手輪機(jī)械加工工藝規(guī)程.doc

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畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 手輪機(jī)械加工工藝規(guī)程 目　　錄 第一部分　工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)……………………………………………………………………3 第二部分　工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)………………………………………………………………15 第三部分　工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)………………………………………………………… …17 第四部分　工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)………………………………………………………………19 第五部分　畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)………………………………………………………………………20 第六部分 參考資料……………………………………………………………………………21 第一部分　工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 一、零件圖工藝性分析 1、零件結(jié)構(gòu)功用分析 橫進(jìn)給手輪是進(jìn)給機(jī)構(gòu)中用來(lái)傳遞動(dòng)力的一個(gè)零件，其主要加工的是與手輪軸進(jìn)行配合的孔，還有與中間體進(jìn)行連接的端面和外圓。 2、零件技術(shù)條件分析 由于毛坯是鑄件，因此加工前需要進(jìn)行時(shí)效處理， 3、零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件圖樣中的視圖、尺寸、公差和技術(shù)要求都選擇的很合理，材料選擇HT150，結(jié)構(gòu)工藝性良好。 尺 寸 精 度：φ8H9，φ8H9都是H7的精度等級(jí)，要求較高， 表面粗糙 度：其中φ8的表面粗糙度為0.8um需要精鉸才能達(dá)到，φ130的端面、外圓表面粗糙度為1.6um需要精車(chē)，其它各孔和面均為3.2um、6.8um等。 熱 處 理：對(duì)于鑄件在加工前需要進(jìn)行時(shí)效處理以便消除內(nèi)應(yīng)力 二、毛坯選擇 1、毛坯類(lèi)型 由材料可確定毛坯為鑄件，其零件所要求的力學(xué)性能不高，且內(nèi)腔形狀復(fù)雜外形尺寸較大，又屬于中批量生產(chǎn)，所以毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型，根據(jù)《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》查的鑄件的公差等級(jí)采用CT10級(jí) 2、毛坯余量確定 由于此零件為中批量生產(chǎn)，再根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》可查得它各表面的加工余量。 底面：基本尺寸為130，加工余量等級(jí)為MA-G，查表可得其單側(cè)加工余量為8mm 側(cè)面：基本尺寸為100，雙側(cè)加工時(shí)單側(cè)加工余量為3.5mm 頂面：基本尺寸為130，它的加工余量等級(jí)比底面和側(cè)面低一級(jí)，查得它的單側(cè)加工余量為5mm 孔 ：孔的加工余量等級(jí)與頂面的相同，所以可查得它的單側(cè)加工余量為3mm 根據(jù)鑄件的基本尺寸和公差等級(jí)查出鑄件的尺寸公差，確定出它的毛坯尺寸。 3、毛坯－零件合圖草圖 三、機(jī)加工工藝路線(xiàn)確定 1、加工方法分析確定 要按照先加工基準(zhǔn)面，先面后孔、先粗后精的原則來(lái)確定。 主要表面的加工方法： φ130的環(huán)形面和φ130的圓柱端面與外圓公差等級(jí)按IT18級(jí)算，表面粗糙度為1.6um，需要進(jìn)行粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)（成形車(chē)刀） φ51的內(nèi)孔表面粗糙度為3.2um，粗?jǐn)U，精擴(kuò)。 φ8H7，表面粗糙度為1.6um，精度等級(jí)較高需要鉆，精鉸。 φ8H7，表面粗糙度為0.8um，鉆，擴(kuò)，粗鉸，精鉸。 φ18x9的臺(tái)階孔要鉆孔和锪孔可達(dá)到。 