机械制造工艺学课程设计任务书 题目:设计“手柄座”零件的机械加工工艺规程及工艺装备。
内容:(1)毛坯图------------------------------------------------------------1张
(2 零件图------------------------------------------------------------1张
(3)机械加工工艺卡------------------------------------------------1套
(4)夹具总装图------------------------------------------------------1张
(5)课程设计
------------------------------------------------1份
班级:03级机本一班
学生:***
指导老师:
2006年6月16日
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设 计 说 明
本次设计是在我们学完了相关的基础课、技术基础课及大部分专业课之后进行的这是我们在
之前的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练。因此它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
在学完机械制造工艺学的基础上进行这样的设计和练习,我觉得是很有必要的,它对我们的理论提高有了一定启发,让我们知道了学习的重点和怎么根据具体的情况设计出可行的夹具。也让我提高了分析问题、解决问题的能力,为以后的进一步发展打下了良好的基础。
由于时间比较仓促,设计尚有很多的不足之处,恳请各位老师给予指教。
一 、零件的工艺分析
手柄座的加工共有两组加工表面,它们相互之间有一定的要求。现分述如下:
(1) 、以工件的上下表面为中心加工孔和槽。钻Φ10H7的孔,钻Φ14H7
的孔,钻Φ5.5 mm的孔,铣14mm*43mm的槽,钻Φ5mm,钻M10H7
并配加钳工加工。。其中主要加工孔Φ10H7。
(2) 、以Φ25 mm的孔为中心加工表面和孔。铣上下表面,钻Φ10H7,钻Φ14H7
的孔,钻Φ5.5 mm的孔,钻Φ5mm,钻M10H7并配加钳工加工。
有以上的分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助
于主要能够夹具加工另一组表面,并保证它们的精度。
二 、工艺规程的设计
1 、确定毛坯的的制造形式
零件材料为铸铁。手柄座在使用过程中不经常的变动,它的只起支撑的作用,受到的冲击不是很大,只是在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要,它对工件的定位有一定的保证作用。
2 、基准的选择
(1)、 粗基准的的选择 对于一般的箱体零件而言,以外表面作为粗基准是合理的。但本对于零件来说Φ25 mm作为粗基准,则可造成钻孔的垂直
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度和轴的平行度不能保证。对箱体零件应以相关的表面作为粗基准,现选取零件的上下表面互为基准,再利用四爪卡盘卡住车Φ25 mm。利用内孔Φ25 mm及键槽定位进行钻Φ10mm,在Φ25 mm中以长心轴、键槽及零件的下表面进行自由定位,达到完全定位。
(2) 、精基准的选择 主要考虑的是基准的中和问题。当设计与工序的基准不重合时,因该进行尺寸换算。
3 、制订工艺路线
生产为大批量生产,故采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。
(1)、工艺路线
一:
工序一:粗铣上、下表面,精铣下表面;
工序二:粗、精车Φ25 mm;
工序三:插键槽6H9;
工序四:铣槽14*43 mm;
工序五:钻、拉孔Φ10H7;
工序六:钻孔Φ5.5 mm;
工序七:钻、扩Φ14H7;
mm、M10--7H; 工序八:钻、钳Φ5
工序九:终检。
(2)、工艺路线方案二:
工序一:粗、精车Φ25 mm;
工序二:粗铣上、下表面;
工序三:精铣下表面;
工序四:插键槽6H9 mm;
工序五:铣槽14 mm *43 mm;
工序六:钻孔Φ5.5 mm;
工序七:钻、拉孔Φ10H7;
