机械加长柱管加工工艺设计(大批量)-全套图纸.doc

目录摘 要1Abstract21 前 言32 零件的分析52.1 零件的作用52.3工艺过程分组53工艺规程的设计63.1 确定毛坯的制造形式63.2基准的选择63.2.1 粗基准的选择63.2.2 精基准的选择63.2.3基准的转换63.3制定工艺路线73.3.1制定工艺路线：73.3.2加工阶段的划分93.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定93.5确定切削用量及基本工时10总结16参考文献17致 谢18摘 要机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一，无论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各式各样的机械装备。而加快产品上市的时间，提高质量，降低成本，加强服务是制造业追求的永恒主题。此篇论文主要内容是对机械加长柱管加工工艺路线进行的研究、设计，其中包括了各道工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，准面的选取，定位和夹紧方案的拟定。关键词： 夹具 工艺全套图纸加153893706Abstract Machinery manufacturing is one of the pillar industries which a national technological progress and social development need, both traditional industries and burgeoning industries can not be separated from sundry mechanical equipment. And speed up product listed time and improve quality, reduce costs, enhance services for the manufacturing industry is the eternal theme. This thesis is the main content of the Main axle of the valve body. lath case machining line for the research, design, Including the Road processes processing methods, machine tools, cutlery, fixtures, a Catholic, measuring instrument choice, datum selection, positioningKeywords: Fixture Travel chart191 前 言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。一，机械加工工艺规程制订生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。二，机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。三，制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。2 零件的分析2.1 零件的作用题目给出的零件是机械加长柱管，机械加长柱管起着，增加加长杆来补偿立柱的行程,机械加长柱管是机器的关键零件。一旦机械加长柱管的精度降低，则机器的使用价值也将大打折扣。2.2机械加长柱管的主要技术要求机械加长柱管的内孔和安装平面是决定工件精度的关键表面，其精度要求最高，一般不低于IT8级；表面粗糙度。机械加长柱管内孔的圆度直接影响加工工件的孔精度，故要求较高，其误差不能大于尺寸的。2.3工艺过程分组机械加长柱管结构不太复杂，精度要求较高，在大批量的生产条件下，机械加长柱管的机械加工工艺过程有二组加工表面。第一阶段：以毛坯面为粗基准，车外圆和粗镗内孔。第二阶段：以加工后的面为精基准，精车185外圆与精镗157孔。3工艺规程的设计3.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为27NiMn，由于零件年生产量为18000件，已达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大。故采用铸造成型 。它的毛坯精度较高，加工余量较小，对提高生产率，保证加工质量也是有利的。 3.2基准的选择3.2.1 粗基准的选择为取得外圆与内孔面作为精加工的定位基准，所以机械加工的第一道工序是车外圆，然后以外圆面为基准镗内孔与钻27孔等平面。为此可选择185外圆面为粗基准。这样，当反过来再用内孔定位，加工孔时，可以获得均匀的加工余量，有利于保证这两个高精度的加工面的加工精度。3.2.2 精基准的选择为了避免基准不重合误差，考虑工艺基准与设计基准和各工序定位基准的统一，以及尽可能在一次装夹中加工较多的工件表面，所以在机械加长柱管精加工的全部工序中均采用端面作为定位基准。端面在使用过程中的磨损会影响定位精度，为了保证和提高定位精度，均需重新修整保证定位面的清洁。在使用过程中，不能随意拆卸和更换，都会引起基准的位置变动，从而造成误差。3.2.3基准的转换由于机械加长柱管的中孔与端面位置精度要求很高，所以在加工过程中要采用互换基准的原则，在基准相互转换的过程中，精度逐步得到提高。特别是钻机械加长柱管孔时，由于定位基准选择恰当，收到了互基准和基准重合双重效果，从而保证了很高的机械加长柱管跳动精度。3.3制定工艺路线3.3.1制定工艺路线：由于生产类型为大批生产，故在使零件的几何性状、尺寸精度几位置精度等技术要求得到合理的保证的前提下，应采用专用的夹具，并应尽量使工序集中起来提高生产率，处此之外，还应考虑经济效果，以使生产成本尽量提高。根据工件材料性质和具体尺寸精度、粗糙度的要求，设计了两种工艺路线来达到加工目的：表1 工艺路线方案一工 序 号工名序称工序内容10铸造铸造成型20时效去除铸造应力30车粗镗156孔40车精镗157孔50钻钻227孔60车车183锥面70车粗车186外圆80镗精车185外圆90钳工清洗、去毛刺、100终检检验表2 工艺路线方案二工 序 号工名序 称工序内容10铸造铸造成型20时效去除铸造应力30车粗车186外圆40车粗镗156孔50钻钻227孔60车车183锥面70车精车185外圆80镗精镗157孔90钳工清洗、去毛刺、100终检检验方案选择：在工艺路线拟定中根据机加工工序的安排原则：1 先基准后其它原则2 先粗后精原则3 先面后孔原则4 先主后次原则上述两方案的特点在于：方案一是先加工孔，然后以此孔为基准加工其它各处，而方案二是以底面与侧面为基准加工其孔，可以看出以先加工孔，以孔作为定位基准加工时位置精度不易保证，并且定位装夹等都不方便，不能保证加工质量的要求，但在成批生产的情况下，方案二则比较适合。