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机制2班工艺与夹具设计设计要求及分组情况说明
一、设计要求本课程设计要求每位同学为一个中等复杂程度的零件编制一套机械加工工艺规程,为其中的某道不方便使用通用夹具的工序设计一套专用夹具,并编写相应的设计说明书具体要求产品零件图1张产品毛坯图1张机械加工工艺过程卡片(按附表格式填写)1套机械加工工序卡片(按附表格式填写)1套夹具装配图1张夹具主要零件图2-3张课程设计说明书(不少于15页)1份说明书要求包括以下内容封面、目录、设计任务书、正文、设计心得、参考文献(说明书格式参考附件)同组三人的加工工艺可以相同,但必须选择不同的工序做夹具完成后装在一个档案袋中
二、分组情况课程设计题目来自《机械制造技术课程设计指导书》,按照学号顺序3人一组一题随机分配如哪个组不想选取我给的题目也可以自选(选择不是指导书上的题也可),但是不能与其他组的题目相同,最终选题要汇总到学习委员具体情况如下1组P2708组P27415组P2722组P2819组P275(图13)3组P28210组P2764组P28511组P2795组P28612组P2916组P28713组P2947组P29614组P292广州番禺职业技术学院机械制造工艺学课程设计说明书设计题目设计“方刀架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备(生产纲领4000件)班级14机械制造与自动化1班设计者林建宁指导教师刘杰评定成绩设计日期2016年5月30日至2016年6月19日目录设计任务书……………………………………………………………………
一、零件的分析………………………………………………………………
二、工艺规程设计……………………………………………………………一确定毛坯的制造形式…………………………………………………二基面的选择……………………………………………………………三制定工艺路线…………………………………………………………四确定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定………………………五确定切削用量及基本工时……………………………………………
三、专用夹具设计……………………………………………………………一设计主旨………………………………………………………………二夹具设计………………………………………………………………
四、课程设计心得体会………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………中州大学机械制造工艺与夹具课程设计任务书设计题目设计零件的机械加工工艺规程及工艺装备(生产纲领4000件)设计内容
1、产品零件图1张
2、产品毛坯图1张
3、机械加工工艺过程卡片1套
4、机械加工工序卡片1套
5、夹具装配图1张
6、夹具主要零件图2-3张
7、课程设计说明书1份班级设计者指导教师评定成绩年月日广州番禺职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期广州番禺职业技术学院年机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页(此处要求画出工件在该工序的工序简图)车间工序号工序名称材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时分准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及大部分专业课之后进行的机械制造基础课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节、也是机械制造与自动化专业应该学习的一门专业课其目的在于
(1)培养学生综合运用机械设计基础以及其他课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力,通过课程设计训练可以巩固和加深有关机械设计方面的理论知识
(2)学习和掌握一般机械制造基础的基本方法和步骤,培养独立设计能力,为后续的毕业设计打好基础,做好准备
(3)是学生具有运用标准规范手册,图册和查询有关设计的能力就我个人而言,我希望能通过这次的课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己的分析能力,解决问题的能力,为今后参加祖国现代化建设打下一个良好的基础由于能力有限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教
一、零件的分析 一零件的作用 题目所给定的零件是车床上的方刀架,其主要作用就是通过装在刀架上的其它零件夹紧刀具,换刀时,在手柄转动下,带动方刀架回转,以达到换刀的目的二零件的工艺分析 方刀架以下表面为基准加工加工其周围一系列的孔,孔之间有一定的位置要求,现将加工部位分述如下
1、以下表面和中心通孔为基准的表面 这组表面先加工下表面,此表面精度要求高,其表面粗糙度要求达到
0.8,要求平面度
0.05,相对于零件图中A面的跳动为
0.05以此表面为基准加工Φ48H
7、Φ
48.2孔
2、工件表面的孔 钻攻8-M16孔,钻孔Φ16H7,钻通孔Φ
10.2,钻2-Φ
10.2×26,攻M12×20攻M12×30,扩孔Φ
19.2,此系列孔加工时通过钻模板来保证位置精度,其中Φ48H7孔必须在Φ16H7和Φ
19.2孔中心连线上Φ16H7孔垂直度要求相对于B面
1000.1,孔内壁表面粗糙度要求达到
1.6 二.工艺规程设计一确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢,方刀架用于夹持刀具工作时受到的力与振动较大因此应该选用锻件以使金属纤维尽量不被切断提高零件力学性能和强度保证零件工作安全可靠由于零件年产量为中批生产而且零件属于轻型机械故可采用模锻成型,加工精度等级2级这从提高生产率保证加工精度上考虑也是应该的 零件形状并不复杂,因此毛坯形状可与零件形状尽量接近,各孔不锻出二定位基准的选择 基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一基准选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高,否则加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成大批零件报废,使生产无法正常进行
