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河南中医药大学课程设计题目机械__工艺规程及工艺装备设计班 级医学英语04--3班姓 名 苏峰指导教师 彭勃完成日期 2008-7-1
一、设计题目学生空出,由指导教师填写
二、原始资料1被__零件的零件图1张2生产类型:中批或大批大量生产
三、上交材料1绘制零件图1张2毛坯图1张3机械__工艺过程综合卡片参附表11张4与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张4夹具装配图1张5夹具体零件图1张6课程设计说明书5000~8000字1份
四、进度安排参考1熟悉零件画零件图2天2选择工艺方案确定工艺路线填写工艺过程综合卡片5天3工艺装备设计画夹具装配图及夹具体图9天4编写说明书3天5准备及答辩2天
五、指导教师评语成绩指导教师 日 期 摘 要在机械制造的机械__,检验,装配,焊接和热处理等冷热工艺过程中,使用着大量的夹具,用以____对象,使之占有正确的位置,以保证零件和工件的质量本次设计主要是进行填料箱盖零件的专用夹具的设计,是对我们以往所学知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展本文主要从工艺规程的指定与夹具的设计两方面出发根据零件本身的特点,生产类型以及零件在具体工作时的作用选择工艺规程和夹具在工艺规程方面确定生产类型,综合考虑其准确度高,生产效率高,消耗经济少等方面,选择一个最优方案;在夹具设计方面,因为是盖体类零件,__Ф
13.5孔,选择钻床__,考虑诸多因素拟订最优方案,最终完成本次设计AbstractThe__chine__deinthe__chinepro__ssesexaminingassemblingweldingwithheathandletowaitcoldandhotcraftpro__ssinuseagreatdealoftongsinordertothegearingpro__sso__ect__kingitoccupyrightpositiontopromisethequalityofsparepartsandworkpie__.Thisdesignis__inlythedesignofappropriationtongswhichcarriesoncoveringbodysparepartsistallyuptheknowledgethatwelearnbeforeandtotheon__expandingoftheknowledgethatwecontrol.Thistext__inlysetsoutfromthedesignbothsideofthespecifyingofcraftrulesdistan__andthetongs.Accordingtothecharacteristicsofsparepartsthefunctionprodu__dtypeandsparepartswhileconcretelyworkingchoi__thecraftrulesdistan__andtongs.Inthecraftrulesdistan__aspect:Assuran__produ__atypecomprehensiveconsideritsccuratedegreehighprodu__anefficiencyishighconsumeeconomylittleetc.aspectchoosethesuperiorproject;Designaspectinthetongsbecauseofiscoverbodysparepartspro__ssФ
13.5boresthechoi__drillsabedtopro__ssconsidering__nyfactorstodrawupthesuperiorprojectendcompletionoriginallytimedesign.目录TOC\o1-3\h\z\u1零件的分析
11.1零件的作用
11.2零件的工艺分析12机械__工艺规程设计
12.1毛坯的制造形式
12.2基准面的选择1粗基准的选择2精基准的选择
22.3制订工艺路线
22.4机械__余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
32.5确定切削用量4工序Ⅰ车削端面、外圆4工序Ⅱ粗车658075100外圆以及槽和倒角5工序Ⅲ钻扩mm、及孔Z3025摇臂钻床7工序Ⅳ钻6—
13.52-M10-6H4-M10-6H深孔深248工序Ⅴ精车Φ65mm的外圆及与Φ80mm相接的端面9工序Ⅵ精、粗、细镗mm孔11工序Ⅶ铣Φ60孔底面12工序Ⅷ磨Φ60孔底面12工序Ⅸ镗Φ60mm孔底沟槽12工序Ⅹ研磨Φ60mm孔底面123指定工序的专用机床夹具设计
133.1问题的指出
133.2夹具设计13定位基准的选择13切削力及夹紧力的计算
133.3定位误差的分析
143.4夹具设计及操作的简要说明
144.方案综合评价与结论
155.本次课程设计体会与展望15参考资料161零件的分析
1.1零件的作用题目所给定的零件是填料箱盖,其主要作用是保证对箱体起密封作用,使箱体在工作时不致让油液渗漏
1.2零件的工艺分析填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求
1.以ф65h5()轴为中心的__表面包括尺寸为ф65h5()的轴,表面粗糙度为
1.6尺寸为ф80的轴与ф65h5()相接的肩面尺寸为ф100f8与ф65h5()同轴度为
0.025的面.尺寸为ф60H8与ф65h5()同轴度为
0.025的孔.
