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機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目:CA10B解放汽車中間軸軸承支架零件的
機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
學(xué)生:
學(xué)號:
班級:
指導(dǎo)教師:
目 錄
序 言.…………………………………………………………………………………….2
一、零件的分析………………………………………………………….……………...3
〈一〉零件的作用……………………………………………………………………...3
〈二〉零件的工藝分析……………………………………………………………….4
二、工藝規(guī)程的設(shè)計……………………………………………….……………….….5
<一> 確定毛坯的制造形式………………………………………..………………..5
<二> 基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………………………….…..5
<三> 制定工藝路線……………………………………………………………………..6
<四> 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………..7
<五> 切削用量以及機床的確定………………………………………….…..10
三、 零件專用夾具的設(shè)計…………………………………………………….….11
<一> 夾具設(shè)計與具體說明……………………………………………………...11
<二> 方案確定……………………………………………………………………….…13
四.課程設(shè)計總結(jié)………………………………………………………………….…..14
參考書目……………………………………………………………………………..……..15
序 言
課程設(shè)計是《機械制造裝備設(shè)計》課程的一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是在我們學(xué)完了《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)<含夾具設(shè)計>》、《機械設(shè)計》、《機械制造裝備基礎(chǔ)》等專業(yè)基礎(chǔ)課之后進行的。其目的在于,通過機床主傳動設(shè)計和成型刀具的設(shè)計,使學(xué)生受到方案比較、結(jié)構(gòu)分析、零件計算、機械制圖、技術(shù)條件編寫及技術(shù)資料查詢等方面的綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)初步具有機床部件和工具的設(shè)計能力。
對我們來講,我將會抓住這樣一次難得的機會,繼續(xù)鞏固我們已經(jīng)學(xué)過的《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等課程;不斷提高自己的發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題的能力;為明年的畢業(yè)設(shè)計及今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
最后,感謝老師對我們的指導(dǎo)!
一、零件的分析
〈一〉零件的作用
題目給出的是CA10B解放牌汽車中間軸軸承支架,它的主要作用是(1)起到穩(wěn)固滾子的作用 (2)在安裝時起到固定滾珠的作用,利于安裝。要求零件的配合符合要求。
(軸承的正面觀察圖)
〈二〉零件的工藝分析
零件的加工過程中,要保證零件上部的折彎部分在豎直方向與?140孔成5.5°的夾角,同時要保證支架兩側(cè)板的平面與水平面成30°的夾角,孔中心到頂小孔所在平面的距離為40mm,且每孔中心線與豎直方向零件的夾角成60°夾角。要保證以上尺寸要求,先將?1400+0.26的內(nèi)孔和端面加工完成,再以內(nèi)孔和端面為定位基準(zhǔn)對上凸臺表面進行加工,最后以?1400+0.26內(nèi)孔,端面,和上?13的小孔(一面兩銷)為定位基準(zhǔn),加工支架兩側(cè)板,其中主要加工面粗糙度為6.3μm,其余表面粗糙度為50μm。
加工表面
尺寸精度等級
表面粗糙度Ra/μm
加工方案
50+00.4
IT12
50
粗銑
1400+0.26
IT9
6.3
粗銑-半精銑
13+00.4
IT12
50
鉆
二、工藝規(guī)程的設(shè)計
<一>確定毛坯的制造形式
零件的材料為HT200,故它的零件承受的沖擊載荷不是很大,且零件的輪廓尺寸較大,又是大批量生產(chǎn),而且表面粗糙度質(zhì)量要求也不是很高,故可采用鑄件,以提高生產(chǎn)效率和效益。
<二>基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇
先選取?155外圓為定位基準(zhǔn),利用三爪卡盤為定位元件,銑?155兩端面,再以?155外圓為定位基準(zhǔn),利用三爪卡盤為定位元件,銑?1400+0.26內(nèi)孔。
(2)精基準(zhǔn)的選擇
以?1400+0.26內(nèi)孔,?155端面,?13孔(兩面一銷)為定位精基準(zhǔn),加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候,應(yīng)該進行尺寸換算,這在以后還要進行專門的計算,在此不再重復(fù)。
