机械工艺夹具毕业设计145壳体工艺流程说明书
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机械毕业设计论文
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机械工艺夹具毕业设计145壳体工艺流程说明书,机械毕业设计论文
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毕业设计说明书 专 业： 机械制造与设计及其自动化 班 级： 机制 姓 名： 学 号： 指导老师： nts目 录 第一部分 工艺设计说明书 1 第二部分 第 05 道工序夹具设计说明书 第三部分 第 08 道工序刀具设计说明书 第四部分 第 08 号工序量具设计说明书 第五部分 毕业设计体会 nts 第一部分 工艺设计说明书 1.零件图工艺性分析 1.1零件结构功用分析： 壳体零件是机械中常见的一种零件，通常起支承作用。它的应用范围很广，例如支承旋转轴上的轴承，等等。由于它们功用的不同，壳体类零件的结构和尺寸有着很大的差异，但结构上仍有共同特点：零件的主要表面为精度要求较高的轴承孔、零件由内孔、外圆、凸台、等表面构成。 1.2零件图纸分析： 由零件图可知，该零件形状较为复杂、外形尺寸 不大，可以采用铸造毛坯。由于该零件的两个28孔与轴承配合，它的表面质量直接影响两轴承的旋转精度与工作状态，通常对其尺寸要求较高。一般为 IT5-IT7。加工时两 28 孔的同轴度应该控制在 0.01mm。 65 0.为孔的位置尺寸它直接影响孔在空间的位置，加工时可以将其加工精度降低，通过装配来提高精度。 1.3主要技术条件： 1.孔径精度：两 28孔的孔径的尺寸误差和形状误差会造成轴承与孔的配合不良，因此对轴承座孔的要求较高，其孔的尺寸公差为 IT7，轴承座孔的形状精度 一般控制在尺寸公差范围内即可。 2.孔的位置精度：同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差会使轴承装配到轴承孔内出现歪斜，从而造成径向跳动和轴向跳动，加剧了轴承的磨损，为此一般同轴上各孔的同轴度为最小孔尺寸公差之半。 3.主要平面的精度：由于 70底面的平面度直接影响联接时的接触刚度，并且加工过程中常作为定位基面，则会影响孔的加工精度，因此须规定底面必须平直。 2.毛坯选择 2.1毛坯类型 考虑到壳体工作时起支承轴承，要求材料要有很高的强度，并且该零件结构较为复杂，故选用铸造毛坯材料为 HT200。 2.2毛坯余量确定 由书机械加工工艺设计资料表 1.2-10 查得毛坯加工余量为 5，毛坯尺寸偏差由表 1.2-2查得为 1.4. 2.3毛坯零件合图草图 nts 3机械工艺路线确定 3.1定位基准的选择： 3.1.1精基准的选择： 选择壳体底面与两 7孔作定位基准，因为 25f7外圆柱面 ，及底面是装配结nts合面，且壳体底面又是轴承座孔空间位置的设计基准，故选择壳体底面与两 7孔作定位基准，符合基准重合原则且装夹误差小。 3.1.2粗基准的选择： 以壳体上端面和壳体支撑外圆弧定位加工出精基准。 3.2加工顺序的安排： 壳体零件主要由孔和平面构成与箱体类零件大体相同，加工顺序为先面后孔，这样可以用加工好的平面定位再来加工孔，因为 轴承座孔的精度要求较高，加工难度大，先加工好平面，再以平面为精基准加工孔，这样即能为孔的加工提供稳定可靠的精基准，同时可以使孔的加工余量较为均匀 3.3段的划分 说明 加工阶段分为：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段 。 3.4加工工序简图 1、铸 铸造、清理 2、热处理 时效 3、粗车、半精车、精车： 4粗铣 12凸台顶面： nts 5钻 2- 7孔： 6去毛刺： 7 40 外圆两端面； 8粗镗 2- 25内孔、半精镗、精镗 2- 28内孔： nts 9检验： 10钻、攻 M5螺纹孔： 11钻、攻 3-M4 螺纹孔： nts 12钻、攻 2-M7 螺纹孔： 13.锪 2- 12沉头孔 ： nts 14.去毛刺： 15终检： 4.