設計軸座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備

設計軸座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備,設計,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,設備 機 械 制 造 工 藝 學 課 程 設 計 說 明 書 設計題目：設計軸座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 設 計 者： 李光績 班級：機本051 指導老師： 杜碧華 成都紡織高等?？茖W校 2008年6月24日 機械制造工藝學課程設計任務書 題目：設計軸座零件的機械加工工藝規(guī)格及鉆A面6孔工序的專用夾具 內容：（1）零件毛坯圖 1張 （2）機械加工工藝規(guī)格卡片 1套 （3）夾具裝配總圖 1張 （4）夾具零件圖 4張 （5）課程設計說明書 1份 原始資料：該零件圖一張；生產綱領為；每日一班。 學 校：成都紡織高等?？茖W校 班 級：機械本051 學 生：李光績 指導教師：杜碧華 2008年6月20日 目 錄 一.前 言 二.工藝規(guī)格設計 三.確定毛坯 四.工藝規(guī)格設計 五.定位基準的選擇 (1)制訂工藝路線 (2)選擇加工設備及刀、夾、量具 (3)加工工序設計 六.夾具詳解 前 言 機械制造工藝學課程設計是在學完了機械制造工藝學（含機床夾具設計）和大部分專業(yè)課程，并進行了生產實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識，獨立的分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜程度零件（軸座零件）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法，擬訂夾具設計方案，完成夾具結構設計的能力，也是熟悉和運用有關手冊、圖表等技術資料及編寫技術文件等基本技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設計及未來的工作打下良好的基礎。 由于能力和掌握知識有限，經驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。 一、 零件的分析 （一） 零件的作用 軸座是軸類零件支承部分的一個主要零件。軸座通過該零件的安裝平面（即附圖一中的A面）與軸承蓋聯(lián)接。四個螺栓孔固定。圓柱銷定位實現與軸承蓋的正確與精確的聯(lián)接。A面上的孔即為螺栓聯(lián)接孔， 孔為定位銷孔。軸座中的孔的精度直接影響軸的運動平衡。所以在加工的過程中，對這部分要有特別的要求和用特別的加工方法。軸座起支承、固定和校正的作用。 （二） 零件的工藝分析 由附圖1得知，其材料為HT150，該材料具有較高的硬度、耐磨性、耐熱性及減振性。適用于承受較大壓力，要求耐磨的零件。 該零件主要加工面為A面、M面、N面和孔、孔、孔。 孔相對與A面的平行度0.01和距A面的尺寸精度直接影響軸承一軸承座和軸承蓋的聯(lián)接時的正確定位，從而影響軸的傳動作用。 孔的尺寸精度和孔的粗糙度影響軸座安裝的正確定位和加工精度。因此，在加工它們時，最好能在一次裝夾將A面和孔同時加工出來。 由參考文獻[1]中有關面和孔加工的經濟精度及機床能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，零件的結構工藝性也是可行的。 一、 確定毛坯、畫毛坯——合成圖（附圖2） 根據零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的生產綱領為。由參考 文獻[2]可知，其生產是大批生產。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。由由于軸座中的孔均需要鑄造，故還應安排型芯。此外，為了消除殘余應力，鑄造后應安排人工。參考文獻[1]表10—6，該中鑄件的尺寸公差等級CT為8—10級，加工余量MA為G級。故取CT為10級，MA為G級。 參考文獻[1]表10—8，用查表法確定各表面的總余量如表2—1所示。 