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HefeiUniversity机械制造技术综合训练说明书COURSEPROJECT题目设计杠杆零件的机械__工艺规程及工艺装备系别机械工程系专业机械设计制造及自动化学制四年姓名学号导师合肥学院机械制造技术综合训练任务书题目设计杠杆零件的机械__工艺规程及工艺装备(年产量6000件)内容
1.零件图1张
2.毛坯图1张
3.机械__工艺过程卡片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1份目录
一、零件的分析
21.1零件的作用
21.2零件的工艺分析2
二、工艺规程的设计
32.1确定毛坯的制造形式
32.2基面的选择
32.3工件表面__方法的选择
42.4确定工艺路线
42.5机械__余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
62.6确定切削余量7
三、夹具的设计
183.1确定设计方案
193.2选择定位元件
193.3计算夹紧力
193.4定位误差计算20心得体会21____
221.1零件的作用
21.2零件的工艺分析2
二、工艺规程的设计
32.1确定毛坯的制造形式
32.2基面的选择
32.3工件表面__方法的选择
42.4确定工艺路线
42.5机械__余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
62.6确定切削余量7
三、夹具的设计
183.1确定设计方案
193.2选择定位元件
193.3计算夹紧力
193.4定位误差计算20心得体会21____22
一、零件的分析
1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的杠杆结构,此零件的作用是支撑、固定,传递扭矩,帮助改变机床工作台的运动方向,要求零件的配合符合要求
1.2零件的工艺分析杠杆的Φ25㎜孔的轴线和两个端面有着垂直度的要求现分述如下本夹具用于立式铣床上,__Φ40㎜凸台端面工件以Φ25㎜孔及端面和水平面底、Φ30㎜的凸台分别用定位销、Φ10孔用菱形销实现完全定位铣Φ40㎜端面时工件为悬臂,为了防止__时变形,采用螺旋辅助支承与工件接触后,用螺母锁紧要__的主要工序包括粗精铣宽度为Φ40㎜的上下平台、钻Φ10H7的孔、钻2xΦ8H7()㎜的小孔、锪Φ30㎜的上下表面__要求有Φ40㎜的平台的表面粗糙度各为Ra
6.3um(上平台)、Ra
3.2um(下平台)、Φ10H7的孔为Ra
3.2um2xΦ8H7()㎜孔有平行度分别为
0.1umA、
0.15um(A杠杆有过渡圆角为R5,其他的过渡圆角为R3,其中主要的__表面是Φ30㎜得端面,要用游标卡尺检查二工艺规程的设计
2.1确定毛坯的制造形式零件的材料是HT200考虑到零件在工作中处于润滑状态,采用润滑效果较好的铸铁由于年生产量很高,达到了中批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,铸造的表面要求质量高,故可以采用铸造质量稳定的,适合大批生产的金属模铸造,便于铸造和__工艺过程,而且还可以提高生产率查____得各__表面表面总余量、__表面、基本尺寸、__余量等级、__余量数值说明
2.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一基面选择的正确与合理,可以使__质量得到保证,生产率得以提高否则,__工艺中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无__常进行
(1)粗基准的选择对于本零件而言,按照粗基准的选择原则,选择本零件的__表面就是宽度为Φ40的肩面表面作为__的粗基准,可用压板对肩台进行加紧,利用一组V型块支承Φ40的外轮廓作主要定位,以消除以消除z、z、y、y四个自由度再以一面定位消除x、x两个自由度,达到完全定位就可__Φ25(H9)的孔2精基准的选择主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹,采用Φ25H9的孔作为精基准
2.3工件表面__方法的选择本零件的__表面有粗精铣宽度为Φ40mm的上下平台、钻2×Ф8㎜的小孔、锪Φ30㎜凸台的平台钻Φ10的孔材料为HT200,__方法选择如下
1、Φ40mm圆柱的上平台公差等级为IT8~IT10表面粗糙度为Ra
6.3,采用粗铣→精铣的__方法
2、Φ40mm圆柱的下平台公差等级为IT8~IT10表面粗糙度为Ra
3.2,采用采用粗铣→精铣的__方法
3、钻Φ25(H9)内孔公差等级为IT6~IT8,表面粗糙度为Ra
3.2,采用钻孔→扩孔钻钻孔→铰的__方法,并倒1×45°内角
4、钻Φ10(H7)的孔公差等级为IT6~IT8,表面粗糙度为Ra
3.2,采用钻孔→粗铰→精铰的__方法
5、钻2xΦ8(H7)内孔公差等级为IT6~IT8采用钻孔→粗铰→精铰的__方法Ø30mm的凸台上下表面公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra
6.3,采用锪的__方法2.
