飞锤支架加工工艺及工装设计.docx
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1、本科论文目录摘 要1Abstract2引 言31 设计目标42 设计要求52.1 设计限制条件52.2 设计成果53 设计方案63.1 零件分析63.2 零件的工艺分析73.3 毛坯设计83.3.1 毛坯类型选择83.3.2 确定毛坯尺寸、公差83.3.3 绘制毛坯图83.4 工艺方案设计93.4.1 制定工艺路线93.4.2 选择定位基准113.4.3 选择加工设备和工艺装备123.4.4 加工余量、工序尺寸及公差的确定133.4.5 确定切削用量及时间定额144 机床铣削部分专用夹具设计294.1 夹具设计要求294.2 夹具定位误差分析294.3 夹紧机构的确定305 飞锤支架金属加工实
2、物32结 论33致 谢34参考文献34附录1 飞锤之架机械工艺过程卡37附录2 飞锤之架机械工艺过程卡38摘 要由于有些零件需要批量生产,需要设计专用夹具来快速夹紧和定位,以提高生产效率,但不同零件的夹具不能通用,这就增加了生产成本;若不采用夹具,零件加工前装夹、找正的调试时间将会大大延长,并且零件加工过程中装夹位置的调整也会使得零件因反复装夹调试出现磨损,品质下降。采用夹具后,将大大提高加工效率,简化操作步骤,降低零件在加工过程中的损耗,节省成本。本次毕业设计题目为飞锤支架加工工艺及其工装设计,其内容包括设计符合飞锤之架加工需求的夹具并绘制三维模型,出具零件工程图、零件与夹具装配的二维图与三
3、维图,分析零件的结构工艺性以及制定工艺路线和零件工艺在实施中的各工序安装方案。本文在设计思路、设计方法、设计过程、设计特点等方面针对夹具设计、零件加工工艺设计、零件工艺装备的选用及设计、夹具的安装方案做了详细的分析与说明。关键词:飞锤之架、工艺、工序、定位、误差AbstractSome parts need to be mass produced, so to improve production efficiency, you need to design quick clamps and positions for special fixings, but different parts
4、of the luminaire can not be universal, so production costs have increased; if not using fixtures, which will make parts before processing The preparation time is relatively long (such as clamping, finding, etc.) and some parts in the processing of the clamping position adjustment and other factors,
5、making the processing efficiency is low, increasing the cost of labor and labor intensity, while parts of the repeated clamping Also makes the product error becomes large, the quality is difficult to be guaranteed.The design of the graduation project is designed for the special fixture for the milli
6、ng of the fly hammer parts. The contents include the design of the fixture and the design of the fixture and the drawing of the three-dimensional model, the drawing of the parts drawing, the assembly and the fixture. Technological analysis and technological design of parts, as well as the process of
7、 implementing the part installation program and more. Summary: understanding of the design of the lamp, the technological project of processing parts, selection and design of parts and equipment, the variant of the installation of lamps in this article analyzed in detail and described in terms of th
