机械制造技术课程设计-分离爪零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计【全套图纸】.pdf

辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目：分离爪零件的机械加工工艺规程及工艺 装备设计 分离爪零件的机械加工工艺规程及工艺 装备设计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 班 级：机械 10-03 姓 名： 指导教师； 完成日期：2013.6.29 一、设计题目一、设计题目 分离爪零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计分离爪零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计 二、原始资料二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型:（中批或大批大量生产） 三、上交材料三、上交材料 1绘制零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过程综合卡片 1 套 4编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的 机械加工工艺卡片） 1 套 5绘制夹具装配图（A0 或 A1） 1 张 6绘制夹具中 1 个零件图（A1 或 A2。装配图出来后，由指导教师 为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体） 。 1 张 7编写课程设计说明书（约 5000-8000 字） 。 1 份 四、进度安排四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。 1第 l2 天查资料，熟悉题目阶段。 2第 37 天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方 法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。 3第 810 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师 沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步） 。 4第 1113 天，完成夹具总装图的绘制。 5第 1415 天，零件图的绘制。 6第 1618 天，整理并完成设计说明书的编写。 7第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。 8第 2021 天，答辩 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 摘摘 要要 本课程设计是最重要的实践教学环节之一。实在完成生产实 习，学完机械制造基础和其他专业课程之后进行的。学生通 过课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题 能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业设计，走向工作岗 位进行一次综合训练。本设计的零件为分离爪，选用 QT40-10 球墨铸铁 。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等 各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。通过 对零件的分析，此轴要求精度高，工序适当集中，要求光滑， 所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核。以便达到 零件精度的要求。 Abstract This course design is one of the most important practical teaching link,and it is at the completion of production practice,after learning the basic machinery manufacturing and other professional courses.Through the curriculum design,studens will learn theory combined with production practice,the cultivation of the ability to solve problems.Its also to do well the graduation design for later,go to work on a comprehensive training. The design of the components separation claw choose QT40- 10 ductile iron. According to parts of shape, dimensional accuracy, cost- effective production areas such as a detailed analysis of its manufacturing processes, the use of dedicated processing machine. Part of the analysis, accuracy of this axis, the appropriate concentration processes require smooth, and use tools to prospective size. Finally, the parts are checked. To meet the requirements of precision parts. 