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文檔簡介
目錄一、零件圖樣分析…………3.二、工藝分析………………4.三、零件制造措施…………5四、加工參數(shù)分析…………7五、數(shù)控加工仿真…………10六、數(shù)控加工代碼…………15七、參照文獻…………15十字頭滑套加工的綜合性試驗序言機械制造技術基礎課程設計是學完了機械制造設計基礎和大部分專業(yè)課,并進行生產實習的基礎上又一種實踐性教學環(huán)節(jié),這次設計使我們能綜合運用機械制造技術基礎中的基本理論,并結合生產實習中學到的實際知識,獨立的分析和處理了零件機械制造工藝問題,提高了構造設計能力,為后來畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好基礎,由于能力所限,經驗局限性,設計中尚有許多局限性之處,但愿老師多加指教。(零件如圖1所示)一、零件圖樣分析(一)零件的工藝分析這個零件從零件圖上可以看出,它一共有3組加工表面,而這三組加工表面之間有一定的位置規(guī)定,現(xiàn)將這二組加工表面分述如下:1.以180mm孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括:180mm內孔加工面和190的止口加工件及其倒角及倒角,尺寸為190止口與180的孔的同軸度誤差很高,為了保證加工精度。要以止口定位加工孔。2.與320mm和190mm的端面沒有嚴格的公差規(guī)定。可以不著重考慮,二分之一加工就能到達精度規(guī)定。圖2零件三維圖二、工藝分析2)毛坯材料為40Cr鍛件,根據(jù)加工數(shù)量的不一樣,可以采用自由鍛或模鍛,鑄造后要進行正火。鑄造的目的是為了改善材料的性能。二、工藝規(guī)程設計(一)確定毛坯的制造形式零件材料為HT200,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,并且零件的尺寸不大,因此,毛坯可采用金屬模砂型鑄造。(二)基面的選擇基準面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的對的與合理,可以使加工質量得到保證,生產效率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會導致零件大批報廢,使生產無法正常進行。粗基準的選擇:以上下表面和兩側面作為粗基準,以消除z,x,y三個自由度,到達完全定位。對于精基準而言,根據(jù)基準重疊原則,選用設計基準作為精基準。(三)制定工藝路線制定工藝路線的出發(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規(guī)定得到合理的保證。在生產大綱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,還應當考慮經濟效率,以便使生產成本盡量下降。1.工藝路線方案一工序Ⅰ鑄造。工序Ⅱ時效處理。工序Ⅲ平335端面,見光工序Ⅳ平另一端面。工序Ⅴ銑上平面。工序Ⅵ銑下平面。工序Ⅶ鉆上平面孔。工序Ⅷ鉆下平面孔。工序Ⅸ如下平面和端面定位鏜180的孔和190的止口。工序Ⅹ。鏜190偏差為-0.1的外圓工序XI鉆335面上的14-22孔。工序XII鉆320面上的14-22的孔工序XIIi去毛刺工序XIIII質檢,入庫2.工藝路線方案二工序Ⅰ鑄造。工序Ⅱ時效處理。工序Ⅲ平335端面,見光工序Ⅳ平另一端面。工序Ⅴ銑上平面。工序Ⅵ銑下平面。工序Ⅶ鉆上平面孔。工序Ⅷ鉆下平面孔。工序Ⅸ如下平面和端面定位鏜180的孔和190的止口。工序Ⅹ。鏜190偏差為-0.1的外圓工序XI鉆335面上的14-22孔。工序XII鉆320面上的14-22的孔工序XIIi去毛刺工序XIIII質檢,入庫工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于:方案一是先上下面,再如下面為基準鏜孔;方案二是先鏜孔在加工上下表面。兩相比較可以看出,方案一可以防止加工上定位精確和設計基準不重和的問題,從而保證了止口和內孔的同軸度,而方案而不能,因此選用方案一作為零件的加工工序。(四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實定“撥叉”零件材料為HT200,毛坯重量約為54Kg,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:1.銑端面考慮左端面的粗糙度Ra為3.2,參照《機械制造工藝設計手冊》——如下簡稱“手冊”,表1—43,確定工序尺寸為Z3.0mm,其中粗加工的加工余量Z2.0mm,精加工的加工余量Z1.0mm。右端面有一突出5mm直徑為90的孔,留5mm的切削余量3.銑表面表面沒有粗糙度的規(guī)定,根據(jù)“手冊”表1—49,取上表面的機械加工余量為3.0㎜,下表面的余量為3.0㎜。三、零件制造措施1草繪如圖3所示截面,拉伸長度為317mm得到如圖4所示實體圖3草繪截面圖4拉伸實體2草繪如圖5所示截面,拉伸長度為18mm得到如圖6所示實體圖5草繪截面圖6拉伸實體3端面直徑22的通孔加工,草繪如圖7所示截面,清除材料,通過陣列后得到如圖8所示實體圖7草繪截面圖8拉伸實體4上下表面,草繪如圖9所示截面,拉伸長度為215mm得到如圖10所示實體圖9草繪截面圖10拉伸實體5另一端面的繪制和環(huán)節(jié)2的端面同樣6拉伸清除材料直徑180的中心孔,倒角,得出最終實體圖形如圖11所示圖11最終生成實體圖形四、加工參數(shù)分析
