制訂軸承端蓋工藝及直徑為5mm孔夾具設計方案

PAGE桂林電子科技大學信息科技學院題目：半軸端蓋工藝分析及夾具設計系別：機電工程系專業(yè)：機械設計制造及其自動化學號：1053100318姓名:丁飛指導教師：馮翠云

摘要這次設計的是“端蓋"，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件和了解其作用，它位于車床變速機構中，主要起換檔作用。然后，根據(jù)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械加工余量.最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計,了解并認識一般機器零件的生產工藝過程,鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后的工作打下一個良好的基礎,并且為后續(xù)課程的學習打好基礎。AbstractThistimeIdesign“EndCover”，includingthatthepartpursuing，theblankpursues,assemblingpursues,themachineworkprocedurecardtheworkingprocedurecardeverysheet。Weshouldknowthepartverywellandknowitseffectfirst，itisworkedintheorganizationwhichisusedforchangethespeedinalathe,andthemainlyroleofthepartisalterthespeed。Then,wedesignthedimensionoftheblankandinstrumentprocessamarginofthepartaccordingtopartcharacterandtheharshnessofeachface。Finally,Idesignthehandicraftsroutepictureoftheshiftforks，workoutthefasteningmotionschemebeingworkpiece’sturn，drawupclampassemblingpicture。Asfarasmyindividualbeconcerned，Iwanttoknowingthegeneralproductivetechnologyofmachinepart,consolidatinganddeepeningtheknowledgeofbasiccourseandspecializedcoursewhatIhavealreadylearned,integratestheorywithpractice，andimprovetheabilitytosolveproblems,what'smore,strikingthebasisforthefutureworkandthefollowingcourse’sstudying。目錄TOC\o"1-3”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc234402937"1。零件的分析 —2-2.1確定毛坯的制造形式 —3-HYPERLINK\l”_Toc234402940"2。2基面的選擇 —3—HYPERLINK\l”_Toc234402941”2。2。1基準選擇原則 —3—3。制訂工藝路線 —3-_Toc234402947”4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 —5-_Toc234402949"4.2鉆孔?32，半精鏜?32，精鏜?32。 —5-HYPERLINK\l”_Toc234402950”4。3鉆孔?16㎜，擴孔?16㎜，鉸孔?16㎜ -5—HYPERLINK\l”_Toc234402951"4。4毛坯制造尺寸及技術要求見毛坯圖 —6—5．確定切削用量及基本工時 -6-HYPERLINK\l”_Toc234402953”5.1工序Ⅲ車?90mm，車?52mm及端面。。 —6-HYPERLINK\l”_Toc234402954”5.2粗車?56mm外圓及端面. -7-HYPERLINK\l”_Toc234402955”5。3工序Ⅴ鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm —8—5.4工序Ⅴ半精車，精車?56mm外圓及端面 -9-HYPERLINK\l”_Toc234402957”5。5工序Ⅵ粗鏜?32mm至?31mm —10-HYPERLINK\l”_Toc234402958"5。6工序Ⅶ擴，鉸?16mm孔 —10—_Toc234402960”5。8工序Ⅸ鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔，攻絲M5. -12—5。9工序X鉆M5底孔φ4，攻絲M5 -13-HYPERLINK\l”_Toc234402962”5。10工序IⅩ鉆進油孔?11mm. —15-HYPERLINK\l”_Toc234402963”5。11工序Ⅹ鉆油孔?10mm，攻絲M12. —15—_Toc234402965”6.1提出問題 -16-HYPERLINK\l”_Toc234402966"6.2夾具設計 —16-HYPERLINK\l”_Toc234402967"6。2。1定位基準的選擇 —16-HYPERLINK\l”_Toc234402968"6。2。2切削力及夾緊力計算 -16—_Toc234402970"7。夾具設計及操作的簡要說明 -18-HYPERLINK\l”_Toc234402971”8。參考文獻 -19-1。零件的分析軸承端蓋具有密封，定位的作用，因此結合面要有比較高的表面質量，孔系加工也要求有比較高位置精度和形狀精度,這個零件從零件圖上可以看出，所有加工表面是以?16mm為中心的，包括：?32H7mm及倒角，尺寸為?11mm，?7mm的沉頭孔及螺紋孔，M5螺紋底孔，?11mm，?10mm進油孔，以及?56mm圓柱面，?16mm孔與?56mm柱面同心度為0。025；由以上分析可知，對于這些加工表面而言,我們首先加工出?56mm外圓柱面，并以此為粗基準加工出關鍵部分孔?16mm，并以此為基準加工其它表面,并且保證其它表面與孔之間的位置精度要求。2。工藝規(guī)程設計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT150，考慮到該零件在車床中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金屬模砂型鑄造。2.2基面的選擇2。2。1基準選擇原則①粗基準的選擇選擇粗基準時,主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時應考慮下列原則：

1)選擇重要表面為粗基準2）選擇加工余量最小的表面為粗基準

3）選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準以便工件定位可靠、夾緊方便。

4）粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次因為粗基準本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯面,其表面粗糙且精度低,若重復使用將產生較大的誤差。

