说明书设计题目:设计推动架零件的机械加工工艺规程及第80道工序的专用夹具姓名:郭晓华学号: 080214205班级:数控082指导教师:程雪利河南机电高等专科学校2010年12月30日任务书题目:设计推动架零件的机械加工工艺规程及第八十道工序的专用夹具内容:(1)零件——毛坯合图1张(2)机械加工工艺规程卡片1套(3)夹具装配图1张(4)夹具体零件图1张(5)课程设计说明书1份原始资料:该零件图样一张;生产纲领为8000件/年;每日一班。
目录第1章零件分析 (4)1.1 零件作用分析 (4)1.2 零件工艺分析 (4)第2章确定毛坯、画毛坯—零件合图 (6)2.1 确定零件生产类型 (6)2.2 选择毛坯、确定毛坯 (6)第3章工艺规程设计 (8)3.1 定位基准的选择 (8)3.2 制定工艺路线 (9)3.3 选择加工设备及刀、夹、量具 (9)3.4 加工工序设计 (10)3.5 时间定额计算 (12)第4章第80道工序专用夹具设计 (13)4.1 工件自由度分析及定位方案的确定 (13)4.2 夹紧力的计算 (15)4.3 定位误差的计算及定位精度分析 (15)4.4 操作说明 (16)第一章 零件的分析1.1零件的功用题目所给的零件是B6065牛头刨床推动架,是牛头刨床进给机构的中小零件,φ32mm 孔用来安装工作台进给丝杠轴,靠近φ32mm 孔左端处一棘轮,在棘轮上方即φ16mm 孔装一棘爪,φ16mm 孔通过销与杠连接杆,把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕φ32mm 轴心线摆动,同时拨动棘轮,带动丝杠转动,实现工作台的自动进给。
1.2零件的工艺分析由零件图可知,其材料为HT200,该材料为灰铸铁,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。
(零件图见附图1)由零件图可知,φ320.0270+mm 、φ160.033+mm 的中心线是主要的设计基准和加工基准。
该零件的主要加工面可分为两组:1、φ320.027+mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:φ320.027+mm 的两个端面及孔和倒角,φ160.019+mm 的两个端面及孔和倒角,φ160.033+mm 上宽6mm 深9.5mm 的槽。
2、以φ160.033+mm 孔为加工表面这一组加工表面包括,φ160.033+mm 的端面和倒角及内孔φ100.10+mm 、M8-6H的内螺纹,φ6mm 的孔及120°倒角2mm 的沟槽。
这两组的加工表面有着一定的位置要求,主要是:1、φ320.0270+mm 孔内与φ160.033+mm 中心线垂直度公差为0.10;2、φ320.0270+mm 孔端面与φ160.0330+mm 中心线的距离为12mm 。
由以上分析可知,对这两组加工表面而言,先加工第一组,再加工第二组。
由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。
第2章确定毛坯画零件毛坯合图2.1确定零件生产类型零件的生产纲领N=Qn(1+a+b)其中,产品的年产量Q=8000件/年,零件备品率a=4%,零件的废品率b=1%。
Q=8000×1×(1+4%+1%)=8400件/ 年从此结果可知,该零件为大批大量生产。
2.2选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图1、选择毛坯根据零件材料确定毛坯为灰铸铁HT200,通过计算和查询资料可知,毛坯重量约为0.72kg。
生产类型为大批大量,可采用金属模机器造型铸造毛坯。
由于φ32mm的孔需要铸造出来,故还需要安放型心。
此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效进行处理。
2、确定加工余量、毛坯尺寸和尺寸由《机械加工工艺手册》可知,查得该铸件的尺寸公差等级CT为8~12级,取CT=10级。
查表1-9确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明φ27的端面92 H 4.0 单侧加工φ50的外圆端面45 G 2.5 双侧加工φ32的孔φ32H 3.0 双侧加工φ35的两端面20 G 2.5 双侧加工由表1-11可知,铸件主要尺寸的公差如下表:主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸尺寸公差φ27的端面92 4.0 96 3.2φ50的外圆端面45 5 50 2.8φ32的孔φ32 单侧3.0 φ26 2.6 φ35的两端面20 5 25 2.43、零件的毛坯图(详细见附图)第3章 工艺规程设计3.1 定位基准的选择 1、基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一,基面的选择正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。
否则,加工工艺过程会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。
2、粗基准的选择对一般的轴类零件来说,以外圆作为基准是合理的,按照有关零件的粗基准的选择原则:当零件有不加工表面时,应选择这些不加工的表面作为粗基准,当零件有很多个不加工表面的时候,则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准,从零件的分析得知,B6065刨床推动架以外圆φ50mm 作为粗基准。
3、精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。
选择加工表面的设计基准为定位基准,称为基准重合的原则。
采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差,零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。