表2—1 各加工表面總余量 加工表面 基本尺（mm） 加工余量等級 加工與余量數值（mm） 說 明 凸臺面（A面） 20 G 5 底面，單側加工 正面（N面） 60 H 4.5 降一級 背面（M面） 60 H 4.5 雙側加工 孔 32 H 3 雙側加工 由參考文獻[1]表10-5可得鑄件主要尺寸的公差，如表2-2所示 表2-2 主要毛坯尺寸及公差 主要面尺寸 零件尺寸（mm） 總余量（mm） 毛坯尺寸（mm） 公差CT（mm） Ａ面輪廓尺寸 104 － 104 3.6 Ｎ面和Ｍ面間的尺寸 60 4.5+4.5 69 3.2 Ａ面距孔中心尺寸 35 5 40 2.8 二、 工藝規(guī)格設計 （一） 定位基準的選擇 精基準的選擇：軸座的底面（A面）與孔是設計基準，用它們作精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，實現軸座零件的“一面二孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工面也能用它定位。A面的面積較大。定位比較穩(wěn)定，夾緊也比較簡單、方便、可靠、操作方便。 粗基準的選擇：選擇軸座的重要孔（即mm孔）的毛坯孔和A面作為粗基準。 最先進行機械加工的表面是精基準和孔，這時可有兩種定位夾緊方案： 方案一：用一浮動圓錐銷伸入mm毛坯孔中限制二個自由度；有三個支承釘支承在與N面相距32mm并平行于N面的毛坯面上，限制三個自由度。在以A面的自定位限制一個自由度。這種方法適合于大批大量生產類型中 ，在加工A面急其它面上各孔時采用隨行夾具時用。 方案二：用一根兩頭帶反錐形的心棒插入毛坯孔中并夾緊，粗加工A面時，將心棒置于兩頭的V型架限制四個自由度，在以A面自定位限制一個自由度。這種方案要安裝一根心棒，但由于下一道工序還要用這根心棒定位，即將心棒置于兩頭的U型槽限制兩個自由度，故本工序不用將心棒卸下，又因隨行工位少，準備的心棒數目少，因而該方案是可行的。 （二） 制訂工藝路線 根據各表面加工要求和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面的加工方法如下： A面：粗銑——精銑；N面和M面：粗銑——精銑；孔：粗樘——精鏜；7級—9級精度的未鑄出孔：鉆—擴—鉸；螺紋孔：鉆孔—攻螺紋。 所以，經過仔細的推導，制訂了以下的加工工藝路線： 加工工藝路線如下所示： 序號 工序內容 簡要說明 鑄造 5 熱處理，時效 消除應力 10 粗銑A面 先加工基準面 20 鉆、擴、鉸，孔口到角，鉆孔，并倒角 加工基準孔 30 粗銑N面和M面 先加工面 40 粗鏜孔 粗加工結束 50 精銑底面（A面） 精加工開始 60 精銑N面和M面 先加工面 70 鉆M8螺紋孔，孔口倒角 次要表面在后面加工 80 攻螺紋 90 去毛刺，清洗 100 锪沉孔深10 110 精鏜孔 后加工孔 120 檢驗 130 入庫 （三） 選擇加工設備及刀、夾、量具 由于生產類型為大批生產，故加工設備以通用設備為主，輔以少量專用機床。其生產方式以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產線。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。 粗銑A面。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，選擇X5025A立式銑床（參考文獻[3]表11-49）。選擇直徑D為φ50mm的可轉位面銑刀（參考文獻[1]表12-23）、專用夾具和游標卡尺。 精銑A面。由于定位基準的轉換，采用X62W臥式銑床（參考文獻[3]表11-49）。選擇與粗銑相同型號的刀具。采用精銑專用夾具及游標卡尺、刀口形直尺。 粗銑N面和M面采用X5032A立式銑床因切削功率大（參考文獻[3]表11-49）。故采用功率為5.5KW的IT*32型銑削頭。選擇直徑D為φ50mm的立銑刀，專用夾具 精銑N面和M面采用功率為1.5KW的1TXb20M型銑削頭。X5032A立式銑床，精銑刀具和粗銑相同。采用專用夾具。 粗鏜孔采用臥式鏜床T68（參考文獻[3]表14-13）。選擇功率為1.5KW的1TA20鏜削頭。選擇鏜通孔的鏜刀、專用夾具、游標卡尺。 精鏜孔采用臥式鏜床T68（參考文獻[3]表14-13）。選擇功率為1.5KW的1TA20M鏜削頭。選擇精鏜刀、專用夾具。 鉆、擴、鉸，孔口倒角，鉆選用搖臂鉆床Z3025（參考文獻[3]表14-12）。選用錐柄麻花鉆（參考文獻[1]表12-11）。錐柄擴孔復合鉆，擴孔時倒角。選用錐柄機用鉸刀、專用夾具、游標卡尺和塞規(guī)。 鉆M8螺紋孔選用搖臂鉆床Z3025（參考文獻[3]表14-12）。選用錐柄階梯麻花鉆（參考文獻[1]表12-11）。 M8螺紋孔攻螺紋選用搖臂鉆床Z3025（參考文獻[3]表14-12）。采用機用絲錐參考文獻[1]表12-25）。絲錐夾頭、專用夾具和螺紋塞規(guī)。 （四） 加工工序設計 1. 工序10粗銑及工序5底面（A面）工序 參考文獻[1]表11-22。取粗齒的每齒進給量為；取精銑的每轉進給量，粗銑走刀一次，；精銑走刀一次，。 參考文獻[3]表11-49，取銑的主軸轉速為，取精銑的主軸轉速為。