推动架的工艺规程及夹具设计毕业设计.docx
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推动架的工艺规程及夹具设计毕业设计
推动架的工艺规程及夹具设计
摘要:
本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。
首先,通过对牛头刨床推动架的分析,了解推动架在牛头刨床加工中的作用。
运用机械制造设计技术及相关课程的知识,解决推动架在加工中的定位、加紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题,确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具,保证零件加工质量。
其次,依据推动架毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较,制定切实可行的推动架加工工艺规程路线。
最后,根据被加工零件的加工要求,参考机床夹具设计手册及有关方面的书籍,运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计的方案,设计出省力、高效、经济合理并且能保证加工质量的夹具。
关键词:
推动架机械加工夹具设计
一、前言
机械制造工艺学是以机械制造中的工艺问题为研究对象,实践性较强的一门学科,学生在学完了工艺课后并完成了生产实习的基础上,还应通过课程设计受到一次理论联系实际的综合训练,培养运用所学知识分析和解决机械制造工艺技术问题的能力。
通过课程设计,学生应在下述各方面得到锻炼:
1.能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识,正确的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,保证零件的加工质量。
2.提高结构设计能力。
学生通过设计夹具的训练,应当获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。
3.学会使用手册及图表资料。
4.能具备一定创新能力的培养。
二.零件机械加工工艺规程的制定
1.分析研究零件图纸,进行工艺审查
据资料所示,可知该零件是B6065牛头刨床推动架,是牛头刨床进给机构的中小零件,32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴,靠近32mm孔左端处一棘轮,在棘轮上方即16mm孔装一棘爪,16mm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32mm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。
推动架如图1所示:
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。
由零件图可知,32、16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:
1.32mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括:
32mm的两个端面及孔和倒角,16mm的两个端面及孔和倒角。
以φ32为中心的一组加工表面,这一组加工表面包括:
45、60、φ16孔
2.以16mm孔为加工表面是φ16孔为中心的一组加工表面,这一组加工表面包括:
40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔.16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹,6mm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).32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10;
2).32mm孔端面与16mm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。
经过分析,为了保证加工精度和降低加工成本,将φ32孔和φ16作为定位基准,以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求,完全可以达到图纸要求。
加工时应先加工第一组表面,再以第一组加工后表面为精基准加工另外一组加工面。
推动架的技术要求看下表
表1推动架技术要求
加工表面
偏差
mm
公差及精度等级
粗糙度Ra
Um
形位公差
φ27mm的端面
IT13
12.5
0.1
A
φ16mm的孔
+0.033
0
IT6~9
3.2
φ50mm的外圆端面
IT7~9
6.3
φ32mm的孔
+0.027
0
IT8~9
6.3
φ35mm的端面
IT13
25
φ16mm的孔
+0.019
0
IT6~9
3.2
2.确定生产类型和工艺安排的基本倾向
(1)生产类型
成批生产。
(2)工艺安排的基本倾向
工序集中原则。
(3)设备选择
通用设备+专用工装。
(4)工艺手段
常规工艺。
三.选择毛坯
根据零件材料确定毛坯为灰铸铁,通过计算和查询资料可知,毛坯重量约为0.72kg。
生产类型为中小批量,可采用一箱多件砂型铸造毛坯。
由于32mm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。
由参考文献可知,差得该铸件的尺寸公差等级CT为8~10级,加工余量等级MA为G级,故CT=10级,MA为G级。
表2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
27的端面
92
H
4.0
顶面降一级,单侧加工
16的孔
16
H
3.0
底面,孔降一级,双侧加工
50的外圆端面
45
G
2.5
双侧加工(取下行值)
32的孔
32
H
3.0
孔降一级,双侧加工
35的两端面
20
G
2.5
双侧加工(取下行值)
16的孔
16
H
3.0
孔降一级,双侧加工
表3铸件主要尺寸的公差:
主要加工表面
零件尺寸
总余量
毛坯尺寸
公差CT
27的端面
92
4.0
96
3.2
16的孔
16
6
10
2.2
50的外圆端面
45
5
50
2.8
32的孔
32
6.0
26
2.6
35的两端面
20
5
25
2.4
16的孔
16
6
10
2.2
本零件的毛坯图
四.拟定工艺路线
1.正确选择定位基准