工序尺寸及其公差确定 25f7 工艺路线 基本尺寸 工序余量 经济精度 工序尺寸 铸 30.5 5.5 30.5 1.4 粗车 27 3.5 12.5（ IT11） 26.5013.0 半精车 25.5 1.5 6.3（ IT9） 25.50 062.0 精车 25 0.5 1.6（ IT7） 25020.0041.0 28JS7 工艺路线 基本尺寸 工序余量 经济精度 工序尺寸 铸 22 6 22 1.4 粗镗 25 3 6.3（ IT11） 2513.00 半精镗 27.5 2.5 3.2（ IT9） 27.5062.00 精镗床 28 0.5 1.6（ IT7） 28 0.01 5.设备及其工艺装备确定 所用的设备有： CA6140、 X62W、 Z3025B 10、 X6120、 T68、 Z4012、验台、钳工台。 夹具有： V形块、钻 2- 7孔专用夹具、车床专用夹具、一面两孔夹具、心 轴、 nts刀具有： 90 度车刀、硬质合金铣刀、 7 钻头、平板锉、开式自锁夹紧镗刀、 5 钻头、 M5丝锥、 4钻头、 M4丝锥、 7钻头、 M7丝锥、圆锉刀 量具有：游标卡尺、专用塞规。 6切削用量及工时定额确定 （ 1） 粗车、半精车、精车时：（ T1=T辅 T2=T机 T3=T工 T4=T休） 1. 粗车 70底面时：（车刀刀杆尺寸 BXH取 25X25） ap=2.5 由表 5.3-1得： f=1.0 mm/r 由表 5.3-20 得： v=59 m/min 则 n=318x59/70=268r/mm 工时定额： 由表 3.3-1得：装夹工件时间为 0.42min 由表 3.3-2得：松开卸下工件时间为 0.12 min 由表 3.3-3得：操作机床时间为： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表 3.3-4得：测量工件时间为： 0.08+0.08=0.16 min T1=0.42+0.12+0.64+0.08=1.2 min 由表 5.4-1得机动时间为： T2=0.07+0.05+0.02+0.03=0.17 min 由表 3.3-33 得布置工作地、休息和生理时间分别为： T3=56 min、 T4=15min T基 =lz/nfap=100 x3.5/268 x1 x2.5=0.52 min 则 T总 =T1+T2+T3+T4+T基 =75 min 2. 半精车 70 底面时：（车刀刀杆尺寸 BXH取 25X25） ap=1 由表 5.3-1得： f=0.7 mm/r 由表 5.3-20 得： v=80 mm/r 则 n=318x80/70=363.4 r/mm 工时定额： 由表 3.3-3得：操作机床时间为： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表 3.3-4得：测量工件时间为： 0.08+0.08=0.16 min T1=0.64+0.16=0.8 min 由表 5.4-1得机动时间为： T2=0.07+0.05+0.02+0.03=0.17 min T基 =lz/nfap=100 x3.5/363.4x1x0.7=1.38 min 则 T总 =T1+T2+T基 =2.26 min 3. 粗镗环形槽：（车刀刀杆尺寸 BXH取 25X25） ap=2 由表 5.3-1得： f=0.4m/r 由表 5.3-20 得： v=90m/r 则 n=318x90/40=715.5 r/mm 工时定额： 由表 3.3-3得：操作机床时间为： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表 3.3-4得：测量工件时间为： 0.08+0.08=0.16 min T1=0.64+0.16=0.8 min 由表 5.4-1得机动时间为： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r ntsT基 =lz/nfap=0.2 min 则 T总 =T1+T2+T基 =2.26 min 4. 粗车 25外圆时：（车刀刀杆尺寸 BXH取 16X25） ap=2 由表 3-1得： f=0.5 m/r 由表 5.3-20 得： v=82 m/r 则 n=318x82/25=1043 m/r 工时定额： 由表 3.3-3得：操作机床时间为： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表 3.3-4得：测量工件时间为： 0.08+0.08=0.16 min T1=0.64+0.16=0.8 min 由表 5.4-1得机动时间为： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r T基 =lz/nfap=0.167 min 则 T总 =T1+T2+T基 =0.347 min 5. 