<三> 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能機床以及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果,以便生產(chǎn)成本盡量降低。
工序號
工藝名稱
機床設(shè)備
刀具
量具
1
粗車一端面
臥式車床
硬質(zhì)合金車刀
游標(biāo)卡尺
2
粗車,半精車內(nèi)孔Φ140H7
臥式車床
硬質(zhì)合金車刀
游標(biāo)卡尺
3
銑削中間凸平面
立式銑床
鑲齒套式面銑刀
游標(biāo)卡尺
4
鉆中間孔
立式鉆床
高速鋼麻花鉆
游標(biāo)卡尺
5
粗銑兩側(cè)平面
立式銑床
鑲齒套式面銑刀
游標(biāo)卡尺
6
鉆側(cè)平面的孔
立式鉆床
高速鋼麻花鉆
游標(biāo)卡尺
7
鉆圓柱上的孔
立式鉆床
高速鋼麻花鉆
游標(biāo)卡尺
8
測量,檢查
鉗工臺
9
清洗
清洗機
10
終檢
<四>機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA10B中間軸軸承支架零件材料為HT200,生產(chǎn)類型為大批量
產(chǎn).根據(jù)上訴資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下:
(1)選擇毛坯
毛坯選用鑄件,采用金屬模機器造型方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為5°。
(2) 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量
由《指導(dǎo)》表2-10——表2-12可知,要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量,應(yīng)先確定如下各項因素。
公差等級:由軸承支架的公用和技術(shù)要求,確定該零件的公差等級為普通級,選用IT12級公差.
鑄件重量:已知機械加工后軸承支架的重量為3kg,由此可見初步估計加工前毛坯的重量為4kg。
鑄件形狀復(fù)雜系數(shù):對軸承支架零件圖進行分析計算,可大致確定鑄件外廓包容體的長度、寬度和高度,即l=265mm b=55mm h=175mm,由《指導(dǎo)》公式2-3和2-5可計算出該軸承支架鑄件 的形狀復(fù)雜系數(shù):
S==4/lbhρ=4kg/(265×55×175×7.2×10-6 )kg=0.217
0.16
>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩表面之間的厚度為50mm+2mm=52mm厚;
?140內(nèi)孔的加工:
參照<<機械加工工藝手冊>>,其加工余量為0.5mm,粗鏜0.4mm,精鏜0.1mm,故毛坯的尺寸為?140mm-0.5mm=139.50+0.26mm;
銑中凸臺面:
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯凸臺平面的厚度為12mm+2mm=14mm;
鉆中間?13的孔:
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其進行鉆孔;
銑側(cè)兩平面:
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其表面進行銑銷;銑銷厚度為2mm,故毛坯兩側(cè)平面的厚度為12mm+2mm=14mm;
鉆兩側(cè)平面孔:
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其表面質(zhì)量要求比較低(粗糙度為50μm),故可直接對其進行鉆孔;
鉆圓柱面上兩小孔
參照<<機械加工工藝手冊>>,因其公差等級要求比較低(兩孔軸線之間的距離為32±0.1mm,兩孔的直徑為?7.20+0.2,故可直接對其進行鉆孔;
<五> 切削用量以及機床的確定
1. 車兩端面,選用C-620-1臥式車床,采用硬質(zhì)合金車刀,dw=16mm,z=3,切削速度:參考有關(guān)手冊,V=37m/min.進給量為0.5mm/r;
2. 粗車?1400+0.26mm內(nèi)孔, 選用C-620-1臥式車床,采用硬質(zhì)合金車刀,d=25mm,車銷速度:參考有關(guān)手冊V=25m/min,進給量為0.5mm/r;半精車?1400+0.26mm內(nèi)孔,選用C-620-1臥式車床,采用硬質(zhì)合金車刀,d=25mm,車銷速度:參考有關(guān)手冊V=20m/min,進給量為0.2mm/r
3. 銑中間凸平面,選用X50A立式銑床, 采用w18Cr4V立銑刀,dw=16mm,z=3,切削速度:參考有關(guān)手冊,V=37m/min.進給量為0.25mm/r;
4. 鉆中間?13的孔,選用Z518立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關(guān)手冊,V=23m/min.進給量為0.3mm/r;
5. 銑支架兩側(cè)平面,選用X6030臥式銑床采用w18Cr4V臥銑刀,dw=16mm,z=3,切削速度:參考有關(guān)手冊,V=37m/min.進給量為0.25mm/r;
6. 鉆支架兩側(cè)平面小孔, 選用Z518立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=13mm, 鉆削速度:參考有關(guān)手冊,V=23m/min.進給量為0.3mm/r;
7. 鉆圓柱面上兩小孔, 選用Z518立式鉆床,采用直柄小麻花鉆,d=7.2mm, 切削速度:參考有關(guān)手冊,V=18m/min.進給量為
0.2mm/r.
