器零(部件)名称共6 页第 1 页车间工序号工序名材料牌号金工铣下端面30钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻件157.5502911设备名称设备型号设备编号同时加工铣床XA50321夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件18工步号工步内容工艺设备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1粗加工下端面,余量为1.9YT15硬质合金片粗齿圆柱形铣刀、深度游标卡尺584.2183.8960.5212精加工下端面,余量为0.1YT15硬质合金片粗齿圆柱形铣刀、深度游标卡尺584.2183.8960.521设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期6.20机械加工工序卡片产品型号135零(部件)图号产品名称调速器零(部件)名称共 6 页第 2 页车间工序号工序名材料牌号金工铣上端面30钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻件157.550291设备名称设备型号设备编号同时加工铣床XA50321夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件18工步号工步内容工艺设备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1粗加工上端面,余量为1.9YT15硬质合金片粗齿圆柱形铣刀、深度游标卡尺584.2183.8960.5212精加工上端面,余量为0.1YT15硬质合金片粗齿圆柱形铣刀、深度游标卡尺584.2183.8960.521设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期冯智6.206.20机械加工工序卡片产品型号135零(部件)图号产品名称调速器零(部件)名称共6 页第3 页车间工序号工序名材料牌号金工钻孔30钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻件157.5502911设备名称设备型号设备编号同时加工转塔车床C365L1夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件36.9工步号工步内容工艺设备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1钻孔使尺寸达到mm,同时倒角,内表面粗糙度要求为3.2直柄麻花钻、内径千分尺、绞刀CB1139-8443016.20.276.42512钻孔使尺寸达到,同时倒角,内表面粗糙度要求为6.3直柄麻花钻、内径千分尺74518.70.2413钻孔使尺寸达到,同时倒角,内表面粗糙度要求为6.3直柄麻花钻、内径千分尺100018.80.1631设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期冯智6.206.20机械加工工序卡片产品型号135零(部件)图号产品名称调速器零(部件)名称共 6 页第4 页车间工序号工序名材料牌号金工铣上端面30钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻件157.5502911设备名称设备型号设备编号同时加工立式车床C620-11夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件41工步号工步内容工艺设备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1镗mm的内孔,使尺寸达到mm,内表面要求为2.5YT5硬质合金铣刀,内径千分尺460180.080.251设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期冯智6.206.20机械加工工序卡片产品型号135零(部件)图号产品名称调速器零(部件)名称共6 页第 5 页车间工序号工序名材料牌号金工铣槽30钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻件157.5502911设备名称设备型号设备编号同时加工卧式铣床X621夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件161工步号工步内容工艺设备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1粗铣宽17mm深9mm的槽 