还剩18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:
笑嘻嘻思想职业技术学院课程设计课程机械制造工艺与机床夹具题目方套的工装设计系部机械工程系班级姓名学号指导教师设计时间目录目录设计任务书………………………………………….课程设计说明书正文………………………………...绪论…………………………………………………...
1.零件的分析…………………………………………………一零件作用……………………………………………….
(二)基面的选择…….………………………………………………………
(三)制定工艺路线……………………………………………………………
(四)确定毛坯的__余量及毛胚尺寸,设计毛坯零件综图合……………………………………………………………….
(五)工序尺寸的确定……………………………………….六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………………………………………..致谢………………………………………………………____………………………………………………….设计任务书安徽机电职业技术学院机械制造工艺学课程设计任务书设计题目设计“方套”零件的机械__工艺规程及工艺装置(生产纲领5000)设计内容
1、产品零件图
2、产品毛坯图
3、机械__工艺过程卡片
4、机械__工序卡片
5、夹具设计装配图
6、夹具设计零件图
7、课程设计说明书班级机制3062设计者刘武指导教师鲍教授教研室主任年月日绪论机械__工艺与工装课程设计是学生学完了机械制造工艺与装备课程后,对机械__工艺过程、机械__工艺和机床夹具结构进一步了解的练习性的教学环节,是学习深化与升华的重要过程,是对学生综合素质与工程实践的能力培养应在指导教师指导下__完成一项给定的设计任务,编写符合要求的设计说明书,并正确绘制有关图表在课程设计工作中,应综合运用多学科的理论、知识与技能,分析与解决工程问题应学会依据技术课题任务,进行资料的调研、收集、__与整理和正确使用工具书;培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范,提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力;培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法;锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力通过课程设计,应能树立正确的设计思想;培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风;在工作设计中,应能树立正确的工程意识与经济意识,树立正确的生产观点、经济观点与全局观点该课程设计是学完本课程之后的一项重要的实践,是我们步入社会的一次深刻的链接,考察了我们__设计,计算,绘图和分析的能力,同时提高了我们查阅各种设计手册的能力,通过该课程设计我们了解了夹具设计的一般步骤,需要用到的一些结构都需要我们认真查阅后绘制到图纸上,通过课程设计我们学会了很多课本上没有的知识
一、零件的分析(如图1所示方套零件图,下面就该零件的工艺分析过程进行分析)图1一零件作用题目所给的零件方套用于其他零件的配合,要求有一定精度要求及适当刚度与强度,材料为45钢方槽位联接结面用于呈受传递力之用
(二)零件的工艺分析方套零件主要有以方孔和以深孔为中心的俩组__表面1,是以方孔为中心的__表面这组__表面有方孔面上顶面,凸台面及其周围的5个直径为
8.5的(直径为14的)孔面
2.以深孔为中心的__表面,两侧面及底面,与底面成26度的斜面二.工艺规程设计一确定毛坯的制造形式零件的材料为45钢,要求有一定的强度要求,轮廓尺寸不大,且形状亦不太复杂,又属大批大料生产,做毛坯可采用模锻成型毛坯尺寸通过查表与计算__余量后决定
(二)基面的选择就基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一基面选择正确、合理,可以保证__质量,提高生产率否则会使__过程出现许多问题,产生废品,使生产无法进行
1.粗基准的选择按照促基准的选择原则,为保证不__面和__面的位置要求,应选择不__面为粗基准,故此处应选择B面为粗基准铣A面,在以铣好的A面作为基准铣B面,这样符合互为基准的原则
2.精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题当工序基准与设计基准不重合时,应进行尺寸换算主要以__好的A面作为基准
(三)制定工艺路线制定工艺路线应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证生产纲领以确定为大批大量生产的条件下,可采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率还应考虑经济,以降低生产成本