4、确定工艺路线工艺路线方案铸造时效涂底漆工序Ⅰ第一步粗铣直径为Ф40mm的上端面和宽度为30mm的平台;第二步精铣直径为Ф40mm的上端面和宽度为30mm的平台;第三步钻孔使尺寸达到Ф23mm;第四步扩孔钻钻孔Ф23使尺寸达到Ф
24.8mm;第五步铰孔Ф
24.8㎜使尺寸达到Ф25H9第六步钻孔使尺寸达到Ф
9.8mm;第七步粗铰Ф
9.8mm的孔至Ф
9.96mm;第八步精铰Ф
9.96mm孔至Ф10工序Ⅱ粗铣直径为Ф40mm的下端面工序Ⅲ精铣直径为Ф40mm的下端面工序Ⅳ第一步钻孔使尺寸达到Ф
7.8mm;第二步粗铰孔Ф
7.8㎜使尺寸达到Ф
7.96;第三步精铰孔Ф
7.96㎜使尺寸达到Ф8H7第四步锪直径为Φ30mm的凸台表面工序Ⅴ第一步钻、粗、精铰Ф8的孔;第二步锪直径为Φ30mm的凸台表面工序Ⅵ检验入库
2.5机械__余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的零材料是HT200,毛坯的重量约为2KG,生产类型为成批生产,采用金属模铸造毛坯根据上述原始资料及__工艺,分别确定各__表面的机械__余量、工序尺寸及毛坯尺寸
1、Ф40㎜外圆表面沿轴线长度方向及宽度为30㎜的平台高度方向的__余量及公差查《机械制造工艺设计简明手册》表
2.2-5(p41),其中铸造模选用金属模铸造,铸造材料是HT200,公差等级为7~9级__余量等级为F查表
2.2-4(p39),尺寸公差等级选取8级,__余量等级F,基本尺寸是54㎜和25mm,都在0~100㎜之间,故单侧__余量为
2.0㎜查表
2.2-1(P38),得长度方向的公差是
1.4mm
2、圆柱内孔Ф25H9㎜毛坯为实心,不冲出孔内孔的精度要求是H9,参照《机械制造工艺设计简明手册》表
2.3-9(p65)确定工序尺寸及余量为钻孔Ф23㎜扩孔Ф
24.8㎜2Z=
1.8㎜绞孔Ф25H9()㎜2Z=
0.2㎜
3、Ф30凸台上2×Ф8㎜内孔的尺寸Ф8H7()㎜,参照《机械制造工艺设计简明手册》表
2.3-9(p65)确定工序尺寸及余量为钻孔Ф
7.8㎜绞孔Ф8H7()㎜2Z=
0.2㎜
4、Ф30凸台厚度方向的__余量及公差查《机械制造工艺设计简明手册》表
2.2-5(p41),其中铸造模选用金属模铸造,铸造材料是HT200,公差等级为为7~9级,__余量等级为F查表
2.2-4(p39),尺寸公差等级选取8级,__余量等级F,基本尺寸是15㎜,在0~100㎜之间,故单侧__余量为
2.0㎜查表
2.2-1(p38),得长度方向的公差为
1.
