等臂杠桿加工工藝及夾具設(shè)計帶CAD圖

等臂杠桿加工工藝及夾具設(shè)計帶CAD圖,杠桿,加工,工藝,夾具,設(shè)計,CAD 制造工藝學(xué)課程設(shè)計機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目 設(shè)計“填料箱蓋”零件的機械加工工藝及工藝設(shè)備機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書題目: 設(shè)計” 填料箱蓋”零件的機械加工工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容：1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3. 機械加工工藝過程卡片 1張 4. 機械加工工序卡 1張 5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張 6. 課程設(shè)計說明書 1張序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。一、零件的分析（一） 零件的作用題目所給的零件是ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋（見附圖1）主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封性，對內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對配合面的表面粗糙度要求也較高。（二） 零件的工藝分析共填料箱蓋有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1.65等一組外圓柱面及端面這一組加工表面包括：65的外圓面，80mm及以75mm的外圓面，100的階梯外輪廓面，及7.5的密封環(huán)槽。2.以50為中心的加工表面這一組加工表面包括：50的孔，以及其上下兩個端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即50的孔上下兩個端面與20的孔有垂直度要求。由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。二、 工藝規(guī)程設(shè)計(一)確定毛坯的制造形式零件材料為HT200?？紤]在運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。（2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。（三）制定工藝路線按照先加工基準面，先面后孔、先粗后精的原則，布置工藝路線如下：工藝路線方案:工序：以155mm外圓及端面定位，粗車小端端面，粗車65mm外圓及臺階端面，錯鏜孔37mm和47mm工序：以粗車后的65mm外圓及端面定位，粗車大端面、粗車155mm外圓面、粗車左端臺階面、粗車環(huán)槽、粗車75mm、80mm外圓面。粗鏜60H8、倒角145.工序：以粗車后的155mm外圓及端面定位半精車65mm外圓及臺階面。工序：以65mm外圓定位，半精車155mm、75mm、80mm環(huán)槽，半精鏜60內(nèi)孔。工序：以155mm外圓及端面定位，精車65mm外圓。工序：以155mm外圓及端面定位精細車65mm外圓。工序：以65mm外圓及端面定位，精鏜60內(nèi)孔、研磨內(nèi)端面、倒角。工序：鉆床鉆6-13.5小孔、鉆M10螺紋孔。工序：絲錐攻絲。工序：終檢。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定” ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋”；零件材料為HT200，硬度190210HB，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。1、鑄件材料為HT200，機械加工余量按JB3835-85確定，有機械制造工藝設(shè)計簡明手冊可查得外圓表面及軸向加工余量，孔的加工余量由表2.3-10查得為單邊余量。 外徑方向雙邊余量2.0mm，軸向方向為2.5mm，孔的加工余量4mm（雙邊）2、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Ra1.6um, Ra1.6um的加工表面余量適當增大。（五）選擇加工設(shè)備與工藝裝備1、選擇機床工序I 、 II 、 III、VI是粗車和半精車。選用臥式車床就能滿足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的C620-1型臥式車床即可。工序V、VI是精車和精細車還有精鏜。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小選用精密的車床能滿足要求。故選用C616A型車床。工序VII鉆孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，可選用Z518型立式鉆床。2、選擇夾具本零件除鉆削加工需設(shè)計專用夾具，其他工序使用通用家具即可，車床上用三爪自定心卡盤。3、選擇刀具在車床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，加工灰鑄鐵零件采用YG型硬質(zhì)合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工和精細加工用YG10，切槽宜用高速鋼。鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。4、確定工序尺寸（六）確立切削用量及基本工時工序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、外圓及鏜孔）。以知加工材料為HT200，鑄件。機床為C620-1型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤。確定65mm外圓的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1，由于C620-1機床的中心高為200mm，故選用刀桿尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度為4.5mm根據(jù)切削用量簡明手冊表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角o=12，后角o6、主偏角Kr=90、,副偏角Kr=10、刃傾角s=0、刀尖圓弧半徑=0.8mm。確定切削深度ap 由于粗車單邊余量僅為1mm,可一次走刀完成，故確定進給量f 根據(jù)表1.4，在粗車灰鑄鐵、刀桿尺寸為16 mm25 mm、ap3 mm、工件直徑為100 mm 400 mm時，f=0.6-1.2 mm/r按C620-1機床的進給量選擇f=0.65 mm/r。確定的進給量尚需滿足機床進給強度的要求，故需進行校驗。根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構(gòu)允許的進給力Fmax=3530N。根據(jù)表1.23，當灰鑄鐵170212HBS，ap2 mm，f0.75 mm/r，Kr=45，v=65m/min(預(yù)計)時，進給力Ff=950N.Ff的修正系數(shù)為，,故實際進給力為Ff=9501.17=1111.5N,由于切削時的進給力小于機床進給允許的進給力，所選的f=0.65 mm/r可用。選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。確定切削速度v 切削速度v可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。根據(jù)表1.11，當用YG6硬質(zhì)合金車刀加工灰鑄鐵時，ap1.8 mm，f0.75 mm/r時，切削速度v=71m/min。切削速度的修正系數(shù)為KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,KMV=0.85,故V=710.81.00.731.120.850.85=33.55m/min按C620-1機床的轉(zhuǎn)速選擇n=90r/min=1.5r/s則實際切削速度v=44.4m/min。