壳体毕业设计说明书.docx
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壳体毕业设计说明书
毕业设计说明书
专 业:
机械制造与设计及其自动化
班 级:
机制3041班
姓 名:
田妮
学 号:
02
指导老师:
黄雨田
目 录
第一部分 工艺设计说明书……………………………………………………………………………1
第二部分 第8道工序夹具设计说明书……………………………………………………………
第三部分 第8道工序刀具设计说明书……………………………………………………………
第四部分 第8道工序量具设计说明书……………………………………………………………
第五部分 毕业设计体会………………………………………………………………………………
陕西国防工业职业技术学院
二零零七届毕业设计(论文)任务书
专业:
机械制造班级:
机制3041班姓名:
田妮学号:
02
一、设计题目(附图):
壳体零件机械加工工艺规程制订及第__8___工序工艺装备设计
二、设计条件:
1、零件图
2、生产批量:
中批量生产
三、设计内容:
㈠零件图分析:
1、零件图工艺性分析(结构工艺性及条件分析);
2、绘制零件图。
㈡毛坯选择
㈢机械加工工艺路线确定:
1、加工方案分析及确定2、基准的选择
3、绘制加工工艺流程图
㈣工序尺寸及其公差确定
1、基准重合时(工序尺寸关系图绘制);2、利用工序尺寸关系图计算工序尺寸;3、基准重合时(绘制尺寸链图)并计算工序尺寸。
㈤设备及其工艺装备的确定
㈥切削用量及工时定额确定:
确定全部工序切削用量及工时定额。
㈦工艺文件制订:
1、编写工艺文件设计说明书:
2、编写工艺规程:
㈧指定工序机床夹具设计
1、工序图分析;2、定位方案确定;
3、定位误差计算;4、夹具总装图绘制;
㈨刀具、量具设计
四设计任务(工作量):
1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份;
2、工艺文件一套(含工艺流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附图);
3、机床夹具设计说明书一份;
4、夹具总装图一张(A2图纸);零件图两张(A4图纸);
5、刀量具设计说明书一份;
6、刀具工作图一张(A4图纸);量具图一张(A4图纸)。
五起止日期:
2007年3月5日——2007年4月20日(共8周)
六指导教师:
黄雨田
七审核批准
教研室主任:
系主任:
八设计评语:
年月日
九设计成绩:
年月日
第一部分 工艺设计说明书
1.零件图工艺性分析
1.1零件结构功用分析:
壳体是各类机器的基础零件,主要承受交变载荷,通常起支承作用。
它的应用范围很广,例如支承旋转轴上的轴承,等等。
零件主要由孔隙表面构成。
1.2零件图纸分析:
由零件图可知,该零件形状较为复杂、外形尺寸不大,可以采用铸造毛坯。
由于该零件的两个φ28孔与轴承配合,它的表面质量直接影响两轴承的旋转精度与工作状态,,通常对其尺寸要求较高。
一般为IT5-IT7。
加工时两φ28孔的同轴度应该控制在0.01mm。
65mm为孔的位置尺寸它直接影响孔在空间的位置,加工时可以将其加工精度降低,通过装配来提高精度。
1.3主要技术条件:
1.尺寸精度:
由于两φ28孔是与轴承直接配合的主要表面,对其精度要求较高IT7—IT8,一般精镗就可以达到要求;φ25外圆为主要定值表面,对其加工精度也较高IT7,精车可达到;
2.形状精度:
两φ28孔的形状直接影响轴承与孔的配合精度,因此对轴承座孔的要求较高,其孔的尺寸公差为IT7,所以轴承座孔的形状精度一般控制在尺寸公差范围内。
3.孔的位置精度:
同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差,会使轴承装配到轴承孔内出现歪斜,从而造成径向跳动和轴向跳动,加快了轴承的磨损,所以一般同轴上各孔的同轴度为最小孔径的尺寸公差之半。
4.平面精度:
