十字接頭工藝規(guī)程設(shè)計課程設(shè)計全套

十字接頭工藝規(guī)程設(shè)計課程設(shè)計全套,十字,接頭,工藝,規(guī)程,設(shè)計,課程設(shè)計,全套 任務(wù)書 設(shè)計要求 本次《制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計我拿到的題目是“十字接頭工藝規(guī)程設(shè)計”。材料為HT200，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，其他要求及零件參數(shù)見二維零件圖，要求設(shè)計該十字接頭的機械加工工藝規(guī)程，具體要求內(nèi)容為： （1）根據(jù)生產(chǎn)類型，對零件進行工藝分析； （2）選擇毛坯種類及制造方法； （3）制訂零件的機械加工工藝過程，選擇工序加工設(shè)備及工藝裝備，確定各工序切削用量及工序尺寸，并計算工序的工時定額； （4）填寫工藝文件； （5）撰寫設(shè)計說明書； 1零件的分析 1.1零件的作用 十字接頭作為連接部件，主要用于連接軸類零件，鏜孔的目的是為了滿足孔與軸類零件的要配合求，銷孔和凸臺上的螺栓孔都是為了對連接的軸類零件的夾緊作用，中間的螺釘孔是為了對十字接頭起定位作用。 1.2零件的工藝分析 ⑴φ22及φ40兩孔都具有較高的精度要求，表面粗糙度Ra的值為6.3um，是加工的關(guān)鍵表面。 ⑵銷孔的表面精度要求最高，粗糙度Ra為1.6um，是加工的重要表面。十字接頭的連接φ22孔中心線和φ46端面的垂直度要求為0.02。 ⑶其余表面要求不高。 2零件的生產(chǎn)類型 2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 根據(jù)任務(wù)書已知：十字接頭屬于大批量生產(chǎn)零件，工藝特征見表1（如下）： 表1 生產(chǎn)類型 工藝特征 大批量生產(chǎn) （1）毛坯廣泛采用金屬型機器造型，壓鑄，精鑄，模鍛，毛坯精度高，加工余量小 （2）加工設(shè)備采用專用機床 （3）加工設(shè)備采用高效率的專用夾具 （4）工藝詳細(xì)制訂工藝規(guī)程，用工序卡，操作卡及調(diào)整卡管理生產(chǎn) （5）生產(chǎn)效率高，對操作工人平均技術(shù)水平要求低 3毛坯的確定 3.1確定毛坯類型及其制造方法 由《常見毛坯類型》可知，材料為HT200，具有鑄造性能好，工藝簡單，鑄造應(yīng)力小，易加工，需人工時效；有一定的機械強度及良好的減振性，流動性能好、體收縮和線收縮?。痪C合力學(xué)性能低，抗壓強度比抗拉強度高約3-4倍；耐熱性較好；可承受較大的彎曲應(yīng)力；同時工件作用為連接，不承受外部應(yīng)力，且沒有動載荷之類的影響。為提高加工效率，盡量使毛坯和零件圖接近，因此選擇毛坯的制造形式為鑄件形式，其制造方法為砂型機器造型及殼型。 4定位基準(zhǔn)選擇 根據(jù)零件圖的要求以及定位基準(zhǔn)的選擇原則，對零件而言，盡可能選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。而對有若干不加工表面的工件，選用要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)；同時根據(jù)零件毛坯的形式，考慮到便于裝夾，粗基準(zhǔn)選較長的外圓柱面，加工內(nèi)孔。 基準(zhǔn)的選擇根據(jù)互為基準(zhǔn)原則、基準(zhǔn)重合原則和自為基準(zhǔn)原則，選擇加工后的端面作為精基準(zhǔn)。 5制定工藝路線 根據(jù)零件的具體要求和各種加工方法所能夠達(dá)到的精度和粗糙度能力，以及各種機床的加工特點，查閱和參考《機械制造工藝學(xué)》和《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》等資料，可得到各加工面的加工方法（表2）和加工工藝工序安排（表3）： 見表2如下： 表2 十字接頭各表面的加工方法 加工表面 精度要求 表面粗糙度Ra/um 加工方案 φ53端面 IT8 12.5 粗銑 φ34端面 IT8 12.5 粗銑 φ46端面 IT8 12.5 粗銑 螺栓凸臺 IT8 12.5 粗銑 螺釘凸臺 IT8 12.5 粗銑 φ22配合孔 IT8 6.3 鉆→半精鏜 φ40配合孔 IT8 6.3 鉆→半精鏜 φ4銷孔 IT7 1.6 鉆→擴 M10*1.5螺紋 IT8 12.5 鉆→攻絲 M6*1.5 IT8 12.5 鉆→攻絲 表3 軸承座的機加工工藝方案 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 加工設(shè)備 01 檢驗 外協(xié)毛坯檢驗 02 粗銑螺栓凸臺 圓柱兩端面和φ46端面作為基準(zhǔn)，夾緊力作用在短圓柱兩端面 臥式銑床X61 粗銑螺釘凸臺 粗銑φ34端面 03 粗銑φ53端面 圓柱表面作為定位基準(zhǔn)，夾緊力作用在圓柱表面 臥式銑床X61 04 粗銑φ46端面 該圓柱表面作為基準(zhǔn)，夾緊力作用在圓柱表面 臥式銑床X61 05 鉆φ40孔 以短外圓柱表面和一端面作為定位基準(zhǔn)，夾緊力作用在外圓柱表面 鉆床Z525 06 鉆出M10*1.5的孔 以φ46端面和短外圓柱的兩端面作為定位基準(zhǔn)，夾緊力作用在兩端面 鉆床Z525 鉆出M6*1.5的孔 鉆φ22孔 07 鉆φ4銷孔 以長圓柱表面和φ53端面作為定位基準(zhǔn)，夾緊力作用在圓柱表面 鉆床Z525 擴孔 08 半精鏜φ22孔 夾緊毛坯的長外圓柱表面，鏜φ22孔 臥式銑鏜床TP616 09 半精鏜φ40孔 以外圓柱表面作為定位基準(zhǔn)，夾緊力作用在外圓柱表面 臥式銑鏜床TP616 10 去毛刺 11 倒角 車2x45倒角和車1x45倒角 CA6140 12 攻絲 鉆床Z525 13 清洗及終檢 6加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定 結(jié)合機油泵后蓋尺寸及查閱《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》等資料得到相關(guān)數(shù)據(jù)可計算得到加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如表4： 表4機油泵后蓋加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸等參數(shù)表 加工面最終尺寸 公差/粗糙度 單邊余量 工序尺寸 毛坯尺寸 80（φ53端面） 12.5 3 粗銑→80 86 32（φ24端面） 12.5 3 粗銑→32 35 16（φ16端面） 12.5 3 粗銑→16 19 φ34端面 12.5 3 粗銑 φ46端面 12.5 3 粗銑 Φ22 H8/ Ra6.3 10 1.0 鉆→20 半精鏜→22 0 Φ40 H8/ R6.3 12.5 6.5 1.0 鉆→25 鉆→38 半精鏜→40 0 Φ4定位銷 無/Ra1.6 1.95 0.05 鉆→3.9 鉸→4.0 0 Φ6孔 無/Ra12.5 3 鉆→6 0 Φ10孔 無/ Ra12.5 5 鉆→10 0 加工時需要保證留有加工余量,最終尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。 