最后確定切削用量為：，f=0.65 mm/r，n=90r/min=1.5r/s，v=44.4m/min確定車端面及臺階面的ap=1.25mm，f=0.52 mm，主軸轉(zhuǎn)速與車65mm外圓相同。確定粗鏜37mm和47mm孔的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金、直徑為20 mm的圓形鏜刀。確定切削深度ap47mm: ap=（47-43）/2=2mm 37mm: ap=（37-33）/2=2mm確定進給量f根據(jù)表1.5，當粗鏜灰鑄鐵時、鏜刀直徑為20mm,鏜刀伸出長度為100 mm時按C620-1機床的進給量，選擇f=0.20 mm/r。確定切削速度v按表1.27的計算公式式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.90.80.65=0.468,則 對37mm內(nèi)孔： 對47mm內(nèi)孔：2、 基本時間確定粗車外圓65mm的基本時間 根據(jù)表6.2-1車外圓基本時間為式中 l=17mm, kr=90,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,n=1.5r/s,i=1,則確定粗車端面的基本時間式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1則 確定粗鏜37mm、47mm孔的基本時間 選鏜刀的主偏角xr=45,則l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,對37mm孔n=5.48r/s,對47mm孔n=6.98r/s,i=1對37mm孔工序II切削用量及基本時間的確定工序二 精銑20孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：精銑20上下端面。機床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae=60,深度apPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序三 以20孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12，二重刃長度b=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 2.選擇切削用量 （1）決定進給量查切 所以， 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.5.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。.計算工時由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。擴鉸和精鉸的切削用量如下：擴鉆： 鉸孔： 精鉸： 工序四 以20孔為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸50孔，保證空的精度達到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o11，二重刃長度b=11mm,橫刀長b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 2.選擇切削用量（1）決定進給量查切 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇Z550機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。（2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.81.2mm，壽命擴孔后刀面最大磨損限度（查切）為0.9.mm，壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查切）為.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。擴鉸和精鉸的切削用量同理如下：擴鉆： 鉸孔： 精鉸： .計算工時所有工步工時相同。工序五 切斷。工序六 以20孔為精基準，粗銑50孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。機床：XA5032臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗合格。6）計算基本工時tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.工序七 以20孔為精基準，精銑50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。機床：XA5032臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae60,深度apPcc=2.7kw。故校驗合格。6）計算基本工時tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.結(jié)果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.工序八 以20孔為精基準，鉆4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角o16，二重刃長度 2.選擇切削用量 （1）決定進給量查切 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。.計算工時工序九 以20孔為精基準，鉆一個4孔，攻M6螺紋。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角o16，二重刃長度 2.選擇切削用量 （1）決定進給量查切 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查切）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度（4）校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。.計算工時螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片。工序十 以20孔為精基準，銑47凸臺。工序十一 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。三、 卡具設(shè)計經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第IX道工序鉆M6孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z525立式鉆床。刀具為M6絲錐，以及4的高速鋼麻花鉆。（一） 問題的提出在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。（二） 卡具設(shè)計1 定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮，選擇20孔為基準，即以一面上一長銷（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊。2 切削力和卡緊力計算本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力 扭矩 由于扭矩很小，計算時可忽略?？ňo力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際卡緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3. 定位誤差分析本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當能滿足定位要求。4. 卡具設(shè)計及操作的簡要說明卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。卡具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。