机械制造工艺学课程设计-工艺设计.doc





《机械制造工艺学课程设计-工艺设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械制造工艺学课程设计-工艺设计.doc(29页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、目录第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定4一、技术要求4二、审查零件的工艺性4三、确定零件的生产类型5第二章 确定毛坯、绘制毛坯简图5一、选择毛坯5二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量61.基本参数62.公差等级73.公差带的位置74.要求的机械加工余量75.在图2-1上标注8第三章 拟定零件工艺路线8一、定位基准的选择81.精基准的选择82.粗基准的选择8二、表面加工方法的确定8三、加工阶段的划分10四、工序的集中与分散10五、工序顺序的安排101.机械加工工序102.热处理工序103.辅助工序11六、确定工艺路线11第四章 机床设备及工艺装备的选用12一、机床设备的选用12二、工艺装备的
2、选用12第五章 加工余量、工序尺寸和公差的确定12第六章 切削用量、时间定额的计算16一、切削用量的计算161、工序1-粗铣拨叉头前后两端面162、工序3-精铣拨叉头后端面A163、工序4-钻、扩22孔,孔的精度达到IT12。173、工序5-铣拨叉脚槽内侧面184、工序6-铣拨叉头台阶面195、工序10-拉削25mm花键轴孔19二、时间定额的计算191.基本时间的计算192.辅助时间的计算203.其他时间的计算214.单件时间的计算21参考文献29心 得 体 会30零件图:第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定一、零件的技术要求零件的全部技术要求列于表1-1中。加工表面尺寸及偏差mm公差及精度
3、等级表面粗糙度Ram形位公差/mm零件左端面30IT96.3零件右端面30IT96.3槽底面5IT96.3槽侧面18IT1112.5零件装配贴合面11IT71.6零件台阶面19IT71.6零件台阶面15IT1212.5零件台阶面11IT106.37mm孔IT61.62-6.5mm孔IT96.34-6mm孔IT96.3该零件形状特殊、结构简单,但加工精度要求较高。该零件的各项技术要求制订的较合理,符合该零件的功用。三、审查零件的工艺性分析零件图可知,零件的两侧面要求切削加工,7mm孔和6.5mm的孔的端面为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度;另外,该零件的台阶面加工精度相对较高
4、,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见,该零件的工艺性较好。四、确定零件的生产类型假设:Q=5000台/年,m=1件/台;结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。代入公式(1-1)得:N=5000台/年1件/台(1+3%)(1+0.5%)=5175.75零件重量为0.2274kg,由附表(1)知,零件属轻型零件;由附表(2)知,该零件的生产类型为大批生产。附表(1)不同机械产品的零件质量型别表机械产品类型加工零件的质量/kg重型零件中型零件轻型零件电子工业机械3043050155020001002000100附表(2)机械加工零件生产类型的
5、划分 零件特征年生产纲领/件生产类型产品类型重型零件中型零件轻型零件单件生产5以下20以下100以下成批生产小批51020200100500中批1003002005005005000大批30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上第二章 确定毛坯、绘制毛坯简图一、选择毛坯由于该零件在工作过程中要承受冲击载荷,为增强零件的强度和抗冲击强度,毛坯选用铸件。该拨叉的轮廓尺寸不大,且生产类型属大批生产,为提高生产率和铸件的精度,宜采用金属型浇铸。毛坯的起模斜度为3。二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1.基本参数(1)铸件基本尺寸 机械加工前的毛坯铸件的
6、尺寸,包括必要的机械加工余量(图2-1)(2)尺寸公差 允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值;也等于上偏差与下偏差的绝对值。CT为9级。图2-1 铸造毛坯的简图(3)要求的机械加工余量(RMA) 在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除铸造对金属表面的影响,并使之达到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金属余量。对圆柱形的铸件部分或在双侧机械加工的情况下,RMA应加倍。外表面作机械加工时,RMA与铸件其他尺寸之间的关系可由公式(2-1)表示;内腔作机械加工相对应的表达式为(2-2)。R=F+2RMA+CT/2 (2-1)R=F-2RMA-CT/2 (2-2)