φ28的臺(tái)階面，φ108的環(huán)形孔和φ70的臺(tái)階孔都需要粗車(chē)，半精車(chē)，精車(chē)。 3、加工順序的安排 工序01 .：鑄造 工序03. ： 熱處理 工序05 ：以φ130mm外圓端面定位，粗車(chē)φ130端面外圓，粗車(chē)φ28mm的臺(tái)階面、粗車(chē)φ70m的臺(tái)階孔。 工序07：以粗車(chē)后的φ130mm外圓及端面定位，粗車(chē)φ130端面外圓、粗車(chē)φ108環(huán)形槽，粗鏜孔φ51mm 工序09：檢驗(yàn) 工序11：以粗車(chē)后的φ130mm外圓及端面定位，半精車(chē)φ130端面外圓，半精車(chē)φ28mm的臺(tái)階面、半精車(chē)φ70mm的臺(tái)階孔。 工序13：以半精車(chē)后的φ130mm外圓及端面定位，半精車(chē)φ130mm外圓端面， 工序17：以φ130底面定位，鉆φ8H7，同時(shí)擴(kuò)和粗鉸φ8H7的孔 工序19：鉆φ8H7的孔， 工序23：以φ130的底面，φ51和φ9的孔定位，锪φ55x18的盲孔 工序25：以φ130的底面定位，先锪φ22的圓平面，再鉆，攻M8的螺紋孔 工序26：檢驗(yàn) 工序27：以φ130mm端面及外圓定位，精車(chē)φ130的端面外圓，精車(chē)φ108的環(huán)形槽 工序29：以φ130mm外圓及端面定位，用成形車(chē)刀車(chē)φ130的環(huán)形面，精車(chē)φ28臺(tái)階面 工序31.精鉸φ8H7和φ8H7的孔 工序33： 去毛刺 工序35：終檢。 3、定位基準(zhǔn)選擇 （1）精基準(zhǔn)的選擇 本零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓與端面，所以采用外圓和端面作為定位基準(zhǔn)可以避免基準(zhǔn)部重合產(chǎn)生的誤差，所以選用φ130的端面和外圓作為精基準(zhǔn)。 （2）粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。由于零件是以φ130外圓端面為精基準(zhǔn)的，所以應(yīng)選另一端的外圓和端面作為粗精準(zhǔn)做出精基準(zhǔn)，即選用φ130的端面和外圓作為粗基準(zhǔn)。 8、加工階段的劃分說(shuō)明 加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。 （1.）粗加工階段：a.毛坯退火熱處理 b.粗加工，粗車(chē)φ130外圓，粗車(chē)φ28臺(tái)階面，粗車(chē)φ130外圓，粗車(chē)φ108的環(huán)形孔，粗鏜φ51孔、φ70的臺(tái)階孔。 目的：切除大部分余量，把毛坯加工至接近零件的最終形狀和尺寸，只留下少許加工余量，通過(guò)這個(gè)階段還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鑄件的一些缺陷。 （2.）半精加工階段：a.半精車(chē)φ130外圓，半精車(chē)φ28臺(tái)階面，半精車(chē)φ130外圓，半精車(chē)φ108的環(huán)形孔，精鏜φ51孔，半精鏜φ70的臺(tái)階孔。 目的：切除小部余量，使毛坯各類(lèi)尺寸及各項(xiàng)要求很接近零件的最終尺寸和技術(shù)要求。 （3.）精加工階段：精車(chē)外圓端面及成形面、精精加工各臺(tái)階面及臺(tái)階孔 目的：達(dá)到零件設(shè)計(jì)要求。 5、主要機(jī)加工工序簡(jiǎn)圖 01.鑄造 03.熱處理 05.粗車(chē)φ130端面外圓，粗車(chē)φ28的臺(tái)階面，粗車(chē)φ70的臺(tái)階孔 07.粗車(chē)φ130端面外圓，粗?jǐn)Uφ51的孔，粗車(chē)φ108的環(huán)形槽 09.檢驗(yàn) 11.半精車(chē)φ130端面外圓，半精車(chē)φ28的臺(tái)階面，半精鏜φ70的臺(tái)階孔 13.半精車(chē)φ130端面外圓，半精車(chē)φ108的環(huán)形槽，精擴(kuò)φ51的孔 17．鉆擴(kuò)粗鉸φ15.95的孔 19.鉆3個(gè)φ9的孔 ，擴(kuò)孔至φ18x9的臺(tái)階孔 21.鉆φ3.9x9的盲孔 23.锪 φ55x18的盲孔 25．锪φ22的圓平面，鉆 、攻M8的螺紋孔 26. 檢驗(yàn) 27.精車(chē) φ130端面外圓，精車(chē)φ108的環(huán)形孔 29.精車(chē)φ130的成型面，精車(chē)φ28的臺(tái)階面，精鏜 φ70的臺(tái)階孔 31．精鉸φ8H7和φ8H7的孔 33.鉗工去毛刺 38.