缸体加工工艺规程及工艺装备设计.docx
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1、西南大学本科毕业论文(设计)目录摘要1Abstract20文献综述30.1研究背景30.2发展现状30.3研究目的和意义40.4主要研究内容41引言52零件分析52.1零件的作用分析62.2零件的工艺分析63毛坯的选择73.1毛坯的制造方法及加工余量等级73.2确定毛坯尺寸公差73.3确定生产类型84工艺规程设计84.1定位基准的选择84.2加工方法的选择及加工阶段的划分84.3工艺路线的制定94.4技术经济分析114.5加工余量及工序尺寸的确定124.5.1尺寸为76H7的孔的工序尺寸及公差计算134.5.2尺寸为82H7的孔的工序尺寸及公差计算144.5.3缸体两端面的工序尺寸及公差计算1
2、54.5.4侧面锥孔两端面的工序尺寸及公差计算164.5.5其他加工表面的加工余量确定174.5.6毛坯图174.5 确定切削用量及时间定额174.5.1尺寸为760+0.03mm的缸孔的切削用量及时间定额184.5.2尺寸为820+0.03mm的缸孔的切削用量及时间定额194.5.3缸体两端面的切削用量及时间定额204.5.4缸体侧面锥孔两端面的切削用量及时间定额225夹具设计235.1问题的提出245.2夹具设计操作的简要说明246量具设计266.1量规工作尺寸的设计266.2量规技术要求287总结28参考文献29缸体加工工艺规程及工艺装备设计段丞西南大学工程技术学院,重庆 400716摘
3、要:伴随制造业的迅猛发展,机械加工技术的作用得到进一步凸显。这是进行零件机械加工的必要条件,同时也是对工人加工进行指导的关键。从某个角度而言,工艺规程的设计对产品加工效果具有不可忽视的影响,其涉及到进给速度、切削参数等各类重要参数的设定。所以,对零件加工展开深入的探讨,进而改善工艺水平,优化零件的整体质量。在进行机械加工的时候,应对目标零件展开深入的探究,设计科学的工艺规程,并按照要求拟定工艺路线。本研究重点对凿岩机气缸体展开探究,对气缸体结构特点进行系统性的探讨,设计标准化的夹具对加工提供一定帮助。最后得到符合要求的尺寸和精度。另外,本研究对凿岩机所表现出的各项工作条件特点展开探究,确保凿岩
4、机筒体加工水平能够符合既定的要求,优化实际的生产率。另外,在对其工艺进行深入的分析之后,设计了科学的加工工艺规程,同时按照要求对机床夹具进行开发,从而确保其加工精度能够符合既定的标准,增加实际的加工效率,减少工作人员的劳动量,优化整体的经济效益。关键词:凿岩机缸体;工艺规程;夹具设计Processing Procedure and Equipment Design of Cylinder BlockDuan ChengCollege of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400716, ChinaAbstr
5、act: With the rapid development of manufacturing industry, the role of mechanical processing technology has been further highlighted. This is not only the necessary condition for mechanical processing of parts, but also the key to guide the processing of workers. From a certain point of view, the de
6、sign of process planning has an important impact on the product processing effect, which involves the setting of various important parameters such as feed speed, cutting parameters and so on. Therefore, the processing of parts is discussed in depth, so as to improve the technological level and optim
7、ize the overall quality of parts. In the process of mechanical processing, the target parts should be deeply explored, the scientific technological rules should be designed, and the technological route should be drawn up according to the requirements. This research focuses on exploring the cylinder
