转盘零件机械加工工艺规程制订及第27、29工序工艺装备设计

全套设计（图纸）加扣扣194535455二O届毕业设计（论文）任务书一、设计题目(附图)：转盘零件机械加工工艺规程制订及第27、29工序工艺装备设计。二、设计条件：l、零件图；2、生产批量：中批量生产。三、设计内容：1、零件图分析：l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图；2、毛坯选择：1）、毛坯类型；2）、余量确定；3）、毛坯图。3、机械加工工艺路线确定：1）、加工方案分析及确定；2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。4、工艺尺寸及其公差确定：1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）；2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸；3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定：确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订：1）、编写工艺设计说明书；2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计：1）、工序图分析；2）、定位方案确定；3）、定位误差计算；4）、夹具总装图绘制。9、指定工序刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）四、上交资料（全部为电子文稿）：1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）；3、零件图、毛坯图各一张；零件三维图、毛坯三维图各一张；3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写）4、夹具总装图一张（A4图纸）；夹具总装三维图一张；全部零件图（A4图纸）；5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。五、起止日期：2012年11月12日一2012年12月28日(共7周)六、指导教师：七、审核批准：教研室主任：系主任：年月日八、设计评语：九、设计成绩：年月日目录第一部分工艺说明书.................................1第二部分第27号工序夹具设计说明书………24第三部分第29号工序刀具设计说明书………26第四部分第29号工序量具设计说明书………29第五部分毕业设计体会…………31第六部分参考资料………………32

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：该零件是盘类零件，主要用于刨床的滑枕部分。1.2零件技术要求分析：①、尺寸精度：φ40+0.0270(IT7)、φ16+0.015-0.012(IT8)、φ60+0.148+0.102（IT8）、φ245+0.25+0.16（IT8）、φ100+0.150（IT10）、7+0.050（IT10）其余的尺寸都为自由公差（IT11-IT13）。②、表面粗糙度：Ra0.8、Ra1.6、Ra3.2、Ra12.5,1.3零件结构工艺分析：①、分析正确、完整、清晰、合理性：该零件图原图合理，但是不完整、有不正确之处。改正后见零件图。②、结构要素分析:该转盘零件为盘类零件（盘类零件容易变形），该零件又属于铸件，为脆性材料，故刚性较差③该零件机械加工较为复杂，故机加工艺性差。2.毛坯选择（查阅《机械零件工艺性手册》）2.1毛坯类型：①、转盘零件结构复杂，工作载荷不大，且为中批生产所以此零件的毛坯采用铸件，材料为HT200，可选用砂型铸造，机器造型。2.2毛坯余量的确定：①、灰铸铁采用砂型铸造、机器造型及壳型，其精度为8-10级。②、铸造尺寸公差等级(CT)：尺寸：φ245φ100φ60108.32908级公差：1.01.61.41.81.69级公差：2.82.22.02.52.210级公差：4.03.22.83.63.2③、毛坯铸件的机械加工余量等级：灰铸铁采用：E-G级铸件的机械加工余量公差等级（RMA）:尺寸：φ245φ100φ60108.3290E级：1.40.70.41.10.7F级：2.01.00.51.51.0G级：2.81.40.72.21.4④、砂型铸造的最小允许壁厚：灰铸铁：<200200-400壁厚：4-6mm5-8mm⑤、毛坯尺寸的确定：φ245：R=F+2RMA-CT/2=249.2取250mmφ100：R=F+2RMA-CT/2=101.7取102mmφ60:R=F-2RMA-CT/2=57.6取57mm90：R=F+2RMA-CT/2=91.7取92mm108.32:R=F+2RMA-CT/2=111.47取112mm所以该转盘的毛坯尺寸分别为：φ250mm、φ102mm、φ57mm、92mm、112mm。