又因為前面已選定銑刀直徑為φ50mm，故相應的切削速度分別為： 校核機床功率（一般只校核粗加工的功率） 參考文獻[3]表15-48，得切削功率為 取Z=10個齒， 又由文獻[3]表11-49的機床的功率為4KW，若取效率為0.85，則 機床功率足夠。 2．工序20鉆擴鉸孔，孔口倒角，鉆孔，孔口倒角 孔的擴、鉸余量參考文獻[3]表8-18，取，所以， mm孔因一次鉆出，故其鉆削余量為 各工步的余量和工序尺寸及公差見下表 加工表面 加工方法 余量（mm） 公差等級 工序及公差 鉆孔 3 —— 擴孔 0.8 H9 鉸孔 0.2 H8 鉆 5.5 —— 孔和孔之間的 位置尺寸80mm、40mm、20mm均由鉆模保證。 參考文獻[3]表15-34并參考Z3025機床說明書，取鉆mm孔的進給量，取孔的進給量。 參考文獻[3]表15-37，用插入法求得鉆的切削速度， 由此計算出轉速 按機床實際轉速n=630r/min,則實際切削速度 同理，用插入法求得鉆孔的切削速度 由此計算出轉速 按機床實際轉速n=630r/min,則實際切削速度 參考文獻[3]表15-34得 分別求出鉆孔的和鉆 所以，它們均小于機床的最大進給力7840N和機床的最大扭轉力矩196， 故機床剛度足夠。 擴，參考文獻[3]表15-42并參考機床實際進給量取 參考文獻[1]表15-35，擴孔的切削速度為，故取 轉速，實際轉速 參考文獻[3]表15-34絞刀的切削進給量 參考文獻[3]表15-34絞刀的切削速度為 由此計算出轉速，按機床實際轉速n=630r/min,則實際切削速度 3、工序30粗銑和精銑N面和M面 參考文獻[3]表15-52，取粗銑的每齒進給量為，取精銑的每齒進給量為，粗銑走刀一次，，粗銑走刀一次，。 參考文獻[3]表15-49，取粗銑的主軸轉速為，取精銑的主軸轉速為，銑刀直徑D為，相應切削速度為 校核機床功率 參考文獻[3]表15-48，得切削功率為 取個齒，，，，， 又由文獻[3]表11-49，得機床功率為7.5kw，若取效率為0.85，則 故重新選擇主軸轉速為250r/min,則 故機床功率足夠。 夾具詳解： 我的夾具是關于攻螺紋的夾具，設計中遇到好多問題，多虧老師的辛勤解釋才改了又改，最終設計出令人滿意的夾具。 夾具定位銷的主要尺寸： d=10 H=12 D=16 L=34 h=4 B=14 b=4 b1=3 c=5 c1=1 夾具鉤形壓板組合： 1．套筒AM8*50 GB2197-801 45鋼 2．鉤形壓板A8*24 GB2196-80 45鋼 3．螺母M8 GB2148-80 45鋼 4．雙頭螺柱M8*55 GB900-76 35鋼 5．彈簧碳素彈簧鋼絲GB2089-80 1*10*45 35鋼 6．螺釘M3*5GB71-76 35鋼 7．銷 35鋼GB119-76 35鋼 夾具支撐板 2塊： 支撐板A型GB（2236-80） l=60 B=14 粗糙度0.4 厚度 8 倒角0.5*45° 鉆模鉆套：標準件查手冊查的 鉆模板根據鉆套的厚度設計的，其長度根據鉆孔尺寸設計 夾具體根據工件的尺寸設計 12 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 軸座 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT150 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 208mm×55mm ×126mm 每坯件數 1 每 臺 件 數 1 備 注 工序號 工 序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工藝裝備 工 時 準終 單件 鑄造 鑄 5 熱處理，時效 熱 10 粗銑A面 金工 X5025A 銑床專用銑夾具 20 鉆、擴、鉸，孔口到角，鉆孔，并倒角 金工 設計者夾具 30 粗銑N面和M面 金工 X5025A 銑床專用鉆夾具 40 粗鏜孔 金工 T68 設計者銑夾具 50 精銑底面（A面） 金工 X62W 銑床專用鉆夾具 60 精銑N面和M面 金工 X62W 銑床專用銑夾具 70 鉆M8螺紋孔，孔口倒角 金工 Z3025 設計者夾具 80 攻螺紋 金工 Z3025 設計者銑夾具 90 去毛刺，清洗 金工 虎鉗 100 锪沉孔深10 金工 Z3025 鉆床專用夾具 110 精鏜孔 金工 T68 設計者夾具 120 檢驗 130 入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 李光績 09.6.20 李光績 09.6.20 08.06.17 09.6.20 09.6.20 09.6.20 09.6.20 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期