連接座加工工藝和鉆3-φ7孔夾具設計【三維UG工件圖】參考素材

喜歡就充值下載吧=【資源目錄下的全部文件，看到什么就有什么】，喜歡就充值下載吧！ 課程設計說明書設計題目：連接座設計 設計者：學號：指導老師：目 錄課程設計的目的一、零件的分析二、零件的工藝分析三、毛坯設計四、選擇加工方法，擬定工藝路線五、加工設備及刀具、夾具、量具的選擇六、切削用量及基本時間的確定七、夾具設計八、設計小結九、參考文獻課程設計的目的 機械加工工藝課程設計是機械類學生在學完了機械制造技術，進行了生產(chǎn)實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本課程設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產(chǎn)工藝問題的能力，使學生進一步鞏固有關理論知識，掌握機械加工工藝規(guī)程設計的方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。 另外，這次課程設計也為以后的畢業(yè)設計進行了一次綜合訓練和準備。通過本次課程設計，應使學生在下述各方面得到鍛煉：（1）熟練的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關先修課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。（2）通過夾具設計的訓練，進一步提高結構設計(包括設計計算、工程制圖等方面)的能力。（3）能比較熟練的查閱和使用各種技術資料，如有關國家標準、手冊、圖冊、規(guī)范等。（4）在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。一、零件的分析1、零件的作用題目給的零件是離心式微電機水泵上的連接零件，它位于水泵泵殼內，主要作用是固定水泵葉輪。2、零件的形狀零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結構比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。二、零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。連接座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：1左端的加工表面： 這一組加工表面包括：左端面，1250-0.025外圓，100內圓，倒角，鉆通孔7，鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車再精車就可以達到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。2.右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；121h7的外圓，粗糙度為3.2、6.3；外徑為50、內徑為40的小凸臺，粗糙度為3.2，并帶有倒角；36的小凹槽，粗糙度為25；鉆17.5的中心孔，鉆7通孔。其要求也不高，粗車后半精車再精車就可以達到精度要求。其中，17.5的空在鉆床上打孔、40內圓直接在車床上做鏜工就行了。其具體過程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等級加工方法左端面Ra6.3IT8IT10粗車-半精車-精車1250-0.025外圓Ra6.3IT8IT10粗車-半精車-精車100內圓Ra25IT11以下粗鏜-半精鏜-精鏜倒角無IT11以下粗車左7通孔無IT11以下鉆通孔M5-7H螺紋孔無IT11以下鉆孔并攻絲右端面無IT11以下粗車-半精車-精車121h7外圓Ra3.2IT8IT10粗車-半精車-精車小凸臺內側40無IT11以下粗鏜-半精鏜-精鏜小凸臺端面Ra25IT11以下粗車-半精車-精車17.5中心孔無IT11以下鉆孔-擴鉆-擴孔右7通孔無IT11以下鉆通孔32的小凹槽Ra25IT11以下精銑三、毛坯設計1、毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。 該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇灰鑄鐵鑄造。2、確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差（1）求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓的尺寸，最大直徑142mm，高69mm。