1、工艺路线方案一工序1模锻工序2热处理(正火)工序3铣A面工序4铣B面工序5铣凸台R53圆弧面工序6铣左右两侧面工序7铣下侧面工序8铣上侧面及与圆弧R67相交的台阶面工序9铣30的方槽工序10倒角工序11钻90度锁紧螺钉孔工序12用麻花钻钻5xΦ
8.5孔钻通工序13用锪孔钻锪5XΦ14的孔工序14用深孔钻钻Φ8的孔工序15绞Φ8的孔工序16去毛刺工序17检验工序18入库
2、工艺路线方案二工序1模锻工序2热处理(正火)工序3铣A面工序4铣B面工序5铣凸台R53圆弧面工序6铣左右两侧面及下侧面工序7铣上侧面及与圆弧R67相交的台阶面工序8铣30的方槽工序9倒角工序10钻90度锁紧螺钉孔工序11用麻花钻钻5xΦ
8.5孔钻通工序12用锪孔钻锪5XΦ14的孔工序13用深孔钻钻、绞Φ8的孔工序14去毛刺工序15检验工序16入库
3、工艺方案的比较与分析上述两种方案均无原则性错误,但方案一工序太分散不利于提高__精度及生产率,方案二比方案一工序集中减少了装夹次数有利于提高__精度及生产率,考虑到便与装夹和提高__精度及生产率所以确定方案为工序1模锻工序2热处理(正火)工序3铣A面工序4铣B面工序5铣凸台R53圆弧面工序6铣左右两侧面工序7铣下端面工序8铣上侧面及与圆弧R67相交的台阶面工序9铣30的方槽工序10倒角工序11钻90度锁紧螺钉孔工序12用麻花钻钻5xΦ
8.5孔钻通工序13用锪孔钻锪5XΦ14的孔工序14用深孔钻钻、绞Φ8的孔工序15去毛刺工序16检验工序17入库
(四)确定毛坯的__余量及毛胚尺寸,设计毛坯零件综合图1确定机械__余量钢质模锻件的机械__余量按有关标准确定确定时根据估算的锻件质量、__精度及锻件形状复杂系数,由附表1可查的除孔外表面__余量锻件质量零件质量m=ρv≈=
1.17kg由零件质量估算毛坯质量为
2.0kg__精度零件的各表面均为一般__精度锻件形状复杂系数S为S=M锻件/M外轮廓包容体M外轮廓包容体=lxlxhxρ≈2050g=
2.05kg故S=2/
2.05≈
0.976按下表1查得形状复杂系数为S,属一般级别F1表1锻件形状复杂系数S级别S值范围级别S值范围简单一级S
10.63~1S
20.32~
0.63较复杂复杂S
30.16~
0.32S4=
0.16机械__余量根据锻件质量,F1S1,查【1】中附表1得该零件的单边余量厚度方向为
1.7-
2.0mm,水平方向为
1.7-
2.2mm
(2)确定毛坯尺寸因该零件机械__表面粗糙度要求均为Ra=
12.8mm故单边__余量均取2mm,则毛坯尺寸见下表2表2方套毛坯(锻件)尺寸/mm零件尺寸单面__余量锻件尺寸800-
0.13330—
0.1+
0.2222823726
(3)设计毛坯的零件综合图确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、形状复杂系数分模线形状种类及锻件精度等级从手册中查得本零件锻件质量
2.0kg,形状复杂系数为S1,45号钢含碳量为
0.42%~
0.50%,其中最高含碳量为
0.5%,按表3查得锻件材料系数为M1,采取平直线分模,锻件为普通精度等级,则毛坯公差可从【1】中附表
2、附表3查得,列表4表3级别钢的最高含碳量合金钢的最高含碳量M1M
20.65%=
0.65%
3.0%=
3.0%表4方套毛坯(锻件)尺寸允许偏差/mm锻件尺寸偏差根据33+
1.0—
0.4附表384+
1.4—
0.6附表226+
1.1—
0.6附表2确定圆角半径本锻件H/B皆小于2;故可用下式计算圆角半径r=
0.05H+
0.5为简化起见,以最大H计算r=
0.05x37+
0.5mm=
2.35mm取r=
2.5mm确定拔模角度L/B=84/84=1H=37/84=
0.44查【1】中附表4得a=5度确定分模位置;由毛坯图所示确定毛坯热处理形式钢质毛坯经锻造后应安排正火,以消除残余的锻造应力,并细化,均匀组织,从而改善其__性能
五、工序尺寸的确定因该零件图的精度要求不高,每个__面经过一道工序__均能达到图纸所示的要求的尺寸,形状,位置,精度工序号工序尺寸3354335Φ530-
0.076800-
0.1830+
0.2+
0.1115xØ
8.5125xØ1413Ø80+
0.04六确定切削用量及基本工时__条件45钢正火,模锻,σb=650MP工序3铣A面选用机床x51,铣刀为镶齿套式端面铣刀(高速钢)外经为100mm,齿数z为20见
[2]中表
3.1—37每齿进给量
0.04mm=fz=
0.06mm,取fz=
0.05mm/z见【3】中表2-21切削速度20m/min=vc=45m/min,取vc=30m/min见【3】中表2-22ns=1000vc/πd=1000x30/πx100r/min=
95.6r/min按机床选取nw=100r/min见【3】中表3-9故实际切削速度v=πdnw/1000=πx100x100/1000m/min=
31.5m/min工作台的每分钟进给量fm=fzznw=
0.05x20x100mm/min=100mm/min查机床说明书及【2】中表
4.2—37,刚好有fm=100mm/min故直接选用切削工时tm=L/fm=l+l1+l2+l3+d/fm=80+10+10+100/100min=2min工序4铣B面选用机床x51,铣刀为镶齿套式端面铣刀(高速钢)外经为100mm,齿数z为20见
