转速器盘 加工工艺和钻2-φ9孔夹具设计-气动夹具【含CAD图纸、工序卡、说明书】
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含CAD图纸、工序卡、说明书
转速器盘
加工工艺和钻2-φ9孔夹具设计-气动夹具【含CAD图纸、工序卡、说明书】
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10辽宁工程技术大学课程设计1 零件的工艺分析及生产类型的确定1.1 零件的作用 题目所给定的零件是一个转速器盘，要求加工图示红圈部分的孔的加工。图1-1 转速器盘零件图设计题目给定的零件是调速机构的转速器盘，从整体上来说，其径向尺寸比轴向尺寸大，因此，可以将其划定为不规则的盘类零件。零件上直径为10mm的孔装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连，另一端与油门拉杆相连。转动手柄，偏心轴转动，油门拉杆即可打开油门（增速）或关小油门（减速）；两个直径为6mm孔装两个定位销，起限位作用。手柄可在120内转动，实现无级变速。转速器盘通过两个直径为9H8mm的孔用M8螺栓与机体相连。多用于柴油机调速机机构中。1.2 零件的工艺分析转速器盘共有九个机械加工表面，其中，两个直径为9mm的孔与10mm孔有位置要求；120圆弧端面与10mm孔的中心线有位置度要求。现分述如下： 两个直径为9mm的孔两个直径为9mm的孔的表面粗糙度为Ra12.5，孔中心线与底平面的尺寸要求为18mm；两个孔的中心线距离为mm；孔与直径为10mm的孔中心线距离为mm；与机体相连的P面，其表面粗糙度为Ra6.3。 10mm的孔及120圆弧端面10mm的孔尺寸为10mm，表面粗糙度为Ra3.2，其孔口倒角0.545，两个6mm的孔表面粗糙度为Ra3.2，120圆弧端面相对10mm孔的中心线有端面圆跳动为0.2mm的要求，其表面粗糙度为Ra6.3。从以上分析可知，转速器盘的加工精度不是很高。因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的10mm和6mm孔。1.3 零件的生产类型依据题目所给的原始资料可知，该零件的生产类型为大批生产。2 选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯简图2.1 毛坯的选择该零件材料为HT200，考虑到转速器盘在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，并且该零件年产量为4000件/年，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。2.2 确定机械加工余量和公差参见机械制造技术基础课程设计指导书（以下称指导书）第二章第二节，铸件尺寸公差及机械加工余量按GB/T6414-1999确定。按金属型铸造，灰铸铁查指导书表2-5，查得加工余量等级为DF，转查表2-3，差得尺寸公差为8级，转查表2-4，最大轮廓尺寸160250mm，得加工余量1.4mm。2.3 设计及绘制毛坯图图1-2 转速器盘毛坯图3 选择加工方法，制定工艺路线3.1 定位基准的选择本零件是有精度较高要求的孔的盘状零件，平面和孔是设计的基准，也是装配和测量的基准，在加工时，应尽量以大平面为基准。例如，先铣出下表面，再以下表面为基准，加工出上端各表面，同样，也是以下表面为基准钻出10、2-6 3个孔；加工前后端面时，先以下表面为基准，在镗床上铣出后端面，再以后端面为基准，加工出2个9的孔的前端面。由于扇形部分的表面比较不易加工，首先以加工出来的下端面为基准加工出10、2-6 3个孔处的各个上端面，再以上端面为基准，加工出I孔处的下端面；零件的2个9孔的上边缘表面是不能用来作为定位基准的。3.2 零件表面加工方法的选择 P面表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣精铣； 18mm圆柱端面表面粗糙度为Ra12.5，经济精度为IT11，加工方案确定为：粗铣；10mm孔表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：钻削粗铰精铰孔倒角； 25mm圆柱上端面表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣精铣；9mm孔表面粗糙度为Ra12.5，经济精度为IT8，加工方案确定为：钻削铰孔； 120圆弧端面表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣精铣； 6mm孔表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：钻削铰孔。3.3 制订工艺路线制订机械加工工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，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降低。因此，设计的加工路线确定如下：工序1 铸造；工序2 热处理；工序3 粗、精铣P面，以零件底平面及直径为25mm的外圆柱面为粗基准。