2.3毛坯-零件合草图：3.机械加工工艺路线确定3.1加工方法分析确定：尺寸：公差等级：表面粗糙度:机械加工方案（公差等级、粗糙度）φ245+0.25+0.16IT8Ra1.6粗车（IT11，Ra12.5）→半精车（IT9，Ra6.3）→精车（IT8，Ra1.6）φ1000-0.15IT10Ra1.6粗车（IT11，Ra12.5）→半精车（IT9，Ra6.3）→精车（IT8，Ra1.6）φ60+0.148+0.1.2IT8Ra1.6粗车（IT11，Ra12.5）→半精车（IT9，Ra6.3）→精车（IT8，Ra3.2）φ40+0.0270IT7Ra1.6半精镗（IT10，Ra6.3）→精镗（IT7，Ra1.6）φ38IT12Ra6.3半精镗（IT11，Ra12.5）→精镗（IT7，Ra6.3）φ16+0.015-0.012IT8Ra1.6钻（IT11，Ra12.5）→扩（IT10，Ra6.3）→铰（IT8，Ra1.6）7+0.050IT10Ra12.5粗铣（IT11，Ra12.5）32IT12Ra0.8粗车（IT11，Ra12.5）→半精车(IT9,Ra6.3)→精车（IT8，Ra0.8）65°IT5Ra0.8粗铣（IT11，Ra12.5）→半精铣(IT9,Ra6.3)→精铣（IT8，Ra3.2）→刮研（IT5，Ra0.8）9IT5Ra0.8粗铣（IT11，Ra12.5）→半精铣(IT9,Ra6.3)→精铣（IT8，Ra3.2）→刮研（IT5，Ra0.8）3x4槽IT5Ra0.8刨(IT9,Ra6.3)→刮研（IT5，Ra0.8）其余表面一次加工完成，次要表面的加工主要穿插在重要的加工过程中完成。3.2加工顺序的安排：根据先粗后精、先面后孔的原则，先粗加工各外圆面与平面，再加工各孔；然后精加各外圆面与平面，最后精加工各孔。3.3定位基准的选择：粗基准：因为外圆φ245+0.25+0.16、外圆φ1000-0.15、孔φ60+0.148+0.1.2、孔φ40+0.0270、孔φ38、孔φ16+0.015-0.012、7+0.050平面、32平面、9平面、3x4槽都重要表面，所以∮245+0.25+0.16外圆面、∮1000-0.15外圆面及端面为粗基准。精基准：φ245+0.25+0.16外圆面和中心线∮1000-0.15外圆面及端面、以及φ245+0.25+0.16的端面为精基准（中心轴线为设计基准）。3.4加工阶段的划分说明：根据先粗后精、先面后孔的原则，先粗加工各外圆面与平面，再加工各孔；然后精加工各外圆面与平面，最后精加工各孔。3.5主要机械加工工序简图：序号工序名称工序内容设备铸03热人工时效05粗车CA614007粗车CA614011半精车CA614013半精车CA614015半精镗T61817粗铣X6132W19刨B1430A21车CA614025铣X6132W27钻、扩、铰Z3028B31钻、攻丝Z3028B33镗、攻丝T61837精车CA614039精车CA614041精铣X6132W43精镗、锪孔T61845刮研M14324.工序尺寸及其公差的确定4.1基准不重合时工序尺寸确定：按照工艺尺寸链进行计算。4.2基准重合时工序尺寸确定：①、外圆表面φ245的工序尺寸计算：工序名称工序公差工序余量（直径）基本尺寸工序尺寸毛坯φ250粗车0.263φ247φ2470-0.26半精车0.121.9φ245.9φ245.90-0.12磨0.090.1φ245φ245+0.25-0.16②、外圆表面φ100的工序尺寸计算：工序名称工序公差工序余量（直径）基本尺寸工序尺寸毛坯φ104粗车0.203φ101φ1010-0.20半精车0.180.9φ100.9φ100.90-0.18磨0.150.1φ100φ1000-0.15③、内孔表面φ60的工序尺寸计算：工序名称工序公差工序余量（直径）基本尺寸工序尺寸毛坯粗车0.192φ59φ59+0.190半精车0.070.9φ59.9φ59.9+0.070磨0.0460.1φ60φ60+0.148-0.102④．