由于φ70底面的平面度直接影响联接时的接触刚度,并且加工过程中常作为定位基面,则会影响孔的加工精度,因此须规定底面必须平直,Ra=1.6um。
5.表面粗糙度:
主轴孔φ28表面粗糙度Ra=1.6um,加工难度较高,采用精加工,孔的内端Ra=3.2um,半精加工,装配基准面和定位基准面φ70底面表面粗糙度Ra=1.6um,φ12凸台顶面采用粗加工Ra=12.5um。
6.热处理:
采用退火热处理,提高铸件的机械加工性能,消除铸遭残余应力,减少加工后的变形,保证精度的稳定。
2.毛坯选择
2.1毛坯类型
考虑到壳体工作时起支承轴承,要求材料要有很高的强度,并且该零件结构较为复杂,且中批量生产,故选用铸造毛坯材料为HT200。
为提高效率,将螺钉孔和槽子都铸成实体。
1、壳型铸造的主要特点是铸件尺寸精度高,表面粗糙度Ra值小,易于实现生产过程的机械化和自动化。
要求较高的部位应放到下面,即Ф70平面和Ф25外圆表面,圆弧支撑等应放在下面。
2、由于该工件是中批量生产,工件尺寸不大,为了取模方便所以采用一个分型面较好。
3、由于该工件最大截面是105mm,故选用Ф40外圆轴线作为为分型面。
4、由于该工件没有重要受力面,或基准面,故不管将哪部分放在下面都行。
2.2毛坯余量确定
由机械加工工艺设计资料表1.2-10知中批生产铸铁件的尺寸公差等级CT8—CT10级选CT9级查得毛坯加工余量为5;由机械加工工艺设计资料表1.2-2知铸铁件机械加工余量等级CT5—CT7选CT6级查得毛坯尺寸偏差为
1.4.
2.3毛坯-零件合图草图
3.机械工艺路线确定
3.1加工方法确定
主要表面的加工方法:
内孔:
φ28——粗镗IT12Ra12.5——半精镗IT8Ra3.2——精镗IT7Ra1.6
外圆:
粗车——IT12Ra12.5半精车IT8Ra3.2.——精车IT7Ra1.6
内孔:
φ25——粗镗IT12Ra12.5——半精镗IT8Ra3.2
φ12凸台上平面:
粗铣IT12Ra12.5
φ70下平面:
粗车IT12Ra12.5——半精车IT8Ra3.2
2——φ7沉孔:
钻孔IT12Ra12.5——扩孔IT9Ra3.2--锪孔
3——M4,2——M7——M5:
钻孔——扩孔——攻丝
3.2定位基准的选择:
3.2.1精基准的选择:
选择壳体底面与两φ7孔作定位基准,因为φ25f7外圆柱面,及底面是装配结合面,且壳体底面又是轴承座孔空间位置的设计基准,故选择壳体底面与两φ7孔作定位基准,符合基准重合原则且装夹误差小。
3.2.2粗基准的选择:
以壳体上端面和壳体支撑外圆弧定位加工出精基准。
3.3加工顺序的安排:
壳体零件主要由孔和平面构成与箱体类零件大体相同,加工顺序为先面后孔,这样可以用加工好的平面定位再来加工孔,因为轴承座孔的精度要求较高,加工难度大,先加工好平面,再以平面为精基准加工孔,这样即能为孔的加工提供稳定可靠的精基准,同时可以使孔的加工余量较为均匀
3.4段的划分说明
加工阶段分为:
粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。
1.粗加工阶段:
毛坯退火热处理;
粗加工,车φ40端面,车φ25外圆,粗镗
φ28,φ25孔。
目的:
切除大部分余量,把毛坯加至接近零件的最终形状和尺寸,只留下少许加工余量,通过这个加工阶段还可以及时发现锻件的裂纹等缺陷,采取相应的措施。
2.半精加工阶段;
半精镗φ28,φ25孔,半精车φ25外圆,半精车φ40端面
目的:
为精加工做准备,尤其为精加工做好基准面准备,对于一些要求不高的表面在这个阶段加工到图样要求。
3.精加工:
精镗28孔,精车φ25外圆,保证重要表面精度。
目的:
达到零件设计要求。
3.5工序集中与分散:
根据该工件生产批量是中批生产,工件结构比较复杂,技术要求较高等特点,该工件的工序应适当集中,使工件的装夹次数减少,缩短了生产周期。
3.6加工工序简图
1、铸铸造、清理
2、热处理时效
3、粗车、半精车、精车:
4粗铣φ12凸台顶面:
5.钻2-φ7孔:
6.去毛刺:
7.铣φ40外圆两端面;
