機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書(法蘭盤).doc

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機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)“法蘭盤”零件加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為20000件）設(shè)計(jì)者： 佘愛云 指導(dǎo)老師： 岳陸游 學(xué)院： 汽車與交通工程學(xué)院 班級(jí)： 車輛工程1105 學(xué)號(hào)： 3110401162 2014 年 9月 20日江蘇大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目： 設(shè)計(jì)“法蘭盤”零件加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為20000件）內(nèi)容 ： 1、零件圖 1張 2、毛坯圖 1張3、機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張5、夾具體零件圖 1張6、課程設(shè)計(jì)說明書 1份 班級(jí)：車輛1105班 學(xué)號(hào)：3110401162 姓名：佘愛云目錄一、 零件的分析 4 1.1零件的作用4 1.2零件的工藝分析4二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 42.1確定毛配的制造形式42.2基面的選擇 -42.3制定工藝路線52.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5確定切削用量及基本工時(shí)9三、 夾具的設(shè)計(jì) 153.1 問題的提出 153.2 夾具設(shè)計(jì) 163.3 定位誤差分析 16四、 總結(jié)17五、 參考文獻(xiàn) 18一、零件的分析1.1零件的作用CA6140臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。1.2零件的工藝分析法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以mm的孔為中心 ,包括：mm的外圓柱面及左端面, 尺寸為mm的圓柱面,mm的外圓柱面、右端面及上面的4個(gè)mm的透孔，mm的外圓柱面及上面的mm，mm的孔,mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個(gè)平面。并且其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個(gè)端面和一端外圓,借助專用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面和利用外圓定位加工各軸段外圓。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛配的制造形式零件材料為HT200，由于該零件是大量生產(chǎn)，而且零件輪廓尺寸不大，故采用機(jī)器造型鑄造，再進(jìn)行機(jī)械加工。2.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x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，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚著，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個(gè)要求常常是不能兼顧的，但對(duì)于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對(duì)本零件而言，由于每個(gè)表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。2）精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。2.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為大量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用專用機(jī)床配以專用工夾具。經(jīng)組內(nèi)討論，確定一下工藝路線方案如下：工序工步工序10粗車左端面粗車外圓粗車B面鉆內(nèi)孔擴(kuò)內(nèi)孔粗鉸19.94的孔精鉸20的孔倒角(內(nèi)孔右側(cè))工序20粗車右端面粗車外圓粗車右端面粗車外圓倒角(內(nèi)孔左側(cè))工序30半精車 左端面車 、外圓倒角倒圓角R5工序40半精車外圓半精車右端面半精車外圓外圓倒角車3x2退刀槽工序50粗銑距離24mm平面粗銑距離34mm平面工序60精車左端面工序70精車外圓精車右端面工序80鉆4x孔工序90鉆孔擴(kuò)孔精鉸孔工序100精銑距離24mm平面精銑距離34mm平面工序110磨B面磨外圓工序120拋光B面工序130磨距離24mm平面工序140刻線刻字工序150外圓無光鍍鉻工序160檢驗(yàn)入庫2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“法蘭盤”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.4kg，生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定各加工表面的機(jī)械加工余量，毛坯尺寸如下：加工表面工步余量粗糙度外圓精車0.30.8半精車1.73.2粗車86.3毛坯10外圓粗車46.3毛坯4B面外圓拋光0.10.4磨0.40.8粗車9.56.3毛坯10B面中兩個(gè)端面拋光0.10.4磨0.40.8粗車1.56.3毛坯2孔精鉸0.060.8粗鉸0.141.6擴(kuò)孔1.86.3鉆孔1812.5毛坯20外圓磨0.40.8半精車1.13.2粗車2.56.3毛坯4右端面粗車36.3毛坯3左端面精車0.31.6半精車0.73.2粗車26.3毛坯3右端面精車0.21.6半精車0.83.2粗車26.3毛坯3距中心線34mm平面精銑0.73.2粗銑10.36.3毛坯11距中心線24mm平面磨0.30.4精銑0.73.2粗銑206.3毛坯21孔鉆912.5毛坯9孔鉆412.5毛坯4孔精鉸0.23.2擴(kuò)1.86.3鉆412.5毛坯6零件圖、毛坯圖見圖101、1022.5確定切削用量及基本工時(shí) 