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中回问题百出,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。
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32的孔和16的孔作为精基准。
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刨床推动架以外圆作为粗基准。
2.确定各加工面的加工方法及加工方案
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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案一:
工序铣32mm孔的端面
工序铣16mm孔的端面
工序铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面
工序铣深9.5mm宽6mm的槽
工序车10mm孔和16mm的基准面
工序钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45°。
用Z525立式钻床加工。
工序钻、扩、铰32mm,倒角45°。
选用Z550立式钻床加工
工序钻半、精铰、精铰16mm,倒角45°。
选用Z525立式钻床
工序Ⅸ钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。
选用Z525立式钻床加工
工序Ⅹ钻6mm的孔,锪120°的倒角。
选用Z525立式钻床加工
工序Ⅺ拉沟槽R3
工艺路线方案二:
工序铣32mm孔的端面
工序铣16mm孔的端面
工序铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面
工序铣深9.5mm宽6mm的槽
工序车10mm孔和16mm的基准面
工序钻、扩、铰32mm,倒角45°。
选用Z535立式钻床加工
工序钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45°。
用Z535立式钻床加工
工序钻半、精铰、精铰16mm,倒角45°。
选用Z525立式钻床
工序Ⅸ钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。
选用Z525立式钻床加工
工序Ⅹ钻6mm的孔,锪120°的倒角。
选用Z525立式钻床加工
工序Ⅺ拉沟槽R3
上述两个工艺方案的特点在于:
两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。
方案一是先加工钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm的孔,然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰32mm,倒角45°,而方案二则与此相反,先钻、扩、铰32mm,倒角45°,然后以孔的中心线为基准距离12mm钻16mm的孔,这时的垂直度容易保证,并且定位和装夹都很方便,并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的.因此,选择方案二是比较合理的。
3.拟定工艺过程
表4工艺过程表
工序号
工序内容
简要说明
010
一箱多件沙型铸造
020
进行人工时效处理
消除内应力
030
涂漆
防止生锈
040
铣32mm孔的端面
先加工面
050
铣16mm孔的端面
060
铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面
070
铣深9.5mm宽6mm的槽
080
车10mm孔和16mm的基准面
090
钻、扩、铰32mm,倒角45°
0100
钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45°
0110
钻、半精铰、精铰16mm,倒角45°
0120
钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H
0130
钻6mm的孔,锪120°的倒角
后加工孔
0140
拉沟槽R3
0150
检验
0180
入库
五.选择各工序所采用的设备
由于生产类型为中小批量,故加工设备以通用机床为主,辅以少量专用机床,其生产方式以通用机床专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线,工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.
1.选择机床,根据不同的工序选择机床
工序040、050铣32mm孔的端面和铣16mm孔的端面,因定为基准相同。
工序的工步数不多,成批生产要求不高的生产效率。
故选用卧铣,选择XA6132卧铣床。
工序060铣32mm孔和铣16mm的孔在同一基准的两个端面,宜采用卧铣。
XA6132卧式铣床。
工序070铣深9.5mm,宽6mm的槽,由于定位基准的转换。
宜采用卧铣,选择XA6132卧式铣床。
工序080车10mm孔和16mm的基准面本工序为车端面,钻孔10mm,车孔16mm,孔口倒角。
宜选用机床CA6140车床。
工序090钻、扩、铰32mm,倒角45°。
选用Z535立式钻床。
工序0100钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45°。
用Z535立式钻床加工。
工序0110钻半、精铰、精铰16mm,倒角45°。
选用Z525立式钻床。
工序0120钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。
选用Z525立式钻床加工。
工序0130钻6mm的孔,锪120°的倒角。
选用Z525立式钻床加工。
工序0140拉沟槽R3选用专用拉床。
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
1.铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm,齿数z=10,及直径为
d=50mm,齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。
2.钻32mm的孔选用锥柄麻花钻。
3.钻10mm和钻、半精铰16mm的孔。
倒角45°,选用专用刀具
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- 推动 工艺 规程 夹具 设计 毕业设计