毕业设计(论文)-右旋出料口零件工艺规程及钻16-φ33钻模夹具设计.doc
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1、XX大学课程设计论文右旋出料口零件工艺规程及钻16-33钻模夹具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要右旋出料口零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,
2、并在以后设计中注意改进。关键词:工艺,工序,切削用量,夹紧,定位,误差31目 录摘 要II目 录III第1章 序 言1第2章 零件的分析22.1零件的形状22.2零件的工艺分析2第3章 工艺规程设计33.1 确定毛坯的制造形式33.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择33.3 制定工艺路线43.4 选择加工设备和工艺装备43.4.1 机床选用43.4.2 选择刀具53.4.3 选择量具53.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5第4章 确定切削用量及基本时间74.1 工序30切削用量的及基本时间的确定74.2 工序40切削用量的及基本时间的确定94.3 工序50切削用量及基本时间的确定
3、94.4工序60切削用量及基本时间的确定104.5工序70切削用量及基本时间的确定114.6 工序80切削用量及基本时间的确定13第5章 钻16-33钻模夹具设计165.1 夹具的夹紧装置和定位装置165.2 夹具的导向175.3 钻孔与工件之间的切屑间隙175.4 钻模板185.5定位误差的分析185.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用195.6 确定夹具体结构和总体结构205.7 夹具设计及操作的简要说明21总 结23致 谢24参 考 文 献25全套设计请加 197216396或401339828 第1章 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业
4、。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。右右旋出料口零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下,进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本
5、次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。第2章 零件的分析2.1零件的形状题目给的零件是右旋出料口零件,主要作用是起连接作用。它主要用于轴与轴之间的连接,以传递动力和转矩。零件的实际形状如上图所示,从零件图上看,该零件是典型的零件,结构比较简单。具体尺寸,公差如下图所示。2.2零件的工艺分析由零件图可知,其材料为QT500-7,具有较高强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。右旋出料口零件主要加工
6、表面为:1.车外圆及端面,表面粗糙度值为3.2。2.车外圆及端面,表面粗糙度值3.2。3.车装配孔,表面粗糙度值3.2。4.半精车侧面,及表面粗糙度值3.2。5.两侧面粗糙度值6.3、12.5,法兰面粗糙度值6.3。右旋出料口共有两组加工表面,他们之间有一定的位置要求。现分述如下:(1)左端的加工表面: 这一组加工表面包括:左端面,1140mm、920f9mm、916 f9mm、896 f9mm,倒角钻孔。这一部份的粗糙度要求。其要求并不高,粗车后精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求,因此一道工序就可以达到要求,并不需要扩孔、铰孔等工序。(2).右端面的加工表面: 这一组加工表面包括:右
7、端面;1280mm端面以及外圆,粗糙度为25;粗车后半精车就可以达到精度要求。其中,760的孔或内圆直接在上做镗工就行了。第3章 工艺规程设计本右旋出料口假设年产量为10万台,每台需要该零件1个,备品率为13%,废品率为0.25%,每日工作班次为2班。该零件材料为QT500-7,考虑到零件在工作时要有高的耐磨性,所以选择锻造。依据设计要求Q=100000件/年,n=1件/台;结合生产实际,备品率和 废品率分别取113%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=2XQn(1+)(1+)=2385135件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为QT500-7,考虑到零件在使用过程中起连接作用,分
8、析其在工作过程中所受载荷,最后选用锻造,以便使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平,而且零件轮廓尺寸不大,可以采用锻造,这从提高生产效率,保证加工精度,减少生产成本上考虑,也是应该的。3.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择待加工的零件是轴类零件,孔是设计基准(也是装配基准和测量基准),为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵循“基准重合”的原则。具体而言,即选760mm的孔及其一端面作为精基准。由于待加工的两零件全部表面都需加工,而孔作为精基准应先进行加工,对主动端而言,应选面积较大的外圆及其端面为粗基准;对从动端而言,应选面积较大160mm的外圆
9、及其端面为粗基准。待加工的两零件的加工面有外圆、内孔、端面、键槽、锥孔,材料为30CrMnSi钢。以公差等级和表面粗糙度要求,参考相关资料,其加工方法选择如下。(1)1280mm端面以及外圆 为未注公差尺寸,根据GB 1800713规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为Ra25um,粗车即可(表5-14)。(2)1140mm、920f9mm、916 f9mm、896 f9mm的外圆面 为未注公差尺寸,根据GB 1800713规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为Ra6.3um,需进行精车和半精车。(3)16个33mm孔 为未注尺寸公差,根据GB 1800713规定其公差等级按IT14,表面粗糙
10、度为Ra6.3um,需进行钻孔(表5-15)。(4)12个22mm孔,公差等级为IT8,表面粗糙度为Ra1.6um,需进行钻孔加工(表5-15)。(6)端面 本零件的端面为回转体端面,尺寸精度的都要求不高,表面粗糙度为Ra25um,粗车即可。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。10铸造铸造出毛坯20热处理毛坯热处理,时效处理30车车1280mm端面以及外圆40粗车