檢驗(yàn) 四、工序尺寸及其公差確定 Φ51的孔 加工內(nèi)容 加工余量（mm） 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 表面粗糙度（um） 鑄件 6 CT10 Ra=3.2 精鏜 1.5 IT9 Ra=6.3 粗鏜 8.5 IT11 φ 8H7的孔 加工內(nèi)容 加工余量（mm） 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 表面粗糙度（um） 精鉸 0.05 IT7 Ra=0.8 粗鉸 0.1 IT8 Ra=3.2 擴(kuò) 0.85 IT10 Ra=6.3 鉆 IT8 Ra=8.5 Φ130c8的外圓 加工內(nèi)容 加工余量（mm） 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 表面粗糙度（um） 鑄件 7 CT10 精車(chē) 1.3 IT7 Ra=1.6 半精車(chē) 2 IT8 Ra=6.3 粗車(chē) 3.7 IT11 Ra=8.5 φ 8H7的孔 加工內(nèi)容 加工余量（mm） 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 表面粗糙度（um） 精鉸 0.1 IT7 Ra=1.6 鉆 IT8 Ra=8.5 五、設(shè)備及其工藝裝備確定 1、選擇機(jī)床 （1）工序05 、07 、11、13是粗車(chē)和半精車(chē)。選用臥式車(chē)床就能滿(mǎn)足要求。本零件尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的CA6180型臥式車(chē)床即可。 （2）工序17、19、21、23，25，31鉆孔，鉸孔，锪平面和孔。可采用專(zhuān)用的分度夾具在立式鉆床上加工，可選用Z3025型搖臂鉆床。 （3）工序27，29是精車(chē)，選用最常用的CA6180型臥式車(chē)床。 2、選擇夾具 本零件除鉆削加工需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具，其他工序使用通用夾具即可，車(chē)床上用三爪自定心卡盤(pán)。 3、選擇刀具 ①在車(chē)床上加工的工序，一般都用硬質(zhì)合金車(chē)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，精加工用YG10。 ②鉆孔用麻花鉆，攻螺紋用絲錐。 8、選擇量具外圓用游標(biāo)卡尺測(cè)量，內(nèi)孔用塞規(guī)。 六、切削用量及工時(shí)定額確定 工序05 切削用量及工時(shí)定額的確定 1.切削用量 ①確定φ130mm外圓的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀，根《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1，由于CA6180機(jī)床的中心高為130mm，故選用刀桿尺寸BH=8mm25mm，刀片厚度為8.5mm根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3，選擇車(chē)刀幾何形狀為卷槽帶倒棱型前刀面，前角γo=5，后角αo＝8、主偏角Kr=90、,副偏角Kr’=5、刃傾角λs=-10、刀尖圓弧半徑=2mm。 ②確定切削深度ap 由于粗車(chē)單邊余量?jī)H為3mm,可一次走刀完成. ③確定進(jìn)給量f 根據(jù)表1.8，在粗車(chē)灰鑄鐵、刀桿尺寸為8 mm25 mm、ap≤3 mm、工件直徑為100 mm ——800 mm時(shí)，f=0.8 mm/r 2.基本時(shí)間 ①確定粗車(chē)外圓φ130mm的基本時(shí)間 根據(jù)表6.2-1車(chē)外圓基本時(shí)間為 V=72.3，n=95r/min, ap =3mm，f=0.8mm/r, 則T1=0.61min 第二部分　工序夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1.工序尺寸精度分析 由工序圖知，本道工序用來(lái)鉆M8的螺紋孔，孔的加工及尺寸精度要求不高， 該工序在鉆床加工，零件屬于中批量生產(chǎn)，所以主要考慮的是夾具的制造工藝簡(jiǎn)單。 限制自由度分析： 孔在圓周上分布，為了保證此要求，因?yàn)殂@頭沿軸向切削，不會(huì)引起工件在軸 向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以應(yīng)限制6個(gè)自由度就行，X移動(dòng).X轉(zhuǎn)動(dòng).Y移動(dòng) .Y轉(zhuǎn)動(dòng).Z移動(dòng). Z轉(zhuǎn)動(dòng) 2.