2.以ф60H8+
0.0460孔为中心的__表面.尺寸为78与ф60H8+
0.0460垂直度为
0.012的孔底面表面粗糙度为
0.4须研磨.
3.以ф60H8+
0.0460孔为中心均匀分布的12孔6-ф
13.54-M10-6H深20,孔深24及2-M10-6H.2机械__工艺规程设计
2.1毛坯的制造形式零件材料为HT200,考虑到零件材料的综合性能及材料成本和__成本保证零件工作的可靠采用铸造生产类型:中批或大批大量生产
2.2基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一也是保证__精度的关键粗基准的选择对于一般轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的按照有关的粗基准选择原则(保证某重要表面的__余量均匀时,选该表面为粗基准若工件每个表面都要求__,为了保证各表面都有足够的余量,应选择__余量最小的表面为粗基准)精基准的选择按照有关的精基准选择原则(基准重合原则;基准统一原则;可靠方便原则),对于本零件,有中心孔,可以以中心孔作为统一的基准,但是随便着孔的__,大端的中心孔消失,必须重新建立外圆的__基面,一般有如下三种方法
1.当中心孔直径较小时,可以直接在孔口倒出宽度不大于2MM的锥面来代替中心孔若孔径较大,就用小端孔口和大端外圆作为定位基面,来保证定位精度
2.采用锥堵或锥套心轴
3.精__外圆亦可用该外圆本身来定位,即__工件时,以支承轴颈本身找正
2.3制订工艺路线工艺路线确定如下工序Ⅰ车削左右两端面工序Ⅱ粗车ф65,ф80,ф75,ф155,ф100,ф91外圆及倒角工序Ⅲ钻ф30孔、扩ф32孔,扩ф47孔工序Ⅳ钻6-ф
13.5孔2-M10-6H4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹.工序Ⅴ精车65外圆及与80相接的端面.工序Ⅵ粗、精、细镗ф60H8(孔工序Ⅶ铣ф60孔底面工序Ⅷ磨ф60孔底面工序Ⅸ镗ф60孔底面沟槽工序Ⅹ研磨ф60孔底面工序Ⅺ终检以上工艺过程详见械__工艺过程卡片
2.4机械__余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“填料箱盖”零件材料为HT200钢,硬度为HBW190~241,毛坯质量约为5kg,生产类型为中批生产,采用机器造型铸造毛坯根据上述材料及__工艺,分别确定各__表面的机械__余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下1).外圆表面ф
65、ф
80、ф
75、ф
100、ф
91、ф155考虑到尺寸较多且相差不大,为简化铸造毛坯的外形,现直接按零件结构取为ф
84、ф
104、ф160的阶梯轴式结构,除ф65以外,其它尺寸外圆表面粗糙度值为R
6.3um只要粗车就可满足__要求2).外圆表面沿轴线长度方向的__余量及公差查《机械制造工艺设计简明手册》(以下简称〈〈工艺手册〉〉表
2.2-1铸件轮廓尺寸长度方向100~160mm故长度方向偏差为
3.5mm.现取
3.0mm3).毛坯为实心两内孔精度要求自由尺寸精度要求,R为
6.3钻孔再扩孔即可满足要求4).内孔ф60H8要求以外圆面ф65h5()定位,铸出毛坯孔ф595ф60H8孔底面__.按照工艺手册表
2.3-21及
2.3-23研磨余量Z=
0.010~
0.014取Z=
0.010磨削余量Z=
0.2~
0.3取Z=
0.3铣削余量Z=
3.0—
0.3—
0.01=
2.
