135调速器操纵手柄工艺规程及铣端面夹具设计【优秀机械课程毕业设计论文】
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调速器
操纵
手柄
工艺
规程
端面
夹具
设计
优秀
优良
机械
课程
毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份。
工艺卡一张。
工序卡一套，9张。
图纸共3张，如下所示
A1-夹具装配图.dwg
A1-夹具体零件图.dwg
A3-零件图.dwg
A3-毛坯图.dwg
- 内容简介：
-
1 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目 ： 操纵手柄及相关工序夹具的设计 设 计 者 ： 班 级 ： 学 号 ： 指导老师 ： 江南大学 2011/7/1 目录 2 设计任务书 一 、 序言 二 、 零件分析 件的生产纲领与生产类型 件的作用 件的加工工艺分析 三 、 毛坯成形工艺方案设计 定毛坯的成形方法 定机械加工余量 、 毛坯尺寸和公差 定毛坯的热处理方式 四 、 机械加工工艺规程工艺 准的选 择 基准的选择 基准的选择 定加工余量及工序尺寸 订工艺路线 定切屑用量及基本工时 五 、 夹具方案设计 定定位方案 紧力计算 位误差计算 六 、 总结心得 七 、 参考文献 设计任务书 3 设计设计题目 ： 设计 “ 操纵手柄 ” 零件机械加工工艺规程 （ 大批量 ） 设计要求 ： 1、 未注圆角 2、 去毛刺 3、 材料 45 钢 设计内容 ： 1、 熟悉零件图 ， 2、 绘制零件图 1 张 ， 3、 绘制毛坯图 1 张 ， 4、 编写工艺过程卡 1 张和工序卡片 2 张 ， 5.、 夹具设计装配图 1 张 ， 6、 主要零件图 1 张 ， 7、 课程设计说明书 1 份 。 一 、 序言 设计是在我们学完了大学全部基础课程 、 技术基础课程以及全部专业课之后进行的 。 这是对我们各课程的一次深入的综合性的总复习 ， 也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练 。 因此 ， 它在我们四年的大学生活中占有重要的 地位 。 就我个人而言 ， 我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练 ， 从中锻炼自己分析问题 ， 解决问题的能力 。 本设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程 。 详细讨论操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程 ， 分析总结操纵手柄的结构特点 、 主要加工表面 ， 并制定相应的机械加工工艺规程 ； 针对操纵手柄零件的主要技术要求 ， 设计先端面用的铣床夹具 。 本着力求与生产实际相结合的指导思想 ， 本次毕业设计达到了综合运用基本理论知识 ， 解决实际生产问题的目的 。 由于个人能力所限 、 实践经验少 、 资料缺乏 ， 设计尚有许多 不足之处 ， 恳请各位老师给予指教 。 4 二 零件分析 件的生产纲型领及生产类 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量 。 在毕业设计题目中 ， 操纵手柄的生产纲领为 5000 件 /年 。 生 。 产类型是企业 （ 或车间 、 工段 、 班组 、 工作地 ）生产专业化程度的分类 。 操纵手柄轮廓尺寸小 ， 属于轻型零件 。 因此 ， 按生产纲领与生产类型的关系确定 ， 该零件的生产类型属于中批生产 。 件的作用 课程设计题目给定的零件是车床操纵手柄 ， 属于板块类零件 ， 是机床操纵杆上的一个零件 ， 该零件的功用是传递扭矩 。 工人操纵手柄即可使操纵杆获得不 同的转动位置 ， 从而使机床主轴正转 、 反转或停止转动 。 件的加工工艺分析 该零件主要有平面 、 孔和键槽 ， 是一个形状比较简单的零件 。 以工件的上下表面为中心加工孔和槽 。 钻 10 的孔 ， 钻 12孔 ， 铣 168槽 。 以 18 圆为中心加工 24 表面和孔 ， 钻 9钻 16孔 。 有以上的分析可知 ， 对于这两组加工表面而言 ， 可以先加工其中一组表面 ， 然后借助于夹具加工另一组表面 ， 并保证它们的精度 。 三 、 毛坯成形工艺方案设计 定毛坯的成形方法 操纵手柄是一 种常用的传动件 ， 要求具有一定的强度 。 