深度游标卡尺、高速钢立铣刀9016.20.72912半精铣宽20mm深9mm的槽,粗糙度要求为2.5设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期冯智6.206.20机械加工工序卡片产品型号135零(部件)图号产品名称调速器零(部件)名称共 6 页第 6 页车间工序号工序名材料牌号金工铣小台面30钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻件157.550291设备名称设备型号设备编号同时加工铣床XA50321夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时/s准终单件6.6工步号工步内容工艺设备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量/mmr-1背吃刀量/mm进给次数工步工时/s机动辅助1铣小台面,表面粗糙度为2.5,宽为9,粗糙度为12.5YT15硬质合金片粗齿圆柱形铣刀、深度游标卡尺584.2183.8960.521设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期冯智6.206.20课程设计论文论文题目:设计“调速杠杆”零件的机械加工工艺规程及铣50mm宽的夹具工艺装备 班 级: 专 业: 学生姓名: 指导教师: 日 期: 目录一、零件的工艺分析及生产类型的确定1二、选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图3三、选择加工方法,制定工艺路线6四、工序设计8五、确定切削用量及基本时间12六 夹具设计 25七、总结26八、参考文献26序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综和运用机械制造技术基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立的分析和解决了零件机械制造工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。由于能力所限,经验不足,设计中还有很多不足之处,希望各位老师多加指教。一 零件的工艺分析及生产类型确定1. 零件的作用 题目所给的零件是调速杠杆,主要作用是用于连接调速器,对侧面加工要求低,对下孔的的加工精度要求比较高,尤其是12mm的孔有粗糙度的要求高,加工有困难。2.零件工艺分析通过对该零件的重新绘制,知道原图样的视图基本正确,完整尺寸,公差及技术要求齐全。但下表面的精度较高。要进行精铣才能达到粗糙度要求。 该零件属于杆类零件,它的侧面都是直接锻造出来的,在加工时很方便,但要同时保证孔的平行度和垂直度比较困难,但毛坯基本确定位置,所以简单了许多3.零件的生产类型依设计题目知:Q=4000台/年,n=1件/台;结合生产实际,备品率和废品率分别取10%和1%。代入公式N=Qn(1+)(1+)得该零件生产纲领 N=40001(1+10%)(1+1%)=4444件/年零件质量为0.25kg,查表2-1得其属轻型零件,生产类型为中批生产。二 选择毛坯及热处理、确定毛坯尺寸、设计毛坯图1. 选择毛坯该零件的材料为30钢,考虑到零件的强度要求较高、形状比较简单,因此应该采用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。由于零件年产量为4444件,属批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻成型。这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的。2.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差参见机械制造技术基础课程设计指南(崇凯 主编,李楠 副主编2010版)第五章第一节,钢质模锻件的公差及机械加工余量按GB/T 12362-2003确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下各项因素。锻件公差等级 由该零件的功用和技术要求,确定其锻件公差等级为普通级。