φ40+0.0270、Ra1.6内孔表面工序名称工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸钻0.238φ38φ38+0.20扩0.141.6φ39.6φ39.6+0.140粗铰0.0290.3φ39.9φ39.9+0.0290精铰0.0270.1φ40φ40+0.270⑤.7+0.050、32、Ra0.8平面工序名称工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸粗铣0.1917.5、32.57.5+0.190、32.5+0.190精铣0.080.37.2、32.27.2+0.080、32.2+0.080磨0.050.27、327+0.050、32+0.050⑥．65°斜面、9平面、Ra0.8及3x4燕尾槽工序名称工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸铸粗刨0.21109+0.20半精刨0.120.69.49.4+0.120精刨0.050.399.019.01+0.050刮研0.010.0199+0.010⑦．φ16+0.015-0.012、深为15mm、Ra1.6的盲孔工序名称工序公差工序余量基本尺寸工序尺寸钻0.214φ14φ∮14+0.20扩0.141.5φ15.5φ15.5+0.07-0.07粗铰0.0290.45φ15.95φ15.95+0.0145-0.0145精铰0.0250.5φ16φ16+0.015-0.0125.设备及其工艺装备确定机械加工方法设备刀具夹具量具车削CA614090°车刀、切槽刀三抓卡盘游标卡尺磨削M1432砂轮专用夹具游标卡尺铣削X6132W端面铣刀、立铣刀专用夹具游标卡尺刨削B1430刨刀专用夹具万能测角仪钻削Z3025B麻花钻专用夹具塞规铰削、攻丝Z3028B铰刀、丝锥专用夹具螺纹塞规、卡规6.切削用量及其工时定额确定6.1切削用量的确定：由公式V=、N=1000V/3.14d得：机械加工方法进给量主轴转速切削速度粗车f=1.0-1.4mm/rn=418r/minV=31.3m/min半精车f=0.15-0.25mm/rn=830r/minV=60.6m/min钻φ40、φ38孔f=0.32mm/rn=83r/minV=10.4m/min钻φ16孔f=0.26mm/rn=83r/minV=4.17m/min钻φ10、φ6孔f=0.2mm/rn=83r/minV=2.6m/min铰φ16孔f=0.3mm/rn=55r/minV=2.76m/min铰φ40孔f=0.93mm/rn=55r/minV=6.9m/min粗铣f=0.2-0.3mm/rn=367r/minV=82.3m/min精铣f=0.6-1.3n=620r/minV=76.9m/min磨f=0.5-0.8n=851r/minV=55.9m/min6.2工时额定的确定：工序工时计算=辅助工时+各加工面耗时切削时间：基本时间Tj==L1=L2=3~5，L3为单件小件生产时的试切附加长度所以Tj=0.09min（2）辅助时间查表：Tf=装卸工件时间T1+启动时间T2+停止机床时间T3+改变切削用量时间T4+测量时间T5+......所以Tf=T1+T2+T3+T4+T5......=58min（3）布置工作地，身理和修理所要时间查表：取该项目占操作时间0.218即：Tbx=（Ti+Tf）*0.218=0.15（4）准备终结时间查表，按普通卧式车床终结时间类比确定：固定部分22min，零件装夹并校正15min，更换道具时间2min所以Tzz=22+15+2=36.所以本工序单间时间定额为：Td=Tj+TΔ+Tbx+Tzz/N=69.8min第二部分第27号工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析φ16+0.015-0.012孔深为15mm，尺寸精度为IT7级，中批量生产，材料为HT200.2.定位方案确定1.理应限制的自由度分别为：①．孔的直径由钻头保证。②．保证孔的深度，应该限制X轴的转动、Y轴的转动及Z轴的移动。③．保证孔的位置度，应该限制X轴的移动、Y轴的移动及Z轴的转动。综上所述：理限应为X轴的转动与移动、Y轴的转动与移动以及Z周的转动与移动，即应限制6个自由度。2.定位方案的确定与定位元件的选用：①．用凹形圆柱形的大平面的接触限制Z轴移动、X轴移动和转动以及Y轴移动和转动。②．用菱形销与φ40孔接触限制Z轴转动。所以该方案所用的定位元件限制X轴的移动与转动、Y轴的移动与转动、Z轴的移动与转动。共六个自由度，符合定位要求。