三、 零件專用夾具的設(shè)計
根據(jù)所加工零件是中間軸軸承支架,其加工數(shù)量是屬于大批量生產(chǎn),為了提高勞動生產(chǎn)率,并能夠保質(zhì)保量生產(chǎn),降低勞動強度,則需要設(shè)計專用夾具。選用銑的孔端面的專用夾具,此夾具將用在立式鉆床Z525中。刀具為高速鋼麻花鉆頭。
問題的提出:
本夾具使用來加工的孔,此孔的加工精度的高低,有助以后工件配合,所以對其實有一定的技術(shù)要求。 面B作為主要定位基準(zhǔn)。
<一>夾具設(shè)計與具體說明:
(1)確定定位元件
根據(jù)工序所規(guī)定的定位基準(zhǔn),采用上邊一
個彈簧V形塊定位,下邊用短定位銷與壓板定心定位,這種組合定位方案,限制了工件的6個自由度,低面支座壓板限制了工件上下移動的自由度,而圓柱短銷又限制了工件的4自由度。彈簧V形塊限制了旋轉(zhuǎn)自由度.根據(jù)以上分析可知,本工件實現(xiàn)了完全定位。對于工序尺寸半徑,其定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合,定位誤差對于加工孔德位置度公差要求,基準(zhǔn)重合加工孔徑尺寸由刀具直接保證,由上述分析可知,該定位方案合理,可行。
(2)確定導(dǎo)向裝置
本工序只要求對被加工孔進行鉆削加工,達(dá)到工序簡圖上所規(guī)定的加工要求,故既可以選用快換鉆套,也可以固定鉆套,這還要根據(jù)車間加工的各方面條件采用的方式不同。而這次設(shè)計的夾具所用的鉆套是用固定鉆套。
(3)確定夾緊機構(gòu)
針對是比較大量生產(chǎn)的工藝特征,此夾具選用彈簧V形塊夾緊機構(gòu),這可以通過在鉆套上固定的V形塊隨著模板的前后運動實現(xiàn)工件的夾緊要求,這是由于鍛造出來的零件的撥模斜度是,而V形塊也是,根據(jù)受力分析可知,其夾緊力為F1,則圓柱面將受到此零件所受的力為2F1+所以只要往下的力夠大的話,就可以使工件夾緊,而由滑柱式鉆??梢詽M足這方面的要求。
(4)夾具操作簡要說明
本夾具是用在鉆床上的專用夾具,其整個操作過程簡便快捷,首先,把所加工的零件,放在支座上,并使其套近在夾具上邊的短圓住銷.通過壓板與之相配,使其定位,這樣可以初步定位了。然后,通過彈簧V型塊,卡緊加工工件一斷,使其在旋轉(zhuǎn)方向固定,這樣就可以使V形塊定位。這樣,整個零件的定位夾緊就完成了。之后就可以對工件進行鉆削加工。
<二> 方案確定:
(1)定位方案
工件以Φ孔及端面定心基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn),其中在帶臺肩短銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。
此方案的定位誤差只與夾具和對刀裝置的制造誤差有關(guān)。因此,定位方案合理。
(2)夾緊機構(gòu)
采用手動提供動力,通過螺紋機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。
(3)對刀裝置
采用對刀塊對刀。
確定對刀塊的對刀面與定位元件表面之間的尺寸,水平方向尺寸為14(,其公差取工件相應(yīng)尺寸公差的1/3,即(1/3)×0.26=0.078 mm,對稱標(biāo)注為(14±0.078)mm。
(4)夾具與機床連接元件
采用4個標(biāo)準(zhǔn)定位鍵,固定在夾具體地面的同一直線位置的鍵槽中,用于確定銑床夾具相對于機床工作臺T型相匹配的要求。
(5)夾具體
通過夾具體把夾具各組成部分聯(lián)結(jié)起來。
四.課程設(shè)計總結(jié)
首先我們由衷的感謝老師提供我們這樣一個鍛煉自己的機會,進過這十幾天的學(xué)習(xí),本次的課程設(shè)計就結(jié)束了,不過至今我感慨萬分。的確,從選工序開始,從理論到實踐,可以說是苦多于甜,有些東西根本很難下手,但還是學(xué)到了很多的東西。這次課程設(shè)計的確顯得有點心有余而力不足,很多準(zhǔn)備不是很充分
