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左支座机械加工工艺编制及铣夹具设计
摘  要

根据左支座零件图,制订加工工艺规程及专用夹具设计。首先,在分析左支座零件的毛坯尺寸参数和工艺要求的基础上,进行了零件的工艺分析和生产类型的确定,安排了合理的加工工艺路线,其中包括:粗、精基准的选择。然后,确定了机械加工余量、切削用量和基本工时,选择加工设备和工艺装备。最后,对车床左支座的两个工序的加工进行了专用的夹具设计。

关键词:左支座;工艺规程;工艺路线;夹具设计
Abstract

Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.

Key words:The surplus of processing ,Technical instruction, position error , clamp strength
目录
摘  要 I
Abstract II
第1章  绪论 3
1.1  设计任务 3
第2章  车床左支座零件的分析及毛坯的确定 3
2.1  车床左支座的作用和工艺分析 4
2.1.1  零件的作用 4
2.1.2  零件的工艺分析 5
2.2 零件毛坯的确定 6
2.2.1  毛坯材料的制造形式及热处理 6
2.2.2  毛坯结构的确定 6
2.3  零件的工艺分析及生产类型的确定 8
2.3.1 零件的生产类型 8
第3章  车床左支座的加工工艺设计 8
3.1  工艺过程设计中应考虑的主要问题 8
3.1.1  加工方法选择的原则 8
3.1.2  加工方法的选择 8
3.1.3  加工阶段的划分 9
3.1.4  加工顺序的安排 10
3.1.5  工序的合理组合 11
3.2  基准的选择 12
3.2.1  粗基准和精基准的具体选择原则 12
3.2.2  选择本题零件的基准 13
3.3  机床左支座的工艺路线分析与制定 14
3.3.1  工序顺序的安排的原则 14
3.3.2  工艺路线分析及制定 14
3.4  机械加工余量 16
3.4.1  影响加工余量的因素 16
3.4.2  机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定 17
3.5  确定切削用量及基本工时 19
3.5.1  工序一 粗铣80H9()mm孔大端端面 19
3.5.2  工序二 粗镗80H9内孔 22
3.5.3  工序三 精铣80H9大端端面 23
3.5.4  工序四 精镗80H9内孔 24
第4章  工序设计及确定切削用量及基本时间 26
4.1  选择加工设备与工艺装备 26
4.1.1  选择机床 26
4.1.2  选择夹具 26
4.1.3  选择刀具 27
4.1.4  选择量具 27
4.2  确定工序尺寸 28
4.3 确定切削用量及基本时间 28
4.3.1  工序一切削用量及基本时间的确定 28
4.3.2  工序二切削用量及基本时间的确定 30
4.3.3  工序三切削用量及基本时间的确定 32
4.3.4  工序四切削用量及基本时间的确定 34
4.3.5  工序五切削用量及基本时间的确定 34
4.3.6  工序六切削用量及基本时间的确定 36
4.3.7  工序七切削用量及基本时间的确定 37
4.3.8  工序八终检基本时间的确定 37
第5章  专用夹具设计 38
5.1 铣削尺寸为5mm的纵向槽夹具设计 38
5.2. 选择定位方案,确定要限制的自由度 38
5.3  夹紧方案 39
5.4.对刀方案 39
5.5.夹具体与定位键 40
5.6. 夹具总图上的尺寸,公差和技术要求 40
结  论 43
致  谢 44
参考文献 45
第1章  绪论
1.1 设计任务
1.  完成左支座零件—毛坯合图及左支座零件图。
2.完成支座零件加工过程卡
3.  完成左支座零件加工工序卡
4.  完成左支座零件加工工艺卡
5.  机床专用夹具装备总图及夹具非标零件图
6.  撰写设计说明书
第2章  车床左支座零件的分析及毛坯的确定
机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量,节约能源,降低消耗的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度,加工操作,安全生产,技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种,上质量,上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证[6]。
在实际生产中,由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同,针对某一零件,往往不是单独在一种机床上,用某一种加工方法就能完成的,而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此,不仅要根据零件的具体要求,结合现场的具体条件,对零件的各组成表面选择合适的加工方法,还要合理地安排加工顺序,逐步地把零件加工出来。对于某个具体零件,可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格的零件,但从生产效率和经济效益来看,可能其中有种方案比较合理且切实可行。因此,必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等,拟订较为合理的工艺过程。
2.1  车床左支座的作用和工艺分析
2.1.1  零件的作用
题目所给的是机床上用的一个支座.该零件的主要作用是利用横、纵两个方向上的5mm的槽.使尺寸为80mm的耳孔部有一定的弹性,并利用耳部的21mm的孔穿过M20mm的螺栓一端与25H7()配合的杆件通过旋紧其上的螺母夹紧,使装在80H9()mm的心轴定位并夹紧。