[2]中表
3.1--37每齿进给量
0.04mm=fz=
0.06mm,取fz=
0.05mm/z见【3】中表2-21切削速度20m/min=vc=45m/min,取vc=30m/min见【3】中表2-22ns=1000vc/πd=1000x30/πx100r/min=
95.6r/min按机床选取nw=100r/min见【3】中表3-9故实际切削速度v=πdnw/1000=πx100x100/1000m/min=
31.5m/min工作台的每分钟进给量fm=fzznw=
0.05x10x100mm/min=50mm/min查机床说明书及【2】中表
4.2—37,刚好有fm=50mm/min故直接选用切削工时tm=L/fm=l+l1+l2+l3+d/fm=80+10+10+100/50min=4min工序5铣凸台R53圆弧面选用机床xK5032立式升降台数控铣床,铣刀为立铣刀Ф26L=100mm见【2】中表
3.1-29取F=100mm/minN=800r/minv=πdN/1000=πx26x800/1000m/min=
65.31m/min铣刀的行程作图计算L=l+l1+l2+l3=900切削工时tm=L/F=900/100min=9min工序6铣左右两侧面选用机床x51铣刀为立铣刀(高速钢)Ф10齿数z为4每齿进给量
0.1mm=fz=
0.15mm,取fz=
0.12mm/z见【3】中表2-21每转进给量f=fzZ=
0.12x4mm/r=
0.48mm/r切削速度20m/min=vc=45m/min,取vc=20m/min见【3】中表2-22ns=1000vc/πd=1000x20/πx10r/min=636r/min按机床选取nw=590r/min故实际切削速度v=πdnw/1000=πx10x590/1000m/min=
18.5m/min切削工时tm=2l+l1+l2/fnw=280+1515/
0.48x590min=
0.78min工序7铣下端面选用机床x51铣刀为立铣刀(高速钢)Ф10齿数z为4每齿进给量
0.1mm=fz=
0.15mm,取fz=
0.12mm/z见【3】中表2-21每转进给量f=fzZ=
0.12x4mm/r=
0.48mm/r切削速度20m/min=vc=45m/min,取vc=20m/min见【3】中表2-22ns=1000vc/πd=1000x20/πx10r/min=636r/min按机床选取nw=590r/min故实际切削速度v=πdnw/1000=πx10x590/1000m/min=
18.5m/min切削工时tm=l+l1+l2/fnw=80+1515/
0.48x590min=
0.39min工序8铣上侧面及与圆弧R67相交的台阶面选用机床x51铣刀为立铣刀(高速钢)Ф10齿数z为41工步1铣上侧面每齿进给量
0.1mm=fz=
0.15mm,取fz=
0.12mm/z见【3】中表2-21每转进给量f=fzZ=
0.12x4mm/r=
0.48mm/r切削速度20m/min=vc=45m/min,取vc=20m/min见【3】中表2-22ns=1000vc/πd=1000x20/πx10r/min=636r/min按机床选取nw=590r/min故实际切削速度v=πdnw/1000=πx10x590/1000m/min=
18.5m/min切削工时t1=l+l1+l2/fnw=80+1515/
0.48x590min=
0.39min2工步2铣与圆弧R67相交的台阶面每齿进给量
0.1mm=fz=
0.15mm,取fz=
0.12mm/z见【3】中表2-21每转进给量f=fzZ=
0.12x4mm/r=
0.48mm/r切削速度20m/min=vc=45m/min,取vc=20m/min见【3】中表2-22ns=1000vc/πd=1000x20/πx10r/min=636r/min按机床选取nw=590r/min故实际切削速度v=πdnw/1000=πx10x590/1000m/min=
18.5m/min切削工时t2=l+l1+l2/fnw=80+1515/
0.48x590min=
0.39min则总切削工时tm=t1+t2=
0.39+
0.39min=
0.78min工序9铣30+
0.2+
0.1的方槽选用机床x63高速钢镶齿三面刃铣刀Ф160mmL=30mm齿数z为26每齿进给量
0.04mm=fz=
0.06mm,取fz=
0.05mm/z见【3】中表2-21每转进给量f=fzZ=
0.05x26mm/r=
1.3mm/r切削速度20m/min=vc=45m/min,取vc=30m/min见【3】中表2-22ns=1000vc/πd=1000x30/πx160r/min=
59.7r/min按机床选取nw=60r/min故实际切削速度v=πdnw/1000=πx160x60/1000m/min=
30.14m/min切削工时tm=l+l1+l2+d/fnw=33+20+10+160/
1.3x60min=
2.86min其中:切入l1=20mm切出l2=10mml=33mmd=Ф=160mm工序10倒角选用机床x51铣刀为立铣刀(高速钢)Ф10齿数z为4每齿进给量