工序八:钻、扩Φ14H7;
工序九:钻、钳Φ5mm、M10--7H;
工序十:终检。
(3)、工艺方案的分析:
上述两个工艺方案的特点在于:方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺,然后加工Φ25H8的孔,再以Φ25H8的孔的孔为基准加工Φ10 mm的孔。方案二则是先加孔Φ25H8后再加工上下表面,再加工孔Φ10mm,此时方案二采用车床加工工序一,这样有利提高效率,节省成本。经比较可知,先加工上下表面,再以上下表面为基准加工Φ25H8及插键槽,最后完成对Φ10 mm的孔的定位。显然方案一比方案二的装夹次数减少了,同时也更好的保证了精度要求。
具体的工艺过程如下:
工序一:粗铣上、下表面,精铣下表面,上、下表面互为基准进
行加工,选用X63卧式铣床加工;
工序二:粗、精车Φ25 mm,以下表面为基准,用响应的卡具夹紧
工件选用C620立式车床;
工序三:插键槽6H9,利用工件上、下表面定位,选用 ;
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工序四:铣槽14*43 mm,利用上、下表面定位,选用X63卧式铣
床及专用夹具定位;
工序五:钻、拉孔Φ10H7,利用上下表面、及键槽6H9定位,选
用Z525立式钻床;
工序六:钻孔Φ5.5 mm,以上、下表面定位及定位,选用Z525立
式钻床;
工序七:钻、扩Φ14H7,选用Z525立式钻床;
工序八:钻、钳Φ5 mm、M10--7H以上、下表面定位及Φ25 H8
定位,选用Z525立式钻床及专用夹具;
工序九:终检。
4 、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“手柄座”零件材料为铸铁,硬度为HBS65,87,毛坯的重量约为200Kg,
生产类型为大批量生产,采用砂型铸模。
具体的数据见零件图。
三 、 专用夹具的设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用的
夹具。
有老师分配的任务,我被要求设计第五道工序----钻孔Φ10H7,本夹具
将用于Z525立式钻床。
(1) 、问题提出
本夹具主要用来钻Φ10H7的孔,同时对孔的同轴度及加工精度有一定
的要求。且在钻孔后还要进行拉孔,以保证其精度要求,为了使其误
差减小,在工序工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此,在
本道工序加工时,主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高
加工质量。
(2) 、夹具设计
1 ) 定位基准的选择;有零件图可知,Φ10mm孔对Φ25 H8有平行
度要求及垂直度要求,其设计基准是以Φ25 H8的中心线。为了减少精
度误差,选用了孔键定位的自动定心夹具。且以键槽为其纵向定位的
主要定位基准面。
2 ) 夹紧力分析;
3 ) 定位误差的分析;
4 ) 夹具设计及操作的简要说明; 如前所述,在设计夹具时,为提
高生产率,首先想到是怎么样方便的安装和拆卸,本道工序就是采用
了快换垫圈的方式。由于本夹具是对工件进行钻孔,因此在铅直方向
受到很大的冲击力,故在其相应的方向上应适当的考虑强度上的要求。
并设法减少夹具的的占地面积,使之很方便的操作和快速的切换工件。
因此,应设法解决上述问题。目前采取的措施有:一是提高毛坯的精
度,使最大切削深度降低,以降低切削力;二是选择精度的心轴,使
其定位精确,并使心轴连在夹具体内,这样可以减少纵向倾斜的偏差;
三是:加大螺母和开口垫圈的加紧力。使工作进行时,工作紧凑和保
证加工要求。夹具体上装有快换钻套,使夹具在一批零件之间能加工
不同要求的零件,同时在夹具体上装有一块可翻动的盖
,这样有
利于工件的拆装。
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附表1 机械加工工艺过程卡
长 沙 大 学 零 件 号
零件名称 手柄座 机 械 加 工 工 艺 过 程 综 合 卡
生产类型 大批生产
安装工工工 序 说 )工 序 简 图 机 床 工序明 步 位 )
粗精铣上
下表面
下表面精
?度为12.5 X63卧1 1 上下表面式铣床
之间的距
离为
43mm
粗、精车 C620 ?