696.底面沟槽.采用镗削经过底面研磨后镗可保证其精度.Z=
0.576×ф
13.5孔及2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔均为自由尺寸精度要求
2.5确定切削用量工序Ⅰ车削端面、外圆本工序采用计算法确定切削用量__条件工件材料HT200,铸造__要求粗车ф
65、ф155端面及ф
65、ф
80、ф
75、ф100,ф155外圆,表面粗糙度值为
6.3机床C620—1卧式车床刀具刀片材料为YG6,刀杆尺寸为16mmX25mmk=90°r=15°计算切削用量1)粗车ф
65、ф155两端面确定端面最大__余量已知毛坯长度方向单边余量为3mm,则毛坯长度方向的最大__余量为
4.25mm分两次__a=2mm计长度__方向取IT12级,取mm确定进给量f:根据《切削用量简明手册》(第三版)表
1.4当刀杆16mmX25mma=2mm时以及工件直径为ф160时f=
0.5~
0.7mm/r按C620—1车床说明书(见《切削手册》表
1.30)取f=
0.5mm/r计算切削速度:按《切削手册》表
1.27切削速度的计算公式为V=m/min=
1.58=
0.15y=
0.4m=
0.2修正系数见《切削手册》表
1.28即k=
1.44k=
0.8k=
1.04k=
0.81k=
0.97所以V==
66.7m/min确定机床主轴转速n===253r/min按机床说明书(见《工艺手册》表
4.2—8)与253r/min相近的机床转速选取305r/min实际切削速度V=80m/min2)粗车ф160端面确定机床主轴转速:n===133r/min转速选取150r/min实际切削速度V=
75.4m/min工序Ⅱ粗车658075100外圆以及槽和倒角1)切削深度:先84车至80以及104车至100进给量:见《切削手册》表
1.4V=m/min==
66.7m/min确定机床主轴转速:n===204r/min按机床选取n=230r/min所以实际切削速度V===
75.1m/min检验机床功率:主切削力F=CFafvkCF=900x=
1.0y=
0.75n=-
0.15k=k=
0.73所以F=900切削时消耗功率P=由《切削手册》表
1.30中C630-1机床说明书可知C630-1主电动机功率为
7.8KW当主轴转速为230r/min时主轴传递的最大功率为
2.4KW所以机床功率足够可以正常__2)粗车65外圆实际切削速度V==3车75外圆实际切削速度V==4)粗车100外圆实际切削速度V==5)车槽
7.5采用切槽刀,r=
0.2mm根据《机械__工艺师手册》表27-8取f=
0.25mm/rn=305r/min工序Ⅲ钻扩mm、及孔Z3025摇臂钻床1)钻孔mm根据有关资料介绍,利用钻头进行扩钻时,其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=(
1.2~
1.3)v=()公式中、为__实心孔时的切削用量,查《切削手册》得=
0.56mm/r(表
2.7)=
19.25m/min(表
2.13)并令f=
1.35=
0.76mm/r按机床取f=
0.76mm/rv=
0.4=
7.7m/min按照机床选取所以实际切削速度2)钻孔根据有关资料介绍,利用钻头进行扩钻时,其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=(
1.2~
1.3)v=()公式中、为__实心孔时的切削用量,查《切削手册》得=
0.56mm/r(表
2.7)=
19.25m/min(表
2.13)并令f=
1.35=
0.76mm/r按机床取f=
0.76mm/rv=
0.4=
7.7m/min按照机床选取所以实际切削速度工序Ⅳ钻6—
13.52-M10-6H4-M10-6H深孔深241)钻6-
13.5f=
0.35mm/rV=17mm/min所以n==401r/min按机床选取所以实际切削速度为2)钻2底孔Φ
8.5f=
0.35mm/rv=13m/min所以n==487r/min按机床选取实际切削速度3)4深20,孔深24,底孔Φ
8.5f=
0.35mm/rv=13m/min所以n==487r/min按机床选取实际切削速度4)攻螺纹孔2r=
0.2m/s=12m/min所以按机床选取则实际切削速度5)攻螺纹4-M10r=
0.2m/s=12m/min所以按机床选取则实际切削速度工序Ⅴ精车Φ65mm的外圆及与Φ80mm相接的端面车床C620-11)精车端面Z=
0.4mm计算切削速度按《切削手册》表
1.27,切削速度的计算公式为(寿命选T=90min)式中,,修正系数见《切削手册》表
1.28所以按机床说明书(见《工艺手册》表
4.2-8)选择1200r/min所以实际切削速度2)精车Φ65外圆2Z=
0.3f=
0.1mm/r式中,,修正系数见《切削手册》表
1.28所以所以实际切削速度3)精车外圆Φ100mm2Z=
0.3mmZ=
0.15mmf=
0.1mm/r取实际切削速度工序Ⅵ精、粗、细镗mm孔1)粗镗孔至Φ
59.5mm2Z=
4.5mm则Z=
2.25mm查有关资料,确定金刚镗床的切削速度为v=35m/min,f=
0.8mm/min由于T740金刚镗主轴转数为无级调数,故以上转数可以作为__时使用的转数2)精镗孔至Φ