为使基准统一,先选择φ32mm 的孔和φ16的孔作为精基准。
4、零件表面加工方法的选择 零件各表面的加工方法和方案选择,首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求,另外还要考虑生产率和经济方面的要求,在选择时,应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度,结合零件的特点和技术要求,慎重决定。
(1) φ50mm 的外圆两端面保证尺寸450.080.25--mm ,表面粗糙度6.3 粗铣 (2) φ35mm 的外圆两端面保证尺寸20mm ,表面粗糙度2.5 粗铣——半精铣。
(3) 粗铣深9.5mm 宽6mm 的槽。
(4) 粗车φ27mm 的端面。
(5) 钻、扩、粗、精铰φ32mm 的孔,倒角45°。
(6) 钻φ10mm 的孔。
(7) 钻、扩、粗铰、精铰φ160.019+mm 孔,倒角45°。
(8) 钻、精铰螺纹孔φ6mm 的孔,攻丝M8-6H 。
(9) 钻、精铰φ6mm 的孔,锪120°的倒角。
(10) φ160.033+mm 的孔,采用先钻φ10的孔,然后扩、铰孔。
(11) 拉沟槽R3。
3.2制定工艺路线工序方案+mm孔在同一基准的两个端工序10 粗铣、半精铣φ32mm孔和φ160.019面工序20 粗铣、半精铣φ32mm孔的端面。
+mm孔的端面工序30 粗铣、半精铣φ160.019工序40 车φ27mm端面工序50 粗铣、半精铣深9.5mm宽6mm的槽工序60 钻、扩、铰φ32mm,倒角45°。
+mm,倒角45°。
工序7 0 钻、扩、粗铰、精铰φ160.019工序80 钻φ10mm的通孔,倒45°角;钻φ6mm的孔,锪120°的倒角;钻螺纹孔φ6mm的孔,攻丝M8-6H。
+mm孔。
工序90 拉沟槽R3,和反拉、扩、粗铰、精铰φ160.033工序100 钳工去毛刺3.3 选择加工设备及刀、夹、量具。
1、选择加工设备与工艺装备(1)选择机床根据不同的工序选择机床工序10、20、50是粗铣、半精铣。
各工序的工步数不多,选用X6132万能铣床。
工序30选用立式铣床。
工序40选用CA6140车床。
工序60、70、80选用用Z535立式钻床。
工序90选用L6110卧式拉床。
(2)选择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外,其他各工序使用通用夹具即可。
(3)选择刀具,根据不同的工序选择刀具铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=63mm,齿数z=10,及直径为d=50mm,齿数z=8及切槽刀直径d=6mm,工序30选用直径d=20mm、z=3的高速钢立铣刀。
1 钻φ32mm的孔选用锥柄麻花钻。
+mm的孔。
倒角45°,选用2.钻φ6mm锪120°的倒角和钻、半精铰φ160.019专用刀具。
+mm钻孔。
刀具:选择高速钢麻3.车φ27mm的端面,φ10mm孔和φ160.033花钻,do=φ10mm,钻头采用双头刃磨法,后角α=120°,45度车刀。
4.钻螺纹孔φ6mm.攻丝M8-6H 用锥柄阶梯麻花钻,机用丝锥。
5.拉沟槽R3选用专用拉刀。
(4)选择量具本零件属于大批大量生产,一般情况下尽量采用专用量具。
根据零件的表面的精度要求,尺寸和形状特点,参考相关资料,选择如下:1.选择加工面的量具用分度值为0.05mm的游标长尺测量,以及读数值为0.01mm测量范围100mm~125mm的外径千分尺。
2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7~IT9之间,可选用读数值0.01mm 测量范围50mm~125mm的内径千分尺即可。
3.选择加工槽所用量具槽经粗铣、半精铣两次加工。
槽宽及槽深的尺寸公差等级为:粗铣时均为IT14;半精铣时,槽宽为IT13,槽深为IT14。
故可选用读数值为0.02mm测量范围0~150mm的游标卡尺进行测量。
3.4 加工工序设计1确定工序尺寸(1)、面的加工(所有面)根据加工长度的为50mm,毛坯的余量为4mm,粗加工的量为2mm。
根据《机械加工工艺手册》表2.3-21加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm,经粗加工后的加工余量为0.5mm。
对精度要求不高的面,在粗加工就是一次就加工完。
(2)、孔的加工1. φ32mm.毛坯为空心,通孔,孔内要求精度介于IT7~IT8之间。
查《机械加工工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。
钻孔:φ30mm. 2z=1.75mm扩孔:φ31.75mm 2z=0.18mm粗铰:φ31.93mm 2z=0.07mm精铰:φ32H7+mm.2. φ160.019毛坯为实心,不冲孔,孔内要求精度介于IT7~IT8之间。
查《机械加工工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。
钻孔:φ15mm. 2z=0.85mm扩孔:φ15.85mm 2z=0.1mm粗铰:φ15.95mm 2z=0.05mm精铰:φ16H7+mm的孔3. φ10、φ160.033毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8~IT9之间。
查《机械加工工艺手册》表2.3-8确定工序尺寸及余量。
钻孔:φ10mm反拉孔:φ15mm 2z=0.85mm扩孔:φ15.85mm 2z=0.10mm粗铰:φ15.95mm 2z=0.05mm精铰:φ16H84.钻螺纹孔M8毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8~IT9之间。