8.粗镗2-φ25内孔、半精镗、精镗2-φ28内孔:
9.检验:
10.钻、攻M5螺纹孔:
11.钻、攻3-M4螺纹孔:
12.钻、攻2-M7螺纹孔:
13.锪2-φ12沉头孔:
14.去毛刺:
15.终检:
4.工序尺寸及其公差确定
φ25f7
工艺路线
基本尺寸
工序余量
经济精度
工序尺寸
铸
φ30.5
5.5
φ30.5
1.4
粗车
φ27
3.5
12.5(IT11)
φ26.5
半精车
φ25.5
1.5
6.3(IT9)
φ25.5
精车
φ25
0.5
1.6(IT7)
φ25
φ28JS7
工艺路线
基本尺寸
工序余量
经济精度
工序尺寸
铸
φ22
6
φ22
1.4
粗镗
φ25
3
6.3(IT11)
φ25
半精镗
φ27.5
2.5
3.2(IT9)
φ27.5
精镗床
φ28
0.5
1.6(IT7)
φ28
0.01
5.设备及其工艺装备确定
所用的设备有:
CA6140、X62W、Z3025B×10、X6120、T68、Z4012、验台、钳工台。
夹具有:
V形块、钻2-φ7孔专用夹具、车床专用夹具、一面两孔夹具、心轴、
刀具有:
90度车刀、硬质合金铣刀、φ7钻头、平板锉、开式自锁夹紧镗刀、φ5钻头、M5丝锥、φ4钻头、M4丝锥、φ7钻头、M7丝锥、圆锉刀
量具有:
游标卡尺、专用塞规。
6.镗孔工序切削用量及工时定额确定
粗镗φ25内孔、半精镗、精镗φ28内孔时;(T1=T辅T2=T机T3=T工T4=T休)
粗镗时:
切削用量:
ap=3
由表8.2-1得:
f=0.5m/rv=80m/r
则n=318V/D=1017.6m/r
工时定额:
T2=lw+lf/vf=0.03min
半精镗时:
切削用量:
ap=2.5
由表6.3-2得:
f=0.2m/rv=100m/r
则n=318V/D=1272m/r
工时定额:
T2=lw+lf/vf=0.04min
精镗时:
切削用量:
ap=0.5
由表6.3-2得:
f=0.15m/rv=80m/r
则n=318V/D=1017.6m/r
工时定额:
T2=lw+lf/vf=0.07min
由表3.3-1得:
装夹工件时间为0.42min
由表3.3-2得:
松开卸下工件时间为0.12min
由表3.3-3得:
操作机床时间为:
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64min
由表3.3-4得:
测量工件时间为:
0.16min
T1=1.34minT3=56minT4=15min
则T总=T1+T2+T基=72.62min
第二部分 第8道序夹具设计说明书
1.工序尺寸精度分析
由工序图可知此工序的加工精度要求较高,具体加工要求如下:
镗φ28孔,Ra1.6,同轴度要求0.01mm。
该工序在镗床上加工,零件属中批量生产。
限制自由度分析:
保证φ28孔轴线与φ40外圆轴线的同轴度应限制X转动、Y移动、Y转动、Z移动、Z转动
保证φ28孔的深度应限制X移动
综合结果应限制X移动、X转动、Y移动、Y转动、Z移动、Z转动
2.定位方案确定
φ70平面底面布大支承板限制X转动、Y转动、Z移动
φ25外圆和孔配合限制X移动、Y移动
φ7孔面布短削边销限制Z转动
综合结果实际限制X移动、X转动、Y移动、Y转动、Z移动、Z转动
3.定位元件确定
Lk=27.50-0.15=27.425+0.075-0.075Lj=27.425+0.025-0.025
D1=25-0.020-0.041△1=0.021
由《机床夹具设计》课本24页表2.1得b=3
△2=2b/D2(△k+△j-△1/2)
=2×3/7(0.15+0.05-0.021/2)=6/7×0.1895=0.16
d2=(7-0.16)h6(0-0.01)
4.定位误差分析计算
对同轴度:
△jb=0△db=1/2(0.033+0.021+0.20)=0.037
△dw=2△db+△jb=0.074<1/3T
对深度:
△jb=0.033/2=0.0165△db=0
△dw=△db+△jb=0.0165<1/3T