1、銑端面1)粗銑直徑為335端面1.加工條件工件材料:HT200,σb=170~240MPa,鑄造;工件尺寸:aemax=72mm,l=176mm;加工規(guī)定:粗銑直徑為335端面,加工余量2mm;機床:X51立式銑床;刀具:YG6硬質合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機械制造工藝設計簡要手冊》(后簡稱《簡要手冊》)表3.1,取刀具直徑d0=24mm。根據(jù)《切削用量手冊》(后簡稱《切削手冊》)表3.16,選擇刀具前角γ0=0°后角α0=8°,副后角α0’=10°,刃傾角λs=-10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。2.切削用量1)確定切削深度ap由于余量較小,故選擇ap=2mm,一次走刀即可完畢。2)確定每齒進給量fz由于本工序為粗加工,尺寸精度和表面質量可不考慮,從而可采用不對稱端銑,以提高進給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊》表3.5,使用YG6硬質合金端銑刀加工,機床功率為4.5kw(據(jù)《簡要手冊》表4.2-35,X51立式銑床)時:fz=0.09~0.18mm/z故選擇:fz=0.18mm/z。3)確定刀具壽命及磨鈍原則根據(jù)《切削手冊》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm;由于銑刀直徑d0=24mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)《簡要手冊》表3.8)。4)計算切削速度vc和每分鐘進給量vf根據(jù)《切削手冊》表3.16,當d0=24mm,Z=12,ap≤7.5,fz≤0.18mm/z時,vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為:kMV=1.0,kSV=0.8。切削速度計算公式為:其中,,,,,,,,,,,,,將以上數(shù)據(jù)代入公式:確定機床主軸轉速:。根據(jù)《簡要手冊》表4.2-36,選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此,實際進給量和每分鐘進給量為:vc==m/min=118m/minfzc=vfc/ncz=390/300×12mm/z=0.1mm/z5)校驗機床功率根據(jù)《切削手冊》表3.24,近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機床使用闡明書,主軸容許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。最終確定:ap=2.0mm,nc=300r/min,vf=390mm/s,vc=118m/min,fz=0.1mm/z。6)計算基本工時tm=L/vf,L=l+y+Δ,l=176mm.查《切削手冊》表3.26,入切量及超切量為:y+Δ=40mm,則:tm=L/Vf=(176+40)/390=0.81min。1)精銑直徑為335端面刀具:YG6硬質合金端銑刀;機床:X51立式銑床;查《切削手冊》表3.5,進給量為:,取為0.08mm/r參照有關手冊,確定,采用YG6硬質合金端銑刀,,則:現(xiàn)采用X51立式銑床,根據(jù)《簡要手冊》表4.2-36,取,故實際切削速度:當時,工作臺每分鐘進給量,取為280mm/min2銑端面1)粗銑直徑為320端面選用銑床X51銑刀直徑D=24mm切削速度V=118m/min銑刀齒數(shù)Z=12切削深度ap=3mmvf=390mm/s按機床選用nc=300r/min1)精銑直徑為335端面選用銑床X62W銑刀直徑D=24mm切削速度V=117.75m切削寬度ae=3mm銑刀齒數(shù)Z=12切削深度ap=2mmaf=280mm按機床選用n=300r/min3、銑上表面選用銑床X62W銑刀直徑D=12mm切削速度V=0.34m/s切削寬度ae=3mm銑刀齒數(shù)Z=12切削深度ap=3mmaf=0.20mm/r按機床選用n=1000r/min則實際切削速度V=πDn/(1000×60)=1.80m/s4、銑下表面選用銑床X62W銑刀直徑D=12mm切削速度V=0.34m/s切削寬度ae=3mm銑刀齒數(shù)Z=16切削深度ap=3mmaf=0.20mm/r按機床選用n=1000r/min則實際切削速度V=πDn/(1000×60)=1.80m/s5、鉆M6底孔,攻螺紋(1)鉆螺紋底孔mm機床:Z525立式鉆床刀具:高速鋼麻花鉆根據(jù)《切削手冊》查得,進給量為0.18~0.22mm/r,現(xiàn)取f=0.22mm/r,v=17m/min,則:查《簡要手冊》表4.2-15,取。