目目 录录 1 零件的工艺性分析零件的工艺性分析7 1.1 零件的用途零件的用途 7 1.2 零件的工艺性零件的工艺性7 2 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计7 2.1 生产纲领计算和生产类型确定生产纲领计算和生产类型确定7 2.2 毛坯的种类与制造方法的确定毛坯的种类与制造方法的确定 7 2.2.1 毛坯种类毛坯种类 7 2.2.2 铸件制造方法铸件制造方法 8 2.3 毛坯尺寸公差与加工余量毛坯尺寸公差与加工余量8 2.4 拟定工艺路线拟定工艺路线9 2.4.1 选择定位基准选择定位基准 9 2.4.2 工序集中与分工序集中与分散散 9 2.4.3 工序工序顺顺序安排序安排9 2.4.4 工艺路线方工艺路线方案案9 3 选择选择各各工序的机工序的机床床设备，设备， 刀具刀具及量及量具等具等工艺设备工艺设备10 3.1 选择选择各各工序机工序机床床设备设备 10 3.2 选择选择刀具刀具与量与量具具11 4 确定确定各各工序的工序的切削切削用量和用量和时间时间定定额额 11 5 专专用用夹具夹具设计设计 14 5.1 问问题的题的提出提出14 5.2 定位方定位方案案及定位原件的选择及定位原件的选择14 5.3 定位定位误误差的计算差的计算14 5.4 加加紧紧方方案案的设计的设计15 5.5 加加紧力紧力的计算的计算16 6.方方案案的的综合综合评评价价与与结论结论17 7 体会体会与与展望展望19 8 参考文献参考文献20 1 零件的工艺性分析零件的工艺性分析 1.1 零件的用途零件的用途 题目所给的零件是分离爪。它位于车床变速机构中，主要起换档的 作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，工作过程：拨叉零件 是在传动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速，转向。 1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 C6132D 车床共有两处加工表面和一个空内表面，其间有一定位置要 求。分述如下： （1）零件孔40mm 的上加工表面 这一组加工表面包括：孔40mm 的下加工表面，孔40mm 的外表面， 有粗糙度要求为 Ra 等于 5um。 加工时以50mm 中心线为基准，并加紧50 的左右两端面。 （2）孔50mm 下端面及孔36 的内表面 其中50mm 的下端面有粗糙度要求为 Ra 等于 5um，这需要粗车；孔 36mm 的内表面粗糙度要求 5，需要进一步精车，这都以40 孔及端面 定位，这就是先选一粗基准，然后必须要用已加工表面作为精基准。 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精 度， 该零件 没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均 可以保证，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然 后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们的位置精度要求。 2 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 2.1 生产纲领计算和生产类型确定生产纲领计算和生产类型确定 根据课程要求生产纲领为中批或大批生产，现选为大批生产。 2.2 毛坯的种类与制造方法的确定毛坯的种类与制造方法的确定。 2.2.1 毛坯种类选择毛坯种类选择 零件材料为 QT40-10。QT40-10 是 球 墨 铸 铁 ，它 的 热 处 理 与 钢 相 似 ， 但 因 其 含 碳 、硅 、锰 量 较 多 ，所 以 热 处 理 需 要 较 高 的 加 温 度 和 较 长 的 保 温 时 间 ， 其 淬 透 性 比 碳 钢 好 。 毛 坯 的 铸 造 后 采 用 低 温 退 火 。 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 选择铸件毛坯。 2.2.2 铸件制造方法铸件制造方法 已知零件的生产为大批生产，初步确定工艺安排的基本倾向为：加工 过程划分阶段，工序都要集中，加工设备主要以专用设备为主，采用 专用夹具，这样生产质量高，投产快生产率较高，能适应大批量需求。 根据零件的材料确定毛坯为铸件，材料为 QT40-10，毛坯的铸造方法 为砂型型铸造，铸件尺寸公差等级为 IT13 级以下。 2.3 毛坯尺寸公差及加工余量毛坯尺寸公差及加工余量 根据机械制造技术基础课程设计指导书 表 2-1 可选取公差等级 为 8 到 12 级。这里选取 8 级。根据表 2-3 选择铸件尺寸公差。由于 零件根据表 2-5 选取加工余量等级为 F，机械加工余量取 0.5mm。根据 表 2-4 选取铸件机械加工余量。最后根据公式 2-1 及 2-2。算得毛坯 基本尺寸 R。过程及结果如表 1-1 所示。根据式机械制造技术基础 课 程 指 设 计 导 书 中 式2-1 2-2 R=F+RMA+CT/2 （ 单 侧 加 工 ） R=F+2RMA+CT/2（双侧加工）R=F-2RMA-CT/2（内腔加工） 求毛坯基本尺寸；A 孔；直径 40 孔 R=F+2RMA+2CT/2=46； B 孔；直径 36 孔 R=F-2RMA-CT/2=30； C 孔；直径 50 孔 R=F+2RMA+2CT/2=56； D 面；长度 21 面 R=F+RMA+CT/2=21； E 面；长度 13 面 R=F+RMA+CT/2=13； F 面；长度 25 面 R=F+RMA+CT/2=25； 项目 A孔 B孔 C孔 D面 公差等级CT 8 8 8 8 加工面基本尺寸F 40 36 50 16 铸件尺寸公差 1.3 1.3 1.4 1.1 机械加工余量等级 F F F F 要 求 的 铸 件 机 械 加 工 余 量RMA 1 1 1 1 毛坯基本尺寸R 46 30 56 21 项目 E面 F面 公差等级CT 8 8 加工面基本尺寸F 8 20 铸件尺寸公差 1 1.2 机械加工余量等级 F F 要 求 的 铸 件 机 械 加 工 余 量RMA 1 1 毛坯基本尺寸R 13 25 表 1-1 2.4 拟定工艺路线拟定工艺路线 2.4.1 选择定位基准选择定位基准 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。 （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 50 孔的上表面作为粗基准，利用圆柱来定位，另外四爪握住两边 来限制六个自由度，达到完全定位,然后进行车削。 （2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。故选取 50 孔的上表面。 2.4.2 工序集中与分散工序集中与分散 采取工序集中原则。有利于提高生产率机床。减少弓箭装夹次数， 节省装夹工作时间。有利于保证各加工面的相互位置精度。减少工序 数目缩短工艺路线，简化生产计划组织工作. 2.4.3 工序顺序的安排工序顺序的安排 采取如下原则；先基准后其他，先粗后精，先主后次，先面后孔原则。 2.4.4 工艺路线方案工艺路线方案 制定工艺路线，在生产纲领确定的情况下, 根据零件的几何形状、尺 寸精度及位置精度等技术要求来制定工艺路线。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。制定如下工艺方案； 工序一：铸造。 工序二：低温退火热处理。 工序三：以50mm 的孔及下端面定位，车 40 孔，并车孔的上端面。 工序四：以40 内孔及上端面定位，车50 下端面及36mm 孔。 工序五：以40 内孔及上端面定位，精车 36 及36.5 孔。 工序六：以36 内孔及端面定位，精车 40 外圆倒角 工序七：以36 内孔及端面定位，铣8.3mm 孔两端至尺寸 8+0.5mm， 保证 30mm 尺寸至 300.03mm，表面粗糙度要求为 5mm。 工序八：以36 内孔及端面定位，钻、铰8.3mm 至尺寸。 工序九：以36 内孔及端面定位，钻3 的孔，孔口倒角。 工序十：以36 内孔及端面定位，精铣螺旋面 工序十一 去毛刺。 工序十二 检验。 3 选择选择各各工序的机工序的机床床设备，设备，刀具刀具及量及量具等具等工艺设备工艺设备 3.1 选择选择各各工序机工序机床床设备设备 机床选择时应考虑以下几个因素； 1机床尺寸规格要与被加工工件的外轮廓尺寸相适应，应避免盲目加 大机床规格。 2机床的加工精度应与被加工工件在该工序的加工精度相适应。 3机床的生产率应与被加工工件的生产类型相适应。 4.机床的选择应考虑工厂的现有设备条件。 根据各工序的技术要求， 及查阅 机械制造技术基础课程指设计导书 ， 工序三，工序四，工序五，工序六均为车表面，查表 4-1 4-2 4-3 可 用 C6132 卧式车床。 工序七，工序八为铣削工艺，查表 4-14 4-15 4-16 可采用立式铣床 X51。 工序九为钻，铰工艺，工序十为钻孔工艺。查表 4-9 4-10 4-11 用台 式钻床 Z535。 工学十一需精铣螺旋面，很复杂，查表 4-21 选用数控立式升降台铣床 XK5025 3.2 选择刀具与量具选择刀具与量具 在生产中， 除大批量生产和加工特殊形状零件有时采用高效专用刀具， 组合刀具和特殊刀具之外，一般均选用标准刀具机械制造基础课程 设计指导书表 3-1 3-2 3-3 3-35 3-36 在铣床上用硬质合金端铣刀， 铣上下两槽用三面刃铣刀，在车床上硬质合金外圆车刀和端面车刀， 钻床用直柄麻花钻和锥柄机用铰刀，数控铣床用专用螺旋面铣刀。 选择设计量具时，主要根据被加工零件的精度要求，零件的尺寸，形 状和生产类型等进行选择。查机械制造技术基础课程设计指导书 表 3-39 量具可选精度要求较高的可用内径千分尺量程 50175，其余 用游标卡尺分度值为 0.02 4 确定确定各各工序工序切削切削用量和用量和时间时间定定额额 工序一 毛坯工序 工序二 以 36mm 孔及端面定位铣 8.3 孔上下两端面 1. 加工条件 工件材料：QT40- 10，b=16GPa，HB=190241,铸造。 加工要求：粗铣 8.3 上下两端面面。 机床：铣床，XD6132 卧式铣床。 刀 具 ： 硬 质 合 金 钢 端 铣 刀 ,牌 号YG6。 铣 削 宽 度ae2768.7N 6 方案的综合评价与结论方案的综合评价与结论 由于这是第一次进行机械制造基础课程设计，所以进程比较缓慢，设 计方案也不是很严密。此方案首先对零件进行了工艺分析，通过上网， 查阅书籍等明白零件的用途及技术要求和工艺分析。并以此为根据对 零件的生产类型进行确定。进一步对零件的毛坯的种类和制造进行了 系统，全面的分析。故设计到此阶段所设计的方案还算可以。没有太 多的漏洞。接下是确定毛坯的尺寸公差与加工余量，本过程大多数根 据机械制造基础课程设计指导书中所给的信息进行毛坯尺寸及公 差的确定还有加工余量的选择。设计过程中也有很多不确定的因素。 基本都通过上网等方式进而解决，设计过程很顺利。故此可以对此设 计过程认可。在下面的过程为拟定工艺路线，包括定位基准的选择工 序集中的确定，工序顺序的安排及工艺路线的安排。此过程变动较大。 都是根据机械制造基础课程设计指导书中所给的材料进行不精确 选择，所以此设计过程不是非常准确严密，但是可以选用。需要在加 工过程中视情况而进行更改，但不是随意更改，总方向还是要根据说 明书进行。故此过程方案一般，可以选用。下个过程为选择各工序的 机床设备，刀具及量具等工艺设备。此过程很准确，说明书中所选用 的机床，刀具，量具等设备可以采用。在选取过程中，每个设备都有 各自加工的选用范围，只要符合选用范围就可以取用。故此过程简便， 可靠。应该按说明书所选用的设备进行工艺加工。下一过程为确定各 工序的切削用量和时间定额。此过程严谨程度一般。因为此过程是根 据工艺设计而来，工艺设计用所得方案的有变动，故此过程也存在一 定范围内的变动，但是都是误差允许范围内。计算过程完全严格按照 设计手册中所给定的而来。配合工艺设计可以进行选用，所以此过程 应按照工艺过程参考选取，可以选用。下一过程为专用夹具的设计， 此过程灵活性比较大，一种零件可以有不同的几种夹具方案，在设计 过程中，也是根据书上多给定的夹具选用的范围选定，在选用夹具原 件时，参考各种夹具原件的适用范围。最后由定位误差和夹紧力来检 验此夹具设计的是否合理。所以此过程也是按照程序而来，有设计， 有检验。故本过程可取。 总上所述，在方案的设计过程中，存在许多不完善的地方，但是 方案依然可取，所需改进的是在设计过程中应多查资料，不仅要根据 书中所给的资料进行设计，同时也要根据现实情况，及经验情况进行 综合设计。这样方案才可以变的完美。所以此方案在一定误差范围内 可以选取。 7 体会与展望体会与展望 为期三周的夹