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如图2-1所示。
2.1.2  零件的工艺分析
左支座共有两组加工表面,它们互相之间有一定的位置要求,现分别叙述如下:
1.  以80H9()内孔为中心的加工表面:
这一组加工表面包括:80H9()mm孔的大端面及大端的内圆倒角,四个13mm的底座通孔和四个20mm的沉头螺栓孔,及两个10mm的锥销孔,螺纹M8-H7底孔及尺寸为5mm纵槽主要加工80H9()mm,其中80H9()mm的大端端面对80H9()mm孔的轴心线有垂直度要求为:0.03mm。
2.  以25H7()mm的孔加工中心的表面:
这一组加工表面包括21mm的通孔和38mm的沉头螺栓孔及43mm的沉头孔,螺纹M10-7H的底孔以及尺寸为5()mm的横槽,主要加工表面为25H7mm。
由上述分析可知,对于以上两组加工表面,可以先加工其中一组,然后再借助于专用夹具加工另一组加工表面,并且保证其位置精度[6]。
2.2零件毛坯的确定
2.2.1  毛坯材料的制造形式及热处理
1.  左支座零件材料
HT200在机床工作过程中起支撑作用,所受的动载荷和交变载荷较小。由于零件的生产类型是中批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采取金属模机械砂型铸造成型,这样有助于提高生产率,保证加工质量[1]。
灰铸铁一般的工作条件:
(1)  承受中等载荷的零件。
(2)  磨擦面间的单位面积压力不大于490Pa。
2.  毛坯的热处理
灰铸铁(HT200)中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中,由于片状石墨对基体的割裂作用大,引起应力集中也大,因此,使石墨片得到细化,并改善石墨片的分布,可提高铸铁的性能。采用石墨化退火,来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织(有大量的渗碳体出现),以便于切削加工[3]。
2.2.2  毛坯结构的确定
根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的年生产纲领6666件/年。由参考文献可知,其生产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造成型。又由于支座零件80mm孔需铸出,所以还应安放型芯,此外,为清除残余应力,铸造后应安排人工时效[3]。
(1)  根据零件图计算轮廓尺寸,长165.5mm,宽140mm,高100mm,故最大轮廓尺寸为165.5mm。
(2)  选取公差等级IT由参考文献[8]表5-1,铸造方法按机器造型,铸件材料按HT,得公差等级范围8-10级,取为9级。
(3)  根据加工表面的基本尺寸和铸件公差等级IT,由参考文献[8]表5-3得,公差带相对于基本尺寸对称分布。
(4)  由参考文献[8]表5-5得,铸造方法按机器造型,铸件材料按HT,得机械加工余量等级范围D-F级,取为E级。
(5)  对所有加工表面取同一个数值,由参考文献[8]表5-4得最大轮廓尺寸为165.5mm,机械加工余量等级为E级,得RMA(机械加工余量)为1.4mm。
(6)  毛坯基本尺寸
上下端面属单侧加工,应由参考文献[8]式5-2得
R=F+2RMA+CT/2=100+2×1.4+2.2/2=103.9
孔80H9属内腔加工,应由参考文献[8]式 5-3式得
R=F-2RMA-CT/2=80-2×1.4-2.2/2=76.1
其余尺寸由铸造获得 估计质量为2.0kg
由参考文献可知,该种铸件的尺寸公差等级IT为8~10级,加工余量等级MA为G级,故选取尺寸公差等级IT为10级,加工余量等级MA为G级。
铸件的分型面选择通过从基准孔轴线,且与侧面平行的面。浇冒口位置分别位于80mm孔的上顶面。
由参考文献[8]用查表法确定参考面的总余量如表2-1所示。
参考文献
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3 郑修本,冯冠大.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社.1991:179-182.
4 许晓旸.专用机床设备设计[M].重庆:重庆大学出版社.2003:148-152.
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7 王凡.实用机械制造工艺设计手册[M].北京:机械工业出版社.2008:170-190.
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13 沈玉宽,蔡峰.自动定心、对正夹具机构的设计及应用[J].金属加工(冷加工).2010:08.
14 刘爱荣,程冬梅,高明宪,魏金营.夹具设计对定位误差的影响分析[J].中州大学学报.2010,(1):3-4.
15 宋凤敏,张立文,尹盛莲,国磊.一种偏心孔夹具的设计[J].山东水利职业学院院刊,2008,(4):6-8.
16李瑾,李婕,陈涛.随夹的自动定位夹紧装置的设计[J].制造技术与机床.2010,(12):22-23.
17刘峰.自定心加工中心孔夹具[J].机械工人,冷加工.1998,(4):10-12.
   


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