因此實際切削速度為:計算切削基本工時:(2)攻螺紋M6機床:Z525立式鉆床刀具:絲錐M6,P=1mm切削用量選為:,機床主軸轉速為:,按機床使用闡明書選用:,則;機動時,,計算切削基本工時:6鉆上表面孔,攻絲上表面孔,同工序57鏜中心直徑為180的中心孔1)粗鏜直徑180中心孔選用鏜床T616鏜刀直徑D=180單邊余量,可一次切除,則。由《切削手冊》表1.6查得,進給量取為0.27mm/r。由《切削手冊》表1.1查得,則:查《簡要手冊》表4.2-20,取為630r/min。加工基本工時:2)精鏜直徑180中心孔單邊余量,可一次切除鏜刀直徑D=180切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm進給量f=0.20mm/r則主軸轉速n=1000*60v/πD=637r/min按機床選用n=630r/min則實際鉆削速度V=πDn/(1000×60)=1.21m/s8鏜直徑為190的止口1)粗鏜直徑190止口單邊余量,可一次切除鏜刀直徑D=186切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm進給量f=0.27mm/r則主軸轉速n=1000*60v/πD=637r/min按機床選用n=630r/min則實際鉆削速度V=πDn/(1000×60)=1.21m/s2)精鏜直徑190止口單邊余量,可一次切除鏜刀直徑D=190切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm進給量f=0.20mm/r則主軸轉速n=1000*60v/πD=637r/min按機床選用n=630r/min則實際鉆削速度V=πDn/(1000×60)=1.21m/s9鏜直徑為190的外圓1)粗鏜直徑190外圓單邊余量,可一次切除鏜刀直徑D=186切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm進給量f=0.27mm/r則主軸轉速n=1000*60v/πD=637r/min按機床選用n=630r/min則實際鉆削速度V=πDn/(1000×60)=1.21m/s2)精鏜直徑190外圓單邊余量,可一次切除鏜刀直徑D=190切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm進給量f=0.20mm/r則主軸轉速n=1000*60v/πD=637r/min按機床選用n=630r/min則實際鉆削速度V=πDn/(1000×60)=1.21m10、鉆端面直徑22孔(1)鉆孔mm機床:Z525立式鉆床刀具:高速鋼麻花鉆根據(jù)《切削手冊》查得,進給量為0.18~0.22mm/z,現(xiàn)取f=0.22mm/z,v=17m/min,則:查《簡要手冊》表4.2-15,取。因此實際切削速度為:11锪直徑36的沉頭孔機床:Z525立式鉆床刀具:高速鋼麻花鉆根據(jù)《切削手冊》查得,進給量為0.18~0.22mm/z,現(xiàn)取f=0.22mm/z,v=17m/min,則:查《簡要手冊》表4.2-15,取。因此實際切削速度為:12鉆下端面直徑22孔同1013锪直徑36的沉頭孔同11五、數(shù)控加工仿真在操作中新建機床如圖2-1所示,選擇的3軸銑床,選用機床加工零點并退刀曲面,如圖2-2所示。圖12銑床設置圖13銑床加工設置窗口銑削直徑335端面選擇體積快粗加工,設置刀具參數(shù)如圖14所示和切削參數(shù)如圖15所示。按照此參數(shù)完畢端面的粗銑圖14刀具參數(shù)設置圖15切削參數(shù)設置窗口建立如圖16所示圖16建立銑削窗口播放途徑如圖17所示。圖17播放途徑2銑上表面選擇端面銑削,設置刀具參數(shù)如圖18所示和切削參數(shù)如圖19所示。按照此參數(shù)完畢表面銑削圖18刀具參數(shù)設置圖19切削參數(shù)設置圖20為播放途徑圖20播放途徑3鉆直徑為6的螺紋孔選擇鉆基本孔,設置刀具參數(shù)如圖21所示和切削參數(shù)如圖22所示,孔集選擇如圖23所示按照此參數(shù)完畢鉆孔,播放途徑如圖24所示圖21刀具參數(shù)設置圖22切削參數(shù)設置圖23孔集選用圖24播放途徑4鏜直徑為180的中心孔選擇鏜孔,設置刀具參數(shù)如圖25所示和切削參數(shù)如圖26所示,孔集選擇如圖27所示按照此參數(shù)完畢鉆孔,播放途徑如圖28所示圖25刀具參數(shù)設置圖26播放途徑圖26切削參數(shù)設置圖27孔集選用數(shù)控加工代碼G010%G71O0000(譢010.ncl.1)(12/14/11-11:29:04)N0010T1M06S1000M03G00X.26Y155.417G43Z50.H01Z3.G01Z-2.F250.X.211X-16.036Y154.247G03X-30.483Y152.068I6.698J-93.411G01X-45.557Y148.396X-59.761Y143.21X-65.931Y140.61X66.624G02X72.983Y137.27I-36.726J-77.665G01X73.026Y137.245X86.377Y129.58X91.277Y125.802X-90