彈簧套筒零件的工藝規(guī)程及夾具設計

彈簧套筒零件的工藝規(guī)程及夾具設計,彈簧,套筒,零件,工藝,規(guī)程,夾具,設計 表1 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 備料 工序號 1 零件名稱 彈簧套筒 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 基本工時 min 1 備料 設 計 孟曉峰 指 導 老 師 馬清艷 共14頁 第1頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 車工 工序號 2 零件名稱 彈簧套筒 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 60Si2MnA 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 三爪卡盤 車床 CA6140 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉速 r/min 切削速度 m/s 基本工時 s 1 粗車右端面 外圓粗加工車刀 千分表、游標卡尺 1 30 2 0.5 500 1.31 10s 2 半精車右端面 外圓半精加工車刀 1 30 1 0.3 700 1.8 7s 3 粗車外圓輪廓 外圓粗加工車刀 6 56 2 0.5 500 1.31 72s 4 半精車外圓輪廓車 外圓半精加工車刀 1 56 1 0.3 700 1.8 9s 5 粗車錐面輪廓 外圓粗加工車刀 6 22 2 0.5 500 1.31 37s 6 半精車錐面輪廓 外圓半精加工車刀 1 22 1 0.3 700 1.8 5.6s 設 計 孟曉峰 指 導 老 師 馬清艷 共8頁 第2頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 加工槽 工序號 3 零件名稱 彈簧套筒 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 60Si2MnA 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 三爪卡盤 車床 CA6140 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉速 r/min 切削速度 m/s 基本工時 1 切槽 外圓半精加工車刀 游標卡尺 10s 34 1 0.3 700 1.8 14s 2 3 4 5 6 設 計 孟曉峰 指 導 老 師 馬清艷 共8頁 第3頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 車 工序號 4 零件名稱 彈簧套筒 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 60Si2MnA 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 三爪卡盤 車床 CA6140 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉速 r/min 切削速度 m/s 基本工時 s 1 精車外圓輪廓及錐面 外圓半精加工車刀 千分表、游標卡尺 1 44 0.5 0.3 1700 3.3 9s 2 3 4 5 設 計 孟曉峰 指 導 老 師 馬清艷 共8頁 第4頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 孔加工 工序號 5 零件名稱 彈簧套筒 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 60Si2MnA 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 三爪卡盤 車床 CA6140 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉速 r/min 切削速度 m/s 基本工時 1 鉆孔 錐柄麻花鉆φ18 游標卡尺、圓度儀、極限塞規(guī) 1 80 0．