（2）選擇鑄件公差等級查手冊鑄造方法按機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級為812級取為11級。（3）求鑄件尺寸公差公差帶相對于基本尺寸對稱分布。（4）求機械加工余量等級查手冊鑄造方法按機器造型、鑄件材料為HT200得機械加工余量等級E-G級選擇F級。3、確定機械加工余量 根據(jù)鑄件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜程度，根據(jù)查表5-4取鑄件加工表面的單邊余量為1.5mm，所以最后鑄件加工表面的單邊余量取2mm。4、確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra1.6 。Ra1.6 的表面，余量要適當加大。分析本零件，加工表面Ra1.6 ，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可。生產(chǎn)類型為大批量，可采用兩箱砂型鑄造毛坯。由于所有孔無需鑄造出來，故不需要安放型心。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工進行時效處理。5、確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件質量、材質系數(shù)、形狀復雜系數(shù)查手冊得，本零件毛坯尺寸允許偏差見下表：毛坯尺寸允許公差/mm鑄件尺寸偏差參考資料1421.3機械制造工藝設計手冊731.36、設計毛坯圖（1） 確定拔模斜度 根據(jù)機械制造工藝設計手冊查出拔模斜度為5度。（2） 確定分型面 由于毛坯形狀前后對稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移所以選前后對稱的中截面為分型面。（3） 毛坯的熱處理方式 為了去除內應力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時效處理。下圖為該零件的毛坯圖:四、選擇加工方法，擬定工藝路線1、基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。2、精基面的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。3、 制定機械加工工藝路線：工藝路線：工序一：1. 粗車右端面2. 車外圓1213. 車右臺階面4. 車外圓1305. 車端面6. 粗鏜40工序二：1. 粗車大端面2. 車臺階面3. 車外圓1254. 粗鏜100H7工序三：1. 半精鏜402. 半精車外圓1213. 半精車右臺階面4. 半精車外圓1305. 半精車端面6. 半精車右端面工序四：1. 半精車大端面2. 半精車100H73. 半精車右臺階面4. 半精車外圓125工序五：1. 精車右端面2. 精車外圓1213. 精鏜404. 精車外圓1305. 精車端面6. 精車右臺階面工序六1. 精車大端面2. 精車100H73. 精車右臺階面4. 精車外圓125工序七精銑B面工序八粗銑100面工序九精銑100面工序十1. 鉆孔到102. 擴鉆到163. 擴孔到17.4工序十一精鏜孔至17.5工序十二在6個工位上鉆孔7工序十三1. 在4個工位上鉆孔4.52. 攻螺紋4M5工序十四 在三個工位上鉆孔7上述工藝路線做得比較精細，每一道工序都安排的很到位，工藝路線比較簡潔明了，基本上可以達到精度要求，然后對其進行修改：確定工藝過程。擬定工藝過程工序號工序內容簡要說明01沙型鑄造02進行人工時效處理消除內應力03涂漆防止生銹04粗車右端面車外圓121車右臺階面車外圓130車端面粗鏜4005粗車大端面車外圓125車臺階面粗鏜100H706半精車右端面半精車外圓121半精車右臺階面半精車外圓130半精車端面半精鏜4007半精車大端面半精車外圓125半精車右臺階面半精鏜100H708精車右端面精車外圓121精車右臺階面精車外圓130精車端面精鏜4009精車大端面精車外圓125精車右臺階面精車100H710精銑B面11粗銑100面12精銑100面13鉆孔到10擴鉆到16擴孔到17.414精鏜孔至17.515在6個工位上鉆孔716在4個工位上鉆孔4.5攻螺紋4M517在三個工位上鉆孔718去毛刺19檢查、入庫五、加工設備及刀具、夾具、量具的選擇由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。（一）選擇加工設備及工藝裝備1、選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床：（1）工序4、5、6、7、8、9主要是粗車、半精車、精車、粗鏜精鏜，由于加工零件的外廓尺寸不大，又是回轉體，故宜在車床上鏜孔。