软硬管接头设计说明书.doc
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1、机械制造工艺学根底课程设计课题名称:软硬管接头的设计班级:姓名:学号:指导教师:机械工程学院2022 年 12 月课程设计任务书2022-2022 学年第一学期机械工程 学院机械工程及自动化专业机工 091 班级课程名称:机械制造工艺学 设计题目:软硬管接头的设计完成期限:自 2022 年 12 月 19 日至 2022 年 12 月 27 日设计内容:一对零件中等简单程度进展工艺分析,画零件图。二选择毛坯的制造方式。内三制订零件的机械加工工艺规程o1选择加工方案,制订工艺路线;及2选择定位基准;任3选择各工序所用的机床设备和工艺装备刀具、夹具、量具等;务4确定加工余量及工序间尺寸和公差;5确
2、定切削用量四填写工艺文件1填写机械加工工序卡片。五编写设计说明书。设计任务 : 把握机械制造过程中的加工方法、 加工装备等根本学问, 提高学生分析和解决实际工程问题的力量,为后续课程的学习及今后从事科学争辩、工程技术工作打下较坚实的根底。每个学生应在教师指导下,独立完成以下任务:1. 零件图一张 2机械加工工序卡片一套; 3设计说明书一份。起止日期2022.12.19-2022.12.20生疏课题、查阅资料2022.12.21-2022.12.22零件分析,画零件图2022.12.23-2022.12.25制订零件加工工艺规程2022.12.26-2022.12.27填写工艺文件,编写设计说明
3、书进度安排工作 内容主【1】张世昌,李旦主编,机械制造技术根底.北京:高等教育出版社,2022.1 要【2】狄瑞坤,潘晓红主编.机械制造工程.杭州:浙江大学出版社,2022.1. 参【3】杨梳子主编,机械机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版社,2022.1考【4】赵如福主编.金属机械加工工艺人员手册.上海:上海科学技术出版社,2022.11 资料指导教师签字:2022 年 12 月 29 日系教研室主任签字:2022 年 12 月 29 日2名目第一章 零件图样工艺性分析41 接头的工作原理52 零件图样分析53 零件的工艺分析64 确定软硬接头的生产类型7其次章 确定毛坯71 确定毛坯的种
4、类72 确定锻件加工余量及尺寸公差83 绘制锻件毛坯图10第三章 拟定的工艺加工路线过程101 选择定位基准112 外表加工方法确实定123 加工阶段的划分124 工序挨次的安排125 确定工艺路线13第四章 选择加工设备和工艺设备131 选择加工设备132 选择工艺设备13第五章 工序的加工余量确实定、工序尺寸及公差的计算141 圆柱外表工序尺寸152 内孔工序尺寸153 平面工序尺寸15第六章 确定切削用量15第七章 填写工艺过程卡和主要工序的工序卡24第八章 设计体会24参考文献253第一章 零件图样工艺性分析1. 接头的工作原理如图 1 所示为软硬管接头示意图,用于作为软管橡胶管和硬管
5、钢管 连接的中介材料,接头左端用于连接软管,右端外螺纹用于连接硬管,工作中有肯定的流体冲击,所以左端需要开一个 10cm 长 15 度角的斜面来减缓冲击,同时外部与管子连接需要保证肯定的协作。2. 零件图样分析图 1-1本零件主体外形为回转体零件,其最主要加工面是外圆外表 55,, 83以及 57。如何保证这些外表本身的加工精度和相互位置精度是加工工艺需要重点考虑的问题。该零件外外表属于阶梯轴,零件的中心轴是设计基准和工艺基准。其加工精度要求不是很高,除要求有肯定的外表粗糙度到达 1.6um 之外,还需要肯定的锥度和过度圆弧。右端要求与硬管连接,所以做成 M501.5 螺纹接头。4f 55 -
6、0.02 mm 为与管子结合面,协作要求较高,所以轴外表粗糙度为 1.6um 。-0.04直径为f83 的外外表粗糙度为 1.6um.直径为f57 的外外表粗糙度为 1.6um.为了削减应力集中,过渡圆角 R=1mm要求热处理 T224。其余未标明外表粗糙度的外表为 3.2um 。各个加工外表具体的加工外表质量和加工精度见图 1-2:图 1-253. 零件的工艺分析零件材料为 45 钢。首先,接头在使用过程中所受冲击不大,零件构造又比较简洁,生产类型为大批生产,为提高生产率和加工精度,选用锻造。其次,有良好的工艺性,而且价格低廉,供给便利。便于进展各种热处理及机加工,该材料属于优质碳素构造钢,