3.定位元件确定：①．直径是φ100H8mm深为20mm的圆柱槽。②．直径为φ60g6mm的轴销。4.定位误差分析计算：1）基准不重合误差：=2）基准位移误差：3）定位误差：故该加工方案可用。5.夹紧方案及元件的确定夹紧由轴销上的螺纹和夹具体进行螺纹固定连接的。6.夹具总装图第三部分第29号工序刀具设计说明书工序尺寸精度分析：铰φ16+0.015-0.012孔，深为15mm，IT8级，表面粗糙度Ra=1,6um刀具类型确定：查阅《金属切削原理与刀具实训教程》得：选用基本尺寸为φ16的高速钢机用铰刀，铰刀切削部分材料为：W18Cr4V，硬度为HRC62-65.锥柄部材料为45#钢，硬度为HRC30-45。使用机床：Z3028B刀具设计参数确定：序号项目数据来源或计算公式采用值1结构形式锥柄焊接整体式2刀具材料切削部分:W18Cr4V柄部：45号钢3几何角度表3-21Ψ=45°λs=0°β=8°γp=0°αp=10°κr=5°γo=0°αo=10°4铰刀直径及公差式（3-3-1）：=Dw=16mm式（3-3-2）：G=0.35IT=0.35x0.027=0.00945mmDo=16mmG=0.00945mm5铰刀直径极限尺寸及铰刀直径标注式(3-3-3):=Dwmax-0.15IT=(16+0.015)-0.15X0.027=16.01095mm式（3-3-4）：=-0.35IT=16.01095-0.35X0.027=16.0015mm计算得φ16+0.1095+0.0015,查表（3-22），得φ16+0.015+0.008domax=16.015mmdomin=16.008mmφ16+0.015+0.0086倒锥量及倒锥尾部直径表3-21：倒锥量为0.04—0.06mm=-倒锥量=16+0.015+0.008-0.05倒锥量：0.05mm7切削部分前端直径表3-21：=-（1.3～1.4）2A=16-1.3X(16-15.8)=15.74mmdo2=15.74mm8齿数Z式（3-3-5）：Z=1.5+（2～4）=1.5x4+4=10表3-23：Z=8Z=89齿槽截形及参数表3-24图A型直线齿背F=1，θ=，r=0.510前倒锥切削部分圆柱校准部分工作部分焊接部分圆弧半径r表3-25：=1～2mm表3-25：=(1.3～1.4)Acot=1.4X0.05Xcot=0.52mm表3-25：=（0.25～0.5）=0.5X16=8mm表3-25：l=(0.8-3)do=16x3=48mm表3-25：=+(4～6)=48+4=52mm表3-25：r=0.5～1.5mmL3=1.5mmL1=0.52mmL2=8mmL=48mmLc=52mmr=1mm11铰刀总长颈部直径莫氏锥号中心孔表3-26：L=210mmL刃=52mm表3-26：=12mm表3-26：2#号(尺寸见表3-27)表3-28：B型不带护锥中心孔d=4mmL=210mmd03=12mm莫氏2号4.刀具结构设计:第四部分第29号工序量具设计说明书工序尺寸精度分析测量φ16+0.015-0.012孔，深为15mm，IT8级，表面粗糙度Ra=1,6um量具类型确定该量具是测量孔用的工作量规，所以采用塞规。极限量具尺寸公差确定已知孔的上、下偏差为：ES=0.015mm、EI=-0.012mm确定工作量规的制造公差和位置要素的值，由《互换性与测量技术》书中的表6-1得尺寸φ16的量规公差为T=0.0028mm，Z=0.004mm，行为公差：T/2=0.0014mm计算工作塞规的极限偏差：φ16+0.015-0.012孔的塞规：通规：上偏差=EI+Z+T/2=(-0.012)+0.004+0.0014=-0.0066mm下偏差=EI+Z-T/2=（-0.012）+0.004-0.0014=-0.0094mm磨损极限=EI=-0.012mm止规：上偏差=ES=+0.015mm下偏差=ES-T=0.015-0.0028=+0.0122mm塞规的测量部分表面粗糙度Ra=0.08um该塞规的材料为：合金工具钢（CrMnW）测量面硬度为HRC55-65，并经过稳定性处理。极限量具尺寸公差带图极限量具结构设计第五部分毕业设计体会毕业设计是对我们这些年来在学校所学知识的总结和检验。通过毕业设计可以体现出我们在校期间的学习程度，从而对所学专业知识能力做出有力判断。从我们拿到零件图纸的第一天开始，指导老师就详细给我们讲了设计的步骤，还安排了辅导时间，上机时间从而为我们圆满的完成设计任务奠定了良好的基础。在此之前，我们所接触的只是课本上的理论知识，对机械加设计方面只有侧面的了解。但是通过这次设计