调速杠杆说明书.doc

石河子大学机电学院机械制造工艺及机床夹具计课程设计说明书设计题目：设计“135调速器调速杠杆”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设 计 者： 专 业：机械设计制造及其自动化班 级：学 号：指导教师： 完成时间：机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计“135调速器调速杠杆”零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具内容： 1.被加工零件零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程综合卡片 1张 （机械加工工序卡片 1套） 4.夹具设计装配图 1张 5.主要零件图 1张 6.课程设计说明书 1份目录一、零件的工艺分析及生产类型的确定二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图三、选择加工方法，制定工艺路线四、工序设计五、确定切削用量及基本时间六、参考文献一 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。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。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。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。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 以mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个mm的孔及其倒角，两个mm平行于mm的孔及其倒角，mm平行于mm的孔及其倒角。其中主要加工表面为mm的孔。以工件的上下表面为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个mm的孔。由以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工一组表面，然后借助于卡具加工另一表面，并保证他的精度。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：铣孔mm、mm、mm的两个端面工序：钻孔使尺寸达到mm、mm2、mm，同时倒角，mm 、mm孔的倒角为1.545,其余为0.545 工序：镗mm的内孔，使尺寸达到mm工序：铣宽20mm、深9mm的槽, 铣凸台工序：钳工去毛刺工序：终检四工序设计调速杠杆的材料为30钢，毛坯的重量为0.25kg，生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。根据原始资料机加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如：1.mm的端面考虑2mm，粗加工1.9mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm。同理上下表面的加工余量都是2mm。2.孔mm、mm的断面考虑2mm，表面粗糙度要求为12.5，只用一次粗车就可满足要求。3.钻mm时，考虑到孔内表面粗糙度要求为3.2，可用一次粗加工和一次铰孔获得。适用的钻头钻孔，并用铰刀修正。4.镗mm的孔时，内表面要求为2.5，故直接采用半精镗获得。5.钻mm、mm孔时，内表面粗糙度要求为6.3，因此只用一次钻孔加工就可满足。分别使用与的钻头钻孔。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：铣孔mm、mm、mm的下端面。工件材料：30钢，熔模铸造加工要求：粗铣孔mm、mm、mm的上下端面，使粗糙度达到12.5。机床：X51 立式铣床刀具：YT15硬质合金片粗齿圆柱形铣刀(1)根据表3.1，铣削深度mm时，端铣刀直径为80mm，为60mm。但由于机床刀具选择有限制，故mm，mm，由于采用的是硬质合金端铣刀故z=5。.(2)铣刀几何形状：由于Mpa，故选择，。计量切削用量（1）决定铣削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。则=h=2mm（2）决定每齿进给量 采用对称铣刀可以提高进给量。根据表3.5，当使用YT15，铣床功率为7.5kW时，=0.090.18mm/z采用对称端铣，故取=0.1mm/z（3）选择铣刀磨钝标准及刀具使用寿命 根据表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm，由于铣刀直径mm，故刀具使用寿命T=180min（表3.8）（4）决定切削速度和每分钟进给量 切削速度可根据表3.27中的公式计算，也可直接由表中查出。根据表3.15，当mm，z=5，mm，mm/z时，=181m/min，r/min，mm/min。各系修正系数： 故=m/min=183.896m/minn=r/min=584.2r/min=mm/min=233.68mm/min根据X51 立式铣床型立铣床说明书选择r/min，mm/min因此实际切削速度和每齿进给量为m/min=188.4m/minmm/z=0.08mm/z（5）校验机床功率 根据表3.23，当Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似为kW根据X51 立式铣床型立铣说明书（表3.30），机床主轴允许的功率为kW=5.63kW故，因此所选的切削用量可以采用，即mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。（6）计算基本工时式中，。对称安装铣刀，入切量及超切量mm，则=141.5mm，故=36.13s2. 工序：钻孔使尺寸达到mm、mm2、mm，同时倒角0.545。选用机床：摇臂钻床Z550。钻孔mmf=0.27mm/r v=15m/min （r/min）按机床选取r/min所以实际切削速度（m/min）切削工时s钻孔mm2f=0.2mm/r （v=16m/min （r/min）按机床选取r/min所以实际切削速度（m/min）切削工时sts=16.9*2=33.8s钻孔mm机床实际转速为=1000r/min故实际的切削速度V=22m/minf=0.18mm/rtm=14s铰孔 f=0.16mm/rv=18m/min（r/min）按机床选取r/min所以实际切削速度（m/min）切削工时st2=15.75*2=31.53.工序：镗mm的内孔，使尺寸达到mm刀具：YT5硬质合金镗刀，主偏角、直径为10mm机床：C6120 （1）切削深度=0.25mm（2）确定进给量当粗镗钢料、镗刀直径为10mm、mm，镗刀伸出长度为50mm时f=0.08mm/r按C6120卧式车床的进给量，选择f=0.08mm/r（3）确定切削速度v式中，m=0.2，T=60min，则 =18m/minr/min=458r/min按C6120卧式车床上的转速，选择n=460r/min（4）切削时间 选镗刀的主偏角为，则，n=7.68r/s，i=1。4.工序：铣宽20mm、深9mm的槽粗铣加工条件：机床：X51立式铣床。刀具：整体硬质合金直柄立铣刀牌号YG6。齿数 z=20，取刀具直径 do=2.5mm。切削用量1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择=1.2mm，一次走刀即可完成。2） 每齿进给量 机床功率为2.8kw。查机制指南选f=0.008mm/z。后刀面最大磨损为0.300.50mm。寿命T=60min，Vc35.3m/min，n=225r/min。根据X51立式铣床参数，选择nc=200r/min，则实际切削速度 Vc=3.14*2.5*200/1000=31.4m/min=0.53m/s工作台每分钟进给量为：fMz = 0.008 20 200 = 32 mm/minTf=0.492min=29.52s半精铣加工条件：机床：X51 立式铣床刀具：整体硬质合金直柄立铣刀，牌号YG6。齿数 z=20，取刀具直径 do=2.5mm。切削用量:1）、铣削深度 因为切削量较小，故可以选择，一次走刀即可完成。2）、每齿进给量 机床功率为2.8kw。选f=0.008mm/z。后刀面最大磨损为0.300.50mm。寿命T=60minVc35.3m/min，n=321