锻件质量 根据零件成品质量,估算为。锻件形状复杂系数 该锻件为非圆形锻件,长,宽,假设最大厚度,则由公式(5-5)由于0.204介于0.16和0.32之间,故该零件的形状复杂系数属于级。锻件材质系数 由于该零件材料为30钢,是碳的质量分数小于的碳素钢,故该锻件的材质系数属于级零件的表面粗糙度 由于该零件图可知,该零件各加工表面为。3.确定机械加工余量 根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表5-9,由此查得单边余量在厚度方向为1.52.0mm,水平方向亦为1.52.0mm,即锻件的各个加工余量均为1.52.0mm。4.确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度。分析本零件,各加工表面的粗糙度为,因此各加工表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。孔、由于孔较小,不锻出,均由加工得到。综上所述,确定毛坯尺寸见表1-1表1-1 调速杠杆毛坯(锻件)尺寸零件尺寸单面加工余量缎件尺寸5.确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从表5-7中查得。本零件毛坯尺寸允许偏差见表1-2。表1-2 调速杠杆毛坯(锻件)尺寸允许偏差锻件尺寸偏差根据表5-76.设计毛坯图 确定圆角半径 锻件的外圆角半径按表格5-12确定。本锻件的各个部分为1,故均按表中第一行中的数值。为简化起见,本锻件圆角取相同数值,结果为考虑到加工余量只有2,故取以保证各表面的加工余量。确定模锻斜度 本锻件 由于上下模膛相等,根据计算,查表5-11,外模斜度,考虑到零件的结构较小,加工余量等取确定分模位置 由于毛坯是杠类零件,应采取沿杠长方向分模,这样可以使材料利用率得到提高。为了便于起模及便于发现模锻过程中的错移,选择沿杠长方向上下对称面为分模面,分模线为不对称弯曲线,属于不对称弯曲分模范线。确定毛坯的热处理方式 钢质杠杆毛坯经缎造后应安排正火,以消除残余的锻造应力,并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化、均匀的组织,从而改善加工性。图1-2为毛坯图三选择加工方法,制定工艺路线1.定位基准的选择本零件是带孔的杠杆,孔是其设计基准(亦是装配基准和测量基准),为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵循“基准重合”的原则。具体而言,即选孔作为精基准,及杠杆一端面作为精基准。分析零件可知,孔作为精基准应先加工,应选外圆及一端面作为粗基准。2.零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有端面、内孔杠杆两侧面等,材料为30钢。以公差等级和表面粗糙度要求,参考本指南有关资料,其加工方法选择如下。两端面,公差等级为IT12,表面粗糙度为根据表5-16选择粗车即可。 内孔 公差等级为IT7表面粗糙度为,孔径1520mm根据表5-15选择 钻-粗铰-精铰。内孔 未标注公差尺寸,根据GB1800-79规定其公差等级为IT14,表面粗糙度为根据表5-15选择 粗镗即可。杠杆两侧面表面粗糙度,尺寸为,公差等级为IT9级,根据表5-16选择 粗铣-精铣。20槽和凸块 表面粗糙度为根据表5-6选择 粗铣即可。、内孔,公差等级IT9,表面粗糙度查表5-30得其平行度和垂直度公差等级为IT1011,根据表5-15和表5-24选择 钻-铰即可。3.制定工艺路线 按照先加工基准面再以先粗后精的原则,该零件的加工可以按下述工艺路线进行。工序:以处外圆及右端面定位粗车左端面、倒角;再以左面为基准加工右端面、倒角。工序:以外圆为基准钻-粗铰-精铰孔,粗镗孔、倒角。工序:以杠杆左表面为基准粗铣-精铣长杆右表面,再以右表面为基准粗铣-精铣左表面(互为基准)。工序:以杠杆左表面和轴线为基准钻-铰、内孔、倒角。工序:以外圆及左端面为基准粗铣槽20、粗铣凸台表面。工序:钳工去毛刺。工序:终检。四工序设计1选择加工设备与工艺装备(1)选择机床 根据不同的工序选择机床。工序是粗车。工序工步不多,成批生产不要求很高的生产率,故选用卧式车床就能满足要求。本零件外圆长度精度要求不高,选用最常用的CA6140型卧式车床(表5-55)。工序是钻-粗铰-精铰、粗镗、倒角,为了加工方便,结合零件外形,选择CA6140型卧式车床。工序铣侧面。从加工的要求及尺寸的大小考虑,选择X51型立式铣床较合适(表5-71)。工序钻孔。