45 136 0.2 94s 2 鏜孔至 單刃鏜刀 1 80 0.2 430 1.1 83s 3 擴孔至，深48 錐柄麻花鉆φ25 1 48 0.54 44 0.125 239s 4 鏜孔 單刃鏜刀 1 48 0.2 430 1.1 63s 5 設 計 孟曉峰 指 導 老 師 馬清艷 共8頁 第5頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 車 工序號 6 零件名稱 彈簧套筒 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 60Si2MnA 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 三爪卡盤 車床 CA6140 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉速 r/min 切削速度 m/s 基本工時 s 1 倒角 外圓粗加工車刀 游標卡尺、 1 500 2 打斷 硬質合金刀YT15 1 400 3 4 5 設 計 孟曉峰 指 導 老 師 馬清艷 共8頁 第6頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 銑 工序號 7 零件名稱 彈簧套筒 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 60Si2MnA 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 組合夾具 銑床 X50A 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉速 r/min 切削速度 m/s 基本工時 1 精銑左端面 端面銑刀 千分表、游標卡尺 1 25 0.5 1 305 3.08 38s 2 3 4 5 設 計 孟曉峰 指 導 老 師 馬清艷 共8頁 第7頁 中 北 大 學 機械加工工序卡片 工序名稱 槽加工 工序號 8 零件名稱 彈簧套筒 零件號 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 式 重 量 60Si2MnA 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 銑床 X50A 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次數(shù) 走刀長度 mm 切削深度 mm 進給量 mm/r 主軸轉速 r/min 切削速度 m/s 基本工時 s 1 鉆的孔 錐柄麻花鉆φ3 千分表、游標卡尺 3 3 0.45 170 0.25 6s 2 銑槽 立銑刀（刀寬2） 3 43 3 0.2 1250 0.5 32.4 3 4 5 設 計 孟曉峰 指 導 老 師 馬清艷 共8頁 第8頁 附錄表1 中北大學機械工程系 機械加工工藝過程卡片 零件名稱 彈簧套筒 工序號 工序名稱 工序內容 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 名 稱 規(guī) 格 名 稱 1 備料 2 車 粗車右端面 半精車右端面 粗車外圓輪廓 半精車外圓輪廓車 粗車錐面輪廓 半精車錐面輪廓 車床 CA6140 三爪卡盤 外圓粗加工車刀 外圓半精加工車刀 游標卡尺 140.6s 3 槽加工 切槽 車床 CA6140 三爪卡盤 外圓半精加工車刀 游標卡尺 14s 4 車 精車外圓輪廓及錐面 車床 CA6140 三爪卡盤 外圓半精加工車刀 千分表、游標卡尺 9s 5 孔加工 鉆孔 鏜孔至 擴孔至，深48 車床 CA6140 三爪卡盤 錐柄麻花鉆 單刃鏜刀 φ18，φ25 游標卡尺、圓度儀、極限塞規(guī) 479s 班級： 05021406 學號：27 學生姓名： 孟曉峰 指導老師：馬清艷 共 2 頁 第 1 頁 工序號 工序名稱 工序內容 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 名 稱 規(guī) 格 名 稱 6 車 倒角，打斷 車床 CA6140 三爪卡盤 外圓粗加工車刀 硬質合金刀 YT15 游標卡尺、 7 銑 精銑左端面 銑床 X50A 專用夾具 端面銑刀 千分表、游標卡尺 38s 8 槽加工 鉆的孔 銑槽 銑床 X50A 專用夾具 錐柄麻花鉆 立銑刀 φ3 刀寬2 游標卡尺 38.4s 9 熱處理 淬火HRC45發(fā)藍 10 定型處理 定型處理 11 磨 磨外圓輪廓，錐面，孔 磨床 M120 12 鉗工 鉗工去槽口內外毛刺，去連皮 13 檢驗 檢驗 打工具號 千分表、游標卡尺、圓度儀、極限 塞規(guī) 班級： 0502140627 學號：27 學生姓名： 孟曉峰 指導老師：馬清艷 共 2 頁 第 2 頁 中北大學 課 程 設 計 說 明 書 學生姓名： 孟曉峰 學 號： 0502140627 學 院： 機械工程與自動化學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 題 目： 機械制造工藝學課程設計 ——彈簧套筒零件的工藝規(guī)程及夾具 設計 指導教師： 王彪 職稱: 教授 馬清艷 職稱: 講師 2008年12月15日 中北大學 課程設計任務書 2008/2009 學年第 1 學期 學 院： 機械工程與自動化學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名： 孟曉峰 學 號： 0502140627 課程設計題目： 機械制造工藝學課程設計 ——彈簧套筒零件的工藝規(guī)程及夾具設 計 起 迄 日 期： 2008年12月15日～2008年12月26日 課程設計地點： 中北大學 指 導 教 師： 馬清艷 武文革 系 主 任： 王 彪 下達任務書日期: 2008 年12月 15日 課 程 設 計 任 務 書 1．