还剩15页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
江南大学课程设计说明书学生姓名阮明伟学号0401070321学院机械工程学院专业机械工程及自动化题目机械制造技术基础课程设计——转向臂零件的工艺规程及夹具设计指导教师李楠纪小刚目录
1、零件的工艺分析及生产类型确定………………………………………………
31.1零件的作用…………………………………………………………
31.2零件的工艺分析…………………………………………………………
32、选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图………………………………………
32.1求最大轮廓尺寸…………………………………………………………
32.2选取公差等级CT…………………………………………………………
32.3求铸件尺寸公差…………………………………………………………
42.4求机械__余量等级……………………………………………………
42.5求R__……………………………………………………………………
42.6求毛皮尺寸………………………………………………………………
43、选择__方法,制定工艺路线…………………………………………………
53.1定位基准的选择…………………………………………………………
63.2拟定__方法和__方案………………………………………………
64、工序设计…………………………………………………………………………
74.1选择__设备及工艺设备………………………………………………
74.2确定工序尺寸……………………………………………………………75确定切削用量及基本时间………………………………………………………
85.1工序号02…………………………………………………………………
95.2工序号03…………………………………………………………………
105.3工序号04…………………………………………………………………
115.4工序号05………………………………………………………………
135.5工序号06…………………………………………………………………
145.6工序号07…………………………………………………………………
156、夹具设计………………………………………………………………………
167、心得体会…………………………………………………………………………
178、____…………………………………………………………………………17
一、零件的工艺分析及生产类型的确定
1、零件的作用据资料所示,该转向臂的作用和方向盘、转向拉杆一起配合使用,从而达到控制转向轮的转向角度
2、零件的工艺分析由零件图可知φ
16、φ
9.3的孔中心线是主要的设计基准和__基准该零件的主要__面可分为两组2.
1、以φ16mm孔的中心线__表面这一组__表面包括铣φ26mm单侧端面、钻φ16mm的孔、倒角1×45°、钻φ
8.5mm的孔2.
2、以φ
9.3mm孔的中心线__表面这一组__表面包括铣φ20mm两端面、钻φ
9.3mm的孔、锪φ16mm的沉头概括由于φ
16、φ
9.3的孔中心线位置精度不高,又φ16mm内孔的精度比φ
9.3mm内孔的精度较高所以由以上分析可知,对这两组__表面而言,先__第一组,再__第二组由____中有关面和孔__精度及机床所能达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的
二、选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为可锻铸铁(KT35-10)中批量生产按《机械制造技术基础课程设计指南》第五章第一节可确定
1、求最大轮廓尺寸长
133.5mm、宽
48.9mm、高
49.15mm故最大轮廓尺寸为
133.5mm
2、选取公差等级CT由表5-1,铸造方法按机械造型、铸件材料按可锻铸铁,得CT范围8~12级取为10级
3、求铸件尺寸公差根据__表面的基本尺寸和逐渐公差等级CT=10级,查表5-3得公差带相对于基本尺寸对称分布
4、求机械__余量等级查表5-5,得机械__余量等级范围为E~G,取为F级
5、求R__(要求的机械__余量)对所有__表面取同一个数值,由表5-4查最大轮廓尺寸为
133.5mm,机械__余量等级为F级,得R__数值为
1.5mm
6、求毛坯基本尺寸依零件图可知Φ
16、φ
9.
3、φ
8.5孔径较小,铸成实心A面属单侧__,由式(5-1)得R=F+R__+CT/2=32+
1.5+
2.8/2=
34.9mmB、C面属两侧__,由式(5-2)得R=F+2R__+CT/2=26+2×
1.5+
2.6/2=
30.3mm根据数据可得转向臂铸件毛坯尺寸公差与__余量见下表(3-1)表(3-1)项目A面B、C面Φ16孔Φ
9.3孔Φ
8.5孔公差等级CT1010———__面基本尺寸3226———铸件尺寸公差
2.
82.6———机械__余量等级FF———R__
1.
51.5———毛坯基本尺寸
34.
930.
30007、画毛坯图(见A3图纸)
三、选择__方法,制定工艺路线
1、定位基准的选择粗基准为保证工件重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准为互为基准,以φ20mm端面为粗基准即B、C面精基准精基准的选择主要考虑基准重合的问题选择__表面的设计基准为定位基准,称为基准重合的原则采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差,零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证为使两孔互为基准,选φ16的孔作为精基准
2、拟定__方法和__方案2.