11、掉头装夹,粗车1140mm、920f9mm、916 f9mm、896 f9mm外圆以及台阶50精车精车1140mm、920f9mm、916 f9mm、896 f9mm外圆以及台阶端面60车粗车、半精车760mm内孔70钻钻16个33mm孔80钻钻12个22mm孔90去毛刺去毛刺100终检终检入库3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多,成批量生产,故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大,精度要求属于中等要求,选用最常用的CW61125Q卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表4.2-7。.工是钻孔,选用Z525摇臂
12、钻床。 CW61125Q卧式车床。由于加工的零件外廓尺寸不大,又是回转体,故宜在车床上镗孔。由于要求的精度较高,表面粗糙度较小,需选用较精密的机床才能满足要求,因此选用CW61125Q卧式车床(表5-80)。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀,它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻,参考机械加工工艺手册(主编 孟少农),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。3.4.3
13、 选择量具本零件属于成批量生产,一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种:一是按计量器具的不确定度选择;二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“右旋出料口” 零件材料为QT500-7,查机械加工工艺手册(以后简称工艺手册),表2.2-17 各种铸铁的性能比较,硬度HB为1432613,表2.2-23 球墨铸铁的物理性能,密度=7.27.3(),计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型(零件重9500kg)中型(零件重1009500kg)轻型(零件重100kg)单件生产5以下10以
14、下100以下小批生产510010950100500中批生产1003009505005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据,该零件的月工序数不低于3050,毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。第4章 确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量a、进给量f和切削速度v。确定顺序是先确定a、f、再确定v。4.1 工序30切削用量的及基本时间的确定4
15、.1.1 切削用量 车1280mm端面以及外圆所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1,由于CW61125Q机床的中心高为950(表1.30),故选刀杆尺寸=,刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃倾角=,刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为3mm,可在一次走刀内完成,故.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知:表1.4刀杆尺寸为,工件直径400之间时, 进给量=0.51.0按CW61125Q机床进给量(表4.213)在机械制造工艺设计手册可知: =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验
16、根据表130,CW61125Q机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21,当强度在174207时,=时,径向进给力:=1350。切削时的修正系数为=1.0,=1.0,=1.17(表1.2132),故实际进给力为: =1350=1111.5 (3-2)由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.13,车刀后刀面最大磨损量取为,车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算,也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11,当硬质合金刀加工硬度9502113的铸件,切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0,=0.
17、132,0.8,=1.0,=1.0(见表1.40),故: =63 (3-3) =120 (3-4)根据CW61125Q车床说明书选择 =125这时实际切削速度为: = (3-5).校验机床功率切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25,=,切削速度时, =切削功率的修正系数=0.73,=0.13,故实际切削时间的功率为: =1.7=1.2 (3-6)根据表1.30,当=时,机床主轴允许功率为=,故所选切削用量可在CW61125Q机床上进行,最后决定的切削用量为:=3.75,=,=,=.倒角 为了缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。. 计
18、算基本工时 (3-7)式中=+,=由切削用量简明使用手册表1.26,车削时的入切量及超切量+=,则=+= = (3-8) 4.2 工序40切削用量的及基本时间的确定采用与工序确定切削用量的方法,得本工序的切削用量及基本时间如下:本工序为粗车(车端面、外圆及倒角),已知条件与工序相同。车端面、外圆可采用与工序相同的可转位车刀。见表5-1表5-1 主动端工序的切削用量及基本时间工步/mmf/mmr v/msn/rs/s粗车端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗车外圆80mm2.3 0.52 0.38 1.5 68 倒角 手动 0.38 1.54.3 工序50切削用量及基本时间的确定4.3.
19、1 切削用量精车1140mm、920f9mm、916 f9mm、896 f9mm外圆以及台阶端面。已知条件与粗加工工序相同。切削用量。所选刀具为YT15硬质合金可转位车刀。车刀形状所选刀具为YT15硬质合金可转位车刀。车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同,查参考文献6表1-3,车刀几何形状为,=. 确定背吃刀量=0.75mm. 确定进给量根据参考文献7表1.6及参考文献2表4.2-13中C620-1机床进给量,选择。由于是半精加工,切削力较小,故不须校核机床进给机构强度。. 选择车刀磨钝标准及耐用度 查参考文献7表1.13,选择车刀后刀面最大磨损量为0.4mm,耐用度T=30min。查参考
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