吊环轴_课程设计论文 (2).doc
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1、课程设计说明书机械制造技术基础课程设计说 明 书课题名称: 吊 环 轴 学生姓名: 学号: 专 业: 机械制造及其自动化 班级: 成 绩: 指导教师签字: 2013年12月21日机械制造工艺课程设计任务书设计题目:设计“吊环轴”零件机械加工工艺规程(大批量)设计要求:1、未注圆角R23.2、铸件不得有沙眼、疏松等缺陷。3、热处理、调质,硬度1825HRC4、材料:HT200 原始材料:1、被加工零件的零件图 1张2、 生产类型:(中批或大批大量生产)设计内容:1、熟悉零件图; 2、绘制零件图(1张); 3、绘制毛坯图(1张); 4、编写工艺过程卡片(1张)和工序卡片(6张); 5、课程设计说明
2、书(1份)摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。吊环轴加工工艺规程及其钻扩38孔的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,并在以后设计
3、中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。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。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。吊环轴的加工工艺规程及其钻扩38孔的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、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地
4、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,敬请老师批评指正。目 录 设计任务及要求.1 摘要.2 序言.3 目录.4 1零件的分析.5 1.1零件的作用.5 1.2零件的工艺分析.5 1.3确定生产类型.6 1.4确定毛坯.6 2工艺规程设计.7 2.1选择定位基准.7 2.2制定工艺路线.7
5、 2.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定.8 2.4确定切削用量及时间定额.93专用夹具的设计.15 3.1问题提出.15 3.2定位基准的选择.15 3.3钻削力和夹紧力的计算.15 3.4定位误差分析.15 3.5夹具设计及简要操作说明.16总结.17致谢.18参考文献.191 零件的分析1.1:零件的作用吊环轴的作用待查,零件图如下1.2: 零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是吊环轴需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:1、轴30 d1以及与此轴相垂直的38 D1的孔。2、大头半圆轴R40 d2。3、吊环
6、轴底面T1、和T2,T3,T4,T5,T6,T7.轴的端面T4、大头半圆轴面d2,轴d1的中心线与孔D1中心线的垂直度误差为0.05mm,轴d1的中心线与下端面T1的平行度度误差为0.05mm。由上面分析可知,可以粗加工吊环轴的下端面T1,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此吊环轴零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。1.3:确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年,零件的质量是 1Kg/个,查电子版机械加工工艺设计手册,可确定该 生产类型为大批生产,所以初步确定工
7、艺安排为:加工过程划分阶段;工序;加工设备。 1.4: 确定毛坯1、确定毛坯种类:零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批量生产,故选择砂型铸件及其造型坯。查电子版机械加工工艺设计手册选用铸件尺寸公差等级为CT-12。2、 确定铸件加工余量及形状:查电子版机械加工工艺设计手册,选用加工余量为MA-H级,并查表确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选用及加工余量,如下表所示:简 图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说 明T125H3单侧加工D138H1孔降一级单侧加工T225H3单侧加工T333H1单侧加工T433H3单侧加工d
8、 130H1单侧加工3、绘制铸件毛坯图2、工艺规程设计2.1 选择定位基准:(1)粗基准的选择:以吊环轴下端面(T1)为粗基准和另一个面(T3)为粗基准。(2)精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的孔的内圆面(38)D1和轴的右端面(T3)为定位精基准。(3)辅助基准的选择:T22.2 制定工艺路线:根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用 。1 工艺路线方案一工序一 钻、扩,铰 38孔工序二 粗铣T1平面工序三 粗铣T2平面工序四 粗车,半精车,
9、精车30 轴,工序五 粗铣T3平面工序六 粗铣,半精铣T4平面工序七 检查,工序八 入库。上面的工序加工不太合理,因为与先面后孔原则不符,加工孔时应先面后孔这样容易满足加工要求。所以应该先铣要钻孔平面。2工艺路线方案二工序一 粗铣T1平面。工序二 粗铣T2平面。工序三 钻、扩,铰 38孔工序四 粗车,半精车,精车30 轴,工序五 粗铣T3平面工序六 粗铣,半精铣T4平面工序七 检查,工序八 入库。 上面工序可以适合大多数生产,根据以上两种加工路线,查机械制造工艺学,最后的加工路线确定如下 铸造 (砂型机器造型,铸造公差等级CT8级) 时效 (消除内应力)涂漆 (防止生锈)工序一 粗铣T1平面,
10、以38孔为粗基准,采用X53立式铣床加专用铣夹具;工序二 粗铣T2平面,以T1为精基准,采用X53立式铣床加专用铣夹具;工序三 钻、扩、粗铰38孔D 1,以T1为精基准,采用Z5125A钻床、钻模板和专用钻床夹具;工序四 粗车、半精车 30 轴d 1,以T1,D1为精基准,采用CA6140车床加专用车夹具;工序五 粗铣T3平面,以T1,D1为精基准,采用X53立式铣床加专用铣夹具;工序六 粗铣、半精铣T4平面,以T3为精基准,采用X53K立式铣床加专用铣夹具;工序七 去毛刺;工序八 质检入库。2.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:2.3.1 圆柱表面工序尺寸 (精度等级查机械制造工艺学p
11、155表4-8,公差查互换性与测量技术p39表3-2,加工余量查切削加工简明实用手册) 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下:加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大30轴铸件3CT11粗车2IT1112.511.2半精车1IT106.311.238孔钻孔8IT1212.57.879扩孔1.4IT106.31.13161.43粗铰0.1IT83.20.0880.2242.3.2平面工序尺寸工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸工序余量最小最大0T1、T2铸件3.5233CT12332.21粗铣T12.225IT
12、110.094.42粗铣T22.225IT110.94.43粗铣T3平面2.233IT110.2784.114粗铣T4平面2.233IT112.092.315半精铣T4平面0.733IT90.390.5272.4 确定切削用量及时间定额工序一 以38孔为粗基准,粗铣38孔下端面。1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=200241,铸造。加工要求:粗铣38孔下端面。机床: X53立式铣床。刀具: W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度ap=4,齿数z=10,故据切削用量简明手册(后简称切削手册)取刀具直径do=80mm。选择刀具前角o0后角
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