1、工艺路线
①、铣φ16mm孔的端面,即φ26mm圆柱A面
②、铣φ
9.3mm孔的两端面,即φ20mm圆柱B、C面
③、钻、扩、粗铰、精铰孔φ16mm,倒角1×45°
④、钻φ
8.5mm孔
⑤、钻φ
9.3mm孔
⑥、刮平B、C面φ16mm,两端入体1mm2.
2、确定工艺过程方案见下表(4-1)表(4-1)工序号工序内容简要说明01正货处理145~204HBS改善材料__性能02铣φ26mm圆柱A面先__面03铣φ20mm圆柱B、C面04钻、扩、粗铰、精铰孔φ16mm,倒角1×45°后__孔05钻孔φ
8.5mm06钻孔φ
9.3mm07刮平B、C面φ16mm,两端入体1mm08去毛刺09终检
四、工序设计由于生产类型为中小批量,故__设备以通用机床为主,辅以少量专用机床,其生产方式以通用机床专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线,工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.
1、选择__设备与工艺设备1.
1、选择机床,根据不同的工序选择机床工序号02铣φ26mm圆柱A面因为工序的工步数不多,成批生产要求不高的生产效率故选用卧铣,选择X62卧铣铣床工序号03铣φ20mm圆柱B、C面因为互为基准,工序的工步数不多,成批生产要求不高的生产效率故选用卧铣,选择X62卧铣铣床工序号04钻、扩、粗铰、精铰孔φ16mm,倒角1×45°选用Z535立式钻床工序号
05、06钻孔φ
8.5mm、φ
9.3mm由于内孔的粗糙度、精度要求不高,可以一次性钻通孔达到__要求故选Z525立式钻床工序号07刮平B、C面φ16mm,两端入体1mm粗糙度要求不高,宜采用Z525立式钻床1.
2、选择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外,其他各工序使用通用夹具即可专用夹具见附图1.
3、选择刀具,根据不同的工序选择刀具
①、铣刀根据资料查表5-103选择硬质合金镶齿套式端面铣刀铣刀直径d=80mm齿数Z=10mm查《金属机械__手册》表14-64,得铣刀几何参数Kr=60°,λ=12~15°
②、钻、扩、粗、精铰孔φ16mm,倒角1×45°选用麻花钻等专用刀具
③刮平面φ16mm,选用专用锪刀1.4选择量具本零件属于成批生产,一般情况下尽量采用通用量具根据零件的表面的精度要求,尺寸和形状特点,参考相关资料,选择如下
①、选择__面的量具根据资料查表5-108得,用分度值为
0.02mm的三用游标长尺测量,测量范围0mm~150mm,公称规格为150×
0.02
②、选择__孔的量具根据资料由于孔的__精度要求不同,分别有IT7-IT
8、IT12-IT
13、大于IT13所以选择分度值
0.01mm,测量范围分别为25mm~50mm、25mm~50mm、5mm~30mm的内径千分尺
2、确定工序尺寸2.
1、面的__(所有面)
①、A面根据__长度为
34.9mm,毛坯余量为
2.9mm查表5-49单侧__的量为
1.9mm经粗__后的__余量为
1.0mm,再__的量为
1.0mm即可
②、B、C面根据__长度为
30.3mm,毛坯余量为
4.3mm查表5-49两侧__的量为
1.65mm经粗__后的__余量为
1.0mm,两侧再__的量为
0.5mm即可2.
2、孔的__
①、φ16mm的孔毛坯为实心,孔内粗糙度要求介于IT7-IT8之间查表5-
15、5-42得钻孔φ15mm2Z=
0.95mm扩孔φ
15.85mm2Z=
0.1mm粗铰φ
15.95mm2Z=
0.05mm精铰φ16mm
②、φ
8.5mm的孔毛坯为实心,孔内粗糙度要求介于IT12-IT13之间查表5-15得钻孔φ
8.5mm即可
③、φ
9.3mm的孔 毛坯为实心,孔内粗糙度要求大于IT13查表5-15得钻孔φ
9.3mm即可
五、确定切削用量及基本时间
1、工序号02本工序为铣φ26mm端面已知工件材料为可锻铸铁(KT35-10),选择硬质合金镶齿套式端面铣刀铣刀直径d=80mm齿数Z=10mm,Kr=60°且已知铣削宽度a=26mm铣削深度a=
2.9mm,选用机床X62卧式铣床
①、确定每齿进给量f根据已知资料所知X62卧式铣床功率为
7.5KW查表5-146得硬质合金牌号YG8的每齿进给量为
0.2~
0.29mm/z取f=
0.2
②、选择铣刀磨损标准及耐用度查表5-148得铣刀后刀面的最大磨损量为
1.5mm铣刀直径d=80mm、耐用度T=180min
③、确定切削速度Vc和每齿进给量f根据资料所知取f=
0.20mm/z
0.18mm/z、Z=
10、d=80mm、a=26mm、a=
2.9mm、T=180min查表2-
17.有C=
548、q=
0.