需確定的有：背吃刀量、進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速、切削速度以及基本工時(shí)背吃刀量：選擇背吃刀量主要考慮工件的加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度。半精加工、精加工工序的背吃刀量由相應(yīng)的加工方法所需的加工余量確定，粗加工工序的背吃刀量應(yīng)盡量將粗加工余量一次性切除，如果加工余量太大，不能一次切除時(shí)，也應(yīng)盡量減少工作行程次數(shù)，按先多后少的方案分幾次切除；進(jìn)給量：粗加工時(shí)，進(jìn)給量的選擇主要考慮工藝系統(tǒng)的剛度和強(qiáng)度，如機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的剛度和強(qiáng)度、刀杠尺寸、刀片厚度及工件尺寸等因素。在工藝系統(tǒng)的剛度和強(qiáng)度允許的情況下，應(yīng)盡量選取大一點(diǎn)的進(jìn)給量。精加工時(shí)的進(jìn)給量主要根據(jù)工件的加工精度和表面粗糙度要求來選擇。主軸轉(zhuǎn)速：由機(jī)床和合適的切削速度計(jì)算后，選擇最為接近的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速切削速度：在背吃刀量和進(jìn)給量確定之后，可在保證合理刀具壽命的前提下，確定切削速度。切削速度可根據(jù)切削原理的公式計(jì)算，或者從根據(jù)已知的加工條件得出的標(biāo)準(zhǔn)切削速度表格中選取 基本工時(shí)：它是直接用于改變工件的尺寸、形狀或表面質(zhì)量等消耗的時(shí)間。 進(jìn)給速度 工件轉(zhuǎn)速 進(jìn)給量 加工余量 背吃刀量 工件行程長度 工件加工長度 、分別是車刀切入量、切除量大部分?jǐn)?shù)據(jù)均為查詢工藝手冊(cè)得出，計(jì)算方法公式上面已給出，各參數(shù)如下：工序10：機(jī)床：CA6140車床 刀具： YG6車刀 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 鉸刀工步/mm/mm/r/m/min粗車左端面20.96002.60.098粗車外圓20.94802.50.1粗車B面4.750.94002.20.83鉆內(nèi)孔90.324000.3070.75擴(kuò)內(nèi)孔0.40.91400.1450.71粗鉸19.94的孔0.071.61400.1450.49精鉸20的孔0.031.61400.1460.49工序20：機(jī)床：CA1640車床刀具：YG6車刀工步/mm/mm/r/m/min粗車右端面30.55001.3090.1粗車外圓40.563500.8370.25粗車右端面20.752001.010.2粗車外圓20.791600.8040.11工序30：機(jī)床：CA1640車床刀具：YG6車刀工步/mm/mm/r/m/min半精車 左端面0.350.243201.7090.42工序40：機(jī)床：CA1640車床刀具：YG6車刀工步/mm/mm/r/m/min半精車外圓0.850.285001.210.16半精車右端面0.80.243201.520.36半精車外圓0.550.282501.2060.216工序50：機(jī)床：X63銑床刀具：YG6銑刀工步/mm/mm/r/m/min粗銑距離24mm平面5.50.322.50.1152.25粗銑距離34mm平面50.322.50.1156工序60：機(jī)床：CA6140車床刀具：YG6車刀工步/mm/mm/r/m/min精車左端面0.30.183201.6751.024工序70：機(jī)床：CA6140車床刀具：YG6車刀工步/mm/mm/r/m/min精車外圓0.150.157101.670.621精車右端面0.20.184001720.75工序80：機(jī)床：Z525立式搖臂鉆床刀具：麻花鉆工步/mm/mm/r/m/min鉆4x孔4.50.16800.360.19工序90：機(jī)床：Z525立式搖臂鉆床刀具：成形刀具工步/mm/mm/r/m/min鉆孔20.1313600.280.085擴(kuò)孔0.90.1313600.430.039精鉸孔0.10.1313600.430.011工序100：機(jī)床：X63銑床刀具：YG6銑刀工步/mm/mm/r/m/min精銑距離24mm平面0.70.237.50.1971.125精銑距離34mm平面0.70.237.50.1971.125工序110：機(jī)床：M114W萬能外圓磨床刀具：成形砂輪工步/mm/mm/r/m/min磨B面、外圓0.4軸向：0.06428100.30.98軸向：30工序120：機(jī)床：CA6140車床刀具：砂帶工序130：機(jī)床：M7112平面磨床刀具：砂輪工步/mm/mm/r/m/min磨距離24mm平面0.4軸向1028100.30.209徑向0.01工序140： 刻線刻字工序150： 外圓無光鍍鉻工序160： 檢驗(yàn)入庫五、 夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第80道工序鉆49孔。