半精车 25外圆时：（车刀刀杆尺寸 BXH取 16X25） ap=1 由表 3-1得： f=0.4 m/r 由表 5.3-20 得： v=100 m/r 则 n=318x100/25=1227 m/r 工时定额： 由表 3.3-3得：操作机床时间为： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表 3.3-4得：测量工件时间为： 0.08+0.08=0.16 min T1=0.64+0.16=0.8 min 由表 5.4-1得机动时间为： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r T基 =lz/nfap=0.34 min 则 T总 =T1+T2+T基 =0.52 min 6. 精车 25 外圆时：（车刀刀杆尺寸 BXH取 16X25） ap=0.5 由表 3-1得： f=0.3 m/r 由表 5.3-20 得： v=107 m/r 则 n=318x107/25=1361 m/r 工时定额： 由表 3.3-3得：操作机床时间为： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表 3.3-4得：测量工件时间为： 0.08+0.08=0.16 min T1=0.64+0.16=0.8 min 由表 5.4-1得机动时间为： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r T基 =lz/nfap=0.857 min 则 T总 =T1+T2+T基 =1.75 min 7. 粗车 25 端面时：（车刀刀杆尺寸 BXH取 16X25） ap=0.5 由表 3-1得： f=0.5 m/r 由表 5.3-20 得： v=74 m/r 则 n=318x74/25=941.2 m/r 工时定额： nts由表 3.3-3得：操作机床时间为： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表 3.3-4得：测量工件时间为： 0.08+0.08=0.16 min T1=0.64+0.16=0.8 min 由表 5.4-1得机动时间为： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r T基 =lz/nfap=0.2 min 则 T总 =T1+T2+T基 =1.1 min T总 =T总 1+T总 2+T总 3+T 总 4+T总 5+T总 6+T 总 7=82.07min （ 2） 铣 12 凸台顶面时： 切削用量： ap=3.5 由表 6.3-2得： f=0.2 m/r 由表 6.3-21 得： v=120 m/r 则 n=318V/D= 318 x120/30=1272 m/r 工时定额： 由表 6.4-1得： T2= lw+lf/fxn=1.45 min 由表 3.3-7得：操作机床时间为： 0.83 min 由表 3.3-8得：测量工件时间为： 0.14 min T1=2.27min T3=51min T4= 15min T基 =lz/nfap=0.5 min 则 T总 =T1+T2+T基 =68.7min （ 3） ：钻 2- 7孔时； 切削用量： ap=3.5 由表 7.3-1得： f=0.36 m/r 由表 7.3-11 得： v=13 m/r 则 n=318V/D= 318 x13/7=590 m/r 工时定额： T2= lw+lf/fxn=0.1 min 由表 3.3-9得：装夹工件时间为 0.17min 由表 3.3-10 得：松开卸下工件时 间为 0.15min 由表 3.3-12 得：测量工件时间为： 0.04min T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min 则 T总 =T1+T2+T基 =62.9min （ 4） ：粗铣、半精铣 40 两端面时； 粗铣时：切削用量： ap=2.5 由表 6.3-2得： f=0.2 