.816X-98.615Y119.998G03X-108.755Y110.994I62.957J-81.114G01X108.856X110.19Y109.673X121.082Y97.734X122.169Y96.187X-121.991X-125.002Y92.18X-129.463Y85.7X-129.516Y85.622G03X-132.341Y81.379I89.09J-62.361G01X132.456X134.093Y78.938X137.325Y72.599X140.101Y66.572X-140.088X-143.354Y59.512X-146.045Y51.764X146.036X148.554Y44.191X150.682Y37.034X150.7Y36.956X-150.752X-152.167Y31.15X-153.569Y22.149X153.462X154.523Y15.132X154.968Y7.341X-155.076X-155.555Y.225G03X-155.378Y-7.467I113.768J-1.229G01X155.272G02X154.445Y-16.215I-115.222J6.474G01X153.51Y-22.274X-153.602X-152.382Y-30.427X-150.922Y-37.082X150.737X150.31Y-38.813X148.04Y-46.232X146.28Y-51.889X-146.397X-146.342Y-52.067X-143.937Y-58.867X-140.284Y-66.697X140.17X136.634Y-74.254X133.21Y-80.513X132.536Y-81.505X-132.667G03X-130.406Y-84.726I52.222J34.251G01X-130.205Y-85.003X-125.489Y-91.678X-125.225Y-92.068X-123.635Y-94.517X-123.423Y-94.784G02X-122.386Y-96.312I-9.384J-7.478G01X122.141X119.943Y-99.177X108.978Y-111.12X-108.976X-105.735Y-114.42X-99.935Y-119.222X-91.404Y-125.927X91.529X91.054Y-126.3X85.02Y-130.549X71.472Y-138.268G02X66.727Y-140.735I-40.61J72.307G01X-66.833X-61.591Y-142.973X-47.384Y-148.292X-32.347Y-152.212G03X-18.114Y-154.532I21.501J87.09G01X-4.948Y-155.543X4.293Z50.M30%G50%G71O0000(譢050.ncl.1)(12/14/11-11:33:58)N0010T2M06S1000M03G00X-45.Y162.5G43Z-299.H02Y115.5G01Y110.5F200.Z-267.X-40.Z-299.X-35.Z-267.X-30.Z-299.X-25.Z-267.X-20.Z-299.X-15.Z-267.X-10.Z-299.X-5.Z-267.X0.Z-299.X5.Z-267.X10.Z-299.X15.Z-267.X20.Z-299.X25.Z-267.X30.Z-299.X35.Z-267.X40.Z-299.X45.Z-267.X50.Z-299.Z-67.X55.Z-299.X60.Z-67.X65.Z-299.X70.Z-294.Z-72.X45.Z-67.Z-99.X40.Z-67.X35.Z-99.X30.Z-67.X25.Z-99.X20.Z-67.X15.Z-99.X10.Z-67.X5.Z-99.X0.Z-67.X-5.Z-99.X-10.Z-67.X-15.Z-99.X-20.Z-67.X-25.Z-99.X-30.Z-67.X-35.Z-99.X-40.Z-67.X-45.Z-99.X-50.Z-67.Z-299.X-55.Z-67.X-60.Z-299.X-65.Z-67.X-70.Z-72.Z-294.Y162.5G00X-45.Z-299.Y113.5G01Y108.5Z-267.X-40.Z-299.X-35.Z-267.X-30.Z-299.X-25.Z-267.X-20.Z-299.X-15.Z-267.X-10.Z-299.X-5.Z-267.X0.Z-299.X5.Z-267.X10.Z-299.X15.Z-267.X20.Z-299.X25.Z-267.X30.Z-299.X35.Z-267.X40.Z-299.X45.Z-267.X50.Z-299.Z-67.X55.Z-299.X60.Z-67.X65.Z-299.X70.Z-294.Z-72.X45.Z-67.Z-99.X40.Z-67.X35.Z-99.X30.Z-67.X25.Z-99.X20.Z-67.X15.Z-99.X10.Z-67.X5.Z-99.X0.Z-67.X-5.Z-99.X-
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