22、x=
0.
17、y=
0.
32、u=
0.
22、p=
0、m=
0.
33、k=
1.0则由表2-17的公式算得Vc=
173.930m/minnc=
173.93×1000/
3.14×80=
692.4r/min根据查表5-75选取X62卧式铣床的主轴转速n=750r/min=
12.5r/s∴V=
3.14×80×
12.5/1000=
3.14m/s工作台每分钟进给量为f=
0.20×10×60=120mm/min查表5-76,选f=118mm/min则实际的每齿进给量f=118/10×60=
0.197mm/z
④、检查机床功率根据资料所知f=
0.197mm、c=
491、x=
1.
0、y=
0.
75、u=
1.
1、Z=
10、a=26mm、a=
2.9mm、d=80mm、n=750r/min、q=
1.
3、w=
0.
2、K=
1.0计算F=
135.5NP=
135.5×
3.14/1000=
0.425KW
7.5KW可知机床功率能够满足要求
⑤、基本时间查表2-28d对称铣削T=l+l+l/f∵Kr=60°90°且式中l=26mm、l=17mm、l=2mm、f=118mm/min∴T=(26+17+2)/118=
0.38min=
22.8s取T=23s单侧走刀2次T=2×23=46s
2、工序号03本工序为铣φ20mm端面已知工件材料为可锻铸铁(KT35-10),选择硬质合金镶齿套式端面铣刀铣刀直径d=80mm齿数Z=10mm,Kr=60°且已知铣削宽度a=20mm铣削深度a=
2.15mm,选用机床X62卧式铣床
①、确定每齿进给量f根据已知资料所知X62卧式铣床功率为
7.5KW查表5-146得硬质合金牌号YG8的每齿进给量为
0.2~
0.29mm/z取f=
0.2
②、选择铣刀磨损标准及耐用度查表5-148得铣刀后刀面的最大磨损量为
1.5mm铣刀直径d=80mm、耐用度T=180min
③、确定切削速度Vc和每齿进给量f根据资料所知取f=
0.20mm/z
0.18mm/z、Z=
10、d=80mm、a=26mm、a=
2.9mm、T=180min查表2-
17.有C=
548、q=
0.
22、x=
0.
17、y=
0.
32、u=
0.
22、p=
0、m=
0.
33、k=
1.0则由表2-17的公式算得Vc=
194.379m/minnc=
194.379×1000/
3.14×80=
773.80r/min根据查表5-75选取X62卧式铣床的主轴转速n=750r/min=
12.5r/s∴V=
3.14×80×
12.5/1000=
3.14m/s工作台每分钟进给量为f=
0.20×10×60=120mm/min查表5-76,选f=118mm/min则实际的每齿进给量f=118/10×60=
0.197mm/z
④、检查机床功率根据资料所知f=
0.197mm、c=
491、x=
1.
0、y=
0.
75、u=
1.
1、Z=
10、a=20mm、a=
2.15mm、d=80mm、n=750r/min、q=
1.
3、w=
0.
2、K=
1.0计算F=
75.4NP=
75.4×
3.14/1000=
0.237KW
7.5KW可知机床功率能够满足要求
⑤、基本时间(两端__)查表2-28d对称铣削T=2l+l+l/f∵Kr=60°90°且式中l=20mm、l=13mm、l=2mm、f=118mm/min∴T=2(20+13+2)/118=
0.59min=
35.4s取T=36s每端走刀2次T=2×36=72s
3、工序号04本工序为钻φ16mm深32mm的孔包括钻、扩、粗铰、精铰孔、倒角1×45°根据资料选用Z535立式钻床__,选标准高速钢直柄机用铰刀r=
0、ɑ=15°、Kr=45°
①、钻孔⑴确定进给量f因为深度为32mm较大,宜采用自动进给查表5-127得f=
0.61~
0.75mm/r由表5-66取得f=
0.72mm/r⑵选择钻头磨损标准及耐用度查表5-130钻头后刀面的最大磨损量为
0.8mm钻头直径d=15mm、则T=60min⑶确定切削速度V查表2-13得C=
16.
4、z=
0.
22、x=
0、y=
0.
4、m=
0.