7、经调制处理后,具有良好的力学性能与切削加工性能,满足一个接头所具有的性能。软硬管接头的构造不是很简单,除了每边有两个过度台阶之外,难加工之处在于零件右边螺纹的特别退刀槽和左边过度圆弧 R5,还有一个 1:20 的锥孔。依据外表的粗糙度要求和确定的生产类型,外表加工分为粗加工、精加工。加工件应粗、精加工分开。孔的加工为钻-扩-镗,再加工锥面。这样经过屡次加工以后,逐次减小了零件的变形误差。可准时觉察毛坯缺陷,减小损失。该零件外外表属于短丝杠加工。其特点是以车削为主、但车削时应当保证外圆肯定的同轴度。(4) 在半精加工前安排了热处理工艺、以保证零件的内应力减小、稳定尺寸、减小零件变形。(5) 无论
8、车削还是镗孔,工件夹紧力要适中,在保证工件无轴向蹿动和影响粗糙度的条件下,应尽量减小夹紧力,避开工件产生弯曲变形,特别是在最终精车时。由以上分析可知,首先可以粗加工圆钢外圆,然后以此作为基准进展加工, 并且保证位置精度要求。再依据各加工方法的经济精度及机床所能到达的位置精度,并且此接头零件没有简单的加工曲面,所以依据上述技术要求承受常规的加工工艺均可保证。4. 确定软硬接头的生产类型就尺寸大小的不同,软硬接头在日常生活中用的比较多,确定该零件的生产类型为大批量生产。6其次章 确定毛坯1、确定毛坯种类:零件材料为 45 钢。考虑零件在使用过程中所受冲击不大,零件构造又比较简洁,生产类型为大批生产
9、,为提高生产率和锻件精度,以及削减材料的烂费, 选用模锻。2、确定锻件加工余量及尺寸公差:由金属机械加工工艺人员手册表 12-16 和表 12-25 可知,要确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量,应先确定如下各项因素。1、公差等级依据零件图的各局部的加工精度的要求,并查阅参考文献得知,该锻件的尺寸公差等级 IT 为 612 级 ,加工余量等级为一般级。故取 IT 为 12 级。2、锻件材质系数由于该联结套材料为 45 钢,是碳的质量分数小于 0.65%的碳素钢,故该锻件的材质系数属M 级。13、零件总的加工余量首先确定毛坯锻造余量,由金属机械加工工艺人员手册表 12-25 查得单边余量为 2mm.
10、(1) 由零件图可知,该软硬管接头的加工外外表的粗糙度 Ra 均大于等于 1.6。外圆各外表的毛坯加工余量确实定。其粗糙度 1.6 m 的要求,对其加工的方案:粗车半精车精车。由金属机械加工工艺人员手册表13-4 查得:全部外圆外表精车余量为1.1;半精车余量为 1.5;粗车余量为 4.5,可得加工总余量为 7.1,取总加工余量为 7,并将粗车余量修正为 4.4。确定各工序的加工经济精度和外表粗糙度。由金属机械加工工艺人员手册表 4-32 查得:精车后为 IT7,Ra1.25 m;半精车后为 IT8,Ra3.2 m;粗车后为IT11,Ra16um。各段外圆外表加工余量和尺寸如下:7工序工序余量
11、0加工经济精度外表粗糙度工序根本尺尺寸、公差名称/mm/mmRa/um寸/mm精车1.1IT71.6 83半精1.5IT103.2 84.1车粗车4.4IT1216 85.6锻造290 2 90 2表 2-2 55 -0.02 的加工余量和尺寸-0.04工序名工序余量加工经济精外表粗糙度工序根本尺尺寸、公差称/mm度/mmRa/um寸/mm/mm磨削0.4IT71.655半精车1.5IT103.255+0.4=55.4粗车4.4IT121655.4+1.5=56.9锻造256.9+4.4=60.3表 2-3 57 -0.03 的加工余量和尺寸-0.06工序名工序余量加工经济精外表粗糙度工序根本
12、尺尺寸、公差称/mm度/mmRa/um寸/mm/mm磨削0.4IT71.657半精车1.5IT103.257+0.4=57.4粗车4.4IT121657.4+1.5=58.9锻造258.9+4.4=63.3表 2-1 83 0.05 的加工余量和尺寸8表 2-4 63 的加工余量和尺寸工序名称工序余量/mm加工经济精度/mm外表粗糙度Ra/um工序根本尺寸/mm半精车1.5IT103.263粗车4.4IT121663+1.5=64.5锻造264.5+4.4=68.9(2) 左端面内孔加工外表确实定,内外表的粗糙度为 3.2。由金属机械加工工艺人员手册表 4-12 查得粗镗精度为 4,半精镗为
13、2。所以半精镗可以满足要求。初步确定加工方法为:粗镗-半精镗。由金属机械加工工艺人员手册表 13-24 查得粗镗加工余量为 0.3 半精镗加工余量为 1.5,得总加工余量为 1.8表 2-5 粗镗、半精镗的加工余量工序名称工序余量/mm加工经济精度/mm外表粗糙度Ra/um工序根本尺寸/mm半精镗0.3IT103.230粗镗1.5IT12430-0.3=29.7锻造-229.7-1.5=28.2(3) 右端锥孔的加工外表确实定,内外表的粗糙度为 3.2。由于此孔为 1:20 的锥孔,承受数控机床加工。(4) 每个端面毛胚加工余量确实定。外表粗糙度要求Ra3.2 m,确定其加工方案:粗车半精车由