7各種機床與刀具選擇 綜合考慮所要加工零件的尺寸及要加工表面所要達(dá)到的粗糙度 機床與刀具如下： 臥式銑床X61—————硬質(zhì)合金端面銑刀、鍵槽銑刀 臥式車床CA6140——————硬質(zhì)合金鏜刀YG8 鉆床Z525———高速鋼鉆頭、高速鋼W18Cr4V 臥式銑鏜床TP616———高碳低合金工具鋼CrWMn 8確定切屑用量 根據(jù)工件尺寸和相關(guān)要求，并參考《實用機械加工工藝手冊》等資料，可得工件尺寸和切屑深度的選擇為： 粗銑每齒進給量為0.16mm 鉆孔進給量和速度：Φ4為進給量為0.2mm/r，Φ,6為進給量為0.3mm/r，Φ,10進給量為0.5mm/r，Φ22進給量為0.8mm/r，Φ40進給量為1.2mm/r 半精鏜Φ22進給量為0.1mm/r，半精鏜Φ40進給量為0.3mm/r 攻絲進給量為0.3 mm/r，速度為0.3m/s 9基本工時的確定 工序1：粗銑Φ24端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V直柄立銑刀,，齒數(shù)為Z=6，直徑D=25mm 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=0.96mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =764.33r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=725r/min 銑削基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=5.17s 工序2：粗銑Φ14端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V直柄立銑刀,齒數(shù)為Z=6，直徑D=16mm. 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=0.96mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =1194.26r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=1225r/min 銑削基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=5.55s 工序3：粗銑Φ34端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V直柄立銑刀,齒數(shù)為Z=6，直徑D=36mm. 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=0.96mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =530.78r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=490r/min 銑削基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=5.10s 工序4：粗銑Φ53端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V端面銑刀,齒數(shù)為Z=8，直徑D=60mm. 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=1.28mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =318.47r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=300r/min 銑削基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=21.56s 工序5：粗銑Φ46端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V端面銑刀,齒數(shù)為Z=8，直徑D=60mm. 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=1.28mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =318.47r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=300 r/min 銑削基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=9.69s 工序6.鉆直徑Φ40孔 鉆頭直徑為： D1=25mm D2=38mm 進給量分別為: f1=0.5mm/r f2= 0.8mm/r 切屑速度 m/s V2=0.3 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n 1=611.46r/min n2=301.71 r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n1= 680r/min n2=272 r/min 基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj1=15.35s tj2=38.38s 工序7鉆Φ10孔 鉆頭直徑為： D=10mm 刀具壽命為60min 進給量分別為: f=0.5m/r 切屑速度 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =764.33r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n= 680r/min 