125、取k=
1.0且d=15mma=
7.5mm按公式计算∴Vc=
22.061m/minnc=
22.061×1000/
3.14×15=
468.4r/min根据查表5-65选取Z535立式钻床的主轴转速n=400r/min=
6.67r/s则V=
3.14×15×
6.67/1000=
0.314m/s⑷钻孔基本时间T=l+l+l/fn式中l=32mm、取l=l=5mmf=
0.72mm/r、n=
6.67r/s则T=(32+5+5)/
0.72×
6.67=
8.75s取T=9s
②、扩孔⑴确定进给量f因为深度为32mm较大,宜采用自动进给查表5-128得f=
0.9~
1.1mm/r由表5-66取得f=
0.96mm/r⑵选择扩孔钻磨损标准及耐用度查表5-130扩孔钻后刀面的最大磨损量为
0.8mm钻头直径d=15mm、则T=30min⑶确定切削速度V查表2-13得C=
27.
9、z=
0.
2、x=
0.
1、y=
0.
4、m=
0.
125、取k=
1.0且d=
15.85mma=
0.425mm按公式计算∴Vc=
34.964m/minnc=
34.964×1000/
3.14×
15.85=
702.5r/min根据查表5-65选取Z535立式钻床的主轴转速n=750r/min=
12.5r/s则V=
3.14×
15.85×
12.5/1000=
0.622m/s⑷钻孔基本时间T=l+l+l/fn式中l=32mm、取l=2mm、l=3mmf=
0.96mm/r、n=
12.5r/s则T=(32+2+3)/
0.96×
12.5=
3.1s取T=4s
③、粗铰⑴确定进给量f因为深度为32mm较大,宜采用自动进给查表5-129得f=
1.5~
3.0mm/r由表5-66取得f=
1.60mm/r⑵选择铰刀磨损标准及耐用度查表5-130铰刀后刀面的最大磨损量为
0.8mm钻头直径d=15mm、则T=60min⑶确定切削速度V查表2-13得C=
23.
2、z=
0.
2、x=
0.
1、y=
0.
5、m=
0.
3、取k=
1.0且d=
15.95mma=
0.05mm按公式计算∴Vc=
12.611m/minnc=
12.611×1000/
3.14×
15.95=
251.8r/min根据查表5-65选取Z535立式钻床的主轴转速n=275r/min=
4.58r/s则V=
3.14×
15.95×
4.58/1000=
0.229m/s⑷钻孔基本时间T=l+l+l/fn式中l=32mm、l=2mm、查表2-27取l=13mmf=
1.60mm/r、n=
4.58r/s则T=(32+2+13)/
1.60×
4.58=
6.4s取T=7s
④、精铰⑴确定进给量f因为深度为32mm较大,宜采用自动进给查表5-129得f=
1.5~
3.0mm/r由表5-66取得f=
1.60mm/r⑵选择铰刀磨损标准及耐用度查表5-130铰刀后刀面的最大磨损量为
0.8mm钻头直径d=15mm、则T=60min⑶确定切削速度V查表2-13得C=
23.
2、z=
0.
2、x=
0.
1、y=
0.
5、m=
0.
3、取k=
1.0且d=16mma=
0.025mm按公式计算∴Vc=
13.491m/minnc=
13.491×1000/
3.14×16=
268.5r/min根据查表5-65选取Z535立式钻床的主轴转速n=275r/min=
4.58r/s则V=
3.14×16×
4.58/1000=
0.230m/s⑷钻孔基本时间T=l+l+l/fn式中l=32mm、取l=2mm、l=4mmf=
1.60mm/r、n=
4.58r/s则T=(32+2+4)/
1.60×
4.58=
5.2s取T=6s
⑤、倒角1×45°
4、工序号05本工序为钻φ
8.5mm深8mm的孔根据资料选用Z525立式钻床__,选标准高速钢直柄麻花钻d=
8.5mm、Kr=45°
①确定进给量f由于孔径和深度较小,宜采用手动进给可达到__要求参考值取f=
0.28mm/r
②选择钻头磨损标准及耐用度查表5-130钻头后刀面的最大磨损量为
0.8mm钻头直径d=
8.5mm、则T=35min
③确定切削速度V、n查表2-
13、2-14得C=
16.
4、z=
0.
25、x=
0、y=
0.
4、m=
0.