15、宽度为30㎜表面上Ф10H7()㎜内孔尺寸Ф10H7()㎜,参照《机械制造工艺设计简明手册》表
2.3-9(p65)确定工序尺寸及余量为钻孔Ф
9.8㎜绞孔Ф10H7()㎜2Z=
0.2㎜
2.6确定切削余量粗铣宽度为Ф40mm的上平台和宽度为30mm的平台__条件工件材料HT200,金属模铸造机床XA5032立式铣床根据《切削用量简明手册》表
3.1(p84),故粗铣时是用高速钢圆柱铣刀,精铣时用硬质合金端铣刀d0=50mm根据《切削用量简明手册》表
3.2(p84),由于HBS=190ro=5°αo=16°a0’=6°β=30°根据《切削用量简明手册》表
3.3(p86),铣床功率为
7.5w,工艺系统刚度选中等所以得fz=
0.10~
0.15mm/z取fz=
0.15mm/z根据《切削用量简明手册》表
3.8(p__),刀具寿命为120min选用高速钢细齿圆柱铣刀因其单边余量Z=1mm所以铣削深度根据《切削用量简明手册》表
3.12(p93),根据T=120min,d0=50mm,得齿数z=8,根据《切削用量简明手册》表
3.30(p111),得实际的根据《切削用量简明手册》表
3.11(p92),得Pct=
1.1kw切削修正功率,故实际切削修正功率Pcc=Pct=
1.1kw根据X5032型立式铣床说明书得故,因此所决定的切削用量可以采用,即基本工时l=83mm,根据《切削用量简明手册》表
3.25(p106),tm=精铣Ф40mm的上平台及宽度为30㎜的平台工件材料HT200,铸造机床X5032立式铣床根据《切削用量简明手册》表
3.1(p84),故粗铣时是用高速钢圆柱铣刀,精铣时用硬质合金端铣刀d0=100mm根据《切削用量简明手册》表
3.2(p84),由于HBS=190根据《切削用量简明手册》表
3.5(p88),选用硬质合金面铣刀,刀具材料为YG6,fz=
0.14~
0.24mm/z取fz=
0.18mm/z根据《切削用量简明手册》表
3.8(p__),刀具寿命为180min因其单边余量Z=1mm所以铣削深度根据《切削用量简明手册》表
3.16(p96),根据T=180min,d0=100mm,得齿数z=10,根据《切削用量简明手册》表
3.30(p111),得实际的根据《切削用量简明手册》表
3.11(p92),得Pct=
1.1kw切削修正功率,故实际切削修正功率Pcc=Pct=
1.1kw根据X5032型立式铣床说明书得故,因此所决定的切削用量可以采用,即基本工时l=83mm,根据《切削用量简明手册》表
3.26(p106),tm=粗铣Ф40mm的下平台工件材料HT200,铸造机床X5032立式铣床根据《切削用量简明手册》表
3.1(p84),故粗铣时用硬质合金端铣刀d0=100mm根据《切削用量简明手册》表
3.2(p84),由于HBS=190根据《切削用量简明手册》表
3.5(p88),选用硬质合金面铣刀,刀具材料为YG6,fz=
0.14~
0.24mm/z取fz=
0.18mm/z根据《切削用量简明手册》表
3.8(p__),刀具寿命为180min因其单边余量Z=
1.5mm所以铣削深度根据《切削用量简明手册》表
3.16(p96),根据T=180min,d0=100mm,得齿数z=10,根据《切削用量简明手册》表
3.30(p111),得实际的根据《切削用量简明手册》表
3.24(p105),得Pcc=
1.1kw根据X5032型立式铣床说明书得故,因此所决定的切削用量可以采用,即基本工时l=40mm,根据《切削用量简明手册》表
3.25(p106),tm=精铣Ф40mm的下平台件材料HT200,铸造机床X5032立式铣床根据《切削用量简明手册》表
3.1(p84),故精铣时用硬质合金端铣刀d0=100mm根据《切削用量简明手册》表
3.2(p84),由于HBS=190根据《切削用量简明手册》表
3.5(p88),选用硬质合金面铣刀,刀具材料为YG6,fz=
0.14~
0.24mm/z取fz=
0.18mm/z根据《切削用量简明手册》表
3.8(p__),刀具寿命为180min因其单边余量Z=
2.5mm所以铣削深度根据《切削用量简明手册》表
3.16(p96),根据T=180min,d0=100mm,得齿数z=10,根据《切削用量简明手册》表
3.30(p111),得实际的根据《切削用量简明手册》表
3.24(p105),得Pcc=
1.1kw根据X5032型立式铣床说明书得故,因此所决定的切削用量可以采用,即基本工时l=40mm,根据《切削用量简明手册》表
3.25(p106),tm=钻铰2×Ф8的小孔使尺寸达到Ф8H
71、__条件工件材料HT200灰铸铁,金属模铸造__要求钻、绞Ф8H7㎜的孔机床立式Z550型钻床刀具钻孔的锥柄麻花钻钻头材料是硬质合金,总长度L为156㎜,刀柄长度l为81㎜;绞孔的锥柄机用铰刀材料是硬质合金,总长度L为156㎜,刀柄长度l为139㎜
2、计算切削用量
(1)钻孔Ф
7.8㎜根据《切削用量简明手册》表
2.7(p50)得,f=
0.25㎜/r;表
2.15得,v=14m/minn===
571.3r/min根据《机械制造工艺设计简明手册》表
4.2-15(p149)按钻床z550选取n=500r/min;所以实际的切削速度v===