基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=6.70s 工序8鉆Φ6孔 鉆頭直徑為： D=6mm 刀具壽命為60min 進給量分別為: f=0.3m/r 切屑速度 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =1273.88r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n=1360r/min 基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=3.09s 工序9鉆Φ22孔（Φ20） 鉆頭直徑為： D=20mm 刀具壽命為60min 進給量分別為: f=0.8m/r 切屑速度 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =573.25r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n=545r/min 基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=16.65s 工序10鉆Φ4孔（Φ2）擴鉆孔為銷孔 鉆頭直徑為： D=2mm 刀具壽命為60min 進給量分別為: f=0.1m/r 切屑速度 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得: n =955.41r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n=960r/min 基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=10s 工序11半精鏜Φ22孔 切屑深度分別為: mm mm 進給量分別為: f1=0.1mm/r f2=0.2mm/r 切屑速度 v1= 1.0m/s v2= 1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得：n1= 868.56r/min n2= 734.93r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n1= 810r/min n2=810r/min 基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： 工序12半精鏜Φ40孔 切屑深度分別為: mm 進給量分別為: f=0.3mm/r 切屑速度 v=1.0m/r 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得：n= 477.70r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n= 550r/min 基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：30.90s （11）去毛刺 （12）倒角，攻絲 倒角進給量為 f=0.25mm/r 采用高轉(zhuǎn)速 n=1250r/min 基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj=80.76s 攻絲 采用高速鋼W18Cr4V 進給量 f1=0.3mm f2=0.2mm 切屑速度 =0.3m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得： r/min 868.55r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 r/min 960r/min 基本時間i 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得： tj1=11.0s tj2=3.12s 另外要說明的是，在計算基本時間過程中，沒有把刀具的切入長度和刀具的切出長度算進去。 10計算時間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑簡介 單件時間的計算公式為： 由于生產(chǎn)批量為中批量，所以時間定額為： 本次設(shè)計沒有具體計算輔助時間、布置工作地點時間和休息和生理需要時間，在中批量生產(chǎn)中，輔助時間可按基本時間的百分比進行估算，并在實際中修改，使之趨于合理?；緯r間和輔助時間總和稱為操作時間，布置工作地點時間一般按操作時間的2%7%來計算，休息和生理需要時間一般按操作時間的2%來計算。另外，由于生產(chǎn)批量為中批量，故忽略了準(zhǔn)備與終結(jié)時間。 為了提高生產(chǎn)率，必須盡量減少時間定額，由于此處加工工藝已確定，故不能再減少基本時間，應(yīng)從以下三方面著手來減少時間定額以提高生產(chǎn)效率： （1）減少輔助時間和輔助時間與基本時間重疊； （2）減少布置工作地點時間； （3）減少準(zhǔn)備于終結(jié)時間。 11工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟分析 在工藝規(guī)程設(shè)計最后一般還應(yīng)該對所設(shè)計工藝方案進行比較與技術(shù)經(jīng)濟分析，主要評價指標(biāo)為零件（或工序）的全年工藝成本和單個零件（或單個工序）的工藝成本，其計算公式分別如下： VN V 式中V為每件零件的可變費用（元/件），N為零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件），為全年不變費用（元）。本文未就對所設(shè)計工藝方案進行工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟分析。  12參考文獻(xiàn) [1] 王先逵.機械制造工藝學(xué)（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006.1 [2] 崇凱.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 [3] 沈蓮.機械工程材料（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2007.8 [4] 陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1996.12 [5] 李益明.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.7 19