各工序的工步不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求，所以選用的C620-1型臥式車床即可。（2）工序10、11、12為粗銑、精銑，由于零件的外廓尺寸不大，所以選用X62型銑床即可（3）工序13為鉆孔、擴鉆和擴孔，選用立式鉆床Z535即可。（4）工序14為精鏜孔，加工精度要求較高，所以選用金剛鏜床T740才能滿足要求。（5）工序15、16、17為鉆孔、攻螺紋，要求精度較高，所以選用立式鉆床Z518，可采用專用的分度夾具在立式鉆床上加工。2、選擇夾具 本零件除粗銑、精銑、鉆孔、攻螺紋需要專用夾具外，其他各工序均可使用通用夾具，比如三爪自定心卡盤。3、選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具。 （1）在車床上加工的工序一般都選用硬質合金車刀和鏜刀，加工鋼質零件采用YT類硬質合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30。為提高身產(chǎn)率及經(jīng)濟性，應選用可轉位車刀。 （2）銑刀：銑右端B面時，銑削深度為1mm，選用直柄立銑刀，精銑工序銑刀直徑d=8mm，孔徑32mm，粗齒齒數(shù)=3，中齒齒數(shù)=4細齒齒數(shù)=5.寬L=63mm。 （3）鉆7孔，根據(jù)表5-83選用直柄麻花鉆頭7，l=109mm,l1=69mm,d=7mm。 （4）鉆4.5孔，根據(jù)資料，選用麻花鉆頭4.5，及公稱直徑=5的絲錐。4、選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，參考資料，選擇如下。（1）選擇各外圓的加工面得量具 加工所有外圓時的量具選用讀數(shù)值0.02，測量范圍0-150的游標卡尺。（2）選擇加工孔用量具。17.5、40孔各經(jīng)過三次加工，所以各選用5-30的內徑千分尺和25-50的內徑千分尺。（3）選擇加工軸向尺寸所用量具 根據(jù)零件尺寸可選用讀數(shù)值0.02、測量范圍0-150的游標卡尺。（二）確定工序尺寸1確定圓柱面的工序尺寸 圓柱面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關，前面已確定總加工余量，應將毛坯余量分為各個工序的加工余量,計算工序尺寸。如下表：加工表面工序單邊余量粗半精精車外圓1211.250.750.25車外圓1301.250.750.25鏜401.50.50.2車外圓1251.250.750.25鏜100H71.70.80.3孔17.57.5(擴孔)0.12.確定軸向工序尺寸 前面總加工余量已經(jīng)確定，將毛坯余量分為各個工序的加工余量，如下表：加工表面工序單邊余量粗半精精車右端面1.250.750.25車右臺階面1.250.750.25車內端面1.250.750.25粗車左大端面1.250.750.25車左臺階面1.250.750.25銑B面-1六、確定切削用量及基本時間的確定 切削用量包括背吃刀量ap、進給量f和切削速度v。確定順序是先確定ap、f，再確定v。（一） 工序1切削用量及基本時間的確定 1、切削用量 本工序為粗車（車端面、外圓、鏜孔）。已知加工材料為HT200，鑄件，機床為C620-1型臥式車床，工件卡在三爪自定心卡盤中。 （1）確定粗車右端面得切削用量。所選刀具為YT5的硬質合金可轉位車刀，由于C620-1車床的中心高為200mm（表5-55）故選刀杠尺寸B*H=16mm*25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表5-113，選擇車刀幾何形狀為平面帶倒菱型前刀面，前角r0=5-15，所以取前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑mm。a. 確定背吃刀量 粗車單邊余量為 1.25mm 。b. 確定進給量f 根據(jù)表5-114，在粗車鑄件，刀杠尺寸為16mm*25mm、，工件直徑為40-400時，f=0.4-1.4,按C620-1車床的進給量，選擇f=0.52mmrc. 確定切削速度v 根據(jù)表5-120，時切削速度v=0.52m/min, 。最后確定=1.25，f=0.52，n=1.5r/min，v=0.52m/min.（2）確定粗車外圓121mm，右臺階面，130，內端面的切削用量 采用上道工序的道具加工這些表面。加工余量皆可一次走刀完成，所以切削用量與上一道工序相同。 （3）粗鏜40的孔的切削用量 所選刀具為YT5硬質合金a.