定位方案確定 由零件圖可知，加工本道工序需要限制6個(gè)自由度，前道工序已將Φ8的孔鉆好，所以采用一心軸和一菱形銷(xiāo)與一面定位就能達(dá)到要求。 Φ130外圓端面布大平面，限制Z移動(dòng).X轉(zhuǎn)動(dòng).Y轉(zhuǎn)動(dòng)。 Φ108孔與φ8的孔： X移動(dòng)..Y移動(dòng) .Z轉(zhuǎn)動(dòng). 綜合結(jié)果實(shí)際限制：X移動(dòng).X轉(zhuǎn)動(dòng).Y移動(dòng) .Y轉(zhuǎn)動(dòng).Z移動(dòng). Z轉(zhuǎn)動(dòng) 故此定位方案可行。 3.定位元件的設(shè)計(jì)過(guò)程 1.布置銷(xiāo)位：心軸布在φ108孔的位置，φ8布置菱形銷(xiāo) 2.確定銷(xiāo)間距：L△j= L1/2△k=890.07/2=890.035 3.確定圓柱銷(xiāo)直徑： d1=D1g6= △1=0.08 8.確定菱形銷(xiāo)的直徑：查表2.1可知b=8, 所以，△2=2b/D2（△k+△j+△/2）=0.089 d2=（D2-△2）h6= 8.定位誤差分析計(jì)算 由以上可知 △1max=0.056，△2max=0.071 分析尺寸96的定位誤差： 基準(zhǔn)不重合誤差： 因鉆孔時(shí)，定位基準(zhǔn)為心軸的中心線(xiàn)，工序基準(zhǔn)也為心軸的中心線(xiàn)。 故：△jb=0 基準(zhǔn)位移誤差：△db=△D1+△d1+△1=0.022+0.022+0.08=0.056 定位誤差： △dw=△jb+△db=0+0.056=0.056 故：△dw≤1/3T=0.18 對(duì)平行方向的尺寸：△jb=0 △db應(yīng)該是上下平移△db1轉(zhuǎn)動(dòng)角度后最大：△db1=0.056, tgθ2=（△2max-△1max）/2x89=0.00015 △db=△db1+2x96x0.00015=0.085 所以，△dw=△jb+△db=0.085≤1/3T 5.夾緊方案及元件確定 根據(jù)工件定位方案考慮夾緊力作用點(diǎn)及方向。 如圖所示采用螺母，螺桿與開(kāi)口墊圈組合對(duì)工件進(jìn)行夾緊，鉆模板通過(guò)心軸與夾具體連接定位，所以加緊力與切削力互相平行。 6. 確定夾具體結(jié)構(gòu) 采用鑄件整體式 7. 繪制總裝圖、標(biāo)注尺寸、寫(xiě)技術(shù)要求。 第三部分　 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （鉸Φ8 H9內(nèi)孔） 一 已知條件 1.被加工孔直徑：Φ8 H9（+0.018） Ra0.8 Dw=8 2.工件材料：HT150 鉸削長(zhǎng)度為26mm 3.預(yù)制孔直徑： Dw1=15.85mm 8.使用機(jī)床：Z3025 二 鉸刀設(shè)計(jì)過(guò)程： 序號(hào) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù)來(lái)源及計(jì)算公式 采用值 1 結(jié)構(gòu)形式 錐柄焊接整體式 2 刀具材料 切削部分：W18Cr8V 柄部：鋼85 3 幾何角度 表3-21 Ψ= =10 β=8 =0 =0=10 8 鉸刀直徑 =8mm G=0.35IT=0.350.018=0.007mm =8mm G=0.007mm 5 鉸刀直徑極限尺寸及鉸刀直徑標(biāo)準(zhǔn) max=Dwmax-0.15IT =（8+0.018）-0.150.018 =8.015 min=max-0.35IT =8.015-0.350.018 =8.008 計(jì)算得：Φ8 max =8.015mm max =8.008mm 7 切削部分前端直徑 表3-21， =-（1.3-1.8）2A =8-1.3（8-15.85） =15.28 =15.28mm 8 齒數(shù) Z=1.5=1.5+2=8 查表3-23 Z=6 Z=6 9 齒槽截形參數(shù) 表3-28圖B型直線(xiàn)齒背 F=0.6， r=0.5 10 切削部分L1 圓柱較準(zhǔn)部分L2 工作部分L 焊接部分Lc 圓弧部分r L1=（1.3-1.8）A cot Kr=15 L2=（0.25-0.5）d0=8mm L=（0.8-3）d0=38=88mm Lc=L+（8-6）=52+6=58mm r=0.5-1.5mm L1=15 L2=8mm L=52mm Lc=58mm r=1mm 11 絞刀總長(zhǎng)頸部直徑中心孔 表3-26： L=210mm d03=8mm L=210mm d03=8mm 第四部分　 工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1.