8、block of rock drill, systematically discussing the structural characteristics of the cylinder block, and designing standardized fixtures to provide certain help for processing. Finally, the required size and accuracy are obtained. In addition, this study explores the characteristics of various worki
9、ng conditions of rock drill to ensure that the processing level of rock drill barrel can meet the established requirements and optimize the actual productivity. In addition, after a thorough analysis of its process, a scientific processing procedure is designed, and the machine tool fixture is devel
10、oped according to the requirements, so as to ensure that its processing accuracy can meet the established standards, increase the actual processing efficiency, reduce the workload of staff, and optimize the overall economic benefits.Key words: Cylinder block of rock drill; Process regulation; Fixtur
11、e design0文献综述0.1研究背景机械制造业对于社会经济的发展而言具有不言而喻的作用,该产业能够在一定程度上体现国家经济发展的情况。新产品的设计和制造奠定了关键性的物质基础。机械制造表现出多样性的特点,比如其生产周期较短,改装的便捷性较强,并且表现出良好的经济效益,另外,它也是当代社会不断进步的过程中不可缺少的战略产业。诸多发达国家都对其进行了高度的关注,使其得到更好的发展。针对某一类特定的零件来说,可应用多元化的工艺对其进行加工处理,其必然有一类工艺过程在限定的条件下是最为理想的,人们将其有关内容通过特定的形式进行固定,从而对生产进行良好的引导,从而增加作业的实际效果,而在这个过程中应
12、用的文件即为“工艺规程”,它是组成技术文件非常关键的部分,同时也是工艺装备、工时定额设计的关键性指标,其能够对工人操作提供良好的指导,并与多方面的要素存在紧密的联系,其中比较具有代表性的包括制造成本、实际损耗等。另外,其编制的水平对产品质量也表现出不可忽视的影响。0.2发展现状国内的夹具在上个世纪六十年代开始发展,当时比较具有知名度的厂家包括天津组合夹具厂、保定向阳机械厂等,之后其建立了多个制造组合夹具元件的工厂。而在上个世纪八十年代之后,两厂又专门设计了更为高效的nc机床,结合加工的实际需求开发了孔系组合夹具系统,其不但能够符合国内市场的需求,同时开始引进高效夹紧装置,从而有效降低工人员的劳
13、动量,并在一定程度上增加劳动生产率,当前来说,小批量多品种生产的工件品种所占的比重较高,而企业生产的商品类型更新较快,如此才能够符合市场发展的客观要求,但是,一部分企业依然选择常规的夹具,对于生产能力处于中等水平的工厂来说,其往往配置了大量的专用夹具;此外,对于多品种制造的企业而言,大概每过3年就必须对5080的夹具进行更新,而其磨损量处于较低的水平。尤其是在近些年中,数控机床、成组技术等更为先进的技术得到实践和推广,对夹具提出了更为严苛的标准:可以在较短的时间内装备新产品,实现高效的投产,并明显减少生产周期,在一定程度上调低整体成本;对精度要求较高的夹具生产工艺具有良好的适用性;采用新型动力
14、源的夹紧装置,从而大幅度降低工作人员的劳动量,并优化实际的和生产率。0.3研究目的和意义夹具的应用范围相对较广,它也是工程设计非常重要的对象。在机械制造的时候,可通过它对加工对象进行有效的固定,使其占具特定的位置,让其他装置能够有序的工作。从宏观的层面而言说,在加工过程中的各项工序,其可以高效、便捷、可靠地装配工件的装置,都可以将其视为夹具。而伴随国内工业水平的不断增高,对机械传动装置各方面参数都提出了更为严苛的要求,常规夹具已难以符合现阶段的生产要求,而研发更为实用和科学的夹具是非常热门的课题。对于专用夹具来说,其绝大部分情况下在自动生产线、加工中心等体系中进行应用,用于外形不太规则、不便于
15、自动定位、夹紧和运送的工件。0.4主要研究内容对凿岩机缸体的工艺加工过程设计工艺规程,并针对任意一工序设计专用夹具,并且对所加工零件设计一个专用量具。由于凿岩机缸体的外形和加工面比较复杂,但考虑到各工序多半以缸孔及其一端面为定位基准,因此可参考套类与体壳类零件的加工。本次设计专用夹具针对的是缸体的侧面孔的加工,并设计专用量具。绘制出零件图,毛坯图,夹具图,装配图等图纸,完成工序卡的填写。1引言凿岩机的作用是对石料进行标准化的开采,其能够实现多元化的功能,其中比较具有代表性的包括采凿孔石、柏油路面等。在诸多场合进行广泛的应用,其中比较具有典型意义的包括矿山、筑路等。另外,这种设备主要是根据冲击破