確定背吃刀量 雙邊余量為3mm，所以。b.確定進給量 f 根據(jù)表5-115，f=0.5mm/rc確定切削速度v，按表2-8的計算公式確定 式中Cv=291，m=2,Xv=0.15,Yv=0.2,T=60min。Kv=0.468，則 由此得v=0.2n/s2.基本時間（1）確定粗車右端面的基本時間： i=1，則=15s，（2）確定粗車外圓121的基本時間所以（3）確定粗車臺階面的基本時間 所以（4）確定粗車外圓130的基本時間： 所以（5）確定車內端面的基本時間所以（6）確定粗鏜40的基本時間 所以（7）確定工序的基本時間（二） 工序2切削用量及基本時間的確定由工序一的步驟可知工序2中各個工步的切削用量個基本時間如下：1、 粗車大端面的切削用量及基本時間v1=0.69m/s n1=2r/s f1=0.52mm/nT1=11s2、 粗車外圓125的切削用量及基本時間v2=0.69m/s n2=2r/s f2=0.65mm/nT2=10s3、 粗車臺階面的切削用量及基本時間v3= 0.74m/s n3=2r/s f3=0.52mm/nT3=21s4、 粗鏜100H7的切削用量及基本時間v4=1.13 m/s n4=3.83r/s f4=0.2mm/nT3=19s5、 工序的基本時間（三） 工序3的切削用量及基本時間1、 半精車右端面v1=2.33m/s n1=6.33r/s f1=0.3mm/nT1=6s2、 半精車外圓121v2=2.33m/s n2=6.33r/s f2=0.3mm/nT2=5s3、 半精車右臺階面v3= 2.33m/s n3=6.33r/s f3=0.3mm/nT3=7s4、 半精車外圓130v4=2.33m/s n4=6.33r/s f4=0.3mm/nT4=6s5、半精車端面v5=2.33m/s n5=6.33r/s f5=0.3mm/nT5=6s6、半精鏜40V6=2.67m/s n6=14.49r/s f6=0.1mm/nT6=36s7、工序時間（四） 工序4的切削用量及基本時間1、半精車大端面 v1=2.33m/s n1=6.33r/s f1=0.3mm/nT1=11s2、半精車外圓125 v2=2.33m/s n2=6.33r/s f2=0.3mm/nT2=7s3、半精車右臺階面v3= 2.33m/s n3=6.33r/s f3=0.3mm/nT3=10s4、半精鏜100H7v4=2.58m/s n4=9.7r/s f4=0.1mm/n T4=16s5、 工序時間（五） 工序5的切削用量及基本時間1、 精車右端面 v1=0.68m/s n1=400r/s f1=0.16mm/nT1=21s2. 精車外圓121v2=0.68m/s n2=400r/s f2=0.16mm/nT2=19s3、精車右臺階面v3=0.68m/s n3=400r/s f3=0.16mm/nT3=17s4、精車外圓130v4=0.68m/s n4=400r/s f4=0.16mm/nT4=23s5、精內車端面 v5=0.68m/s n5=400r/s f5=0.16mm/nT5=15s6、 精鏜40V6=4.98m/s n6=1598r/s f6=0.04mm/nT6=36s7、 工序時間（六） 工序6的切削用量及基本時間1、精車大端面v1=0.68m/s n1=6.67r/s f1=0.16mm/nT1=34s2、精車外圓125 v2=0.68m/s n2=6.67r/s f2=0.16mm/nT2=18s3、精車右臺階面 v3=0.68m/s n3=6.67r/s f3=0.16mm/nT3=21s4、 精車100H7 v4=0.68m/s n4=6.67r/s f4=0.16mm/nT4=17s5、 工序時間（七） 工序7的切削用量及基本時間1、精銑B面 v1=74.2m/s n1=375r/s f1=0.018mm/n（八） 工序8的切削用量及基本時間 1、粗銑100面v1=33.1m/s n1=210r/s f1=0.512mm/n（九） 工序9的切削用量及基本時間1. 