m/r 由表 6.3-21 硬质合金铣刀铣削灰铸铁时 v=120 m/r 则 n=318V/D=763.2m/r 工时定额：由表 6.4-1得： T2= lw+lf/vf=2.63 min 精铣时：切削用量： ap=1 由表 6.3-2得： f=0.12 m/r 由表 6.3-21 硬质合金铣刀铣削灰铸铁时 v=150 m/r 则 n=318V/D=954m/r 工时定额：由表 6.4-1得： T2= lw+lf/vf=3.5 min 由表 3.3-7得：操作时间为 0.83min 由表 3.3-8得：测量工件时间为： 0.14min ntsT1=2.27 min T3=51 min T4=15 min 则 T总 =T1+T2+T基 =80.53min （ 5） ：粗镗 25 内孔、半精镗、精镗 28 内孔时； 粗镗时：切削用量： ap=3 由表 8.2-1得： f=0.5 m/r v=80 m/r 则 n=318V/D=1017.6m/r 工时定额： T2= lw+lf/vf=0.03 min 半精镗时：切削用量： ap=2.5 由表 6.3-2得： f=0.2m/r v=100m/r 则 n=318V/D=1272m/r 工时定额： T2= lw+lf/vf=0.04min 精镗时：切削用量： ap=0.5 由表 6.3-2得： f=0.15m/r v=80m/r 则 n=318V/D=1017.6m/r 工时定额： T2= lw+lf/vf=0.07min 由表 3.3-1得：装夹工件时间为 0.42min 由表 3.3-2得：松开卸下工件时间为 0.12min 由表 3.3-3得：操作机床时间为： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表 3.3-4得：测量工件时间为： 0.16min T1=1.34 min T3=56min T4=15 min 则 T总 =T1+T2+T基 =72.62min （ 6） ：钻、攻 M7 螺纹孔时； 切削用量： ap=2.5 由表 7.3-1得： f=0.27 m/r 由表 7.3-11 得： v=15 m/r 则 n=318V/D= 318 x15/5=954m/r 工时定额： T2= lw+lf/fxn=1.5 min 由表 3.3-9得：装夹工件时间为 0.04min 由表 3.3-10 得：松开卸下工件时间为 0.05min 由表 3.3-11 得：操作机床时间为： 0.32 min T1=0.43 min T3=47 min T4=15 min 则 T总 =T1+T2+T基 =62.73min （ 7） ：钻、攻 3-M4螺纹孔时； 切削用量： ap=2. 由表 7.3-1得： f=0.27 m/r 由表 7.3-11 得： v=15 m/r 则 n=318V/D= 318 x15/5=1192m/r 工时定额： T2= lw+lf/fxn=2.1 min 由表 3.3-9得：装夹工件时间为 0.04min 由表 3.3-10 得：松开卸下工件时间为 0.05min 由表 3.3-11 得：操作机床时间为： 0.32 min T1=0.43 min T3=47 min T4=15 min 则 T总 =T1+T2+T基 =63.93min nts（ 8） ：钻、攻 2-M7螺纹孔时； 切削用量： ap=2.5 由表 7.3-1得： f=0.27 m/r 由表 7.3-11 得： v=15 m/r 则 n=318V/D= 318 x15/5=618.4m/r 工时定额： T2= lw+lf/fxn=1.5 min 由表 3.3-9得：装夹工件时间为 0.04min 由表 3.3-10 得：松开卸下工件时间为 0.05min 由表 3.3-11 得：操作机床时间为： 0.32 min T1=0.43 min T3=47 min T4=15 min 则 T总 =T1+T2+T基 =63.23min （ 9） ：锪 2- 12 沉头孔时时； 切削用量： ap=2.5 由表 7.3-1得： f=0.27 m/r 由表 7.3-11 得： v=15 m/r 则 n=318V/D= 318 x15/5=397.5m/r 工时定额： T2= lw+lf/fxn=1min 由表 3.3-9得：装夹工件时间为 0.04min 由表 3.3-10 得：松开卸下工件时间为 0.05min 由表 3.3-11 得：操作机床时间为： 0.32 min T1=0.43 min T3=47 min T4=15 min 则 T总 =T1+T2+T基 =62.63min 第二部分 第 5 道序夹具设计说明书 1. 