7、R-铸件毛坯的基本尺寸 F-最终机械加工的尺寸CT-铸件公差2.公差等级铸件毛坯采用的是金属型铸造,且大批量生产,查表得取公差为CT7-CT9。3.公差带的位置公差带应相对于基本尺寸对称分布4.要求的机械加工余量根据铸件的最大尺寸查机械加工工艺手册表JB2845-80得:铸铁件机械加工余量等级为5-7级第三章 拟定零件工艺路线一、定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。1.精基准的选择根据该零件的技术要求和装配要求,选择零件的轴孔mm作为精基准,零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工,即遵循了“基准统一”原则。轴孔7+0.036mm的轴线是设计基
8、准,选用其作精基准定位加工零件的端面和台阶面,实现了设计基准和工艺基准的重合,保证了被加工表面的垂直度和平行度要求;另外,由于零件刚度较差,受力容易产生碎裂,为了使得机械加工中产生夹紧损坏,根据夹紧力应垂直于主要定位基面,并应作用在刚度较大部位的原则,夹紧力作用点不能作用在台阶面上。2.粗基准的选择作为粗基准的表面平整,没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。选择零件的外圆端面和槽的端面为粗基准。采用零件的外圆端面作粗基准加工台阶面,可以为后续工序准备好精基准。二、表面加工方法的确定根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工件各表面的加工方法,如表3-1所示。表3-1 零件各表面加工方法加工
9、表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m加工方案备注零件的端面IT71.6 粗车-半精车-精车附表(2)零件的台阶面(19)IT71.6粗车-半精车-精车附表(2)零件的台阶面(15)IT1212.5粗车附表(2)零件的台阶面(11)IT116.3粗车-半精车附表(2)7孔IT71.6钻孔-半精铰-精铰附表(4)槽18IT71.6精铣-半精铣-精铣 附表(3)(2)外圆加工的经济精度与表面粗糙度序号加工方法经济精度(IT)表面粗糙度选用范围1粗车12131080未淬硬钢、铸铁、有色金属端面加工2粗车-半精车10112.5103粗车-半精车-精车781.252.54粗铣12131080不淬硬的表面5粗
10、铣-半精铣11122.5106精铣891.252.57车槽(一次行程)11121020附表(3)平面加工的经济精度与表面粗糙度序号加工方法经济精度(IT)表面粗糙度选用范围1粗车101112.56.3未淬硬钢、铸铁、有色金属端面加工2粗车-半精车896.33.23粗车-半精车-精车671.60.84粗车-半精车-磨削790.80.2钢、铸铁端面加工5粗刨(粗铣)121412.56.3不淬硬的表面6粗刨(粗铣)-半精刨(半精铣)11126.31.67粗刨(粗铣)-半精刨(半精铣)796.31.68粗刨(粗铣)-半精刨(半精铣)-精刨(精铣)783.21.69粗铣-拉690.80.2大量生产未淬硬
11、的小平面10粗刨(粗铣)-精刨(精铣)-宽刃精刨670.80.2未淬硬的钢件、铸铁件及有色金属件11粗刨(粗铣)-半精刨(半精铣)-精刨(精铣)-宽刃精刨50.80.2附表(4)内圆表面加工的经济精度与表面粗糙度序号加工方法经济精度(IT)表面粗糙度Ra(m)适用范围1钻121312.5加工未淬硬钢及铸铁的实心毛坯,孔径(15-20)mm5钻-扩-粗铰-精铰781.60.86钻-扩-铰893.21.67钻-扩-机铰-手铰670.40.18钻-(扩)-拉791.60.1大批量生产,精度视拉刀精度决定9粗镗(或扩孔)111312.56.3毛坯有铸孔或锻孔的未淬火钢及铸件10粗镗(粗扩)-半精镗(精
12、扩)9103.21.611扩(镗)-铣9103.21.612粗镗(扩)-半精镗(精扩)-精镗(铰)781.60.8三、加工阶段的划分该零件加工质量要求较高,可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段,首先将精基准(零件的右端面和轴孔)准备好,使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;然后粗车零件外圆端面、粗车零件15台阶面,粗铣槽18的两端面。在半精加工阶段,完成零件11台阶面精车、铣30右侧端面和槽18的底面和6.5及6的钻、铰加工;在精加工阶段,完成11内圆表面、19台阶面的精车和7孔的精铰。四、工序的集中与分散选用工序分散原则安排零件的加工工序。
13、该零件的生产类型为大批生产,可以采用普通型机床配以专用工、夹具,以降低其生产成本。五、工序顺序的安排1.机械加工工序(1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准-端面和轴孔mm。(2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。(3)遵循“先主后次”原则,先加工主要表面-端面和轴孔mm,后加工次要表面-侧面、底面和台阶面。(4)遵循“先面后孔”原则,先车外圆及端面,再加工轴孔7mm;先铣槽面和,再钻铰6mm和6.5mm的孔。2.热处理工序铸件为了消除残余应力,需在粗加工前、后各安排一次时效处理,在半精加工前、后各安排一次时效处理。3.辅助工序在半精加工后,安排去毛刺和中间检验工
