端蓋零件的機械加工工藝規(guī)程及加工φ10孔的夾具設計

經典word整理文檔，僅參考，轉Word此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網絡整理，如有侵權，請聯系刪除，謝謝！課程設計題目：10班姓級：名：指導教師：完成日期：“端蓋”零件的機械加工工藝規(guī)程及加工φ10孔的夾具設計程及夾具設計。課程設計題目由指導教師指定，經教研室主任審查簽字后發(fā)給學生。生產綱領為中批或大批生產。設計的要求包括如下幾個部分：1．繪制零件圖。1張2．編制零件的機械加工工藝卡片。（或機械加工工藝過程綜合卡片3．繪制夾具裝配圖（A0或A1）1套1張）1張4．繪制夾具中1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指1張4．編寫課程設計說明書（約6000——8000說明書主要包括以下內容（章節(jié)）1份機械加工工藝規(guī)程設計指定工序的專用機床夾具設計列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，15條以上)1．工件零件圖1張1張1張2．工件毛坯圖3．機械加工工藝卡片4．零件的機械加工工藝卡片（僅編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工藝卡片）5．夾具裝配圖1張1張1份6．課程設計說明書1.第l～2天查資料，熟悉題目階段。2.第3～7工工藝規(guī)程的設計并編制出零件的機械加工工藝卡片。3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。5．第14～15天，零件圖的繪制。6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。8．第20～21天，答辯。成日期摘要基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。這次設計的是端蓋，有零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加先我們要熟悉零件，題目所給的零件是端蓋。了解了端蓋的作用，接下來根據零件的性質和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和準，最后擬定端蓋的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。MachineryManufacturingTechnologycurriculumdesignisfinishedwelearnallthebasiccourseoftheUniversity,technologyandthemostbasiccourseafterthespecialwhichisourgraduationprojectbeforeconductingthevariouscoursesofstudybyanin-depthcomprehensivereviewofthetotal,isalsoaTheorywithpracticaltraining,therefore,inourfouryearsofuniversitylifeoccupyanimportantposition.Thisisthecoverdesign,partsmap,roughmap,oneoftheassembly,machiningprocesswiththecardandtheized,correspondingfixturedesignedbytheproceduresoftheprocessofacard.Firstofall,wemustfamiliarwiththeparts,thepartssubjecttothecover.Coverunderstandingoftherole,followedinaccordancewiththenatureofpartsandcomponentsinthefaceofthemapontheroughnessofroughdeterminethesizeandmechanicalJiagongyuliang.Accordingtoanotherlocationandthenwesetthebenchmarkfinefirstbase,establishedafterthebenchmarkcrude,finalizingthecoveroftheroadmap,theenactmentoftheworkpiececlampingprogramme,todrawfixtureassembly.1、端蓋的工藝分析及生產類型的確定、端蓋的用途、端蓋的技術要求、審查端蓋的工藝性.....................................................................、確定端蓋的生產類型X2、確定毛胚、繪制毛胚簡圖.....................................................................X選擇毛胚X確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量X公差等級.............................................................................X端蓋鑄造毛坯尺寸工差及加工余量........................................繪制端蓋毛坯簡圖3、擬定端蓋工藝路線、定位基準的選擇．精基準的選擇．粗基準的選擇、表面加工方法的確定、加工階段的劃分、工序的集中與分散...................................................................、工序順序的安排機械加工工序．熱處理工序XXXX．輔助工序、確定工藝路線..........................................................................4、加工余量、工序尺寸和工差的確定5、切削用量、時間定額的計算、切削用量的計算鉆孔工步..........................................................................粗鉸工步........................................................................XXX精鉸工步.........................................................................