从加工要求来看,选择Z550型立式钻床比较合适(表5-64)。工序铣槽和凸台。根据加工要求和尺寸,选择X51型立式铣床。(表5-71)(2)选择夹具本零件除钻-铰、内孔以及杠杆左右表面需要专用夹具外,其他各工序使用通用夹具即可。车床使用三角自定心卡盘。(3)选择刀具 根据不同的工序选择刀具。车床一般选择硬质合金车刀和镗刀。加工钢制零件采用YT类硬质合金,粗加工选择YT5。钻刀选择相应大小的钻刀即可。铣刀选择镶齿盘铣刀即可(表2-17)。(4)选择量具 本零件属成批生产,一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状的特点,参考本书有关资料,选择如下。厚度采用测量读数值为0.01mm的千分尺、槽和凸块的测量采用读数值为0.02的游标卡尺进行测量。孔径采用530mm的内径千分尺即可(机械制造技术基础课程设计 主编 尹成湖 P161 表4.46)。2.确定工序尺寸(1)确定圆长度尺寸 零件尺寸,锻件尺寸,(2)确定孔的尺寸工序:钻,扩,粗铰,精铰,12孔工序名称工序间余量工序间工序间尺寸工序间经济精度表面粗糙度尺寸、公差表面粗糙度精铰0.05H73212Ra3.2粗铰0.1H86.311.9511.95Ra6.3钻孔11.85H1212.511.8511.85Ra12.5锻造0工序: 钻,铰,倒角6的孔工序名称工序间余量工序间工序间尺寸工序间经济精度/mm表面粗糙度尺寸、公差表面粗糙度粗铰0.2H96.366.3钻孔5.8H1212.512.5锻造0工序: 钻,铰,倒角8的孔工序名称工序间余量工序间工序间尺寸工序间经济精度表面粗糙度尺寸、公差表面粗糙度粗铰0.2H1012.58812.5钻孔7.8H1212.57.87.825锻造0(2)确定轴向工序尺寸确定工序一尺寸 由工序1加工方法得A1= A2=由题可知A2为封闭环又因为:封闭环基本尺寸: 上偏差: 下偏差: 则 粗加工按尺寸链进行。五确定切削用量及基本时间切削用量包括被吃刀量、进给量和切削速度。确定顺序是先确定、,再确定。1. 工序切削用量及基本时间的确定。(1)切削用量 本工序为粗车。已知加工材料为30钢,(机械加工工艺手册 第二版 第一卷 工艺基础卷 主编 王先逵 P2-58 表2.1-84),锻件,有外皮;机床为CA6140型卧式车床,工件装卡在三爪自定心卡盘中。 确定粗车外圆端面的切削用量。所选刀具为YT5硬质合金车刀。根据表5-112,由于CA6140车床的中心高度为200mm(表5-55),故选择刀杆尺寸,刀片厚度为4.5mm。根据表5-113,选择选择车刀几何形状为卷屑到棱型前刀面,前角,后角,主偏角,副偏角,刃倾角,刀尖圆弧半径。.确定被吃刀量 粗车单边余量为2mm,显然。.确定进给量 根据表5-114,在粗车钢料、刀杆尺寸为、工件直径为2040mm时,按CA6140车床的进给量(表5-57),选择。确定的进给量尚需满足机床进给机构强度要求,故需进行校验。根据表5-55,CA6140车床进给机构允许的进给力。根据表5-123,当钢料,、(预计)时,进给力的修正系数为,故实际进给力为,所选的进给量可用。.选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表5-119,车刀的刀面最大磨损量取为1mm,车刀耐用度。.确定切削速度 根据表5-120,当用YT15硬质合金车刀加工,时,切削速度。切削速度的修正系数 ,(表2-9),故按CA6140车床的转速(表5-56),选择,则实际切削速度。.校验机床功率 由表5-125,当、HBS=166277、时,切削功率的修正系数为,(表2-9),故实际切削时的功率为。根据表5-59,当时,机床主轴允许功率。,故所选切削用量可在CA6140车床进行。最后确定的切削用量为,(2)基本时间粗车左端面时间。根据表2-24,车端面基本时间为, ,粗车右端面。由于左右端面形状尺寸一样,故基本时间确定工序的基本时间2工序切削用量及基本时间的确定(1)切削用量。 钻孔 采用莫氏锥柄麻花钻,d=12,L1=101,L=182莫氏圆锥号1.确定背吃刀量由于钻孔时背吃刀量为孔的半径,故.确定进给量由表5-127查取。 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度要求,故需进行校验.选择刀具磨钝标准及耐用度 由p190表5-130得,用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢,后刀面最大磨损限度为1.0mm,刀具寿命T=30min。.