精銑100面v1=37.2m/s n1=375r/s f1=0.018mm/n（十）工序10的切削用量及基本時間1、鉆孔到10v1=15.3m/s n1=229r/s f1=0.25mm/n2、擴鉆到16v2=7.9m/s n2=68r/s f2=0.57mm/n3、擴孔到17.4v3=8.26m/s n3=68r/s f3=0.72mm/n（十一）工序11的切削用量及基本時間 1、精鏜孔至17.5v1=1000m/s n1=816r/s f1=0.1mm/n（十二）工序12的切削用量及基本時間1、在6個工位上鉆孔7v1=1020m/s n1=1360r/s f1=0.22mm/n（十三）工序13的切削用量及基本時間1、在4個工位上鉆孔4.5v1=1212m/s n1=960r/s f1=0.1mm/n2、攻螺紋4M5v2=4.9m/s n2=195r/s f2=1.25mm/n（十四）工序14的切削用量及基本時間1、在三個工位上鉆孔7v1=1020m/s n1=1360r/s f1=0.22mm/n七、夾具設計本夾具是工序14用鉆頭給端面打三個孔的專用夾具，在立式鉆床Z518上加工這三個孔，所設計夾具裝配圖及工序簡圖如下圖15手柄1T814連桿1Q23513擋板1Q23512V形塊1Q23511鉆套34510鉆模1Q2359零件1HT2008卡爪1T107外殼1HT2006GB5786-86M5螺釘45GB5786-86M3螺釘2354連桿11453彈簧1T82凸輪1451底座1HT200序號代號名稱件數(shù)材料備注連接座夾具總裝配圖比例件數(shù)設計韓明重量指導江南大學審核1、 定位方案工件以一個端面和一個側面為定位基準，采用平面與V形塊組合定位方案，在定位面上定位，其中定位面限制3個自由度，V形塊限制兩個自由度，擋板限制一個自由度，共限制了6個自由度。2、 夾緊機構根據(jù)生產(chǎn)率的要求，運用手動夾緊就可以滿足要求。采用二位壓板聯(lián)動夾緊機構，通過向下壓手柄是壓緊力通過1：1的杠桿帶動聯(lián)動機構，使聯(lián)動的壓板同時夾緊工件，實現(xiàn)夾緊，有效提高了工作效率。夾緊力分析夾緊機構的結構圖如下圖：偏心圓機構根據(jù)機床夾具設計手冊選用數(shù)據(jù)如下D=40mm，e=2mm，L=95mm，W=202，S=1公斤力夾緊力公式如下： 式中 注如上符號:W-夾緊力（公斤力）Q-作用力（公斤力）L力臂（mm）回轉中心到接觸點距離接觸點升角偏心輪與夾緊面得摩擦角偏心輪與軸銷的摩擦角R偏心輪半徑e偏心距S夾緊行程偏心輪轉角其中L=(2-2.5)D; 取L=2.5D=100；=；Q=15公斤力帶入各個數(shù)據(jù)得：因此該偏心圓機構滿足要求3、 對刀裝置采用鉆模上面得三個鉆套對刀。選用JB/T 8045.11999固定鉆套通過鉆模固定在夾具體上，保證加工過程中孔的被加工的位置精度。4、 夾具體夾具體是整個家具基體，夾具體上要安裝組成改家具體的各種元件、機構和裝置等，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具體上各個組成元件的分布情況、零件形狀和尺寸、加工特性等。該夾具體上的V形塊固定在定位平面上，擋板固定在外殼上，鉆套定位在鉆模上，手柄和連桿都通過支架定位在底座上，這樣該夾具體便有機的連接起來，實現(xiàn)定位、夾緊、對刀等功能。5、 誤差分析定位誤差主要由基準不重合和基準位置誤差引起。D=B+Y由于基準重合，所以Y=Td/2sin(/2)Td-工件外圓尺寸的公差 Td=0.025a-V形塊的夾角 a=60Y=0.025/2sin(30)=0.025D=B+Y=0.025mm所以夾具能滿足零件加工精度的要求。6、 使用說明安裝工件時，保持手柄在上方，將工件從側面沿定位面移進定位板的中心，然后將工件靠在V形塊上，以實現(xiàn)定位，將壓板壓在工件上，用適當?shù)牧⑹直蛳聣?，將工件固定在定位面上，移實現(xiàn)夾緊，然后進行鉆孔加工。加工完畢后，將手柄向上抬起，松開工件，將工件沿定位面取下即可。八、設計小結機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了大學的大部分基礎課，專業(yè)基礎課以及專業(yè)課后進行的。這是進行了生產(chǎn)實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，也是在進行畢業(yè)設計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，和一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們的大學四年生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進一步適應性的訓練，希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。由于能力有限、時間有限，設計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導。九、參考文獻設計資料及主要參考書參考書：機械制造裝備設計第二版 馮辛安主編 機械工業(yè)出版社機械制造工藝學課程設計指導書 崇凱主編 機械工業(yè)出版社設計資料：實用機械加工工藝手冊機床夾具設計原理等資料