零件材料采用 45钢 。 由于零件成批生产 ， 轮廓尺寸不大 ， 形状也不复杂 ， 考虑到其运用场合 ， 选择毛坯为锻造成型 。 并且该零件年产量为 5000 件 /年 ， 采用模锻比较合适 ， 故可采用模锻成形 。 此外应尽可能选择各种已标准化 、 系列化的通用刀具 、 通用量检具及辅助工具加工及检验工件 。 定机械加工余量 、 毛坯尺寸和公差 5 参考 金属加工工艺及工装设计 ， 钢质模锻件的公差及机械加工余量按 12362定 。 要确定毛坯的尺寸公差及加工余量 ， 应先确定如下各项因素 。此处参考书 金 属加工工艺及工装设计 （ 1） 24 外圆的毛坯余量由表 2双边余量 4 1 取单边 毛坯尺寸 1131+ （ 2） 24 外圆端面的毛坯余量由表 2单边 4 1 取 （ 3） D 两端面及螺纹孔端面的 毛坯余量由表 2双边余量 毛坯尺寸分别为 （ 4） 所有孔的毛坯尺寸均为实心 。 定毛坯的热处理方式 钢质齿轮毛坯经锻造后应安排正火 ， 以消除残余的锻造应力 ， 并使不均匀的金相组织通过重结晶得到细化 、 均匀的组织 ， 从而改善加工性 。 四 机械加工工艺规程设计 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一 ， 基面选择得正确合理 ， 可以使加工质量得到保证 ， 生产率得到提高 。 否则 ， 加工过程中会问题百出 ， 甚至造成零件大批量报废 ， 使生产无法正常进行 。 基准的选 择 18 的外表面不需要加工 ， 选择为粗基准加工 24 外圆 ， 选择 20 外圆面作为粗基准 ， 加工尺寸为 18 的端面 。 基准的选择 主要考虑的是基准的中和问题 。 当设计与工序的基准不重合时 ， 因该进行尺寸换算 。 选择 24 外圆中心线和端面以及 D 面作为精基准 。 定机械加工方法和余量及工序尺寸 6 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 、 工序尺寸如下 ： 1. 12 孔 ： 毛坯为实心 ， 而 12 孔的精度为 参考 机械制造技术 基础课程设计指南计 表 （ 55 确定工序尺寸及余量 ： 钻孔 ： 铰孔 ： 12H8 2Z= 0孔 ： 毛坯为实心 ， 照 机械制造技术基础课程设计指南计 （ 5 确定工序尺寸及余量 ： 钻孔 ： 铰孔 ： 102Z = 孔 ： 毛坯为实心 ， 而 9 孔的精度为 参考 机械制造技术基础课程设计指南计 5 确定工序尺寸及余量 ： 钻孔 ： 9 6孔 毛坯为 9 ， 而 16 孔的精度为 参考 机械制造技术基础课程设计指南计 表 5 确定工序尺寸及余量 ： 扩孔 ： 2Z= 铰孔 ： 2Z= 根据 端面的精度要求 参照 机械制造技术基础课程设计指南计 （ 5 确定工序尺寸及余量 ： 粗车 ： 保证 寸 ， Z= 24圆面 根据外圆面的精度 求 ， 参照 机械制造技术基础课程设计指南计 （ 5 确定工序尺寸及余量 ： 7 粗车 ： 精车 ： 2Z=1. 铣 16槽 ： 根据槽的精度 求 ， 参照 机械制造技术基础课程设计指南计 （ 5确定工序尺寸及余量 ： 粗铣 15 ； 半精铣 16 。 两端面厚度 18 根据铣面的精度求 ， 参照 机械制造技术基础课程设计指南计 （ 5 确定工序尺寸及余量 ： 粗铣 ： 保证厚度 半精铣 ： 保证厚度 18 2Z=2 根据铣面的精度 求 ， 参照 机械制造技术基础课程设计指南计 （ 5， 确定工序尺寸及余量 ： 粗铣 ： 螺纹的端面厚度到 16精铣 ： 螺纹的端面厚度到 15 18上铣扁槽 根据槽的精度 求 ， 参照 机械制造技术基础课程设计指南计 （ 5 确定工序尺寸及余量 ： 粗铣 ： 保证扁槽厚度 精铣 ： 保证扁槽厚度 订工艺路线 8 工序号 工名序称 工 序 内 容 00 车 粗车大端面 ， 粗车外圆 24， 半精车外圆 24， 倒角 3， 4， 钻孔 9， 铰孔至 16， 扩孔 9 至 铰孔 16， 倒角 45 05 铣 粗铣 D 两端面至 18， 半精铣 D 两端面至 18， 06 铣 在 18 外圆上粗铣长 28 平面 ， 半精铣长 28 平面 10 铣 粗铣螺纹圆端面至 15， 半精铣螺纹 圆端面至 15， 15 钻 钻孔 钻孔 10， 铰孔 12， 倒角 ， 铰孔 10， 倒角 1 20 铣 粗铣铣键槽 16半精铣键槽 165 钻 5， 倒角 45 30 攻丝 对 5 的孔进行攻丝 5 去毛刺 去毛刺 40 清洗 清洗 45 终检 终检入库 定切削用量及基本工时 以工序 05 ： 铣两端面作为计算的例子 1) 加工条件 工件材料 ： 45 钢 , 670 锻件 。 