机械制造工艺说明书Word格式.docx
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轴孔与变速叉轴有配合要求,因此加工精度要求较高。
叉脚两端面在工作中需
要承受冲击载荷,为增强起耐磨性,该表面要求高频淬火处理,硬度为
48—
58HRC。
拨叉头两端面和叉脚两端面在轴方向上均高于相邻表面,这样既减少了
加工表面又提高了变速时叉脚端面的接触刚度。
该零件除了主加工表面外,其
余的表面加工精度均较低,不需要高精度的机床加工,通过铣削、钻床的粗加
工就可以达到加工要求。
二、零件的工艺分析
(一)、确定毛坯
零件材料为
KTH-10,考虑到零件在加工工程中所受冲击力不大,并且为中
批量生产,因此,选择金属模砂型铸造毛坯。
铸件要求不能有砂眼、疏孔等缺陷,以保证零件的强度、硬度和刚度,使
其在外力作用下不至于发生意外事故。
(二)、主要尺寸精度和形位公差
(1)Φ24
的圆柱
1
(2)Φ14
的孔的尺寸精度为
H9(+0.043
0),表面粗糙度为
3.2,其中心轴
线的基准线偏差为
Φ0.025
(3)两叉头同侧的表面粗糙度为
6.3
(4)零件图中
14H13(+0.27
0)凹槽表面粗糙度为
12.5
(5)叉脚端面
40H(-0.12
-0.24)表面粗糙度为
12.5。
零件的工艺分析及生产类型的确定
一、确定毛坯
KTH350-10,考虑到零件在加工过程中所受冲击力不大并且为中
批量生产,所以,选择金属模机械砂型铸造毛坯。
查表,选用铸件尺寸公差等
级为
CT10。
保证的尺寸公差在
1-3mm。
副变速拨叉毛坯图见附件一,零件图见
附件二。
二、工艺规程设计
(1):
粗基准选择:
以零件的左端面为主要粗基准,以零件的左端面外圆为辅
助粗基准。
(2):
精基准选择:
根据精基准的选择原则“基准统一原则”以及考虑到工件
的装夹与加工方便,选用加工后的左端面为主要精基准,以零件的左端面外圆
为辅助精基准。
2
(二)、制定工艺路线
考虑到零件的几何形状,尺寸精度以及位置精度等技术要求,以及加工时
的经济性,尽量使工序能够集中起来。
零件的加工方法及工艺路线如下:
方案一:
工序一:
先铸件回火
工序二:
以
Φ24
外端面为粗定位基准,粗铣拨叉左右两端面;
用成型刀铣
左右两端面
工序三:
外端面为基准,铣叉脚右端面;
倒角
工序四:
外端面为基准,钻,扩,铰孔
Φ14mm
孔
工序五:
以叉脚右端面为精基准,铣叉脚左端面,倒角;
铣
14H13(
+0.27
)槽
工序六:
以叉脚右端面为精基准,钻
Φ8.7
+0.1
工序七:
去毛刺
工序八:
终检
方案二:
工序
1:
铣φ
24
右端面,以φ
左端面为粗基准,采用立式铣床加专用夹具。
2:
钻,铰φ14
孔,以φ
右端面以及φ
外圆为基准,采用立式钻床以及
专用夹具。
3:
左端面,以及铣两叉头左侧及右侧,以φ
右端面为定位基准,
采用立式铣床及专用夹具。
4:
铣两叉头侧,以φ14
孔中心为定位基准,采用卧式铣床及专用夹具。
5:
铣槽,以φ
孔表面为定位基面,采用卧式铣床及专用夹具。
6:
钻,铰φ8.7
孔表面为定位基面,采用立式钻床及专用夹具。
7:
去毛刺。
8:
终检。
通过比较,方案一的加工精度和加工顺序都没有方案二好,因此,将加工
工艺路线确定为:
方案二
3
序
号
加工表面
加工
容
加工余
量
(mm)
精度等
级
(CT)
工序尺
寸
表面粗
糙度
工序余
φ
右端面
粗铣
3.2
12
73.2
25
两叉头右侧
4.6
10.6
φ14
钻,
12,
11
铰
7
14
4
左端面
70
5
两叉头左侧
6
两叉头侧
40
槽
2.2
10
三、加工余量,工序尺寸及公差的确定
(一)、各个工序加工余量,精度等级
8
φ8.7
钻
1.7
8.7
(二)、确定切屑用量及时间定额
1、铣φ
端面以及两叉头左侧
(1)、加工条件:
被加工材料
KTH350-10
其最小抗拉强度为
330MPa,最低延伸
率为
10
的黑心可锻铸铁。
零件大小为
x=70mm,y=85mm。
(2)、加工要求:
右端面,加工余量为
3.2mm。
(3)、刀具选择:
选择硬质合金端铣刀
YG8,根据
ap
≤
4
,
ae
60
,选取铣刀
直径
D=40mm,d=16mm,齿数
12。
在
0.15~0.3mm/z
之间。
(4)、切屑深度:
因为加工余量较小,一次走刀即可完成。
即被吃刀量为
2mm。
(5)、选用铣床:
查《机械制造工艺设计简明手册》表
4.2-35,选用
X51
立式
铣床,同时查得主轴转速:
100
r.min-1
电动机功率:
4.5kw。
(6)、确定切屑速度和工作台每分钟进给量
fMz
。
查《切削用量简明手册》表
q
T
v
f
z
auv
pv
kv
查表
cv
=
548,
1,T
120
min,
m
0.33,
2,
xv
0.17
yv
0.32,
uv
0.22,qv
0.22,pv
vc
74.8m/min
(7)、工时定额的确定
完成零件加工的一个工序的时间定额公式:
Td
Tj
+
Tf
Tb
Tx
Tz
/
N
其中
-
单件时间定额;
-基本时间
;
-辅助时间;
-布置工作时间;
-休息及
生理需要时间;
-准备与终结时间;
N-一批零件的数量。
基本时间:
=
l
l1
l2
fMz
i;
(d
-
)
2;
l2
3
计算可得
0.4
min
.
