機械制造工藝學課程設(shè)計說明書(法蘭盤).doc

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機械制造工藝學課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 設(shè)計“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)計者： 佘愛云 指導老師： 岳陸游 學院： 汽車與交通工程學院 班級： 車輛工程1105 學號： 3110401162 2014 年 9月 20日江蘇大學機械制造工藝學課程設(shè)計任務(wù)書題目： 設(shè)計“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、機械加工工藝過程綜合卡片 1張4、結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張5、夾具體零件圖 1張6、課程設(shè)計說明書 1份 班級：車輛1105班 學號：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 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9三、 夾具的設(shè)計 153.1 問題的提出 153.2 夾具設(shè)計 163.3 定位誤差分析 16四、 總結(jié)17五、 參考文獻 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，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標明刻度，實現(xiàn)縱向進給。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端面和一端外圓,借助專用夾具以這個端面為定位基準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，故采用機器造型鑄造，再進行機械加工。2.2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?；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，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。1）粗基準的選擇 選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)的工序提供精基準。選擇粗基準的出發(fā)點是：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。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，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（這就是粗基準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。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達到完全定位。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。2.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當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檢驗入庫2.4機械加工余量、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 需確定的有：背吃刀量、進給量、主軸轉(zhuǎn)速、切削速度以及基本工時背吃刀量：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，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；進給量：粗加工時，進給量的選擇主要考慮工藝系統(tǒng)的剛度和強度，如機床進給系統(tǒng)的剛度和強度、刀杠尺寸、刀片厚度及工件尺寸等因素。在工藝系統(tǒng)的剛度和強度允許的情況下，應(yīng)盡量選取大一點的進給量。精加工時的進給量主要根據(jù)工件的加工精度和表面粗糙度要求來選擇。主軸轉(zhuǎn)速：由機床和合適的切削速度計算后，選擇最為接近的機床主軸轉(zhuǎn)速切削速度：在背吃刀量和進給量確定之后，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)切削原理的公式計算，或者從根據(jù)已知的加工條件得出的標準切削速度表格中選取 基本工時：它是直接用于改變工件的尺寸、形狀或表面質(zhì)量等消耗的時間。 進給速度 工件轉(zhuǎn)速 進給量 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、切除量大部分數(shù)據(jù)均為查詢工藝手冊得出，計算方法公式上面已給出，各參數(shù)如下：工序10：機床：CA6140車床 刀具： YG6車刀 麻花鉆 擴孔鉆 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擴孔0.90.1313600.430.039精鉸孔0.10.1313600.430.011工序100：機床：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：機床：CA6140車床刀具：砂帶工序130：機床：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： 檢驗入庫五、 夾具的設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設(shè)計第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，無嚴格的技術(shù)要求 ，因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度的同時可以設(shè)計選用比較簡單的夾具。3.2夾具設(shè)計3.2.1 定位基準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個支撐釘限制3個自由度，鉆模板可以限制2個自由度，再通過調(diào)節(jié)支撐限制1個自由度，另外，對于90突臺銑削的兩側(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，保證尺寸。然后利用鉆模板和夾具夾緊零件。3.2.2切削力及夾緊力計算1、軸向力的計算 Z3025搖臂鉆床鉆削4-9孔時的軸向切削力由公式3-1計算 5-1式中：，mm/r，=2170N 2、夾緊力的計算先計算轉(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)計及操作簡要說明在設(shè)計夾具進應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。因此，設(shè)計專用鉆模板以及固定鉆套，在一次裝夾中可以加工4個孔。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。使用方法：裝夾工件時，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，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)三周的機械制造工藝學課程設(shè)計不知不覺就過去了，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)進行夾具設(shè)計。在這次課程設(shè)計的整個過程中，我們小組積極討論，每個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，我們回顧了上學期所學的知識，將它運用到實際當中，復習加鞏固，使學的知識更加扎實！這次課程設(shè)計當然也離不開老師的悉心指導，每一個問題老師都會很耐心的解答，直到我們能夠真正的理解，并完成自己的設(shè)計。這次課程設(shè)計，我們受益匪淺！七、 參考文獻1、 李益民主編機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 機械工業(yè)出版社。2、 吳拓編著簡明機床夾具設(shè)計手冊 化學工業(yè)出版社。3、 徐鴻本主編機床夾具設(shè)計手冊 遼寧科學技術(shù)出版社。4、 王連明，宋寶玉主編機械設(shè)計課程設(shè)計 哈爾濱工業(yè)大學出版社。5、 陳家芳主編實用金屬切削加工工藝手冊 上?？茖W技術(shù)出版社。6、 李旦，邵東向，王杰等著機床專用夾具圖冊 哈爾濱工業(yè)大學出版社。7、 趙家齊主編機械制造工藝學課程設(shè)計指導書 機械工業(yè)出版社。8、 葉偉昌主編機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社。9、曹巖，白瑀主編機床夾具手冊與三維圖庫 化學工業(yè)出版社