設計目的： （1）培養(yǎng)學生運用機械制造工藝學及有關課程(工程材料與熱處理；機械設計、互換性與技術測量、金屬切削機床、金屬切削原理與刀具等)的知識，結合生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 （2）能根據(jù)被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會擬訂夾具設計方案，完成夾具結構設計，提高結構設計能力。 （3）培養(yǎng)學生熟悉并運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力。 （4）進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術文件等基本技能。 2．設計內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術參數(shù)、條件、設計要求等）： 本次設計要求編制一個中等復雜程度零件（不少于10道工序，見附圖）的機械加工工藝規(guī)程，并設計其中一道工序的專用夾具，繪制相關圖紙，撰寫設計說明書。 具體內容如下： （1）根據(jù)零件圖，確定生產類型（一般為中批或大批生產），對零件進行工藝分析。 （2）選擇毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖。 （3）擬訂零件的機械加工工藝過程，選擇各工序加工設備及工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定各工序切削用量及工序尺寸，計算某一代表工序的工時定額。 （4）填寫工藝文件：工藝過程卡片（或工藝卡片）、工序卡片。 （5）設計指定工序的專用夾具，繪制裝配總圖。繪制夾具中一個零件的零件圖。 （6）撰寫設計說明書。 3．設計工作任務及工作量的要求〔包括課程設計計算說明書(論文)、圖紙、實物樣品等〕： 1．制定零件在中批生產條件下的機械加工工藝規(guī)程，畫零件圖，毛坯圖，填寫工藝卡片、工序卡片。 2．專用夾具設計。設計某道工序的專用夾具。 3．撰寫課程設計說明書一份（A4紙）。 4．主要參考文獻： [1]崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南.北京.化學工業(yè)出版社，2006.12 [2]張龍勛. 機械制造工藝學課程設計指導書及習題.北京:機械工業(yè)出版社，2006.1 [3]孟少農，機械加工工藝手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1991.9 [4]艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社 [5]李益明.機械制造工藝設計簡明手冊.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版 [6] 趙家奇，機械制造工藝學課程設計指導書—2版.北京:機械工業(yè)出版社，2000.10 [7] 李云，機械制造及設備指導手冊. 北京:機械工業(yè)出版社，1997.8 5．設計成果形式及要求： 提供課程設計說明書一份，要求內容與設計過程相符，且格式要符合規(guī)定要求； 被加工零件的零件圖1張；毛坯圖1張；夾具裝配圖1套；夾具主要零件圖（通常為夾具體）1張；機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片1套。 6．工作計劃及進度： 2008年12月15日 ~12月16日 分析研究被加工零件，畫零件圖； 12月17日 ~12月20日 工藝設計：選擇加工方案、確定工藝路線，畫毛坯圖，填寫工藝卡片； 12月21日 ~12月23日 夾具設計，畫夾具裝配圖及夾具主要零件圖； 12月24日 ~12月25日 編寫課程設計說明書 12月26日 答辯 系主任審查意見： 簽字： 年 月 日 中北大學課程設計 目錄 1.序言 ……………………………………………………………………………………… 1 2．對零件進行工藝分析 ……………………………………………………………………… 1 2.1零件材料分析 …………………………………………………………………………… 1 2.2分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設計基準 ……… 1 2.3分析零件熱處理 ………………………………………………………………………… 1 3.