辅助时间:
=0.2
=0.08min.
布置工作时间:
=0.05×
0.48=0.024min.
休息及生理需要时间
=0.03×
0.48
≈
0.02min
准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。
工时定额
T=0.53min
2、加工φ14
的黑心可锻铸铁,孔直径为
14mm。
钻孔至
12mm,扩孔至
13.8mm,精铰
至
(2)、选择刀具:
钻孔时,高速钢,钻头直径
12mm,铰孔时,YG8,钻头直径
为
进给量
0.3mm
r
,切削速度
x
z
查《切削用量简明手
册》表
2.30
算得
12.1m
(3)、选用钻床:
4.2-14,选用立式钻床
Z525。
主轴最大行程
175mm,主轴转速
97r/min,主轴最大转矩
245.25N,功率
2.8kw。
(4)、时间定额的确定
钻孔的基本时间:
L
fn
;
D
cot
kr
计算可得:
3.8
min
=0.76min.
=0.05*3.8=0.19min.
=0.03*3.8
0.11min
4.86min
铰孔的基本时间:
:
D
d1
4.9
=0.98min.
=0.05*4.9=0.25min.
=0.03*4.9
0.15min
6.28min
加工φ14
孔所用的额定工时为:
T=17.6min
3、加工φ8.7
8.7mm。
7mm,精铰至
7mm,扩孔时,高速钢,钻头直
径
8mm,铰孔时,YG8,钻头直径为
,切削速度
查《切削用量简明手册》表
扩孔时,
高速钢,钻头直径
8mm,
2.3
=0.46min.
=0.05*2.3=0.12min.
=0.03*2.3=0.07min
2.95min
4.6
=0.92min.
4.6=0.23min.
0.14min
5.9min
T=12.95min
4、铣槽
(1)、加工情况:
铣槽宽:
14mm,槽长度:
19mm,槽深度
16mm。
被加工材料
350MPa,最低延伸率为
(2)、选用刀具:
高速钢三面刃铣刀。
铣刀直径为
125mm,宽度
14mm,齿数
20
(3)、选机床:
4.2-38,选用
X62
型卧式
铣床。
机床功率为
7.5kw。
每齿进给量为
0.06-0.1mm/z。
取
f=0.08mm/z。
确定
切屑速度和工作台每分钟进给量
3.27
中公式
计算
x
y
式中,
Cv
63.4.qv
0.25,
0.1,
0.2,
0.15
pv
0.2,T
min,
16mm,
0.08mm
z,
14mm,
20,
d
125mm,
1.0
计算得
25.4m/min
n
1000
⨯
25.
π
⨯125
64.68r
根据
型卧式铣床工作台进给表(4.2-39),选择
n=60r/min=1r/s,则实际
的切削速度
v=0.36m/s,工作台每分钟进给量为:
0.08⨯
20
96mm
型卧式铣床工作台进给表(4.2-40),选择
75mm
则实际
的每齿进给量为
75
60
0.063mm
(4)、工时定额的确定
0.7
42s
=0.14min.
0.7=0.35min.
0.021min
T=1.211min=72.66s
5、铣两叉头侧
两叉头侧宽:
40mm,长度:
6mm,深度
18mm。
40mm,齿数
9
18mm,
40mm,
夹具设计
本夹具是在工序
1
用立式铣床粗铣、精铣端面。
工件以未加工的端面定位,
限制五个自由度,用
V
型块限制四个自由度,压板限制一个自由度实现定位。
所设计的夹具装配图:
附件五
一、定位方案工件以未加工的端面定位,用
型块进行定位,夹紧机构
根据生产要求,通过手动夹紧就可以满足要求,压板进行夹紧。
二、对刀装置采用直角对刀块(/T8031.3-1999)及平面塞尺
(/T8032.1-1999)对刀。
对刀块用螺钉固定在夹具上,定位销可以作上下调节
以适应不同形状尺寸的零件的安装,实现成组加工。
三、使用方法安装工件时,先将压板转开,把工件从夹具前方放入夹具,
并使各定位表面靠紧各自的定位元件。
然后拧紧夹紧螺母,即可进行加工。
总结
为期两周的夹具课程设计已经结束,课程设计作为《机械制造工艺学》课
程的重要环节,使理论与实践更加接近,加深了理论知识的理解,强化了生产
实习中的感性认识。
本次课程设计主要经历了两个阶段:
第一阶段是机械加工工艺规程设计,
第二阶段是专用夹具设计。
第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、
机床选用、时间定额计算等方面的知识;
第二阶段运用了工件定位、夹紧机构
及零件结构设计等方面的知识。
通过此次设计,使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、
专用夹具设计的方法和步骤等。
学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。
总的来说,这次设计,使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题
等方面得到了一次较好的训练。
提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力,
为以后的设计工作打下了较好的基础。
再次感在这次课程设计中
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