14、序;精加工后,安排去毛刺、终检工序。综上所述,该零件工序的安排顺序为:基准加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工和次要表面加工-热处理-主要表面精加工。六、确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,表3-2列出了零件的工艺路线。表3-2零件工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1粗车外圆及端面CA6140车床G8左撇刀0-200游标卡尺2时效处理3精车外圆及端面CA6140车床G8左撇刀0-200游标卡尺4钻、铰孔、倒角Z525型立式钻床麻花钻、机用铰刀卡尺、塞规5车退刀槽CA6140G8割刀0-200游标卡尺时效处理6由工装铣工艺搭子立式铣
15、床X51直柄立式铣刀0-200游标卡尺7铣槽立式铣床X51直柄立式铣刀0-200游标卡尺8由工装钻工艺搭子孔CA6140车床麻花钻0-200游标卡尺9锪平孔CA6140车床锪平刀0-200游标卡尺10旋转工装钻孔、倒角、铰孔CA6140车床麻花钻、铰刀0-200游标卡尺11去毛刺钳工台平锉12中检塞规、百分表、卡尺13时效处理14清洗清洗机15终检塞规、百分表、卡尺第四章 机床设备及工艺装备的选用一、机床设备的选用在大批生产条件下,可以选用高效的专用设备,也可选用通用设备。所选用的通用设备应提出机床型号,如“立式铣床X51”。二、工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡片中应简
16、要写出它们的名称,如“钻头”、“百分表”等。零件的生产类型为大批生产,所选用的夹具均为专用夹具。第五章 加工余量、工序尺寸和公差的确定一、工序1和3-加工零件端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。第1、3道工序的加工过程为:1)以前端面B定位,粗铣后端面A,保证工序尺寸P1 ;2)以后端面A定位,粗铣前端面B,保证工序尺寸P2;3)以前端面B定位,精铣后端面A,保证工序尺寸P3 ,达到零件图设计尺寸D的要求,D=mm。由图5-1所示加工方案,可找出全部工艺尺寸链,如图5-2所示。求解各工序尺寸及公差的顺序如下:图5-1 第1、3道工序加工方案示意图图5-2 第1、3道工序工艺尺寸链图
17、 1) 从图5-2a知,P3=D=mm;2) 从图5-2b所示知,P2=P3+Z3,其中Z3为半精加工余量,查机械加工余量手册得:Z3=1.0mm,则P2=(80+1)=81mm。由于工序尺寸P2是在粗铣加工中保证的,查附表(5)知,粗铣工序的经济精度等级可达到B面的最终加工要求-IT12,因此确定该工序尺寸公差为IT12,其公差值为0.35mm,故P2=(810.175)mm;3) 从图5-2c所示工序尺寸链知,P1=P2+Z2,其中Z2为粗铣余量,由于B面的加工余量是经粗铣一次切除的,故Z2应等于B面的毛坯余量,即Z2=2.5mm,P1=(81+2.5)mm=83.5mm。由表(5)确定该
18、粗铣工序的经济精度等级为IT13,其公差值为0.54mm,故P1=(83.50.27)mm。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理,还需对加工余量进行校核。1)余量Z3的校核 在图5-2b所示尺寸链中Z3是封闭环,故 Z3max= P2max-P3min=81+0.175-(80-0.46)mm= 1.635mm Z3min= P2min-P3max=81-0.175-(80+0)mm=0.825mm2)余量Z2的校核 在图5-2c所示尺寸链中Z2是封闭环,故Z2max= P1max-P2min=83.5+0.27-(81-0.175)mm= 2.945mm Z2min= P1min-P2max=
19、83.5-0.27-(81+0.175)mm= 2.055mm余量校核表明,所确定的工序尺寸公差合理。将工序尺寸按“入体原则”表示;P3=mm,P2=mm,P1=mm。附表(5)各种加工方法的加工经济精度加工方法经济精度加工方法经济精度平面粗车端面IT11IT13内孔表面钻孔IT12IT13精车端面IT7IT9钻头扩孔IT11细车端面IT6IT8粗扩IT12IT13粗铣IT9IT13精扩IT10IT11精铣IT7IT11一般铰孔IT10IT11细铣IT6IT9精铰IT7IT9拉IT6IT9粗拉毛孔IT10IT11粗磨IT7IT10精拉IT7IT9精磨IT6IT9粗镗IT11IT13研磨IT5精
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械制造 工艺学 课程设计 工艺 设计

限制150内