①精基準的選擇1）基準重合原則2)基準統(tǒng)一原則3)自為基準原則4）互為基準原則5）便于裝夾原則2.2.2基準選擇粗基準的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準.對于精基準而言，根據(jù)基準重合原則，選?16mm用設計基準作為精基準.3。制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證.在生產綱領為中批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產效率.除此以外,還應當考慮經(jīng)濟效率，以便使生產成本盡量下降.3。1工藝路線方案一工序Ⅰ鑄造成型.工序Ⅱ時效處理.工序Ⅲ車?90mm，?52mm外圓.工序Ⅳ鉆孔?32mm，?16mm，擴孔?32mm，?16mm，鉸孔?32mm，?16mm.工序Ⅴ粗車，半精車,精車?56mm外圓及端面.工序Ⅵ鉆?11mm沉頭孔,?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序Ⅶ鉆油孔?10mm.工序Ⅷ鉆孔?11mm.工序Ⅸ攻絲M5。工序Ⅹ攻絲M12。工序ⅩⅠ清洗檢查。3。2工藝路線方案二工序Ⅰ鑄造成型。工序Ⅱ時效處理。工序Ⅲ車?90mm，車?52mm及端面。工序Ⅳ粗車?56mm外圓及端面。工序Ⅴ鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm.工序Ⅵ半精車,精車?56mm外圓及端面工序Ⅶ擴,鉸?16mm孔工序Ⅷ半精鏜,精鏜?32mm至?32H8mm。工序Ⅸ鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔。工序Ⅹ加工M5螺紋底孔，攻絲M5工序Ⅺ鉆進油孔?11mm。工序Ⅻ鉆進油孔?10mm,攻絲M12。工序XIII清洗檢驗3。3工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于:方案一先加工圓柱面，再以圓柱面為基準加工中心孔。方案二是先加工孔，再以孔為精基準加工圓柱面。兩種方案比較，零件設計基準是中心孔,根據(jù)基準重合原則，選用方案二更合理。4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定端蓋零件材料為HT150,毛坯重量約為1。00Kg，生產類型為中批生產，采用金屬砂型鑄造。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：4.1車外圓及端面考慮右端面的粗糙度Ra為3.2，參照《機械制造工藝設計手冊》——以下簡稱“手冊"，表1-43，確定工序尺寸為Z=1。0mm，其中粗加工的加工余量Z=0。5mm，精加工的加工余量Z=0.25mm。4.2鉆孔?32，半精鏜?32，精鏜?32。鉆?32㎜：2Z=30半精鏜：?32㎜2Z=1。5精鏜：?32㎜2Z=0.54.3鉆孔?16㎜，擴孔?16㎜，鉸孔?16㎜根據(jù)“手冊"表1-49，擴孔?16㎜2Z=1。6㎜鉸孔?16㎜Z=0.4㎜4。4毛坯制造尺寸及技術要求見毛坯圖圖1毛坯圖5．確定切削用量及基本工時5。1工序Ⅲ車?90mm，車?52mm及端面.。機床：C6140車床刀具:YT15硬質合金車刀確定切削用量及加工工時:確定加工余量為2mm，查《切削用量簡明手冊》,加工切削深度由表4，根據(jù)［3］表1當用YT15硬質合金車刀加工鑄鐵時：;切削修正系數(shù)：故由機床車端面min5.2粗車?56mm外圓及端面.機床：C6140車床刀具：YT15硬質合金車刀確定切削用量及加工工時確定加工余量為1mm，查《切削用量簡明手冊》,加工切削深度由表4,根據(jù)［3］表1當用YT15硬質合金車刀加工鑄鐵時：；切削修正系數(shù):故由機床車端面min5。3工序Ⅴ鉆孔?32mm至?31mm,?16mm孔至?15mm機床：Z535刀具:高速鋼麻花鉆確定切削用量及工削工時f=0。75mm/r·K=0。75×0。95=0.71㎜/s（表3—38）ν=0。35m/s（21m/min）（表3-42）n===3。48r/s(334r/min）按機床選取n=338r/min=5.63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=80mm，l=10mm，l=2mmt===6s=0.1min鉆?16mm孔至?15mm機床:Z535刀具:高速鋼麻花鉆確定切削用量及工削工時f=0。75mm/r·K=0。75×0。95=0。71㎜/s（表3—38)ν=0。35m/s（21m/min）(表3—42）n===5。2r/s（334r/min）按機床選取n=338r/min=5。63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=80mm,l=10mm,l=2mmt===0。133min5.4工序Ⅴ半精車，精車?56mm外圓及端面機床:C6140車床刀具：YT15硬質合金車刀確定切削用量及加工工時確定加工余量為0.25mm，查《切削用量簡明手冊》,加工切削深度由表4，根據(jù)［3］表1當用YT15硬質合金車刀加工鑄鐵時：;切削修正系數(shù)：故由機床半精車端面min精車精車端面min5。5工序Ⅵ粗鏜?32mm至?31mm機床：臥式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻［3］表2.4—66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻［3］表2.4—9,取機床主軸轉速：，取實際切削速度，：工作臺每分鐘進給量：被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度：取行程次數(shù)：機動時間：5.6工序Ⅶ擴，鉸?16mm孔擴孔?16㎜機床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼擴孔鉆切削用量及工時：f=1.07(表3-54)ν=0.175m/s（10.5m/min）n===3.48r/s按機床選取n=136r/min=2.27r/s故實際切削速度ν==0。