機械制造技術(shù)課程設(shè)計-主軸承蓋加工工藝規(guī)程及粗銑A面夾具設(shè)計

目錄TOC\o"1-3"\h\u32630目錄 概述發(fā)展全套圖紙加V信153893706或扣3346389411制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它與當今的社會發(fā)展密切相關(guān)。現(xiàn)代制造技術(shù)是當前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經(jīng)濟的今天，它更占有十分重要的地位。人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程，在人類發(fā)展的初期，為了生存，制造了石器以便于狩獵，此后，出現(xiàn)了陶器，銅器，鐵器，和一些簡單的機械，如刀，劍，弓，箭等兵器，鍋，壺，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水車等農(nóng)用工具，這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程，主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn)，制造資源，規(guī)模和技術(shù)水平都非常有限。隨著社會的發(fā)展，制造技術(shù)的范圍，規(guī)模的不斷擴大，技術(shù)水平的不斷提高，向文化，藝術(shù)，工業(yè)發(fā)展，出現(xiàn)了紙張，筆墨，活版，石雕，珠寶，錢幣金銀飾品等制造技術(shù)。到了資本主義和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn)，使得人類的物質(zhì)生活和文明有了很大的提高，對精神和物質(zhì)有了更高的要求，科學技術(shù)有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關(guān)系更為密切。蒸汽機的制造技術(shù)的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產(chǎn)，內(nèi)燃機制造技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車，火車和艦船，噴氣渦輪發(fā)動機制造技術(shù)促進了現(xiàn)代噴氣客機和超音速飛機的發(fā)展，集成電路制造技術(shù)的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平，納米技術(shù)的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機械的先河，因此，人類的活動與制造密切相關(guān)，人類活動的水平受到了限制，宇宙飛船，航天飛機，人造飛機，人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術(shù)的出現(xiàn)，使人類活動走出了地球，走向太空。第2章零件的分析2.1零件的作用題目所給的零件是軸承蓋，軸承蓋作用；軸承外圈的軸向定位；防塵和密封，除它本身可以防塵和密封外，它常和密封件配合以達到密封的作用。2.2零件的工藝分析對該零件的端面和孔及槽進行加工，具體要求如下：前后端面粗糙度Ra12.5B面粗糙度Ra12.5A面粗糙度Ra1.6D面粗糙度Ra6.3Φ66.5孔粗糙度Ra1.62-Φ5.5孔粗糙度Ra6.3軸瓦槽粗糙度Ra6.3結(jié)合面粗糙度Ra6.3第3章工藝規(guī)程設(shè)計3.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200灰鑄鐵，鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學成分或金相組織進一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應(yīng)用最多，約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。3.2基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。一：粗基準的選擇原則1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準。3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準。4）選作粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。二：精基準的選擇原則選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。精基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：1）用設(shè)計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。2）當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差。3）當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4）為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。5）有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準。3.3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)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。最終工藝路線方案：工序05：鑄造毛坯工序10：時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力工序15：粗銑前后端面工序20：粗銑B面工序25：粗銑A面工序30：粗銑D面工序35：粗鏜、半精鏜Φ66.5孔工序40：銑斷工序45：鉆2-Φ14.8孔、倒角0.5×45o工序50：精銑A面工序55：粗銑軸瓦槽工序60：零件與軸承座連接后精鏜Φ66.5孔工序65：檢驗3.4確定各工序的加工余量1.前后端面的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。2.B面的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。3.A面的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，二步銑削（即粗銑、精銑）方可滿足其精度要求。粗銑單邊余量Z=1.5mm精銑單邊余量Z=0.5mm4.D面的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。5.Φ66.5孔的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步鏜削（即粗鏜、半精鏜、精鏜）方可滿足其精度要求。6.2-Φ14.8孔的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，其加工孔的尺寸不大故采用實心鑄造,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步鉆削即可滿足其精度要求。6.軸瓦槽的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-25，其加工槽的尺寸不大故采用實心鑄造,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即粗銑）即可滿足其精度要求。