0.1mm=fz=
0.15mm,取fz=
0.12mm/z见【3】中表2-21每转进给量f=fzZ=
0.12x4mm/r=
0.48mm/r切削速度20m/min=vc=45m/min,取vc=20m/min见【3】中表2-22ns=1000vc/πd=1000x20/πx10r/min=636r/min按机床选取nw=590r/min故实际切削速度v=πdnw/1000=πx10x590/1000m/min=
18.5m/min作图计算铣刀的路径L=2(l1+l2+l3+l4+l5+l6)=2(
5.7+10+10+12+10+10)=
105.4mm则切削工时tm=L/fnw=
105.4/
0.48x590min=
0.38min工序11钻90度锁紧螺钉孔选用机床Z525Ф8的沉头孔钻进给量f=
0.20mm/r见【3】中表2-23切削速度取vc=30m/min见【3】中表2-20ns=1000vc/πd=1000x30/πx8r/min=1194r/min按机床选取nw=960r/min见【3】中表3--9故实际切削速度v=πdnw/1000=πx8x960/1000m/min=
24.12m/min切削工时tm=l+l1/fnw=5+3/
0.20x960min=
0.042min工序12用麻花钻钻5xΦ
8.5孔钻通选用机床Z525Ф
8.5的麻花钻进给量f=
0.20mm/r见【3】中表2-23切削速度取vc=30m/min见【3】中表2-20ns=1000vc/πd=1000x30/πx
8.5r/min=1124r/min按机床选取nw=960r/min见【3】中表3--9故实际切削速度v=πdnw/1000=πx
8.5x960/1000m/min=
25.6m/min切削工时tm=l+l1+l2/fnw=30+6+3/
0.20x960min=
0.2min其中:切入l1=6mm切出l2=3mml=30mm工序13用锪孔钻锪5XΦ14的孔选用机床Z525Ф14的锪孔钻根据有关资料,锪孔时进给量及切削速度均为钻孔式的1/2—1/3故进给量f=
0.4xf钻f=
0.13mm/r切削速度取vc=40x1/3m/min=
13.33m/minns=1000vc/πd=1000x
13.3/πx14r/min=
302.5r/min按机床选取nw=272r/min见【3】中表3--9故实际切削速度v=πdnw/1000=πx14x272/1000m/min=
11.96m/min切削工时tm=l+l1/fnw=25+5/272x
0.13min=
0.84min其中:切入l1=5mml=25mm工序14用深孔钻钻、绞Φ8的孔选用机床Z525Ф8的麻花钻及Ф8的铰刀1工步1用深孔钻钻Φ8的孔进给量f=
0.20mm/r见【3】中表2-23切削速度取vc=30m/min见【3】中表2-20ns=1000vc/πd=1000x30/πx8r/min=1194r/min按机床选取nw=960r/min见【3】中表3--9故实际切削速度v=πdnw/1000=πx8x960/1000m/min=
24.12m/min切削工时tm=l+l1+l2/fnw=80+10+4/
0.20x960min=
0.49min其中:切入l1=10mm切出l2=4mml=80mm2工步2绞Φ8的孔进给量f=2f钻=2x
0.20=
0.40mm/r切削速度取vc=1/2~1/3v钻取vc=
0.4v钻=
0.4x30m/min=12m/min见【3】中表2-20ns=1000vc/πd=1000x12/πx8r/min=477r/min按机床选取nw=392r/min见【3】中表3--9故实际切削速度v=πdnw/1000=πx8x392/1000m/min=
9.85m/min切削工时tm=l+l1+l2/fnw=80+10+4/
0.40x392min=
0.599min其中:切入l1=10mm切出l2=4mml=80mm
三、专用夹具设计为了提高劳动效率,保证__质量,降低劳动强度,通常需要设计专用夹具经过和指导老师协商,决定设计第九道工序——铣30+
0.2+
0.1mm的方槽的铣床夹具本夹具用于x63卧式铣床高速钢镶齿三面刃铣刀
(一)设计主旨本夹具主要用来粗铣深30+
0.2+
0.mm,宽30+
0.2+
0.mm的方槽,因为采用直径为Ф160mm的高速钢镶齿三面刃铣刀铣削30+
0.2+
0.1mm的方槽因此,在本道工序__时,主要应考虑如何提高劳动生产效率,降低劳动强度
(二)夹具设计
1、定位基准的选择经分析可知,由于φ32孔和其两端面已经经过精__,且采用φ32孔定位便于保证__质量和位置要求,避免了夹具在结构上过于复杂,因此采用φ32的孔作为主要定位基准面为了保证__强度采用辅助支承
2、切削力及夹紧力的计算切削刀具高速钢镶齿三面刃铣刀,Ф160mm,z=26,则F=Сfархffzyfаenfz/doqfnwf式中,Сf=650,ар=2хf=
1.0fz=
0.05yf=
0.65аe=6nf=
0.83z=26do=160qf=
0.83n=475wf=0F=30×3×
0.