Φ25H8 立式车1 1
床 mm
?插键槽1 1 6H9
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材 料 铸 铁 编 制 (日期)
毛坯重量 指 导 10Kg 毛坯种类 铸造件 审 核
切削速夹具走走刀切削进给主轴转工时定额/min 量度 或辅刀长度刀 具 深度量速 /m.min助工次具 /mm 基本时间 /mm /mm /r’min-1 -1 具 数
60mm专1 100 2.0 37.5 26.5 1.75 高速钢/min 用卡板 夹立铣刀 60mm1 100 1.0 60 48.5 0.8 具 /min
专1 105 1.5 0.5 600 122 0.31 用车刀 卡板 夹1 105 1.0 0.5 770 145 0.06 具
专
用插刀 卡尺 n 54 0.6 52 夹
具
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长 沙 大 学 零 件 号
零件名称 手柄座
机 械 加 工 工 艺 过 程 综 合 卡
生产类型 大批生产
安装工工工 序 说 )工 序 简 图 机 床 工序明 步 位 )
?铣槽X63卧1 1 式铣床 14*43 mm
?钻、拉孔Φ钻、扩1 Φ14H7 10H7
?钻孔Φ5.5 钻、扩1 Φ14H7 mm
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材 料 铸 铁 编 制 (日期)
毛坯重量 指 导 10Kg 毛坯种类 铸造件 审 核
切削速夹具走主轴走刀切削进给工时定额/min 量度 或辅刀转速长度刀 具 深度量 /m.min-1 助工次/r’min具 /mm 基本时间 /mm /mm 具 数 -1
高速钢专两面铣60mm用卡板 1 43 3.1 37.5 26.5 1.75 夹刀Φ/min 具 45mm
专麻花钻用卡尺 1 45 4.2 0.30 136 10.68 1.6 夹Φ10mm
具
专麻花钻用Φ卡尺 1 8 5.2 0.30 136 10.68 0.6 夹5.5mm 具
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长 沙 大 学 零 件 号
零件名称 手柄座
机 械 加 工 工 艺 过 程 综 合 卡
生产类型 大批生产
安工工工 序 说 位装工 序 简 图 机 床 )) 序明 步 工
?钻、扩钻、扩Φ1 Φ14H7 14H7
钻、钳Φ5
mm、
?M10--7H以Z525立1 上、下表面式钻床
定位及Φ25
H8定位
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材 料 铸 铁 编 制 (日期)
毛坯重量 指 导 10Kg 毛坯种类 铸造件 审 核
切削速夹具走走刀切削进给主轴转工时定额/min 量度 或辅刀长度刀 具 深度量速 /m.min-1 助工次具 /mm 基本时间 /mm /mm /r’min-1 具 数
麻花钻
Φ1 30 25 0.30 136 10.68 专
12mm 用卡尺 0.6 夹扩孔钻 具 Φ1 33 28 0.18 136 10.68
14mm
专麻花钻
用Φ卡尺 1 16 10 0.30 80 6.8 夹10mm 具
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设 计 心 得
在学完《机械制造工艺学》之后~我们经过了为期一个星期,2006-6-12---2006-6-17,的的课程设计。本次课程设计的任务是根据加工工件设计夹具~我设计的零件是手柄座~相对于其他组同学设计的夹具要容易~但我并没有因为它的容易而放弃学习更多的机会~我在设计完自己的夹具同时~和其他的同学一起探讨更好的设计方法。并了解了其他相关工件的设计~在分析的过程中~让我更深刻地了解了工艺对我们学习的重要性~同时也发现了自己的很多不足。感触有:
一 、仅仅了解书本上的东西是远远不够的~只有在结合自己的实际情况~运用于实践~这样才能更深地了解和学习好知识。
二 、工艺是一个很细致的工作~我们要在工作中不断的积累经验~学会用自己的知识解决实际问题。
三 、觉得自己学到的知识太有限~知识面太窄~以后还有待加强训练和实践。
四 、同时我们要不断地向别人学习~尤其要多想老师请教~他们可以让我们少走很多的弯路~同时也让我们知道很多优秀的设计方法和与众不同的设计理恋。
五 、创新设计是我们未来生存的法宝~所以从现在开始一定要有意识的锻炼和培养自己在这方面能力。
本次课程设计由于时间比较紧迫~同时本人的知识水平有限~错误之处在所难免~希望各位老师及专业人士给予批评指正::
编 者
2006年6月
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参 考 文 献
1 、王先逵编著。机械制造工艺学。北京(清华):机械工业出版社。1995
2 、孙丽媛编著。机械制造工艺及专用夹具设计指导。北京:冶金工业出版社。2003
3 、王光斗、王春福主编。机床夹具设计手册。上海:上海科学出版社。1988
4 、吴宗泽、罗圣国主编。机械设计课程设计手册。北京:高等教育出版社。1998
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