、時間定額的計算．基本時間t的計算Xj．輔助時間t的計算a其他時間的計算.............................................................．單件時間t的計算dj夾具設計提出問題設計思想夾具設計定位分析..........................................................................切削力及夾緊力的計算夾具操作說明確定導向裝置體會與展望參考文獻XXXV1.1、端蓋的用途端蓋主要用于零件的外部，起密封，阻擋灰塵的作用。故其在機器中只是起輔助作用，對機器的穩(wěn)定運行影響不是很大，其在具體加工的時候，精度要求也不是很高，加工起來也十分容易。1.2、端蓋的技術要求：該端蓋的各項技術要求如下表所示：公差及精度等表面粗糙度形位公差(mm)加工表面↗0.03B↗0.03B↗0.03Bφ75外表面R33弧-0.04R33IT1312.51.3、審查端蓋的工藝性該端蓋結構簡單，形狀普通，屬一般的盤蓋類零件。主要加工表面有端蓋左、右端面，方形端面，要求其端面跳動度相對中心軸線滿足0.03mm，其次就是φ25孔及φ10孔，φ25孔的加工端面為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外φ10孔的加工表面雖然在圓周上，但通過專用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要求。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。1.4、確定端蓋的生產類型依設計題目知：Q=5000件/年，m=1件/年，結合生產實際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得：N=5000臺/年X1件/臺X（1+3%）X（1+0.5%）=5175.75端蓋重量為0.5kg，由表1-3知，端蓋屬輕型零件；由表1-4知，該端蓋的生產類型為大批生產。2.1選擇毛胚端蓋在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應力，毛胚選用鑄件即可滿足工作要求。該端蓋的輪廓尺寸不大，形狀亦不是很復雜，故采用砂型鑄造。2.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機械加工余量。2.2.1公差等級由端蓋的功用和技術要求，確定該零件的公差等級為CT=9。2.2.21-10.8-0.87孔1.1-1.10.8-0.82.2.3繪制端蓋毛坯簡圖3.1、定位基準的選擇3.1.1．精基準的選擇根據該端蓋零件的技術要求，選擇端蓋右端面和φ25孔作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作基準進行加工，即遵循“基準統(tǒng)一”原則。φ25孔的軸線是設計基準，選用其作竟基準定位端蓋兩端面，實現了設計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的端面跳動度要求。選用端蓋右端面作為精基準同樣是遵循了“基準重合”原則，因為該端蓋在軸向方向上的尺寸多以該端面作設計基準。3.2.2．粗基準的選擇作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。這里選擇端蓋左端面和φ60外圓面作為粗基準。采用φ60外圓面定位加工內孔可保證孔的壁厚均勻；采用端蓋右端面作為粗基準加工左端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。3.2、表面加工方法的確定根據端蓋零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：表面粗糙度鉸表表表表表孔鉆表表表表鉆孔擴3.3、加工階段的劃分該端蓋加工質量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準（端蓋右端面和φ25孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗銑端蓋左端面、方形端面、車φ75外圓、3X.0.5倒角。在半精加工階段，完成端蓋左端面的精銑加工和φ10孔的鉆-鉸-精鉸加工及φ14孔等其他孔的加工。3.4、工序的集中與分散選用工序集中原則安排端蓋的加工工序。該端蓋的生產類型為大批生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準——端蓋右端面和φ250+0.03mm孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工端蓋右端面，再加工φ25孔。3.5.2．熱處理工序鑄造成型后，對鑄件進行退火處理，可消除鑄造后產生的鑄造應力，提高材料的綜合力學性能。該端蓋在工作過程中不承受沖擊載荷，也沒有各種應力，故采用退火處理即可滿足零件的加工要求。3.5.3．輔助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該端蓋工序的安排順序為：在、熱處理——基準加工——粗加工——精加工。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了端蓋的工藝路線。123456車孔74孔孔9孔孔銑89在這只確定鉆-鉸-精鉸φ10孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查得，精鉸余量Z=0.04mm；粗鉸余量Z=0.16mm;精鉸粗鉸鉆孔余量Z=9.8mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等鉆級為，精鉸：IT7；粗鉸：IT10；鉆：IT12。根據上述結果，再查標準公差數值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm;粗鉸：0.058mm;鉆：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：φ100mm;粗鉸0+0.015φ9.960mm;9.80mm,它們的相互關系如下圖所示。0+0.0580+0.15p2)進給量的確定f=0.1mm/r。由表5-22，選取該工步的每轉進給量際鉆削速度為v=3.14nd/1000=12.06m/min。