我們的工作是一個團隊的工作,團隊需要個人,個人也離不開團隊。必須發(fā)揮團隊協(xié)作的精神,團隊協(xié)作是我們實訓(xùn)成功的一項非常重要的保證,并且這次的課程設(shè)計也正好鍛煉了我們這一點,這也是非常寶貴的。程設(shè)計完滿結(jié)束,總的來說,進過這門課的學(xué)習(xí)收獲還是相當(dāng)大的。
參考書目
1.《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》,馮濤等主編。
2.《機械加工工藝手冊》,孟少農(nóng)主編,機械工業(yè)出版社
3.《機械加工工藝設(shè)計手冊》,張耀宸,航空工業(yè)出版社
4.《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》,曾志新主編,武漢理工大學(xué)出版社
5.《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》,吳宗澤主編,高等教育出版社
20
論 文(設(shè) 計)任 務(wù) 書
課程編號
課程名稱
機械制造技術(shù)課程設(shè)計
周數(shù)
實施地點
科技樓設(shè)計室
班級
人數(shù)
起止時間
12.1.2~12.1.13
形式
√集中 □分散
指導(dǎo)教師
論文
(設(shè)計)
進度
安排
1.2
上午10點指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計任務(wù)。明確設(shè)計任務(wù), 閱讀設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書,收集、借閱有關(guān)資料、手冊。
具體設(shè)計方法、步驟見
《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》和教材《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》。
另外主要參考書目:
1.機床專用夾具圖冊
2.機械制造裝備設(shè)計
3.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊
4.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書
5.實用機械加工手冊
1.3
對零件進行工藝分析,畫出零件圖;確定毛坯的制造方式,繪制毛坯簡圖。
1.4~1.5
制定機械加工工藝路線,選擇定位基準(zhǔn)。
選擇機床及工、夾、量、刃具,確定加工余量及工序間尺寸與公差,確定切削用量。
1.6
畫出毛坯圖,填寫工藝過程卡,填寫工序卡。
1.9
確定夾具設(shè)計方案,選擇定位元件,計算所需夾緊力,選擇夾緊方案。
1.10~1.11
繪制夾具裝配圖。
1.12
繪制夾具零件圖。
1.13
整理設(shè)計說明書。
答辯、評定成績。
論文
(設(shè)計)
內(nèi)容
一、設(shè)計題目與要求
某個零件 零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計。年產(chǎn)量為5000件(大批生產(chǎn)),零件由指導(dǎo)教師指定。(零件參考圖附后)
二、設(shè)計內(nèi)容
1.對零件進行工藝分析,畫零件圖;
2.確定毛坯的制造方式,繪制毛坯簡圖;
3.制定零件的機械加工工藝路線,填寫機械加工工藝過程卡;
4.對指定工序,選擇機床及工、夾、量、刃具,確定加工余量及工序間尺寸與公差,確定切削用量,填寫工藝過程卡;
5.對指定工序進行機床夾具設(shè)計計算和機構(gòu)設(shè)計,畫夾具裝配圖;
6.對夾具的一個零件設(shè)計零件圖;
7.編寫設(shè)計計算說明書。
要求
(包括紀(jì)律要求和報告書要求)
設(shè)計工作要求提交:
1.零件圖 1張(A4~A3)
2.毛坯圖 1張(A4~A3)
3.機械加工工藝過程卡 1張
4.機械加工工序卡 1張
5.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張(A1~A0)
