摇臂座设计说明书.doc

机械制造工艺学与夹具设计设计题目: 摇臂座的机械加工工艺规程及夹具设计指导老师：班 级：机制1班设 计：吴江南安徽农业大学工学院二零一三年十一月目 录1.课程设计指导书32.零件的分析33.工艺规程设计34.制订工艺路线45.工序七 钻、扩、铰16 +0.035 0mm孔66.设计体会77.参考文献81课程设计指导书一、课程设计任务设计题目：摇臂座工艺规程及夹具设计二、课题内容1 机械零件工艺规程及夹具设计：1）、重点研究和解决的问题-工艺过程方案及夹具方案的确定。2）、设计工作量：每人完成：编制工艺过程卡片一张；编制工序卡片一张；绘制指定夹具装配图一张；绘制夹具零件（包括夹具体）图；编写设计说明书一份。2.零件的分析(一)、零件的作用摇臂座主要作用是：旋转。（二）、零件的工艺分折摇臂座共有三组加工表面，它们之间有一定的位置求。现分述如下：1 以12.5mm孔为中心的加工表面加工表面包括:12.5mm的孔,24mm平面、底端面(40mm*32mm)、18mm斜面。主要加工表面为底端面。2 以20+0.035 0的孔为中心的加工表面以20 +0.035 0mm的孔及其倒角;34mm两端面。3、以16+0.035 0mm的孔为中心加工表面以16+0.035 0mm的孔及其倒角，28mm两端面。这三组加工表面之间存着一定的位置要求，主要是:(1)、以20 +0.035 0mm孔与12.5mm孔底面的平行度公差为0.25mm。（2）、34mm两端面与20+0.035 0孔的垂直度公差为0.08mm。（3）、16+0.035 0mm的孔与20+0.035 0孔的平行度公差为100:0.10。3.工艺规程设计（一）、确定毛坯的制造形式零件材料为HT2040灰铸铁，由于零件 年产量为大批量生产水平，故可采用铸造生产方法。（二）、基准面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择行正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）、粗基准的选择确定基准时除了考虑满足有关的基准选择原则外，还要考虑怎样实现所选择和基准，确定各工序的定位及夹紧方式，夹压（装置）位置和夹紧作用方向。要考虑定位精度要求，当工序基准与工序基准不重合时，要进行工序尺寸换算，分折定位误差，故选24mm上端面为粗基准面，选底端面为精基准。（2）、对摇臂座定位基准的分折主视图:底面精度，故应先以下端面准，铣上顶面。其次以上顶面为基准，粗铣下底面。再以上顶面为基准，精铣下底面以下底面为基准，粗铣斜18mm。经下底面为基准，钻孔12.5mm。俯视图:由于圆柱面(12.5mm)与底座平行,则应以底座为基准粗铣圆柱34mm端面,粗铣圆梯形端面分三个工序。圆柱孔的中心线垂直端面，则应以端面为基准对孔进行钻、扩、铰，其中应换钻头，以达到相应的精度。再以孔中心线为基准，精铣圆柱端面。注意:倒角与钻、扩、铰同时进行，即为同一个工序。4.制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产钢领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用用专用夹具，并尽量使工序 集中来提高生产率，除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、工艺路线方案工序一 铣24mm上端面工序二 铣24mm底端面(40mm*32mm) 工序三 钻12.5mm孔工序四 铣34mm（24 +0.10 0mm）两端面工序五 铣28mm(160.20mm)两端面工序六 钻、扩、铰20 +0.035 0mm孔工序七 钻、扩、铰16 +0.035 0mm孔工序八 铣18mm斜端面工序九 去毛刺，检验。机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 摇臂座零材料为HT20040灰铸铁，生产类型为大批量生产工艺，毛坯采用铸造生产方法。铸造用采用金属模机械工业砂型，精度等级达到（CT）89，毛坯公差13mm，加工余量等级为G。查机械制造工艺设计简明手册以下简称工艺手册表131。根据上述原始资料及加工工艺，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好如下:(1)、铣24mm底面（42mm*32mm）用顶面、铣24mm顶面、侧斜面18mm。