工序尺寸精度分析 由工序图可知此工序的加工精度要求不高，具体加工要求如下：钻 2- 7 孔，无其它技术要求，该工序在摇臂钻床上加工，零 件属中批量生产。 2. 定位方案确定 根据该工件的加工要求可知该工序必须限制工件五个自由度，即 x 移动、 x 转动、 y 转动、 y移动、 z 转动，但为了方便的控制刀具的走刀位置，还应限制 z移动，因而工件的六个自由度都被限制，由分析可知要使定位基准与设计基准重合。选 25 外圆、底平面、为定位基准，以 40外圆端面定位限制 z转动。（见工序图） nts 3.定位 元件确定 1、 选择定位元件： 由于本工序的定位面是 25 外圆、底平面、 40 外圆端面 ,所以夹具上相应的定位元件选为一个定位孔和两个平面。 2、确定定位元件尺寸、极限偏 差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差、定位元件尺寸： 由图可知此工序的加工精度要求不高，所以定位孔的尺寸由机床夹具设计手册知选用25H7/f7 3. 定位误差分析计算 (1)分析计算孔的深度尺寸 7的定位误差： nts用 25 外圆表面定位，工件定位面是外圆表面，定位元件的定位工作面是 25 外圆面，定位基准是外圆母线，当工件外圆直径发生变化时其中心线在定位孔内左右移动。定位误差计算如下： jb=1/2T(d)= 1/2x0.021=0.0105 db=1/2( D+ d+ min)=(0.021+0.015+0.023)/2=0.0295 dw= jb+ db-=0.04 T/3 所以满足要求。 4. 夹紧方案及元件确定 （ 1）计算切削力及所需加紧力： 工件在加工时所受的力有加紧力 J、切削力 F 和工件重力 G，三者作用方向一至，由机床夹具设计手册表 1-2-7得切削力的计算公式： Fx=667Ds7.0 Kp=667x7x7007.0 x650/726 1083N 实际所需加紧力与计算加紧力之间的关系为： F=KFx(K由表 1-2-2查得为 1.15)=1.15Fx=1245.45N （ 2）设计钻套，连接元件及夹具体，钻模板： 由于此工件是中批量生产，固选用 GB2264-80可换钻套，选用活动式钻模板。 根据钻床 T型槽的宽度，决定选用 GB2206-80宽度 B=14，公差带为 h6的 A型两个定位键来确定夹具在机床上的位置。 夹具体选用灰铸铁的铸造夹具体，其基本厚度选为 15mm，并在夹具体底部两端设计出供 T型槽用螺栓紧固夹具用的 U型槽耳座。 5. 夹具总装草图 nts 第三部分 第 8 道工序刀具设计 （精镗 28JS7 公差等级为 IT7内孔） 1. 刀具类型确定 此道工序保证的尺寸精度要求较高 28 内孔端面必须垂直，因此须 90 度闭孔镗刀。 2. 刀具设计参数确定 序号 项目 数据来源或公式计算 采用值 1 刀具类型 表 2-6、 2-7 焊接式 90度闭孔镗刀 2 刀片材料 YT5 刀杆材料 45钢 3 几何角度 表 2-7、 2-8、 2-9 s=-4度 o=15度 o=8度 o =6度r=90度 r =56度 =2mm 4 断削参数前面型式 表 2-11、 2-12（ f=1.3mm/r） 带倒棱曲面圆弧卷削槽前面 Ln=3.5m o1=-5度 br1=0.045 qn=2 5 过渡刃 表 2-13（ ap=0.5mm） 过渡刃和修光刃 b=0.18 6 刀片型号 表 2-3 A416 L=16 B=10 C=5.5 R=10 nts7 镗刀外型结构尺寸 表 3-5（刀具设计手册） DxL=10x100 M=5 3. 刀具工作草图 第四部分 第 8 道工序量具设计说明书 对轴承座孔 28（ JS7），首先确定被测孔的极限偏差，查公差书第三章极限与配合标准得 28JS7的上偏差 ES=+0.01mm,下偏差 EI=-0.01mm。公差等级为 IT7。 1. 量具类型确定 轴承座孔 28的量具用塞规。 2. 极限量具尺寸公差确定 （ 1） 确定工作量规的制造公差和位置要素值
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