6.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張(A4~A1,夾具體)
7.課程設(shè)計說明書 1份,參考廣東海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書撰寫格式
注:本表按自然班填寫。于動員時發(fā)給學(xué)生。不夠紙請另附頁。
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
831013
共 1 頁
產(chǎn)品名稱
零件名稱
中間軸軸承支架
第 1 頁
(工序圖)
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
1
?13孔
HT200
毛坯種類
毛坯外型尺寸
每坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
立式鉆床
Z518
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工序工時
準(zhǔn)終
單件
0
46.46s
工步號
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削速度
(m/min)
進給量
(mm/r)
背吃刀量
(mm)
進給次數(shù)
工時定額
機動
輔助
1
鉆
高速鋼麻花轉(zhuǎn)、游標(biāo)卡尺
500
23
0.3
13
1
40.4s
6.06s
班級: 姓名: 編制日期:
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
CA10B
零件圖號
831013
共 頁
產(chǎn)品名稱
解放牌汽車
零件名稱
中間軸軸承支架
第 頁
材料牌號
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外型尺寸
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
工序
號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
夾具
刀具
量具
工時
名稱
型號
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
1
粗銑一端面
以?155外圓和一端面為基準(zhǔn),銑一端面,粗糙度為50μm,翻轉(zhuǎn)銑另一端面,粗糙度為50μm
立式銑床
X52K
專用夾具
鑲齒套式面銑刀
W18Cr4V
游標(biāo)卡尺
10s
2
粗車內(nèi)孔Φ140H7
以?155外圓平面為精基準(zhǔn)粗車孔Φ140H7,倒角
臥式車床
C620-1
專用夾具
硬質(zhì)合金車刀
游標(biāo)卡尺
42s
3
銑削中間凸平面
以?1400+0.26內(nèi)孔和一端面為基準(zhǔn),銑上中間凸平面,使其厚度為12mm,表面粗糙度為50μm;
立式銑床
X51
專用夾具
鑲齒套式面銑刀
游標(biāo)卡尺
略
4
鉆中間孔
以?1400+0.26內(nèi)孔和一端面為基準(zhǔn),鉆中間?13的孔,粗糙度為50μm;
立式鉆床
Z525
專用夾具
高速鋼麻花鉆
游標(biāo)卡尺
46.46 s
5
粗銑兩側(cè)平面
銑支架兩側(cè)平面.表面粗糙度為50μm;
立式銑床
X51
專用夾具
鑲齒套式面銑刀
游標(biāo)卡尺
24s
6
鉆側(cè)平面的孔
以?1400+0.26內(nèi)孔, ?155端面以及中間?13的小孔為定位基準(zhǔn)(一面兩銷),鉆支架兩側(cè)平面?13的孔,表面粗糙度為50μm;
立式鉆床
Z525
專用夾具
高速鋼麻花鉆
游標(biāo)卡尺
略
7
鉆圓柱上的孔
以?1400+0.26和?155一端面為基準(zhǔn),鉆圓柱面上兩小孔,2X?7.20+0.2,保證兩孔間距離為32±0.1mm
立式鉆床
Z525
專用夾具
高速鋼麻花鉆
游標(biāo)卡尺
略
8
去毛刺
鉗工臺
平銼
略
9
清洗
清洗機
清洗工具
略
10
終檢
檢驗臺
游標(biāo)卡尺
略
11