本夾具將用于立式鉆床。3.1 問題的提出本夾具主要用來鉆49孔，無嚴(yán)格的技術(shù)要求 ，因此在本道工序，在保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)可以設(shè)計(jì)選用比較簡單的夾具。3.2夾具設(shè)計(jì)3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可以知道，4-9mm孔與零件中心孔軸線有尺寸要求，孔分布在中心孔軸線同心圓68mm上，通過3個(gè)支撐釘限制3個(gè)自由度，鉆模板可以限制2個(gè)自由度，再通過調(diào)節(jié)支撐限制1個(gè)自由度，另外，對(duì)于90突臺(tái)銑削的兩側(cè)面與軸線有尺寸要求，分別為20mm和12mm,可以通過調(diào)節(jié)支撐限制該面轉(zhuǎn)動(dòng)，保證尺寸。然后利用鉆模板和夾具夾緊零件。3.2.2切削力及夾緊力計(jì)算1、軸向力的計(jì)算 Z3025搖臂鉆床鉆削4-9孔時(shí)的軸向切削力由公式3-1計(jì)算 5-1式中：，mm/r，=2170N 2、夾緊力的計(jì)算先計(jì)算轉(zhuǎn)矩，根據(jù)公式：M=, 3-2式中：=0.206，=2.0，=0.8， =0.87， =0.87；則：M=0.2060.87=8.34Nm；245.3N。 3、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡要說明在設(shè)計(jì)夾具進(jìn)應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此，設(shè)計(jì)專用鉆模板以及固定鉆套，在一次裝夾中可以加工4個(gè)孔。本工序是粗加工，切削力較大，但是由于鉆削重要生產(chǎn)的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以夾緊力不直接對(duì)消切削力。但是切削力產(chǎn)生顛覆力矩，應(yīng)該使夾緊力主法平衡。利用支撐釘頂住90突臺(tái)。使用方法：裝夾工件時(shí)，可直接將工件套在絲杠上，然后用支撐釘定位圓周方向，再裝上開口墊圈，然后用DQG氣缸下壓開口墊圈。卸除工件時(shí)，只須將DQG氣缸頂起，將開口墊圈拿下，就可直接取下鉆模板和零件了。3.3定位誤差分析1. 定位元件尺寸公差的確定夾具的主要定位元件為短定位銷。所以該定位銷的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為本零件 在工作時(shí)相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為：0.032.零件規(guī)定4-9mm孔在軸線68mm圓周上，左邊孔距離軸線20mm，右邊孔距離軸線12mm，已知孔位置主要由夾具體定位誤差、零件與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。夾具裝配圖、夾具體零件圖見圖103、104六、 總結(jié)三周的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)不知不覺就過去了，我們先通過重繪零件圖，了解零件的作用與它的大體形狀，然后計(jì)算確定加工余量繪制毛坯圖，并且將毛坯余量分配到每道工序的切削余量，查找資料確定每道工序的加工方法，查表計(jì)算并且完成工藝過程綜合卡片的繪制；繪制完成后老師分配任務(wù)進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。在這次課程設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，我們小組積極討論，每個(gè)人都提出了自己的想法，雖然有些不是很成熟，但是在這過程中，我們回顧了上學(xué)期所學(xué)的知識(shí)，將它運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，復(fù)習(xí)加鞏固，使學(xué)的知識(shí)更加扎實(shí)！這次課程設(shè)計(jì)當(dāng)然也離不開老師的悉心指導(dǎo)，每一個(gè)問題老師都會(huì)很耐心的解答，直到我們能夠真正的理解，并完成自己的設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)，我們受益匪淺！七、 參考文獻(xiàn)1、 李益民主編機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社。2、 吳拓編著簡明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社。3、 徐鴻本主編機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社。4、 王連明，宋寶玉主編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。5、 陳家芳主編實(shí)用金屬切削加工工藝手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社。6、 李旦，邵東向，王杰等著機(jī)床專用夾具圖冊(cè) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。7、 趙家齊主編機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 機(jī)械工業(yè)出版社。8、 葉偉昌主編機(jī)械工程及自動(dòng)化簡明設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社。9、曹巖，白瑀主編機(jī)床夾具手冊(cè)與三維圖庫 化學(xué)工業(yè)出版社