1、粗基准的选择粗基准的选择应满足以下的要求保证加工其他面时有足够的加工余量保证精加工时定位面有一定的精度为满足上述要求,应选下表面作为粗基准
2、精基准的选择为了保证阶精度,采用底面为精基准,符合基准重合原则和基准统一原则三制定加工工艺路线 制定工艺路线的出发点应当是使零件的加工精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证在生产纲领已确定为中批生产的条件下可以考虑采用效率较高的通用机床配以专用夹具并尽量使用工序集中来提高生产率除此之外还要考虑经济效果以便使生产成本尽量下降工艺路线方案一:工序1备料工序2锻造毛坯工序3热处理(正火)工序4车端面 粗镗孔至Φ
47.7 精镗孔至Φ48H7 精镗孔Φ
48.2 倒角3×45°工序5掉头车另一端面,精镗孔Φ60 车倒角
1.5×45°工序6铣四侧面 工序7铣通槽 工序8钻通孔Φ15,扩孔至Φ
15.85,铰孔至Φ16H7 钻8-Φ14底孔,攻螺纹8-M16 钻通孔Φ
10.2,钻2-Φ
10.2×26 攻螺纹2-M12×20,攻螺纹M12×30 扩底孔Φ
19.2 工序9钻扩槽内斜孔至Φ
9.8,铰斜孔至Φ10H7工序10铣槽R9工序11铣槽R4工序12铣端面四周的倒棱工序13精铣通槽基面工序14磨下表面工序15磨四周面工序16终检上表面的跳动允差
0.05 槽的基面平面度允差
0.1 底面的平面度允差
0.05 跳动允差
0.05工序17倒锐角去毛刺工序18清洗工序19发兰工艺路线方案二:工序1备料工序2锻造毛坯工序3粗铣底面工序4精铣上面(从底面为基准压紧)工序5粗铣四侧面工序6铣通槽工序7半精磨上面(留量)工序8半精磨另五面工序9镗孔扩孔Φ48H7 镗孔Φ
48.2 倒角3*45°工序10扩孔Φ60倒角
1.5×45°工序11铣槽R9工序12铣油沟R4工序13钻攻2-M12×20 M12×30 钻攻8-M16工序14钻铰Φ10斜孔工序15钻通孔Φ15,扩孔至Φ
15.85,铰孔至Φ16H7 扩孔Φ
19.2工序16去毛刺工序17磨六面工序18清洗工序19检验工序20发兰 方案一基准易于选择,加工性比较好综合对可得,工艺一优于工艺二最终选择工艺路线一为本次设计的加工工序四机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据《机械制造工艺手册》,分别确定机械加工余量,以及尺寸及其公差,如加工工序图表所示结合毛坯图和零件图可知各轴径的总余量分布如下 孔φ48H7 此孔精度IT6=
1.6,参照手册确定工序尺寸及余量为粗镗φ
47.7mm精镗φ 2Z=
0.3mm
2.孔φ16H7 =
1.6 钻孔φ15mm 扩孔φ
15.85mm 2Z=
0.15mm 铰孔φ16H7 2Z=
0.15mm
3.孔φ
19.2 =
3.2 钻孔φ
10.2mm 扩孔φ
19.2mm 2Z=9mm
4.铣通槽 =
3.2 粗铣通槽 2Z=3mm 精铣通槽 2Z=2mm
5.磨表面 =
0.8 2Z=1mm
6.填写工艺卡片和机械加工工序卡片五确定切削用量及基本工时车端面 粗镗孔至Φ
47.7 精镗孔至Φ48H7 精镗孔Φ
48.2 倒角3*45°本工序采用计算法
1.加工条件工件材料:45钢正火σb=
0.35Gpa模锻加工要求:车方刀架底面粗镗Φ48H7孔至
47.7精镗孔至48H7Ra
1.6精镗孔Φ
48.2倒角3X45机床CA6140车床刀具:端面车刀:刀片材料YT15刀杆尺寸16X25mm2Kr=90°r0=15°a0=12°re=
0.05mm 硬质合金浮动镗刀
2.计算切削用量
1.车端面吃刀深度ap=5mm走刀量f=
0.6mm/r
3.确定定位方案,设计定位元件 方刀架中心孔φ48mm孔是通孔,定位时可利用此孔,加上底面,在工件侧面配以定位板即可达刀对工件的完全定位即可保证工件不能旋转,不会上下窜动
4.确定夹紧方式和设计夹紧机构 因为工件属于大批量生产,宜采用专用夹紧装置,通过穿过零件中心的拉杆,由卡环卡住工件,采用液压传动,拉紧工件
5.确定夹具体 将定位、导向、夹紧机构连接在一体,并能正确的安装在机床上由于液压缸中活塞杆为动力件,考虑刀工件的加工方向,将其置于夹具体下方,夹具体外围由肋板支起,中心为空
三、专用夹具设计为了提高劳动生产效率,保证加工质量,降低劳动强度,通常需要设计专用夹具经过与指导老师协商,决定设计第11道工序--铣槽R9的夹具
(1)夹具总图应遵循机械制图国家标准绘制,图形大小的比例尽量去11,为求使绘制的夹具总图具有良好的直观性,如工件过大时选用12等缩小比例,过小时取21的比例
(2)在总图中应以最少数量视图清楚地表示出夹具的工作原理和结构,表示各种元件或装置之间的位置关系等
(3)绘制总图的顺序先用点划线绘出工件的轮廓外形及定位基准,并用网状线显示出加工余量;把工件轮廓视为透明体,然后按着工件的形状及位置依次画出定位、导向、夹紧及其它元件或装置的具体结构;最后绘制夹具体,形成一个完整的夹具
(4)在夹具总图上标注出零件编号,按规定要求填写标题栏和明细表
(5)确定并标注有关尺寸和夹具技术要求 五参考文献
1.兰建设主编.机械制造工艺与夹具.北京机械工业出版社.
2004.
72.董燕主编.公差配合与测量技术.北京中国人民大学出版社.
2001.
33.唐建生主编.金属切削原理与刀具.武汉理工大学出版社.
20054.张普礼主编.机械加工设备.北京机械工业出版社.
2005.
085.刘家平主编.机械制图.西安西安电子科技大学出版社.
2006.
026.《金属机械加工工艺人员手册》修订组.金属机械加工工艺人员手册.
7.《切削用量手册》
8.《简明机械加工手册》
9.《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》第2版吴拓编。