3.5基本工時的確立工序10：時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力工序15：粗銑前后端面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取=475當＝475r/min時按機床標準選取3）計算工時切削工時：，，則機動工時為工序20：粗銑B面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取=4753）計算工時切削工時：，，則機動工時為工序25：粗銑A面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取=4753）計算工時切削工時：，，則機動工時為工序30：粗銑D面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取=4753）計算工時切削工時：，，則機動工時為工序35：粗鏜、半精鏜Φ66.5孔工步一：粗鏜Φ63.5孔至Φ65.5所選刀具為YT5硬質(zhì)合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。確定切削深度確定進給量根據(jù)表1.5，當粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長度為34mm時，=0.15～0.30mm/r按T4163機床的進給量（表4.2-21），選擇=0.27mm/r確定切削速度按表1.27的計算公式確定式中=350，m=0.2,=0.15,=0.2,T=60min,則81.9m/min=398r/min按T4163機床上的轉(zhuǎn)速，選擇基本時間選鏜刀的主偏角=45°，則=1.0mm，=33mm，=4mm，=0，=0.27mm/r,，工步二：半精鏜Φ65.5孔至Φ66.3所選刀具為YT5硬質(zhì)合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。1）確定切削深度2）確定進給量根據(jù)表1.5，當粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長度為34mm時，=0.15～0.30mm/r按T4163機床的進給量（表4.2-21），選擇=0.19mm/r3）確定切削速度按表1.27的計算公式確定式中=400，m=0.2,=0.15,=0.2,T=60min,則104m/min=500r/min按T4163機床上的轉(zhuǎn)速，選擇4）基本時間選鏜刀的主偏角=45°，則=0.4mm，=33mm，=4mm，=0，=0.19mm/r,，工序40：銑斷1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取=4753）計算工時切削工時：，，則機動工時為工序45：鉆2-Φ14.8孔、倒角0.5×45o工步一：鉆2-Φ14.8孔確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2則機動工時為 工序50：精銑A面1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，且表面粗糙Ra1.6，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取=6003）計算工時切削工時：，，則機動工時為工序55：粗銑軸瓦槽1、選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取=4753）計算工時切削工時：，，則機動工時為工序60：零件與軸承座連接后精鏜Φ66.5孔所選刀具為YT5硬質(zhì)合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。1）確定切削深度2）確定進給量根據(jù)表1.5，當粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長度為34mm時，=0.15～0.30mm/r按T4163機床的進給量（表4.2-21），選擇=0.15mm/r3）確定切削速度按表1.27的計算公式確定式中=400，m=0.2,=0.15,=0.2,T=60min,則120m/min=575r/min按T4163機床上的轉(zhuǎn)速，選擇4）基本時間選鏜刀的主偏角=45°，則=0.1mm，=33mm，=4mm，=0，=0.15mm/r,，工序65：檢驗第4章銑床夾具設(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。由指導老師的分配，決定設(shè)計粗銑A面的銑床夾具。4.1問題的提出本夾具主要用于粗銑A面，表面粗糙度Ra6.3，精度要求不高，故設(shè)計夾具時主發(fā)考慮如何提高生產(chǎn)效率。4.2定位基準的選擇選擇已加工好的后端面和Φ66.5孔及工作一側(cè)來定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是心軸和支承釘。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對心軸和支承釘，夾緊則是在心軸的螺桿上用帶肩螺母來完成。后端面與心軸相配合，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動。Φ66.5孔與心軸相配合，限制兩個自由度，即X軸移動和Y軸移動。工作一側(cè)與支承釘相配合，限制一個自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動。工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位，故設(shè)計合理。4.3定位誤差分析基準位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導致的定位基準在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準位移誤差，用表示。工件以后端面和Φ66.5孔及工作一側(cè)來定位，銑A面，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準變動誤差，其變動量即為最大配合間隙。按下式計算式中——基準位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.03mm基準不重合誤差加工尺寸h的基準是外圓柱面的母線上，但定位基準是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準與定位基準不重合導致的工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準不重合誤差，用表示?；鶞什恢睾险`差為=式中——基準不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=4.4切削力的計算與夾緊力分析查表4得切削力計算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa,即==1547N所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5孔軸部分由M16螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N==30900N由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。4.5夾具設(shè)計及操作簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇在心軸的螺桿上用帶肩螺母進行夾緊工件。本工序為銑削余量小，銑削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。結(jié)論課程設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的課程設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們進行畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設(shè)計的機會。致謝這次課程設(shè)計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計。這次課程設(shè)計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精