加 工要求 ： 粗铣 D 两端面加工余量 2.5 机床 、 刀具 ： X 51 立式铣床 、 硬质合金立铣刀 。 表 5 - 1 01 选择铣刀的尺寸铣刀直径 10， L=72， Z=4。 已知铣削宽度 ， 铣削深度 18 确定每齿进给量 根据表 5 - 74 ， X 51 型卧式铣床的功率为 4 .5 工艺系统刚性为中等 ， 查得每齿进给量 ， 取 。 选择铣刀磨钝标准及耐用度 。 根据表 5 - 14 9 ， 直径 d= 10m m ， 耐用度 T= 60m 9 确定切削速度和工作台每分钟进给量 根据表 2 - 17 中公式计算 ：式中 ， ， ， ， ， ， T= 60m 18， ， ， 4z = ，10， = 93/= 根据 X 51 转速表 ， 选择 490/， 实际切削速度 ， 工作台每分钟进给量为 = 根据表 5 - 72 ， 35/， 实际 35 60校验机床功率 。 根据表 2 - 18 计算公式 ， 1000 式中 119 ， ， ， ， 0 ， ， ， 18， 4z = ， 10， 1 = = X 62 铣床功率为 W ， 符合要求 ， 可以采用 。35/490/ 2) 计算基本工时 18L = 10 1860 3135= 3) 辅助工时 根据书 金属加工工艺及工装设计 由表 4查得 ： 辅助工时大约为 T=100s 工序 1 钻 。 以零件的 18圆柱面为主要的定位粗基准 ， 以孔 10辅助基准 。 钻 15 孔 ， 采用高速钢钻头 , 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 64 ，f= r, 由于 l/ 10, 故系数为 取 f=r 。 11 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 66 ， 取 s=21m/则 n=1000 d=1000 21 /( 9)=r/取 n=780r/ 计算工时 L/8/(780*采用 90 0 锪钻 , 为缩短辅助时间 , 取倒角时的主轴转速与钻孔相同 。 即 n=780r/工序 3 粗车 ， 半精车 0 圆表面及右端面 。 以 为精基准 。粗车时 ， 选用高速钢车刀 。 由于加工余量为 2 因此此次切削 ， 吃刀深 度为 1m 。 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 57 ， f= r, 取 f=r 。 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 60 ， v= s, 取 v=s 。 确定机床主轴转速 ： n= 1000 =1000*s (1749r/ 按机床取 n=1740r/9r/s 实际 切削速度为 v=29r/s = 1 L/0/(1740*粗车右端面时 ， 吃刀深度 1 2 L/5/(1740*半精车时 ， 由于加工余量为 因此此次切削 ， 吃刀深度为 m 。 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 58 ， f=r 。 因其不限切削速度 ，故取机床主轴转速为粗车的转速 n=1740r/9r/s 3 L/0/(1740*倒角 4*45 0 时 , 吃刀深度 2 4 L/1740*倒角 3*45 0 时 , 吃刀深度 2 5 L/1740*（ 在本工序未注明的进给量 f 和机床主轴转速 n 分别为 r 和 1740r/ 工序 4 粗铣 10 孔和 槽 （ 即 D 和 A ） 的上下端面 。 以 为精基准 ， 以孔 10辅助基准 。 零件材料为 45 钢 ， 故可用高速钢圆柱铣刀 。 查表得取铣刀直径 d =30 粗齿 ， z=20 齿 。 由于粗铣加工单边余量为 1 小于 5 故铣削宽度 1 12 由于 A 面上两端突出故将 28为铣削深度从而进给 18 所以取 28查表可知 ， = z, 取 0.1 齿 。 查表可知 ， s. 取 s. n=1000 d=1000 30)=r/s =255 r/ n*Z=55*20=510mm/取 480mm/L =18*4=72 L/ 72/480=工序 5 半精铣 槽 （ 即 A ） 的上下端面 。 以 为精基准 ， 以孔 10辅助基准 。 选用高速钢圆柱铣刀 ， 细齿 ， d=30mm,z=20 齿 。 由于粗铣加工单边余量为 故铣削宽度 查表 ,f= s ， 取 f=2mm/s 查表可知 ， s. 