16、碎原理实现稳定的运行。在其运行的过程中,活塞在缸体中持续的进行往复运动,在各类外力的影响下。钎尾会持续的承受冲击,进而产生两道凹痕,凹痕中间的扇形岩块通常情况下会被水平分力剪碎。此外,可以从中心孔不间断的输入压缩空气,从而把岩渣良好的排出。一般来说,缸体设置于整体的中部,它是非常关键的基础件,其精度对设备的综合性能具有不可忽视的影响。为了达成凿岩的目的,防止缸体在运行时出现失效的情况,可对其制造工艺进行系统性的探究,并提出推广凿岩机的技术方法。所以,可对缸体的夹具体进行改良设计,并搭配数控加工技术,这对凿岩机在建筑和施工中的推广应用至关重要。凿岩机缸体是凿岩机的关键零件,其内孔、侧面槽及侧面锥
17、孔精度要求很高。对其展开了详尽的分析,设计适合其加工的专用夹具,专用量具。2零件分析凿岩机缸体三维建模与零件图如下图2.1 缸体三维建模图Fig.2.1 Three-dimensional Modeling Diagram of Cylinder Block图2.2 缸体零件图Fig.2.2 Drawing of Cylinder Block Parts2.1零件的作用分析缸体是凿岩机非常重要的基础件,其通常情况下需要装配多样性的零件,其中比较具有代表性的包括螺旋棒、活塞等。缸体在凿岩机工作过程中要不断的承受冲击载荷。缸孔76H7需要经过磨孔与珩孔,精度与表面粗糙度要求较高。2.2零件的工艺分
18、析缸体需要在凿岩机工作时不断承受冲击载荷,为此需采用20Cr钢渗碳淬火,为了减轻重量,缸体采用外形较复杂的模锻件,以下是缸体需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:(1)76mm与82mm两个直径不同的同心缸孔以及76mm孔内81mm的槽,两个孔圆柱度误差为0.012mm,孔82mm对76mm孔的同轴度为0.03mm;(2)缸体轴向的两个6mm的深孔,两个11mm的轴向孔和一个10mm的轴向深孔,各孔与水平或垂直方向成一定角度;(3)缸体两端面需半精车,右端面对76mm孔的轴向圆跳动公差为0.015mm;(4)需车侧面孔、锥孔,铣侧面锥孔的两端面。由上面分析可知,虽然缸体外形及加工表面比较复
19、杂,但各工序多半以缸孔及其一端面为定位基准,能够明显缩减定位过程中引入的误差,确保加工结果具有较高的精度。3毛坯的选择3.1毛坯的制造方法及加工余量等级在凿岩机运行的过程中,缸体承受的冲击达到较高的水平,因此其工作环境较差。其萹蓄具备较高的强度,同时缸孔又需要较高的精度和表面粗糙度。故选择20Cr作为此零件的材料。20Cr表面耐磨性较好,适合用作缸体制造的材料。缸体外形比较复杂,以及为了减轻重量,采用外形较为复杂的模锻件进行加工,因此毛坯形状可以与零件的外形尽量接近。毛坯的尺寸通过确定加工余量后再做决定。3.2确定毛坯尺寸公差1毛坯锻件公差等级结合该零件所提出的各项技术要求,明确其最为适用的公
20、差等级。2确定锻件质量m结合有关资料可知零件成品通常情况下为3kg,毛坯锻件所对应的锻出质量m=5.5kg。3分析锻件形状所对应的复杂系数复杂系数S=mmn (3-1)这个锻件一般为圆柱形,假定其直径极限值d=120mm,长h=203mm,则mn=4d2h=18.02kg (3-2)因此我们可以推出复杂系数如下:S=mmn=0.305 (3-3)由于0.16S0.32,因此这个零件属于S3级。4确定锻件材质系数M因为其主要选用20Cr钢,因此这个锻件对应的材质系数为M1级。结合上述资料,查 2表5-15之后我们可以发现锻件长度公差和相应的极限偏差等于3.0-1.0+2.0mm。3.3确定生产类
21、型根据凿岩机缸体的生产情况,可知该零件为批量化,大批大量生产。4工艺规程设计4.1定位基准的选择定位基准是工艺规程中非常关键的环节,唯有对其进行科学的选择才可以使加工质量达到理想的水平,也能够在一定水平上增加总体的生产效率。否则,加工时会出现各式各样的问题,在某些情况下还会导致零件大量报废,使生产工作陷入停滞。粗基准的明确:在对零件进行加工的过程中,粗基准是非常关键的部分。在对其选用的过程中,应分析怎样确保各加工表面书都应的余量符合要求,怎样使各表面的位置精度和规格精度达到既定的标准。所以,在对粗基准进行选取的过程中,必须遵循下述原则:选取毛坯余量相对较小的表面,并将其充当粗基准;选取零件上形
22、状缺乏规律性的表面,并将其充当粗基准;一般而言,粗基准在既定的尺寸方向上,其只可以应用一次,不可以多次对其进行使用,从而防止出现定位误差。然而因为全部表面都必须进行加工处理,而孔一般会先完成加工。所以,可以将外圆充当粗基准。在对75.4mm孔进行加工处理的过程中,工件可以将94mm外圆、端面充当核心基准,同时对5个自由度进行有效的约束,此外,工件转动过程中的自由度通常不会受到约束,然而由于毛坯形状较为特殊,因此在对其装配的过程中,应该让突出部分处于夹爪内侧,后端主要通过三爪锥面实现准确的定位,前端可以通过盘定心夹紧,从而进行可靠的定位。精基准的选取针对本零件来说,孔是非常重要的设计基准,为防止
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- 缸体 加工 工艺 规程 装备 设计
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