8、e idea of design, design method, design process, design features.Key words: Flying hammer support;process,;process,;positioning;error引 言在进行机械加工的过程中,按照技术标准和正确的参数对于零件进行大小、尺寸、位置、形状的改变就是我们常说的机械加工工艺。机械加工工艺是产品在生产过程中的重要组成部分,而且还会直接影响到整个生产过程甚至是产品的质量。所以机械加工工艺十分重要。机械加工工艺主要就是机械制造过程中机械操作行为,随着机械加工工艺技术水平的不断提高,我国的加
9、工技术也在快速发展。所以对于机械加工工艺来说,需要企业进行多方面的研究增强企业的综合竞争力。在机械加工过程中,夹具占有非常重要的地位,它可靠地保证了工件的加工精度,提高了加工效率,减轻了劳动的强度,夹具的设计过程中,应深入生产实际(对工件的图纸,工艺文件,生产纲领等分析),精心调查研究,吸取国内外的先进技术,制订出合理的设计方案。本次我的毕业设计项目是飞锤之架加工工艺及工装设计,课题源于实习企业,旨在根据客户方的生产工艺及产品质量要求,解决内燃机飞锤支架机械加工工艺设计问题,以保证产品的生产质量和加工成本,具有重要的实用价值。1 设计目标本次毕业设计的零件是飞锤支架,它是内燃机中飞锤调速器的支
10、架,用来连接并支撑调速的飞锤,使飞锤支承在旋转过程中保持稳定,通过改变转动力矩来达到调整转速的目的。飞锤支架的结构是对称的,通过7中心孔贴附到中心轴上,随支架旋转。当转速发生变化时,锤角和旋转轴也随之发生变化,改变转动惯量来调节转速。因此,飞锤支架的加工质量影响对速度控制的精度。零件三维造型图见图1.1。图1.1 飞锤支架零件三维模型本文的主要设计目标,是根据飞锤支架的图纸及使用要求,进行机械制造工艺方案设计,为生产一线提供:(1) 机械加工工艺过程卡1张;(2) 工序卡片7张,装订成册;(3) 零件毛坯图1张;(4) 工装夹具装配图1张。2 设计要求2.1 设计限制条件飞锤支架零件机械加工艺
11、方案设计后,主要在沈阳华信四通机械制造有限公司的现有设备进行加工,因此,方案设计时要考虑可用的设备有哪些。可用的具体设备如下:表2.1 加工可用设备表设备名称设备型号夹具车床CA6140三爪卡盘立式钻床Z550三爪卡盘/专用夹具万能铣床XA6132专用夹具2.2 设计成果本文的主要设计成果,主要包括:(1) 符合机械制图标准的零件产品二维图2张;(2) 符合机械制图标准的零件毛坯图3张;(3) 机械加工工艺过程卡1张,工序卡片7张,装订成册;(4) 非标夹具装配图及夹具中非标零件图一套;(5) 达到机械加工要求的产品实物1个;(6) 符合排版要求的毕业设计说明书1份;3 设计方案3.1 零件分
12、析零件的生产类型是指公司(或车间、部门、团队、组、工作场所等)。)专门从事生产,对流程规则的制定具有决定性的影响。一般有三种生产类型:批量生产、平均批量生产和一次性小批量生产2。零件的年生产纲领 N 可按下式计算:N:代表所需工件生产纲领(件 /年);Q:代表该设备年产量(台、辆 /年):M:代表每台设备中所需工件的数量(件 /台、辆);a%:备件率,正常情况下取;b%:报废率,正常情况下取 ;综上所诉,以及结合给定的数据,即可计算出零件飞锤支架的生产纲领,进而确定出飞锤之架生产类型。飞锤支架的生产类型为小批量生产。对飞锤支架的零件见图纸进行整理分析,图纸的各个视图十分明朗,尺寸的标注十分完整
13、,能够明确的表达出工件的各个部分的具体形状及尺寸。技术要求标注十分完善,表面的粗糙度、尺寸的公差标注十分清晰,完整的表达出零部件具体的加工要求。飞锤支架的表面加工方式主要分为两种,端面平面和孔的加工。分析飞锤支架零件图可以知道,该零件包含对位置有特殊要求的二组加工的表面。分开阐述:1. 铣削槽宽为18mm,由于铸造零件氧化层的影响,零件难加工且需要专用夹具。2. 车19mm外圆时要求其表面粗糙度达到Ra1.6,车11mm外圆时要求其表面粗糙度达到Ra6。3.钻4x6mm孔。这一组的加工的表面有钻削6mm孔,其表面粗糙度的要求都是Ra6.3,并要确保孔和孔的位置的精度。3.2 零件的工艺分析零件
14、飞锤支架的二维图见图3.1,大体的设计思路是:先用金属砂型铸出毛坯,毛坯经过正火处理后再粗加工,最后进行精加工。 根据飞锤支架的零件图,确定出在车床用90车刀加工11mm轴端面、45mm圆柱右端面、11mm轴表面、15mm轴表面和mm轴表面,在车床上先钻再用铰刀加工出孔mm。用钻床钻出上表面两个mm孔以及先钻再铰4个mm的孔,最后上表面凹槽用铣刀铣。图3.1 飞锤支架零件二维图3.3 毛坯设计3.3.1 毛坯类型选择 毛坯类型在机械加工中十分重要,需要合理的选择。合理的选择毛坯类型,可以使零件生产率提高、加工工艺简易、质量问题减少、成本降低3;飞锤支架的零件原材料使用球墨铸铁QT62-2。因为