確定毛坯 …………………………………………………………………………………… 2 3.1毛坯種類選擇 …………………………………………………………………………… 2 3.2確定毛坯的形狀和尺寸 ………………………………………………………………… 2 4.制定零件的機械加工工藝路線 ………………………………………………………… 2 4.1確定加工工藝路線 ……………………………………………………………………… 2 4.2選擇定位基準 …………………………………………………………………………… 3 5. 工序尺寸計算 …………………………………………………………………………… 3 6 選擇機床及工、夾、量、刀具 …………………………………………………………… 4 6.1機床選擇 ………………………………………………………………………………… 4 6.2刀具選擇 ………………………………………………………………………………… 4 6.3夾具選擇 ………………………………………………………………………………… 4 6.4儀器選擇 ………………………………………………………………………………… 5 7 檢測方法 …………………………………………………………………………………… 5 8 確定各工序的切削用量和時間定 ……………………………………………………… 5 9.夾具設計 ………………………………………………………………………………… 9 總結 ………………………………………………………………………………………… 12 參考文獻 …………………………………………………………………………………… 13 工藝卡片，工藝過程卡片 …………………………………………………………… 見附圖 中北大學課程設計 1.序言 機械制造工藝學課程設計,是在學完機械制造工藝學及夾具設計原理課程，經過前段時間的畢業(yè)生產實習取得感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)。在老師的指導下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練，這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。通過機床工藝及夾具設計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如《互換性與測量技術》、《金屬切削原理》、《金屬切削機床》、《金屬切削刀具》等)。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎！在本次設計中我們主要是設計CA6140車床刀架座，在設計過程中，查閱了大量的書籍，并且得到了相關老師的指點。希望通過這次課程設計對自己未來從事的工作進行一次適應性訓練，鍛煉自己的能力。 2．對零件進行工藝分析 2.1零件材料分析 零件是彈簧套筒。材料為彈簧鋼60Si2MnA。60Si2MnA強度大、彈性極限好，屈服比值高，熱處理后韌性較好，焊接性差，冷變形塑性低，切削性尚好，淬透性較65、65Mn鋼高，臨界淬透直徑：油中約為25~57mm；水中約為44~88mm；此鋼宜油淬、水淬時有形成裂紋傾向，無回火脆性傾向，且具有抗回火穩(wěn)定和抗松弛穩(wěn)定性；鋼中夾雜物較高，軋制較困難，表面易出疵病，脫碳傾向大；適宜在淬火并中溫回火狀態(tài)下使用。用途：適用于制造鐵道車輛、汽車、拖拉機等承受中等載荷的扁形彈簧、直徑<25mm的螺旋形彈簧、緩沖彈簧以及汽缸安全閥門等高應力下工作的重要彈簧。 2.2分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設計基準 零件：套筒右表面0 0.011 - 36 ，表面粗糙度為0.63，錐面外圓表面，表面粗糙度為0.63;零件內徑（?。?，表面粗糙度為0.63。 2.3分析零件熱處理 零件：淬火 HRC45并發(fā)藍 3.確定毛坯 3.1毛坯種類選擇 此零件在力學性能上沒有更高的要求，孔徑也小，故毛坯選用熱軋圓鋼。 3.2確定毛坯的形狀和尺寸 選擇毛坯的形狀和尺寸：熱軌圓鋼φ50100 圖1 零件毛坯圖 4. 制定零件的機械加工工藝路線 4.1確定加工工藝路線 a下料。 b車床：車端面——粗車右外圓輪廓——半精車外圓輪廓——粗車錐面輪廓——切槽——精車外圓輪廓及錐面——鉆孔——鏜孔——擴孔至——鏜孔——倒角——打斷。 c銑床：精銑端面——倒角——鉆的孔——銑槽。 d 熱處理：淬火發(fā)藍 e 定型處理 f 磨床：精外圓輪廓——精磨錐面——精磨孔 g 鉗工：去槽口內外毛刺——去連皮 h 檢驗 打工具號 4.2選擇定位基準 選孔為統(tǒng)一的精基準終加工各段外圓和臺階端面，能保證各主要表面有較高的相互位置精度。工件不長，選外圓為粗基準比較方便。為了保證終加工余量均勻，中間工序還應以孔和外圓互為基準進行加工。 5. 