选用X63卧式铣床，并加专用夹具；工序4 粗铣两个直径为18mm的圆柱端面，以经过精加工的P面及底平面为基准，选用X52K立式铣床，并加专用夹具；工序5 粗铣直径为25mm的圆柱下端面，以底平面为基准，25mm圆柱上端面为辅助基准，选用X52K立式铣床，并加专用夹具；工序6 粗、精铣直径为25mm的圆柱上端面，以底平面为基准，25mm圆柱下端面为辅助基准，选用X52K立式铣床，并加专用夹具；工序7 钻、铰10mm的孔，并锪倒角0.545，以经过精加工的P面和底平面为基准，选用Z525立式钻床，并加专用夹具；工序8 钻削、铰削加工直径为9mm的两个孔，以10mm的孔及P面为基准，选用Z525立式钻床，并加专用夹具；工序9 粗、精铣120圆弧端面，以10mm的孔和底平面及P面为定位基准，选用X52K立式铣床，并加专用夹具；工序10 钻、铰加工两个6mm的孔，以10mm的孔和底平面及P面定位。选用Z525立式钻床，并加专用夹具；工序11 去毛刺；工序12 检查；工序13 入库。4 工序设计根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下（只介绍题目给出的工序）：4.1 9mm孔毛坯为实心，而孔的精度为IT8，确定工序尺寸及余量：钻孔：8.9mm；铰孔：9mm，2Z = 0.1mm。具体工序尺寸见表1。表1 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m铰孔0.1H8Ra12.59Ra12.5钻孔8.9H12Ra12.58.9Ra12.54.2 确定切削用量及基本工时（只介绍题目给出的工序）工序8：钻削、铰削加工9mm的孔1. 钻削8.9mm的孔 选择刀具和机床查阅指导书，由钻削深度= 4.45mm，选择= 8.9mm的H11级高速钢麻花钻(GB1438-85)，机床选择立式钻床Z525。 选择切削用量进给量f查阅指导书表4-10，取f = 0.17mm/r。切削速度根据指导书表5-22，根据f = 0.17mm/r和铸铁硬度为HBS = 200241，取=12m/min。计算基本工时式中，mm，查指导书，mm，所以，(mm)，= 0.29(min)。2.铰削9H8mm孔 选择刀具和机床查阅指导书，选择= 9mm的H8级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。 选择切削用量进给量f查阅指导书表5-31，取f = 0.30mm/r 0.50mm/r，故取f = 0.30mm/r。切削速度根据指导书表5-31注，取= 8m/min。计算基本工时式中，mm，查指导书，mm，所以，(mm)，= 0.09(min)。5 夹具设计这部分针对题目给出工序设计该工序的专用夹具。具体见夹具装配图和夹具零件图。5.1定位方案工件以18mm的圆柱端面和10孔为定位基准，采用平面和削边销组合定位方案，在定位平面及削边销的圆柱面上定位，其中平面限制3个自由度、长削边销和阶梯小面限制3个自由度，共限制了六个自由度。5.2夹紧机构图 5-1铰链加紧机构根据生产率要求，运用气动夹紧可以满足。采用铰链夹紧机构，通过压块实现对工件的表面夹紧。压板夹紧力主要作用是防止工件在切削力的作用下产生震动。由于夹紧力与钻孔时产生的力方向相同，所以可免去夹紧力的计算。5.3导向装置图 5-2 钻套采用固定钻套作为导向装置，选用JB/T 8045.2-1999。钻套高度H=19mm，排削间隙h=5mm.5.4夹具体图 5-3 夹具体夹具体采用铸造，加工出定位元件的安装处。6 方案综合评价与结论由于加工零件的不规则和尺寸过小，给夹具设计带来了很大的困难。本工序采用的一平面、一小平面和一削边销进行定位，满足定位要求。夹紧采用压块压紧，铰链结构传动，汽缸动力。夹具体采用铸造。总体来说，该夹具满足加工要求，可以提高加工效率。7体会与展望经过近三个星期的艰苦努力，终于比较圆满地完成了课程设计的各项任务。在本次设计中我深深地体会到以下几点：作为一名当代大学生，首先必须培养求真务实和严谨的科学态度，培养理论联系实际、钻研创新与实事求是相结合的工作作风。必须重视基础理论知识，只有在牢固掌握专业知识的基础上，才能有创新和发展。经过这次课程设计，我学会了收集、查阅和综合分析各种资料，正确应用各种标准手册和工具书籍，进一步提高了自己分析、计算等基本技能，特别是在绘图软件（CAXA）上，我的收获很大，掌握了很多的常用技巧。掌握了常用机械结构设计的一般方法和步骤，熟悉了设计计算说明书、论文摘要、文献综述等格式和写作方法，为将来的毕业设计打下了坚实的基础。8参考文献参考文献1 佚名.机械制造技术基础课程设计指导书M.阜新：辽宁工程技术大学出版社，2008.1 徐志刚.基于广义映射原理的组合夹具结构设计自动化J.机械工程学报,2000(12):1051083 黄健求.机械制造技术基础M.北京：机械工业出版社，2005.11.4 朱耀祥，融亦鸣.柔性夹具与计算机辅助夹具设计技术的发展A.全国生产工程第8届学术大会论文集C.北京:机械工业出版社,1999.204209.5 周振宝.机床夹具精度的分析J.机床与液压,2004(2):137138.6 王凤岐,许红静,郭伟.计算机辅助夹具设计综述J.航空制造技术,2003(11):3840.7 张福润,徐鸿本,刘延林.机械制造技术基础M.武昌:华中科技大学出版社,2000.288320.8 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.北京:机械工业出版社，1997.6061.9 顾崇衔等.机械制造工艺学
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