59.9mm2Z=
0.4mm,Z=
0.2mmf=
0.1mm/rv=80m/min3)细镗孔至mm由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆,利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔,故切削用量及工时均与精樘相同f=
0.1mm/r=425r/minV=80m/min工序Ⅶ铣Φ60孔底面铣床X63系列铣刀选用立铣刀d=10mmL=115mm齿数Z=4切削速度参照有关手册,确定v=15m/min=
477.7r/min采用X63卧式铣床,根据机床使用说明书(见《工艺手册》表
4.2-39)取=475r/min故实际切削速度为当时,工作台的每分钟进给量应为查机床说明书,刚好有故直接选用该值倒角1x45°采用90°锪钻工序Ⅷ磨Φ60孔底面1).选择磨床选用MD1158(内圆磨床)2)选择砂轮见《工艺手册》第三章中磨料选择各表,结果为A36KV6P20x6x8mm3).切削用量的选择砂轮转速,m/s轴向进给量径向进给量工序Ⅸ镗Φ60mm孔底沟槽内孔车刀保证t=
0.5mm,d=2mm工序Ⅹ研磨Φ60mm孔底面采用手工研具进行手工研磨Z=
0.01mm3指定工序的专用机床夹具设计为了提高劳动生产率,保证__质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具经过与指导老师协商,决定设计ф
13.5钻孔的钻床专用夹具本夹具将用于Z3025摇臂钻床刀具为麻花钻
3.1问题的指出本夹具主要用来钻
13.5孔,由于工艺要求不高,因此,在本道工序__时,主要应考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度
3.2夹具设计定位基准的选择由零件图可知,12孔中,6—
13.5在圆周上均匀分布2—M10,4—M10也为对称分布,尺寸精度为自由尺寸精度要求其设计基准为两对称孔中心距,由于难以使工艺基准与设计基准统一,只能以65外圆面作为定位基准为了提高__效率及方便__,决定钻头材料使用高速钢,用于对12孔进行__同时,为了缩短辅助时间,准备采用气动夹紧切削力及夹紧力的计算刀具高速钢麻花钻头,尺寸为
13.5则轴向力见《工艺师手册》表
28.4F=Cdfk……………………………………
3.1式中C=420,Z=
1.0y=
0.8f=
0.35k=F=420转矩T=Cdfk式中:C=
0.206Z=
2.0y=
0.8T=
0.206功率P=在计算切削力时必须考虑安全系数安全系数K=KKKK式中K—基本安全系数,
1.5;K—__性质系数,
1.1;K—刀具钝化系数
1.1;K—断续切削系数
1.1则F=KF=
1.5气缸选用当压缩空气单位压力P=
0.6MP夹紧拉杆N=NF钻削时T=
17.34N*M切向方向所受力:F=取F=4416FF所以钻削时工件不会转动故本夹具可安全工作
3.3定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定本夹具的主要定位元件为止口,而该定位元件的尺寸公差为,而孔径尺寸为自由尺寸精度要求,可满足__要求
3.4夹具设计及操作的简要说明如前所述,在设计夹具时,为提高劳动生产率,应首先着眼于机动夹具,本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式本工序由于是粗__,切削力较大,为了夹紧工件,势必要增大气缸直径,而这将使整个夹具过于庞大因此,应设法降低切削力目前采取的措施有两个一是提高毛坯精度,使最大切削深度降低,以降低切削力;二是在可能的情况下,适当提高压缩空气的工作压力(由
0.5M增至
0.6M)以增加气缸推力结果,本夹具结构比较紧凑钻床夹具的装配图及零件图分别见附图3及附图
4、
4.方案综合评价与结论本夹具__过程稳定经济方面也大大减少了开支生产效率也提高了很多,因此本方案适合大批量生产
5.本次课程设计体会与展望本次课程设计是我们在结束所有专业课程以后的一次综合性设计,它不仅测试了我们所学的知识是否扎实,而且还为我们接下来的毕业设计做好了铺垫通过这次课程设计,我所学的知识得到了巩固,充分发挥了我们个人的潜力在这次设计过程中,虽然遇到过很多的困难,但是我们经过小组讨论以及老师的细心教导,使我们一次次地突破困难,最终圆满的完成了设计对于接下来的毕业设计,因为有了这次积累的经验,我相信我一定可以圆满地完成参考资料
1.《机床夹具设计》第2版肖继德陈宁平主编机械工业出版社
2.《机械制造工艺及专用夹具设计指导》孙丽媛主编冶金工业出版社
3.《机械制造工艺学》周昌治、杨忠鉴等重庆大学出版社
4.《机械制造工艺设计简明手册》李益民主编机械工业出版社社
6.《机床夹具设计手册》 王光斗、王春福主编__科技出版社
7.《机床专用夹具设计图册》南京市机械研究所主编机械工业出版社
8.《机械原理课程设计手册》邹慧君主编机械工业出版社
9.《金属切削手册》第三版__市金属切削技术协会__科学技术出版社
10.《几何量公差与检测》第五版甘永立主编__科学技术出版社11.《机械制造工艺学课程设计指导书》,机械工业出版社12.《机床夹具设计》王启平主编哈工大出版社。