故此定位方案可行
5.夹紧方案及元件确定
参考夹具设计资料,采用螺旋夹紧机构夹紧工件,夹紧元件选钩形压板A6×24。
6.夹具总装草图
第三部分 第8道工序刀具设计
(精镗φ28JS7公差等级为IT7内孔)
1.刀具类型确定
此道工序保证的尺寸精度要求较高φ28内孔端面必须垂直,因此须90度闭孔镗刀。
2.刀具设计参数确定
序号
项目
数据来源或公式计算
采用值
1
刀具类型
表2-6、2-7
焊接式90度闭孔镗刀
2
刀片材料
YT5
刀杆材料
45钢
3
几何角度
表2-7、2-8、2-9
Λs=-4度γo=15度
αo=8度αo’=6度κr=90度κr’=56度γε=2mm
4
断削参数前面型式
表2-11、2-12(f=1.3mm/r)
带倒棱曲面圆弧卷削槽前面
Ln=3.5mγo1=-5度br1=0.045qn=2
5
过渡刃
表2-13(ap=0.5mm)
过渡刃和修光刃bε=0.18
6
刀片型号
表2-3
A416
L=16B=10C=5.5R=10
7
镗刀外型结构尺寸
表3-5(刀具设计手册)
DxL=10x100M=5
3.刀具工作草图
第四部分 第8道工序量具设计说明书
对轴承座孔φ28(JS7),首先确定被测孔的极限偏差,查公差书第三章极限与配合标准得φ28JS7的上偏差ES=+0.01mm,下偏差EI=-0.01mm。
公差等级为IT7。
1.量具类型确定
轴承座孔φ28的量具用塞规。
2.极限量具尺寸公差确定
(1)确定工作量规的制造公差和位置要素值,由公差书表6-1得IT7尺寸φ28的量规公差为T=0.0024mm,位置要素Z=0.0034mm.。
(2)计算工作量规的极限偏差:
φ28JS7孔用塞规:
通规:
上偏差=EI+Z+T/2=(-0.01+0.0034+0.0012)=-0.0054mm
下偏差=EI+Z-T/2=(-0.01+0.0034-0.0012)=-0.0078mm
磨损极限=EI=-0.01mm
止规:
上偏差=ES=+0.01mm
下偏差=ES-T=(+0.01-0.0024)=+0.0076mm
3.极限量具尺寸公差带图
4.极限量具结构设计
第五部分 毕业设计体会
毕业设计是对我们这些年来在学校所学知识的总结。
通过毕业设计可以体现出我们在校期间的学习程度。
从而对我们所学专业知识做出有力判断。
从我们拿到零件图纸的第一天开始,我们的老师就详细给我们讲了设计的步骤,还安排了辅导时间。
为我们圆满的完成任务奠定了良好的基础。
我们以前所接触的只是课本上的知识,对机械加工工艺只有侧面的了解。
但是同过这次设计,我们才全方位的懂得了什么是机械设计,从而更加了解了我们的专业。
刚开始设计的时候,总觉的难度很大,不知道从什么地方下手,对一些设计的步骤根本不知道怎么安排,怎么设计。
老师给我们详细讲解了机械设计应注意的条件,让我们先从分析零件图开始,然后在得出零件技术要求,在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。
在设计期间,我们第一次接触了机械加工工艺的设计,对我有了很大提高。
遇到不懂的问题时,指导老师们都能细心的帮助我。
同学之间虽然每个人的设计课题不一样,但我们之间还是会经常讨论,互相帮助,不紧学会了知识,而且还锻炼了我们的团队精神。
在这次设计中,要感谢我们的指导老师,他们在设计期间为我们的解决了很多难题。
相信我们通过这次设计,一定会在以后的工作岗位中更好的发挥。
参考文献:
〔1〕机械零件课程设计:
主编:
任青剑贺敬宏
〔2〕机床夹具设计手册:
主编:
杨黎明
〔3〕公差配合与技术测量:
主编:
徐茂功桂定一
〔4〕机械加工工艺设计资料;主编:
张征祥
〔5〕刀具设计手册:
主编:
袁哲俊刘华明
〔6〕机械制造工艺学:
主编:
郑修本
〔7〕机械加工工艺装备设计手册:
编委会编制
〔8〕光面量规及技术条件:
中华人民共和国第五工业部标准
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- 壳体 毕业设计 说明书