12.3m/min切削工时,l=15mm根据《切削用量简明手册》表
2.29(p68)得
(2)绞孔Ф8H7㎜根据《切削用量简明手册》表
2.11(p53)得,f=1㎜/r;表
2.15得,v=8m/minn===
318.3r/min根据《机械制造工艺设计简明手册》表
4.2-15(p149)按钻床选取n=351r/min;所以实际的切削速度v===
8.8m/min切削工时,l=15mm根据《切削用量简明手册》表
2.29(p68)得钻绞Ф10H7的孔
1、__条件工件材料HT200灰铸铁,金属模铸造__要求钻、绞Ф10H7㎜的孔机床立式Z550型钻床刀具钻孔的锥柄麻花钻钻头材料是高速钢,总长度L为168㎜,刀柄长度l为81㎜;绞孔的锥柄机用铰刀材料是硬质合金,总长度L为168㎜,刀柄长度l为151㎜
2、计算切削用量
(1)钻孔Ф
9.8㎜根据《切削用量简明手册》表
2.7(p50)得,f=
0.3㎜/r;表
2.15得,v=13m/minn===
422.2r/min根据《机械制造工艺设计简明手册》表
4.2-15(p149)按钻床选取n=500r/min;所以实际的切削速度v===
15.4m/min切削工时,l=25mm根据《切削用量简明手册》表
2.29(p68)得
(2)绞孔Ф10H7㎜根据《切削用量简明手册》表
2.11(p53)得,f=1㎜/r;表
2.15得,v=8m/minn===
254.6r/min根据《机械制造工艺设计简明手册》表
4.2-15(p149)按钻床选取n=250r/min;所以实际的切削速度v===
7.9m/min切削工时,l=25mm根据《切削用量简明手册》表
2.29(p68)得扩铰孔使尺寸达到Ф25H9㎜
1、__条件工件材料HT200灰铸铁,金属模铸造__要求钻、扩、绞Ф25H9㎜的孔机床立式Z550型钻床刀具钻孔的锥柄麻花钻钻头材料是硬质合金,总长度L为253㎜,刀柄长度l为98㎜;扩孔的锥柄扩孔钻钻头材料是高速钢,总长度L为281㎜,刀柄长度l为121㎜;绞孔的锥柄机用铰刀材料是硬质合金,总长度L为268㎜,刀柄长度l为240㎜
2、计算切削用量
(1)钻孔Ф23㎜根据《切削用量简明手册》表
2.7(p50)得,f=
0.50㎜/r;表得,v=14m/minn===
193.05r/min根据《机械制造工艺设计简明手册》表
4.2-15(p149)按钻床选取n=185r/min;所以实际的切削速度v===
13.4m/min
(2)扩孔Ф
24.8㎜根据《切削用量简明手册》表
2.10(p53)得,f=
0.80㎜/r;表
2.15得,v=12m/minn===
154.0r/min根据《机械制造工艺设计简明手册》表
4.2-15(p149)按钻床选取n=185r/min;所以实际的切削速度v===14m/min
(3)绞孔Ф25H7㎜根据《切削用量简明手册》表
2.11(p53)得,f=
1.0㎜/r;表
2.15得,v=10m/minn===
127.32r/min根据《机械制造工艺设计简明手册》表
4.2-15(p149)按钻床选取n=125r/min;所以实际的切削速度v===
9.8m/min锪Ф30上端面根据有关资料,锪平面时进给量和切削速度约为钻孔时的1/2~1/3,故f=1/3f钻=1/3*
0.25=
0.083mm/rv=1/3v钻=1/3*14=
4.67m/minn===
74.4r/min根据《机械制造工艺设计简明手册》表
4.2-15(p149)按钻床选取n=__r/min;以实际的切削速度v===
5.59m/min切削工时,L=2mm,
三、夹具的设计本次的夹具为—工序Ⅸ钻、粗、精铰2×Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ8(H7)而设计的并锪Φ30凸台平面 本工序所__的孔是位于Φ30凸台平面内,孔径不大,工件重量较轻、轮廓尺寸以及生产量不是很大等原因,采用翻转式钻模
3.1确定设计方案这道工序所__的孔在Φ30凸台平面上,且与土台面垂直根据工件结构特点,其定位方案有一面两孔工件以Φ25+
0.052mm的孔和底面,以及Φ10的孔定位Φ30的凸台分别在Φ25+
0.052mm的孔台阶定位销、Φ10的孔菱形销上实现完全定位钻Φ8(H7)mm孔时工件为悬臂,为防止工件__时变形,采用了螺旋辅助支承,当辅助支承与工件接触后,用螺母锁紧
3.2选择定位元件
(1)选择带台阶面的定位销,作为以φ25H9孔及其端面的定位元件定位副配合取
(2)选择可调支承钉为φ8(H7)孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件用锁紧螺母将其锁紧,防止在__孔时出现扭转为增加刚性,在φ8(H7)的端面增设一螺旋辅助支承,辅助支承与工件接触后,用螺母将其锁紧
(3)选择菱形销作为φ10(H7)的定位,限制工件在__时旋转
3.3计算夹紧力查阅资料,因夹具的的夹紧力与切削力方向相反,实际所需夹紧力与切削力F之间的关系为=KF,式中的K为安全系数由____得,当夹紧力与切削力方向相反时,取K=3F=
9.81×
42.7KfNF=
9.