工序尺寸精度分析 尺寸精度等級(jí)達(dá)到7級(jí)。 2.量具類(lèi)型確定 由于工件基本尺寸為￠8H7量具及技術(shù)條件>中選擇椎柄圓柱塞規(guī)。 3.極限量具尺寸公差確定 1.結(jié)構(gòu)形式選擇: 由于 工件基本尺寸為￠8光面量具及技術(shù)條件>中選擇椎柄園柱塞規(guī)。 2 .確定被測(cè)孔的極限偏差: 由￠8H7偏差ES=+0.018，下偏差EI=0 3.確定工件量規(guī)的制造公差和位置公差要求<公差配合與技術(shù)測(cè)量> 查表6-1知:IT7級(jí)尺寸為 ￠8的量規(guī)公差T=0.002mm，位置要素Z=0.007mm 8.計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差: 通規(guī):上偏差=EI+Z+T/2=(0+0.0028+0.001)=+0.0038mm 下偏差=EI+Z-T/2=(0+0.0028-0.001)=+0.0018mm 磨損極限EI=0 止規(guī): 上偏差=ES=+0.018 mm 下偏差=ES-T=(0.086-0.0086)=+0.08mm 第五部分　設(shè)計(jì)體會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們這在學(xué)校所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)得以很好的鞏固。從而使我們對(duì)以后的工作中對(duì)知識(shí)得以很好的發(fā)揮。 從拿到零件圖紙的第一天開(kāi)始，輔導(dǎo)老師就詳細(xì)的給我們講了設(shè)計(jì)的步驟，還安排了輔導(dǎo)時(shí)間。為我們的設(shè)計(jì)指引了方向，這樣使我們不會(huì)感到太多的盲目。我們以前所接觸的只是課本上的知識(shí)，對(duì)機(jī)械加工工藝、夾具、量具等只有基本的了解。但是通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們才全方位的懂得了什么是機(jī)械設(shè)計(jì)，從而更加了解到機(jī)械知識(shí)的重要性。 剛開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候，總覺(jué)的難度很大，不知道從什么地方下手，對(duì)一些設(shè)計(jì)的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計(jì)。 好長(zhǎng)時(shí)間都看不懂圖紙，老師的指導(dǎo)，才讓我有了一定的思路，先從分析零件圖開(kāi)始，然后在得出零件技術(shù)要求，在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫(huà)出毛坯和零件合圖等等，一步步的開(kāi)始設(shè)計(jì)起來(lái)。 在設(shè)計(jì)期間，遇到不懂的問(wèn)題時(shí)，通過(guò)自己查資料、仔細(xì)的琢磨、有根據(jù)的慢慢分析從而克服困難，實(shí)在解決不了的，我們的指導(dǎo)老師能細(xì)心的幫助我們，從而設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)更邁進(jìn)了一步，在這次設(shè)計(jì)中，學(xué)會(huì)了運(yùn)用資料，可以向不同的懂我們知識(shí)的人問(wèn)問(wèn)題，這次設(shè)計(jì)，要十分的感謝我們的指導(dǎo)老師，他在設(shè)計(jì)期間為我解決了很多難題。相信我們通過(guò)這次設(shè)計(jì)，一定會(huì)在以后的工作崗位中得以更好的發(fā)揮，也會(huì)在以后的人生的道路中更上一層樓。 第六部分 參考資料 〔1〕機(jī)械零件課程設(shè)計(jì) 〔2〕機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 〔3〕公差配合與技術(shù)測(cè)量 〔8〕機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 〔5〕刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)： 〔6〕機(jī)械制造工藝學(xué)： 〔7〕機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)