确定切削速度由表钻头钻30钢时的切削速度为修正系数, , 由表5-55取CA6140的主轴转速为。.校验机床效率由p31表2-15公式钻孔时的功率为 ,,代入求得,。CA6140型车床的功率为7.5kw,故所选切削用量可以采用。, , 。粗铰.确定背吃刀量由于钻孔时背吃刀量为孔的半径,故.确定进给量由表5-127查取。.选择刀具磨钝标准及耐用度 由p190表5-130得,用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢,后刀面最大磨损限度为1.0mm,刀具寿命T=30min。.确定切削速度v由表钻头钻30钢时的切削速度为由本工序采用CA6140卧式车床,查表取转速,故实际铣削速度 精铰.确定背吃刀量由于钻孔时背吃刀量为孔的半径,故.确定进给量由表5-127查取。.选择刀具磨钝标准及耐用度 由p190表5-130得,用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢,后刀面最大磨损限度为1.0mm,刀具寿命T=30min。.确定切削速度v由表钻头钻30钢时的切削速度为由本工序采用CA6140型卧式车床,查表取转速,故实际铣削速度 粗镗确定粗镗mm孔的切削用量。所选刀具为YT5硬质合金、杆部直径为8mm的机夹单刃镗刀(机械加工工艺师手册 杨叔子 主编,P652表20-77和表20-78)。. 确定被吃刀量 双边余量为0.65mm,显然单边余量。.确定进给量 根据表5-115,当粗镗钢料、镗刀直径为8mm、镗刀伸出长度为80mm时,按CA6140车床的进给量(表5-57),选择。切削速度查得,则 由于本工序采用CA6140型卧式车床,由表5-56得,故实际切削速度为 (2)基本时间确定钻孔的基本时间。根据表2-26,车钻孔的基本时间为式中,则该工步的基本时间为确定粗铰孔的基本时间。根据表2-26,车钻孔的基本时间为式中,(表2-27),则该工步的基本时间为确定精铰孔的基本时间。根据表2-26,车钻孔的基本时间为式中,(表2-27),则该工步的基本时间为确定粗镗孔的基本时间。根据表2-24,车镗孔的基本时间式中,则确定工序的基本时间:3工序切削用量及基本时间的确定 (1)粗铣左右端面该工序分为两工步,先以右端面为基准粗铣左端面,以左端面为基准粗铣右端面,因为这两个工步是在一台机床上经一次走刀完成的,因此他们的切削速度和进给量是一样的,只有背吃刀量不同,而本题中背吃刀量也是相同的。 .背吃刀量 由上文中的工序尺寸得,背吃刀量 .进给量X51型立式铣床功率为4.5Kw,查得高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量,按机床,工件,夹具系统刚度为中等条件选取,该工件的每齿进给量 .铣削速度由于本工序采用高速钢镶齿铣刀,,齿数。查表高速钢套式面铣刀铣削速度,确定铣削速度则 由本工序采用X51型立式铣床,查表取转速,故实际铣削速度 当时,工作台的每分钟进给量应为 也可根据表差的机床进给量为(2)精铣左右端面 .背吃刀量 .进给量 本工序的表面粗糙度,查表的高速钢套式面铣刀精铣平面进给量。每转进给量取为,故每齿进给量为。.铣削速度由于本工序采用高速钢镶齿铣刀,,齿数。查表高速钢套式面铣刀铣削速度,确定铣削速度则由本工序采用X51型立式铣床,查表取转速,故实际铣削速度 当时,工作台的每分钟进给量应为 也可根据表查得机床进给量为。4工序切削用量及基本时间的确定一.确定切削用量 (1)钻孔 采用莫氏锥柄麻花钻,d=6,L1=57,L=138莫氏圆锥号1(表5-84).确定背吃刀量由于钻孔时背吃刀量为孔的半径,故.确定进给量由表5-127查取。确定的进给量尚需满足机床进给机构强度要求,故需进行校验iii.选择刀具磨钝标准及耐用度 由p190表5-130得,用莫氏椎柄麻花钻加工锻钢,后刀面最大磨损限度为1.0mm,刀具寿命T=25min。iv确定切削速度v由表5-131钻头钻30钢时的切削速度为修正系数, , , 由表5-65取Z550的主轴转速为v校验机床效率由p31表2-15公式钻孔时的功率为 ,,代入求得,Z550型钻床的功率为7.5kw,故所选切削用量可以采用。, , (2)粗铰.确定背吃刀量由
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本文标题:K047-调速杠杆(135调速器)机械加工工艺规程及钻φ12H7孔夹具夹具设计
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