8142.781=
1105.45N所以,=KF=
1105.45×3N=
3316.35N,由此可以知道,选择一个M30的螺旋辅助支承一是为了承受切削力的冲击,二是为了防止工件在__时变形,因为钻φ8(H7)孔时,工件为悬臂
3.4定位误差计算
(1)__φ8H7时孔距尺寸84±
0.2mm的定位误差计算,由于基准重合,故
0.015+
0.2=
0.215mm,
0.015-
0.2=-
0.185mm,上下偏差为
0.215-(-
0.185)=
0.4mm,符合尺寸要求而基准位移误差为定位孔φ25H9与定位销的最大间隙,故定位销取直径为φ25H9,尽量减少位移误差故25-25=0,上偏差
0.052-
0.052=0mm,下偏差0-0=0mm其基准也符合设计要求由此可知此定位方案能满足尺寸84±
0.2mm的定位要求
(2)__φ8H7孔时轴线平行度
0.15mm的定位误差计算,由于基准重合,故
0.015+
0.015=
0.03mm而基准位移误差是定位孔φ25H9与定位面间的垂直度误差故:
0.052+
0.052mm=
0.104mm所以有
0.03+
0.104mm=
0.134mm此方案能满足平行度
0.15mm的定位要求心得体会通过进行三周的课程设计,让我在课程设计中不但检验了我所学习的知识,而且让我在设计学习了更多的新知识,也对以前所学知识有了更加深刻的认识也培养了我的__思考的能力在设计过程中,与指导老师的相互交流,与同学分工设计,和同学们相互讨论,相互学习,相互监督学会了与他人合作,在合作中不断进步在合作中学会了相互理解课程设计一项专业课程知识综合应用的实践训练,将我们所学知识应用到实际的训练学以致用才能更好的体现出所学知识的价值通过本次夹具设计,让我在很多方面都有所提高在这次夹具设计过程中,培养了我__思考的能力,学会了综合运用所学知识,全面分析问题的能力完善并且巩固了自己所学的知识掌握了夹具设计的方法和步骤,懂得了如何分析零件的工艺性,怎样确定工艺方案,了解了夹具的基本结构,提高了计算能力在设计过程中,多次利用CAD制图,提高了绘图能力,熟悉了规范和标准能够熟练的查阅所需资料和手册在本次设计过程中,展示出自己单独设计夹具的能力以及综合运用所学知识的能力,__思考的能力,与他人相互合作的能力通过将所学知识应用到实际中过程让我体会到自己所学知识的作用,也让我从中收获到很多喜悦在设计的过程中,我发现了许多自己所学知识的不足与错误的理解在设计中不断的改正与学习让我学有的更加深刻的认识____
[1] 孟宪栋,刘彤安,机床夹具图册,北京机械工业出版社
1999.
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[2]东北重型机械学院,洛阳工业学院,第一汽车制造厂职工大学,机床夹具设计手册,上海科学技术出版社,
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[3] 李益民,机械制造工艺设计简明手册,北京哈尔滨工业大学出版社
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[4] 艾兴,肖诗纲,切削用量简明手册,北京机械工业出版社,
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[5] 肖继德,陈宁平,机床夹具设计,北京机械工业出版社
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[6]赵家齐,机械制造工艺学课程设计指导书,北京机械工业出版社
2000.
10.。