毛坯精度等级为9级，查机械制造工艺设计简明手册以下简称工艺手册表2.24，加工余量为3mm。（2）、内孔20 +0.035 0mm毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度为810，参考工艺手册表2.39。钻孔: 18.0mm扩孔:19.8mm Z=1.8mm铰孔: 20 +0.035 0mm Z=0.2mm(3)、内孔16 +0.035 0mm 钻孔: 15.0mm扩孔:15.85mm Z=0.85mm铰孔: 16 +0.035 0mm Z=0.15mm(4)、34mm两端面的加工余量（保证加工余量的计算长度为24 +0.10 0mm）按照工艺手册表1.48加工余量等级介入810级，表2.2-4。毛坯尺寸铸造件尺寸 零件尺寸 单加工余量 74mm 67 0 -0.2 上3mm下4mm 29mm 24 +0.10 0 2.5mm 21mm 160.20 2.5mm 尺寸允许偏差 铸造尺寸 偏差 67 0 -0.2 0.8 24 +0.10 0 0.5 160.20 0.5 工序七 钻、扩、铰16 +0.035 0mm孔 倒角0.545一、钻孔15.0mm1、选择钻头选择高速钢麻花钻头，其直径do=15.0mm。钻头几何形状为（表2.1及表2.2）；双锥修修磨横刃，=300，2=1180，21=700，b=2.5mm, ao=12,=55, b=1.5mm, l=3mm。2、确定进给时f:根据切削手册表2.7,当灰铸铁的硬度HBS220HBS，do=15.0mm时，f=0.370.45mm/r。根据Z3035摇臂钻床说明书，现取f=0.40mm/r切削速度：参考切削手册表2.15及金属机械加工工艺人员手册表1070。查得切削速度：v=28.629.5m/min 取v=30m/min。所以ns= 1000v d0= 100029 3.1415 =615.7(r/min)根据机床使用说明书，可以考虑选取nw= 630r/min,但因所选转数较计算转数为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.3mm/r,也可以选择较低一级转数nc=500(r/min)仍用将进给量f=0.4mm/r。比较这两种方案：1）、第一方案f=0.3mm/r,nc=630r/minncf=6300.3=189mm/min2)、第二方案f=0.4mm/r,nc=500r/minncf=5000.4=200mm/min因为第二方案ncf的乘积较大，基本工时较少，故第二方案较好时vc=29m/min,f=0.4mm/r故实际切削速度为v= dn 1000=3.14 15500 1000 =23.55(m/min)切削工时:tm= L nf = 29 200 =0.145min二扩孔15.85mm1.选择钻头选择高速钢专用扩孔麻花钻头，其直径do=15.85mm。2.定进给时f:根据切削手册表2.10,当灰铸铁的硬度HBS220HBS，do=15.85mm时，f=（0.60.7）mm/r0.7=0.420.49mm/r。根据Z3025摇臂钻床说明书，现取f=0.4mm/r机床主轴转速：取n=200r/mm实际切削速度为：v= dn 1000=3.14 15.85200 1000 =9.95(m/min)切削工时:tm= L nf = 24 80 =0.3min三 铰16+0.035 0mm1.选择钻头选择高速钢专用扩孔麻花钻头，其直径do=16mm。2.定进给时f:根据切削手册表2.10,当灰铸铁的硬度HBS220HBS，do=15.85mm时，f=（0.60.7）mm/r0.7=0.420.49mm/r。根据Z3025摇臂钻床说明书，现取f=0.4mm/r机床主轴转速：取n=200r/mm实际切削速度为：v= dn 1000=3.14 15.85200 1000 =9.95(m/min)切削工时:tm= L nf = 24 80 =0.3min四 倒角145采用90锪钻。为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与铰孔时相同：n=200r/mm手动进给。设计体会在老师的精心指导下,此次夹具课程设计顺利地完成了。通过设计再次把所学的专业知识用于实践当中,可以说这次设计就是对我所学的专业知识的一大检阅,也是一个查漏补缺的过程；同时让我初步地掌握了零件工艺规程及夹具设计；学会查阅和运用技术资料。