5.1.2粗鉸工步1）背吃刀量的確定取a=0.16mm。p2)進給量的確定f=0.4mm/r。由表5-31，選取該工步的每轉進給量3）切削速度的計算由表5-31，切削速度v選取為2m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉速n=63.95r/min,參照Z525型立式鉆床的主軸轉速轉速n=97r/min,再將此轉速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度為v=3.14nd/1000=3.0m/min。5.1.3精鉸工步1）背吃刀量的確定取a=0.04mm。p2)進給量的確定f=0.3mm/r。由表5-31，選取該工步的每轉進給量3）切削速度的計算由表5-31，切削速度v選取為4m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉速n=127.4r/min,參照Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=140r/min,再將此轉速代入公式（5-1求出該工序的實際鉆削速度為v=3.14nd/1000=4.4m/min。5.2、時間定額的計算5.2.1．基本時間t的計算j（1）鉆孔工步根據表5-41，鉆孔的基本時間可由公式t=L/fn=(l+l1+l2)/fnj求得。式中l(wèi)=20mm;l=1mm;2l=D/2*cotk+(1~2)=9.8/2*cot54+1mm=5.3mm;1rf=0.1mm/r;n=392mm/r.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間。（2）粗鉸工步根據表5-41，鉸圓柱孔的基本時間可由公式t=L/fn=(l+l1+l2)/fnj求得。式中l(wèi)2l1由表5-42按k=15a（D-d/2=（9.96-9.8/2=0.08rp的條件查得l=0.37mm;l=15mm;而l=12mm;f=0.4mm/r;n=97r/min.。12將上述結果代入公式，則該工序的基本時間t=(12mm+0.37mm+15mm)j/(0.4mm/minx97r/min)=0.7min=42s。（3）精鉸工步同上，根據表5-41可由公式t=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工步的j基本時間。式中l(wèi)2、l1由表5-42按k=15、a=（D-d）/2=（10-9.96）rp/2=0.02的條件查得l1=0.19mm;l2=13mm;而l=12mm;f=0.3mm/r;n=140r/min.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=(12mm+0.19mm+13mm)/(0.4mm/minx97r/min)=0.6min=36s。5.2.2．輔助時間t的計算a根據第五章第二節(jié)所述，輔助時間t與基本時間t之間的關系為ajt=(0.15~0.2)t,這里取t=0.15t,則各工序的輔助時間分別為：ajaj鉆孔工步的輔助時間為：t=0.15x28s=4.2s;a粗鉸工步的輔助時間為：t=0.15x42s=6.3s;a精鉸工步的輔助時間為：t=0.15x36s=5.4s;a5.2.3.其他時間的計算除了作業(yè)時間（基本時間和輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結時間。由于端蓋的生產類型為大批生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間t是作業(yè)時間的2%~7%，b休息與生理需要時間t是作業(yè)時間的2%~4%，這里均取3%，則各工x序的其他時間可按關系式（3%+3%t+t）計算，它們分別為：ja鉆孔工步的其他時間為：t+t=6%x(28s+4.2s)=1.93s;bx粗鉸工步的其他時間為：t+t=6%x(42s+6.3s)=2.90s;bx精鉸工步的其他時間為：t+t=6%x(36s+5.4s)=2.48s;bx5.2.4．單件時間t的計算dj這里的各工序的單件時間分別為：鉆孔工步t=28s+4.2s+1.08s=34.13s;鉆dj粗鉸工步tdj精鉸工步tdj=42s+6.3s+2.90s=51.20s;=36s+5.4s+2.48s=43.88s;粗鉸精鉸因此，此工序的單件時間t=t+t+tdjdjdjdj鉆粗鉸精鉸=34.13s+51.20s+43.88s=129.21s。將上述零件工藝規(guī)程設計的結果，填入工藝文件。（2）怎樣夾緊；設計夾具由螺旋夾緊工件。（3）設計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2設計思想本夾具主要用來對φ10度Ra3.2，鉆、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產效率，降低勞動強度。6.3夾具設計6.3.1定位分析（1）定位基準的選擇應盡量采用同一定位基準進行加工。故加工φ10孔時，采用端蓋右端面和φ25孔內圓柱面作為定位基準。（2）定位誤差的分析該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合△b=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。△T+Tj=d+△S）/2DT=0.050mmDT=0.011mmd△S=0.010mm6.3.2切削力及夾緊力的計算刀具：Φ9.8的麻花鉆，Φ10鉸刀。P①鉆孔切削力：查《機床夾具設計手冊》70表3-6，得鉆削力計算公式：D?S?P70.6?0.90.6式中P───鉆削力t───鉆削深度,12mmS───每轉進給量,0.1mmD───麻花鉆直徑,Φ9.8mmHB───布氏硬度，140HBS所以D?S?P70.6?0.90.6=762（N）鉆孔的扭矩：DS0.6M???20.94式中S───每轉進給量,0.1mmD───麻花鉆直徑,Φ9.8mmHB───布氏硬度，140HBSDS0.6M???20.94=8200(N·M)P②鉸孔時的切削力：查《機床夾具設計手冊》70表3-6，得鉆削力計算公式：tSHB0.6P9.1???1.20.4式中P───切削力t───鉆削深度,12mmS───每轉進給量,0.4mmD───鉸孔鉆直徑,Φ10mmHB───布氏硬度，140HBS所以tS?P9.1?1.2?0.40.6=鉸孔的扭矩：tS0.4?DP0.031?0.75??0.6式中t───鉆削深度,12mmS───每轉進給量,0.4mmD───鉸刀直徑,Φ10mm