125、取k=
1.0且d=
8.5mma=
4.25mmf=
0.28mm/r按公式计算∴Vc=
29.9m/minnc=
29.9×1000/
3.14×
8.5=1120r/min根据查表5-65选取Z525立式钻床的主轴转速n=960r/min=16r/s则V=
3.14×
8.5×16/1000=
0.427m/s
④基本时间钻φ
8.5mm深8mm的通孔:T=l+l+l/fn式中l=8mm、取l=l=4mmf=
0.28mm/r、n=16r/sT=(8+4+4)/
0.28×16=
3.6s取T=4s
5、工序号06本工序为钻φ
9.3mm深26mm的孔根据资料选用Z525立式钻床__,选标准高速钢直柄麻花钻一次__通孔可以满足__要求d=
8.5mm、Kr=45°
①确定进给量f由于深度较大,宜采用自动进给可达到__要求查表5-127f=
0.47~
0.57mm/r由表5-66,按Z525选取f=
0.48mm/r
②选择钻头磨损标准及耐用度查表5-130钻头后刀面的最大磨损量为
0.8mm钻头直径d=
9.3mm、则T=35min
③确定切削速度V、n查表2-
13、2-14得C=
16.
4、z=
0.
25、x=
0、y=
0.
4、m=
0.
125、取k=
1.0且d=
9.3mma=
4.65mmf=
0.48mm/r按公式计算∴Vc=
24.656m/minnc=
24.656×1000/
3.14×
9.3=
844.33r/min根据查表5-65选取Z525立式钻床的主轴转速n=680r/min=
11.33r/s则V=
3.14×
9.3×
1.33/1000=
0.33m/s
④基本时间钻φ
9.3mm深26mm的通孔:T=l+l+l/fn式中l=26mm、取l=5mm、l=4mmf=
0.48mm/r、n=
11.33r/sT=(26+5+4)/
0.48×
11.33=
6.4s取T=7s
6、工序号07本工序为刮平φ16mm深1mm的沉头孔根据资料选用Z525立式钻床__,选标准高速钢带导柱直柄平底锪钻一次__通孔可以满足__要求d=
8.5mm、Kr=45°
①确定进给量f由于深度较小,采用手动进给
②选择钻头磨损标准及耐用度查表5-130钻头后刀面的最大磨损量为
0.8mm钻头直径d=16mm、则T=60min
③确定切削速度V、n查表5-
140、5-66按Z525暂取f=
0.13mm/r查得Vc=12~25m/min取Vc=18m/min∴nc=18×1000/
3.14×16=
358.28r/min根据查表5-65选取Z525立式钻床的主轴转速n=272r/min=
4.53r/s则V=
3.14×16×
4.53/1000=
0.228m/s
④刮平两端基本时间T=2l+l/fn式中l=1mm、取l=1mm,f=
0.13mm/r、n=
4.53r/sT=2(1+1)/
0.13×
4.53=
6.8s取T=7s
六、夹具设计经过与老师协商,决定设计第四道工序的工装卡具工序四的夹具为钻扩铰φ16孔的钻夹具
2.1问题的提出在给定的零件中,对本序__的主要考虑尺寸,由于公差要求较低,因此,本步的重点应在卡紧的方便与快速性上
2.2卡具设计定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑,选择孔φ20和其端面为基准定位,加一个辅助支撑钉来保住其刚度,为使工件完全定位再使用活动V形块配活压紧螺钉卡紧切削力和卡紧力计算本步__按钻削估算卡紧力实际效果可以保证可靠的卡紧钻削轴向力扭矩卡紧力为取系数S1=
1.5S2=S3=S4=
1.1则实际卡紧力为F’=S1*S2*S3*S4*F=
16.77N使用活动V形块快速卡紧,调节卡紧螺钉进行调节,即可指定可靠的卡紧力定位误差分析本工序采用孔φ20和端面为基准定位,使__基准和设计基准统一,能很好的保证定位的精度卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大,故使用手动卡紧七.总结与体会通过这次为时两周的课程设计,我认识到自己在学习上的严重不足虽然很辛苦的完成了设计,但也得到了很多,课本只说了原理,而实践才出真知闭门造车是不可取的,在设计各个数据时都得找到每个数据的来源,与同学讨论也能得到很多一开始没想到的点子,但是这个设计并不__,虽然我尽力的改正了一开始的错误,瑕疵却总是存在的通过这次课程设计,系统性的整合了学过的知识,弥补了自己的短处,并积极的改正错误
八、____《机械制造技术课程设计指导》北京理工大学出版社,
2009.8《机械制造工艺学》机械工业出版社,
2006.1《金属机械__》__科学技术出版社(第四版),
2006.10《机械工程材料》机械工业出版社,
2002.2《互换性与测量技术》国防工业出版社,
2003.10。