14、工艺手册查得:半精车余量为 0.5,粗车余量为 1.4,总余量为 1.9,取总余量修改为 2,则粗车余量取为 1.5。确定各工序的加工经济精度和外表粗糙度。由工艺手册查得:半精车后的为IT9,Ra2.3 m;粗车后为 IT11,Ra16 m。9工序名工序余量表 2-6加工经济精外表粗糙度工序根本尺寸称/mm度/mmRa/um/mm半精车0.5IT103.2108粗车1.5IT1216108+0.5=108.5锻造2110由以上分析可知毛坯的长度可取为 112mm。轴肩分析和断面方法一样,取各断面加工余量均取为 2mm.3、绘制锻件毛坯图图 2-2第三章 拟定加工工艺路线过程(一)选择定位基准1
15、. 粗基准的选择:以零件的右端面为主要的定位粗基准,以三个外圆外表为关心粗基准。2. 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确便利,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以左中心孔为主要的定位精基准,以左端面为关心的定位精基准。10二外表加工方法确实定依据软硬管接头零件图上各加工外表的尺寸精度和外表粗糙度,确定加工件各外表的加工方法,如表所示:表 3-1 各外表的加工方法加工外表尺寸精度等级外表粗糙度加工方案左端面IT103.2粗车-半精车右端面IT103.2粗车-半精车外圆面IT71.6粗车-半精车-精车左端 37mm 孔IT103.2粗镗-半精镗右端 35mm 锥孔IT83.2数
16、控加工退刀槽IT103.2粗车-半精车螺纹三加工阶段的划分该软硬管接头加工质量要求不很高,可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和局部精加工几个阶段。在粗加工阶段,首先要将精基准左端面和孔预备好,使后续工序都可承受精基准定位加工,保证其他加工外表的精度要求:然后粗铣槽。在半精加工阶段,要按要求完成各个工序,最终再进展局部精加工。四工序挨次的安排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。(2) 遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排半精加工工序。(3) 遵循“先主后次”原则,先加工主要外表,后加工次要外表。(4) 遵循“先面后孔”原则,先加工端面,在加工孔径大的孔。2
17、、热处理工序为了改善工件材料的力学物理性质和切削性能,在加工前可进展调质处理。3、工序的安排该接头的工序的安排挨次为:11粗加工阶段粗加工阶段主要是去除各加工外表的余量,并作出精基准。它包括粗车外圆、镗中心孔。a. 粗车两端面,镗左端中心孔为精基面作好预备,使后续工序定位精准,从而保证其他加工外表的外形和位置要求.b. 粗车零件各外圆,将零件加工出 83, 55, 57, 50 的外圆使此时坯件的外形接近工件的最终外形和尺寸,只留下适当的加工余量.c. 加工出左端深为 30 直径 37 的内孔.半精加工阶段半精加工阶段的任务是减小粗加工留下的误差,使加工面到达肯定精度,为精加工做好预备。它包括
18、轴向各处外圆、台肩的半精车和中心孔等。精加工阶段精加工阶段的任务是确保到达图纸规定的精度要求和外表粗糙度要求。它包括对外表粗糙度要求较高的外圆面进展精车加工、对有公差要求外圆的 55 和 57 进展磨削加工。最终进展数控加工右端 1:20 的锥孔。综上所述,工序的安排为:模锻后调质处理-基准加工-主要外表粗加工及一些余量大的外表粗加工 -主要外表半精加工和次要外表加工-局部精加工-中检。五确定工艺路线依据零件的几何外形、尺寸精度,粗糙度等技术要求,以及加工方法所能到达的经济精度,在生产纲领已确定的状况下,可以考虑承受万能机床配以专用工具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效
19、果,以便使生产本钱尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册第 20 页表 1.4-7、1.4-8、1.4-11,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:工序 0备料;工序 5 模锻且调质处理;工序 10 粗车,半精车左右端面和各外圆以及退刀槽,承受卧式车床 CA6140 加游标卡尺和千分尺;分别以 55 和 50 为定位基准,以中心轴线为关心基准。12工序 15 粗镗,半精镗左端孔 37 承受卧式镗床 T618 加游标卡尺, 50 为定位基准;工序 20 磨削 55 和 57 外圆外表,承受外圆磨床 MMB1312 加游标卡尺或千分尺, 50 以为定位基准;工序 25 倒圆角 R5,承受卧式车床 C
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