应此选用方案2作为最终加工路线。综合考虑，选择方案二更好。3.3.2加工阶段的划分在大批量生产条件下，机械加长柱管的机械加工工艺可划分为以下三阶段：粗加工阶段该阶段是在机械加长柱管毛坯铸造和正火后进行的，包括车端面、钻孔等工序。其主要任务是切除毛坯上大部分余量，同时，可以发现铸件的裂纹或其他缺陷。精加工阶段机械加长柱管毛坯在粗加工后需要进行调质阶段，然后再进行精加工。精加工阶段包括各钻孔工序，及螺孔等次要表面加工等工序。3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加长柱管零件材料为27NiMn铸件，生产类型为大批生产，由机械加工工艺手册表查得确定毛坯图：3.5确定切削用量及基本工时工序 铸造成型工序 时效热处理工序：粗车186外圆，选取机床CA6140车床 选取车刀，（见参考资料工艺手册附表3.228） ，参考资料（切削附表3.8以及切削附表3.9） 参考资料（切削附表3.8） 参照机选择 实际切削加工的速度： 机床工作台每分钟的给量： 车床工作台的给量： 基本工时：工序：粗镗156孔：机床选择：选择CA6140车床。由机械制造工艺简明手册表4.2-35至4.2-37可查其技术参数。刀具选择：选用硬质合金车刀。选择车刀直径d=400mm，齿数Z=20，刀片牌号YG8。车刀几何参数根据机械加工工艺手册第一卷表9.2-27选择：、。确定车削用量：车削深度：=2mm每齿进给量：由机械加工工艺手册第一卷表9.4-3，取=0.2mm车刀磨钝标准以及耐用度：由机械加工工艺手册第一卷表9.4-6表9.4-7取后刀面最大磨损限度取2mm，耐用度T=420min。车削速度V：由机械加工工艺手册第一卷表9.4-13取 V=48m/min=0.8m/s机床主轴转速： 根据CA6140机床技术参数取：n=47.5m/min实际车削速度：工作台每分钟进给量： 根据CA6140技术参数取： 则实际每齿进给量为：校验机床功率：机械加工工艺手册第一卷P9-109页3.4小节公式： 式中， ，将以上数据代入式（1-4）得： =2638.9NV=0.99m/s将、V代入式1-3得：因为CA6140机床主轴电动机功率为7.5KW，故切削用量可用。基本时间的确定：由机械加工工艺手册第一卷表9.4-31端车刀对称车削的基本时间公式： 式中：，由机械加工工艺手册第一卷表9.4-33查得=38mm，代入式1-5得： 工序：车183锥面：机床选择：选择CA6140车床。由机械制造工艺简明手册表4.2-35至4.2-37可查其技术参数。刀具选择：选用硬质合金车刀。选者车刀直径d=400mm刀片牌号YG8。车刀几何参数根据机械加工工艺手册第一卷表9.2-27选择：、。车削用量：车削深度：=1mm每齿进给量：由机械加工工艺手册第一卷表9.4-3，取每转进给量为0.5mm/r，则=0.5/20=0.025mm/z车削速度V：由机械加工工艺手册第一卷表9.4-8得： （1-6）式中：。代入式1-6得： 机床主轴转速：根据CA6140机床技术参数取：n=150m/min 实际车削速度： 工作台每分钟进给量： 根据CA6140技术参数取： 则实际每齿进给量为：基本时间的确定：由机械加工工艺手册第一卷表9.4-31端车刀对称车削的基本时间公式： 式中：，由机械加工工艺手册第一卷表9.4-33查得=38mm，代入式1-5得： 工序：钻227孔： 钻孔：选择18mm高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表3.16） （切削表2.7和工艺表4.216） （切削表2.15）硬度200217 按机床选取（工艺表4.25） 实际切削速度： 基本工时：（工艺表6.25）惚孔27mm： 选择27mm高速钢锥柄惚孔钻（工艺表3.18）由切削表2.10得惚孔27mm孔时的进给量，并由工艺表4.216取惚孔时的切削速度由切削表2.15得，故： 按机床选取基本工时：工序：精镗157孔机床：CA6140车床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：，毛坯孔径。进给量：根据参考文献表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=2.0mm。因此确定进给量。切削速度：参照参考文献3表2.4-9取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-41取实际切削速度：工作台每分钟进给量： 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：查参考文献1，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min工序：精车185外圆机床：车床CA6140刀具：硬质合金车刀，车刀材料：切削深度：进给量：根据参考文献3表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.4-9，取机床主轴转速：，取实际切削速度，： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时查参考文献1，表2.5-37工步辅助时间为：1.86min工序 钳工工序 检验 总结转眼间3个周的时间过去了，课程设计也接近了尾声。我们通过不同的途径查阅相关的资料，如：图书馆的馆藏资料、网上图书馆以及查阅我们四年来所学的书本知识等；丰富了自己的知识面，提高了解决问题的能力和自学能力。在设计中我们遇到了很多的困难，通过请教指导老师自己查阅资料，与同学讨论，最终都得到了解决。本次课程设计是以设计机械加长柱管零件的加工工艺规程专用夹具为重点。包括选择毛坯的类型和制造方法、粗精基准的选择、加工顺序的安排，机床及的工艺装备的选择、工艺的分析计算、填写工艺卡片等。设计中遇到很多细节问题，如机床的选择原则，要根据加工零件的材料、尺寸，机床的加工范围来确定；刀具的选择，它是有零件的材料，加工表面的形状来确定的；装配图上尺寸