工序尺寸計算 加工 部分 工序 加工余量 粗糙度 工序尺寸及 右端面 毛坯 粗車 2.0 12.5 半精車 1.0 5 外圓輪廓 毛坯 粗車 12 12.5 半精車 1 6.3 精車 0.5 1.6 錐面輪廓 毛坯 車錐面 12.5 粗車 2 10 半精車 1 6.3 精車 0.5 1.6 切槽 軸 6.3 半精車 3 5 孔 鉆孔 18 12.5 鏜孔 1.5 6.3 擴孔 25 12.5 鏜孔 1 5 軸端 打斷 78.5 左端面 精洗 0.5 1.25 78 彈簧槽 打孔 3 6.3 銑槽 2 5 43 表1 零件工藝計算 6 選擇機床及工、夾、量、刀具 6.1機床選擇 普通車床：CA6140 銑床：X50A 磨床：M120 6.2刀具選擇 外圓粗加工車刀尺寸參數(shù)： ，，，，， 刀桿尺寸16×25 外圓半精加工車刀尺寸參數(shù)： ，，，， 刀桿尺寸16×25 切槽工具：采用硬質合金刀具YT15，直接將刀具加工成寬3mm的形狀。 銑 刀：立銑刀，端面銑刀。 中 心 鉆：d=3mm 鉆 頭：錐柄麻花鉆 φ18，φ25 鏜 刀：單刃鏜刀 6.3夾具選擇 車床：短圓柱型三爪固定卡盤（GB4346－84）KZ型，卡盤直徑D250mm 銑床：專用夾具,組合夾具 6.4儀器選擇 千分表、游標卡尺、圓度儀、極限塞規(guī)。 7 檢測方法 利用圓度儀在同軸度公差要求的基準和被測要素的若干截面上測量，得到個測點的坐標值，由這些坐標值可分別計算出各截面上基準軸線和被測軸線的相應點的坐標，進而可算出被測軸線對基準軸線的同軸度誤差。 以頂點支承測量徑向圓跳動。 技術要求： 1圓跳動：φ20孔段對A-B基準的圓跳動為0.015mm。 2硬度： 45 HRC. 3尺寸公差： 4表面粗糙度：孔φ20為0.63,φ36軸段外圓為0.63,φ46軸段外圓錐面為0.63 φ46軸段端面為1.25。其余為5。 8 確定各工序的切削用量和時間定額 1.車端面,輪廓，錐面，中間槽 粗車時： 取n=500r/min 半精車 ： 取n=700r/min,則 精車： 取n=1700r/min,則 計算時間定額 定額計算公式： 其中： 粗車： 半精車： 精車： 2．加工的孔，的孔 a．鉆孔 進給量 切削速度 主軸轉速 按機床選取 所以實際切削速度為 切削工時：切入，切出，，故 故切削工時為 b．擴孔 進給量， 切削速度 主軸轉速 按機床選取 切削工時： 故切削工時為 c．鏜孔 鏜孔至， 進給量 主軸轉速 按機床選取 切削工時：，故 故切削工時為 3.精銑端面 走刀長度：. 走刀次數(shù)：一次；切削深度：0.5；進給量：1.0mm/r。 切削速度：200mm/s 確定機床主軸轉速（r/s）. 按機床選取 故實際切削速度為 切削工時 4.銑彈簧槽 查表得： 查表 根據(jù)銑床選擇 切削工時： 9.夾具設計 在加工刀架座的過程中，所使用的機床大多為立式機床，定位以端面為主，所以我們采用工藝板加壓板做為加工過程中的主要夾具，使用這樣的夾具有以下優(yōu)點： 1）制造簡單，可用現(xiàn)成零件組合，降低了成本，減少了生產專用夾具的輔助時間，進而提高了生產率； 2）能為工件提供精確的定位和穩(wěn)定的夾緊，保證零件加工精度； 3）保證了裝夾的穩(wěn)定性和加工的開敞性； 4）一旦零件部分尺寸變動可通過部分調整夾具實現(xiàn)相同的裝夾作用，具有較大的柔性。 圖2 夾具零件圖 圖3 夾具裝配圖 總結 通過本次工藝課程設計，鞏固和加深了理論教學內容，培養(yǎng)我們綜合運用所學的理論，解決現(xiàn)代工藝分析及設計的能力。這次設計，使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練，提高了思考、解決問題、創(chuàng)新設計的能力。在課程設計當中，我也遇到了一些問題，設計過程也是培養(yǎng)我們認真細心的態(tài)度。在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，使我加深了對大學所學課程理解，綜合應用，并得到進一步的鞏固，這對以后的學習和工作都有積極的意義。本次設計是在指導老師的悉心指導和幫助下完成的。老師嚴謹?shù)闹螌W作風、淵博的知識、務實的態(tài)度深深感染了我，是我學習方向，是我追求的目標，將激勵我在今后的學習和生活之中不斷奮發(fā)向上。同時也要感謝我的同學，和他們的討論常給我很多的啟發(fā)和思考，讓我在設計的反復中查找不足總結經驗，腳踏實地做好每一個步驟，順利完成課程設計。我向所有給予我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W們表示深深的謝意！ 參考書目 1.《機械制造技術基礎》 高等教育出版社 周宏甫主編 2.《互換性與測量技術》 高等教育出版社 李柱主編 3.《實用機械加工工藝手冊》 機械工業(yè)出版社 陳宏鈞主編 4.《機械工人切削手冊（第六版）》 機械工業(yè)出版社 北京第一通用機械廠編 5.《機械制造工藝設計手冊》 哈爾濱工業(yè)大學出版社 王紹俊主編 6.《金屬機械加工工藝人員手冊》上海科學技術出版社 趙如福主編 14