16m/s切削工時l=20mm，l=3mm，l=1。5mmt==s（0。168min）鉸孔?16㎜機床：Z535立式鉆床刀具：鉸刀f=1.07（表3—54)ν=0。175m/s（10.5m/min）n===3。48r/s按機床選取n=136r/min=2。27r/s故實際切削速度ν==0。16m/s切削工時l=20mm,l=3mm，l=1。5mmt==s（0.168min）5。7工序Ⅷ半精鏜,精鏜?32mm至?32H8mm。機床:臥式鏜床刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料:切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻［3］表2。4—66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量切削速度：參照參考文獻[3］表2.4—9，取機床主軸轉速：，取實際切削速度，:工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取行程次數(shù)：機動時間:精鏜Φ32實際切削速度，：工作臺每分鐘進給量：被切削層長度:刀具切入長度：刀具切出長度：取行程次數(shù)：機動時間:5。8工序Ⅸ鉆?11mm沉頭孔,?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔,攻絲M5.機床：Z535立式鉆床鉆沉孔刀具：高速鋼麻花鉆f=0。75mm/r·K=0。75×0.95=0.71㎜/s（表3—38)ν=0.35m/s（21m/min）(表3—42）n===10。13r/s（334r/min）按機床選取n=338r/min=5.63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=5mm,l=10mm,l=2mmt===0.029minT總＝tm*6=0。175min鉆?7mm螺紋孔刀具：高速鋼麻花鉆確定切削用量及工時f=0.75mm/r·K=0。75×0.95=0。71㎜/s（表3—38）ν=0。35m/s（21m/min）（表3-42）n===15.92r/s按機床選取n=338r/min=5。63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=17mm，l=10mm，l=2mmt===0.121minT總＝tm＊6=0。725min5。9工序X鉆M5底孔φ4,攻絲M5機床:Z535鉆床刀具：高速鋼麻花鉆由《機械加工工藝實用手冊》表15-41f=0.30mm/r由《機械加工工藝實用手冊》表10.4—9v=0。161m/s=9.86r/s=12。8r/min按機床選取:對于孔1:記算工時tf=tm1＊15％=0。01755mintb=（tm1+tf）＊2%=（0。117+0.01755）＊2%=0。006mintx=（tm1+tf)*2%=(0。117+0。01755）＊2％=0。006min攻絲M5a/加工條件：機床：Z535立時鉆床。.刀具:機用絲錐其中d=5mm,。b/計算切削用量:=1.3mm由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：。f=1mm/rv=0。12m/s.確定主軸轉速：n==286r/min.按機床選取：實際機床選取：v=切入，切出l1.+l2=4mml=12mm切削工時：.。。tf=tm*15%=0。06＊15%=0.09mintb=（tm+tf）＊2％=0。00003mintx=（tm+tf)＊2%=0。00003min5.10工序IⅩ鉆進油孔?11mm.機床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆確定切削用量及工時定額f=0.75mm/r·K=0.75×0。95=0.71㎜/s(表3-38)ν=0。35m/s（21m/min)(表3-42)n===10.13r/s(334r/min)按機床選取n=338r/min=5。63r/s故實際切削速度ν==0。35m/s切削工時l=16。5mm，l=10mm，l=2mmt===0。12min5。11工序Ⅹ鉆油孔?10mm，攻絲M12。機床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆絲錐f=0。75mm/r·K=0.75×0.95=0.71㎜/s（表3-38）ν=0.35m/s（21m/min）（表3—42）n===11。21r/s（334r/min)按機床選取n=720r/min=12r/s故實際切削速度ν==0。38m/s切削工時l=32mm，l=10mm，l=2mmt===52s=0。868min攻絲M12由《機械加工工藝實用手冊》表16.2-4==143r/min計算得t=0。38min6.專用夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。本課題選擇工序Ⅹ加工M5螺紋底孔，攻絲M5專用夾具。6。1提出問題利用本夾具主要用來鉆M5螺紋底孔?4㎜。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證中心對齊，如何降低勞動強度、提高勞動生產率，而精度則不是主要問題.6.2夾具設計6。2。1定位基準的選擇由零件圖可知,為了定位誤差為零，選擇零件的上下表面為主要定位基準面。6。2。2切削力及夾緊力計算刀具：高速鋼鉆頭,直徑d=4mm，f=0.71mm/r鉆頭轉速n=12.8r/s工件材料：灰鑄鐵