0260.65×
60.83×20/
800.83×4750=
19.56N水平分力FH=
1.1F=
1.1×
19.56=
21.516N垂直分力FV=
0.3F=
0.3×
19.56=
5.868N夹紧力计算Fj=KF计其中F计=
21.516NK=K1K2K3K4K1——基本安全系数,K1=
1.5;K2——__性质系数,K2=
1.1;K3——刀具钝化系数,K3=
1.1;K4——断续切削系数,K4=
1.1则Fj=KF计=
1.5×
1.1×
1.1×
1.1×
21.516=
42.96N因此,夹紧力大于切削力,故本夹具可安全工作
3、定位误差分析⑴、定位元件尺寸及公差的确定本夹具的主要定位元件为φ32的短心轴和相应的平面,因此该定位轴的尺寸与公差与相配的孔的尺寸公差相同,即为φ32H8⑵、基准不重合误差因其定位基准和工序基准不重合,因此存在基准不重合误差为自由误差,由毛坯决定⑶、基准位移误差因为是心轴和孔定位,因此,存在基准位移误差ΔY=δD+δd+Χmin=
0.027+
0.027=
0.054mm
4、夹具设计及操作的简要说明在设计夹具时,为了提高生产率,应使夹紧装置简单易于装夹为了满足夹紧力要求采用螺纹螺母夹紧夹具上装有对刀块,可使夹具在一批零件__之前与塞尺配合使用很好的对刀;同时,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的__位置,以利于铣削__铣床夹具的装配图见附图课程设计心得体会短暂的两周工艺夹具设计实习在匆匆忙忙中过去了,这次的实习让我受益非浅,学到了很多新的东西,比如工艺设计的流程,__方案的确定,__的顺序,刀柄刀具的选择,切削用量的选择,以前这些数据都是随便定的,通过这次的实习才知道真正设计的时候都是要通过查阅相关的手册得来的在两个星期中,我们学习了零件的工艺分析、机床的选用,零件工艺方案设计,包括进给路线、__余量、切削用量、机床夹具的选择等内容最终完成零件的机械__工艺过程卡片,工件的定位和夹紧方案草图,并且在学习以上知识的同时也练习了CAD、UG、数控仿真__、数控机床__等知识,既完成了课程,又对以往学习的知识进行了完整的复习,可以说是一举多得大大提高了我们的专业水平,培养了我们掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范,提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力;培养我们掌握实验、测试等科学研究的基本方法;锻炼我们分析与解决工程实际问题的能力给我们树立正确的设计思想和培养我们严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风在过几个月我们即将踏入工作岗位,这次实习正好为我们的未来的打下坚实的基础,让我们更好的适应工作环境,同时也锻炼了我们坚韧不拔,迎难而上的精神锻炼了我们发现问题,解决问题的能力使我们的专业知识和水平更加的完善我们要发扬实习期间的能力和精神,成为社会有用的人才就,为自己开创美好的未来在我实习过程中,我的设计老师高老师给了我很大的帮助,我了解到了什么叫工艺设计,怎么样去完成一个工件的全部工艺流程,通过查手册,找数据,给设计过程中的所有数据都能有一个详细的标准,这是我的最终学习目的,现在的学习为的就是以后在工作当中的熟练运用,我想在这两周的实习中我的确学到了很多东西,同时也懂得了很多做人的道理致谢____【1】———机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书倪森寿主编化学工业出版社【2】———机械制造工艺设计简明手册哈尔滨工业大学李益民主编机械工业出版社【3】———机械制造工艺与机床夹具课程设计指导书吴拓方琼珊编机械工业出版社。