因为该工序为半精铣速度 应取较大值 ， 故取 s. n=1000 d=1000 30)= 414 r/ n=2*414=828mm/取 780mm/ L/ 18*2/ 780=粗铣 槽 （ 即 A 槽 ）。 以 为精基准 ， 以孔 10辅助基准 。 选用高速钢立铣刀 ， 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 75 ， d=8mm,z=5齿 。 = z, 取 齿 。 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 75 可知 ， 90m/ 13 n=100 0 d=1000 90/( 8)= 3583 r/ n=583=取 L/ 16/工序 6 钻 孔 ， 攻螺纹 ， 以 为精基准 ， 以 D 上端面为辅助基准 。 1 钻螺纹底孔 选用高速钢麻花钻 ， 查表 11 - 10 可知 ， f= r ， 取 f=r 查表 1 可知 ,v=s=21m/n=1000 d=1000 21/( 1393 r/ 取 n=960r/ d n/1000= 960/1000=m/m 计算工时 L/5/(960*2 攻 纹 选用 锥 ， 螺距 P=1 切削用量选为 v=s=6m/s. n=1000 d=1000 6/( 6)=318 r/取 n=272 r/ 则 d n/1000= 6 272/1000=5.1 m/计算工时 L/5/(272*1)=工序 7 扩 ， 铰 孔并两端倒 45 0 。 以 为精基准 ， 以 D 面为辅助基准 。 保证 孔与 D 面的垂直度误差不超过 扩孔时 ， 采用高速钢扩钻 。 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 67 ， f= r 。 取 f=r 。 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 67, (1/2 1/3) 钻v mm/r 故 v = m/n=1000 d=1000 r/ 取 n=240r/计算工时 L/(240* 14 铰 孔 时 ， 采用高速钢铰刀 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 68 ， f= r 。 取 f=1mm/r 。 查表可知 ， s= n=1000 d=1000 12)=180r/ 计算工时 L/(180*1)= 孔两端倒 45 0 。 采用 90 0 锪钻 , 为缩短辅助时间 , 取倒角时的主轴转速与铰孔相同 。 即 n=180r/工序 8 扩 10 孔并两端倒 1 *45 0 。 以 为精基准 ， 以 孔 为辅助基准 。 保证与 孔的圆心距为 采用高速钢扩钻 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 67 ， f= r 。 取 f=r 。 查 机械制造技术基础课程设计 表 5 - 67, (1/2 1/3) 钻v mm/r 故 v = m/n=1000 d=1000 10)=r/ 取 n=240r/计算工时 L/8/(240* 10 孔两端倒 45 0 采用 90 0 锪钻 , 为缩短辅助时间 , 取倒角时的主轴转速与扩孔相同 。 即 n=240r/五 、 夹具设计 本次设计的夹具为操纵手柄的专用铣夹具 。 定定位方案 本夹具用于加工操纵手柄上面的尺寸为 18的两端面 （ 工件材料为 45 钢 ）。工件以 24 的外圆面在固定 V 形块上定位 ， 消除 4 个自由度 ， 有左端的活动 V 形块对顶 20 外圆消除旋转自由度 ， 再由右端面的支撑板限制了轴向自由 度 ， 达到完全定位 。 有活动 V 形块和压板机构进行对工件的压紧 。 紧力的确定 15 由 机床夹具设计手册 表 1 - 2 - 3 得 ， 铣削铣削力计算公式为 ： t 铣削深度 （ z 铣刀的齿数 齿进给量 （ z D 铣刀直径 （ 0B 铣削宽度 （ n 铣刀每分钟转数 490r/= 由于预 紧方向与铣削力方向一致 , 用螺纹进行预紧力12()+ 由 机床夹具设计手册 表 1 - 2 - 23 查得螺纹直径为 10距为 柄长 120作用力为 25N 时大约可产生 3080N 的力 。 所以可以采取螺纹夹紧 。 （ 上述公式系数均在 机床夹具设计手册
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