15、零件是大批大量生产的,所以需要球墨铸铁金相组织基体为85%以上的球光体,球形化率必须大于80 %,且无片型石墨存在。3.3.2 确定毛坯尺寸、公差飞锤支架材料为QT62-2,生产类型为小批量生产。它采用的是砂型铸造,对原材料进行机械翻砂成型,精度组等级为2。综上所述,根据毛坯类型及机加工艺,进而确定了各个加工表面的加工余量,对飞锤支架零件毛坯的预设计如下:1. 7mm,6mm孔由于铸造形成的最小孔为30mm,不符合尺寸要求,所以这两组孔需要在后期加工出来。2. 工件的外圆面,侧面,及四个支架凸台因工件的尺寸相对比较小,查机械设计工艺分析及夹具设计参考资料2,表3-13,得Z=2mm。3.3.3
16、 绘制毛坯图根据上文论述的资料及零件的加工工艺分析,确定出各个待加工表面的加工余量及尺寸,进而确定出毛坯的形状及尺寸,下图为毛坯图。图3 飞锤支架毛坯图3.4 工艺方案设计3.4.1 制定工艺路线制定工艺路线,要确保零件几何形状、尺寸精度和零件位置精度等技术要求能够得到合理保证。飞锤支架的生产已被计划为大批大量生产,就需要用到万能型机床及特殊的适合生产飞锤之架的专用夹具,在实现这一过程需尽量有利于提高生产效率。此外,还应考虑到成本问题,尽可能地降低制造成本。工艺路线方案一: 表3.1 工艺路线一 工 序 号 工名 序称工 序 内 容加 工车 间机床设备1铸铸造毛坯。外协2热处理正火处理HB25
17、0-300外协3钳去除飞边,所有锋棱倒钝;钳工台量测划线,确保零件余量足金工够生产加工。4粗车粗车右端面,保证长度尺寸21.5,钻中心孔A2。金工CA6140车床5粗车粗车3个台阶,直径分别车至12、16、20,注意外圆留金工CA6140车床1mm的半精车余量。粗车大端面,保证个台阶尺寸,留0.5mm的半精车余量。6半精车半精车出11、15、19 0 -0.013各外形部分,倒角。金工CA6140车床车出有垂直度要求的平面,垂直度由机床保证。7车尾座上6.8钻头,钻6.8通孔。金工CA6140车床尾座上7铰刀,精铰7+0.036 0通孔并保证Ra1.6。8钻孔7+0.036 0和宽30的一面定
18、位,钻26通孔.金工Z550立式钻床9铣两孔一面(7+0.036 0和6加一端面)定位,粗铣出宽16槽口,金工XA6132万能铣床保证厚度5.5。10铣两孔一面(7+0.036 0和6加一端面)定位,精铣出宽18槽口,金工XA6132万能铣床保证厚度5 0 -0.03。11钻钻26.5通孔,锪平212。金工Z550立式钻床12清洗去毛刺,清洗。13检验终检。14入库入库。工艺路线方案二: 表3.2 工艺路线二 工 序 号 工名 序称工 序 内 容加 工车 间机床设备1铸铸造毛坯。外协2热处理正火处理HB250-300外协3车粗车11回转面、粗车15回转面至15.8、金工CA6140车床粗车回转
19、面至20.3和右端面半精车回转面至及右端面4粗车精车及右端面金工CA6140车床5钻钻7的孔至6.8金工Z550立式钻床铰7的孔至图样要求金工XA6132万能铣床6铣铣支架凸台内侧端面,粗铣宽18的槽金工XA6132万能铣床7钻钻26.5锪平12沉孔金工Z550立式钻床钻46的孔至5.8,扩46的孔8车粗车11回转面、粗车15回转面至15.8金工CA6140车床粗车回转面至20.3和右端面9车半精车回转面至及右端面金工CA6140车床精车及右端面10清洗去毛刺、清洗。11检验终检。12入库入库。工艺路线方案比较结果:通过比较以上两种工艺路线,可以知道:两个方案大体上基本是相同,方案二中钻在车回
20、转面和端面之前,钻两个的孔和4个在铣宽18的槽之后,这样加工出来的孔的精度又肯会不符合要求,所以需要先加工回转面和端面,再进行孔的加工,方案一弥补了方案二的不足,因此选择方案一。确定具体的工艺路线:表3.3 最终工艺路线 工 序 号 工名 序称工 序 内 容加 工车 间机床设备1铸铸造毛坯。外协2热处理正火处理HB250-300外协3钳去除飞边,所有锋棱倒钝;钳工台量测划线,确保零件余量足金工够生产加工。4粗车粗车右端面,保证长度尺寸21.5,钻中心孔A2。金工CA6140车床5粗车粗车3个台阶,直径分别车至12、16、20,注意外圆留金工CA6140车床1mm的半精车余量。粗车大端面,保证个
21、台阶尺寸,留0.5mm的半精车余量。6半精车半精车出11、15、19 0 -0.013各外形部分,倒角。金工CA6140车床车出有垂直度要求的平面,垂直度由机床保证。7车尾座上6.8钻头,钻6.8通孔。金工CA6140车床尾座上7铰刀,精铰7+0.036 0通孔并保证Ra1.6。8钻孔7+0.036 0和宽30的一面定位,钻26通孔.金工Z550立式钻床9铣两孔一面(7+0.036 0和6加一端面)定位,粗铣出宽16槽口,金工XA6132万能铣床保证厚度5.5。10铣两孔一面(7+0.036 0和6加一端面)定位,精铣出宽18槽口,金工XA6132万能铣床保证厚度5 0 -0.03。钻26.5
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