设计定位销零件的机械加工工艺规程及工艺装置.docx
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设计定位销零件的机械加工工艺规程及工艺装置
南京工程学院成人学历教育
专科毕业设计(论文)
题目:
设计“定位销”零件的机械加工工艺规程及工艺装置
学校:
仪征技师学院
专业:
数控
班级:
07数控1班
学生姓名:
指导教师:
职称:
一.序言
二.零件的分析
(一)零件的作用
(二)零件的工艺分析
三.机械加工工艺规程制订
(一)确信毛坯制造形式
(二)选择定位基准
(三)选择加工方式
(四)制定工艺线路
(五)确信加工余量及毛坯尺寸
(六)工序设计
(七)确信切削用量和大体时刻
四.专用夹具设计
五.课程设计心得体会
一.序言
机械制造工艺学课程设计是在咱们学习了大学的技术基础课和大专部份专业课以后进行的。
这是咱们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深切的综合性链接,也是一次理论联系实际的训练。
因此,它在咱们的学习生活中占有十分重要的地位。
我希望通过这次课程设计对自己以后将从事的工作进行一次适应性的训练,从中锻炼自己分析问题,解决问的能力,为
尔后参加祖国的现代化建设做出一些奉献。
由于能力有限,设计上有许多不足的地方,恳请列位教师给予指导。
二.零件的分析
(一)零件的作用
题目所给的零件是定位销,定位销的要紧作用是用来固定零件之间的相对位置,起定位作用,也能够用于轴与毂的连接,定位销传递的载荷不大,还能够为平安装置中的过载尖端元件。
(二)零件的工艺分析
定位销的加工要求表面滑腻些好,硬度不用太高的,空的精度要求高一些,从5-5零件图上能够看出:
该零件表面粗糙度要求较高,表面粗糙度最高的是Φ16g6的圆柱表面,达到。
从图中的行为标注能够看出定位销的底部锥度许诺圆跳动范围为,A基准。
三.机械加工工艺规程制定
(一)确信毛坯的制造形式
由零件的工作状况及功能可知,销所起固定的作用,因此要求销有较高的的强度和抗冲击能力。
该零件所选的材料为45号钢,模锻
(二)选择定位基准
定位基准确实是工件上直接与机床或夹具的定位元件相接触的点线面。
基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一。
基面选择的正确,合理,能够保证加工质量,提高生产效率,不然,就会使加工工艺线路问题百出,严峻的还会造成零件大量报废,试生产无法进行。
1粗基准的选择
由5-5零件图可知,该定位销的定位基准为不规那么的上表面,以上面凸台为粗加工基准,加工16g6的圆柱表面和圆柱下端角度10°的锥度,和3×的外沟槽。
2精基准的选择
精基准的选择要紧应该考虑基准重合问题,当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算,关于定位销而言可依照基准统一原那么,采纳“两面一孔”的方式加工。
因此该零件的精加工基准为上表面与底面,即用两顶尖加工。
(三)选择加工方式
平面的加工方式有很多种,如:
车、刨、铣、磨、拉等φ16g6
圆柱面的表面粗糙度达到μm,经查表得经济精度IT6—IT9,尺寸精度为16«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»因此必需选择车床进行,先由车床进行粗车——半精车+——精车,再选择磨床,进行精磨,表《机械制造工艺设计简明手册》关于表面粗糙度为μm的底面,加工方式应在车床上进行粗车—半精车—精车。
φ16圆柱下的角度为10的圆锥,圆跳动应选择精加工,精车—磨。
内孔的加工方式有钻、扩、镗等,该零件图中的φ10H11内孔的加工方式应先钻,由于要求大量量生产,因此应选择钻—铰,查表得该孔的经济精度为IT11~IT13,极限误差为±。
(四)、制定工艺线路
工序1:
夹住毛坯,伸出长度大于等于55mm,光端面,打中心孔;
2.粗车长度10mm的锥度,粗车φ16g6的外圆,粗车3×外沟槽
3:
半精车底面,长度10mm的锥度,半精车φ16g6的外圆,半精车精度μm的沟槽面
4:
精车底面及精度μm的沟槽面
5:
上磨床,精磨长度为10mm的锥度,磨φ16g6外圆
6:
精铣角度为10的对称斜面
7;光另一端端面,取总长61mm
8:
钻孔
9:
精铰φ10H11内孔
10:
粗铣距中心18mm的平面、25°斜面及的外圆面
11:
半精铣25°的斜面
12:
精铣25°的斜面
13:
钳工去毛刺
14:
终检
(五)、确信加工余量及毛坯尺寸
—确信机械加工余量
钢质模锻件的机械加工余量按TB35—85确信,肯按时依照锻件质量,加工精度及锻件形状复杂系数,由表—25《简明手册》可查得除孔之外各内外表面的加工余量,表中余量值为单面余量。
(1)锻件质量依照零件成品重量㎏估算为㎏
(2)加工精度零件除孔、槽之外的各表面为磨削加工精度F2
(3)锻件形状复杂系数S
«SkipRecordIf...»
m外廓包容体=㎝³×7.85g/㎝³=96.39g=㎏
m锻体=㎏
«SkipRecordIf...»
按表—10,可定形状复杂系数为S,属简单级别
(4)机械加工余量依照锻件重量F2,S₁查表—25《简明手册》,得直径方向为—2mm,水平方向为~1.5mm。
即锻件各外径的单面余量为~,各轴向尺寸的单面余量为~1.5mm
—确信毛坯尺寸
上面所查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≥μm,Ra<μm的表面,余量要适当增大
由零件图可知,除φ16g6外圆,和10°的斜度之外,其余表面都Ra≥μm,因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可(因为这些表面粗加工和半精加工,这时因去所查数据中的大值。
当表面只需粗加工,可取最小值)φ16g6的外圆和16°的斜度面,精度为μm,故需增加磨削的加工余量。
参考外圆磨削余量(表—4)《简明手册》确信磨削φ16g6外圆及斜面的余量为,那么毛坯图尺寸如表
—设计毛坯图
①确信毛坯尺寸公差
定位毛坯尺寸公差
定位销毛坯(锻件)尺寸
零件尺寸
单面加工余量
锻件尺寸
φ16g6
2
φ20
φ10
2
φ14
10
13
11
14
52±
49
61
63
18
毛坯尺寸公差依照锻件体重量、形状复杂系数、分模线形状种类及锻件精度品级从有关的表中查得。
本零件锻件重量2.2kg,形状复杂系数S₁,45钢含碳量为%~%,其最高含碳量为%,按表《简明手册》可知,锻体材料系数为M₁,采取平直分模线,锻体为一般精度品级,那么毛坯公差可从表《简明手册》查得
本零件毛坯尺寸许诺误差如下表,所例
定位销毛坯(锻件)尺寸许诺误差
锻件尺寸
偏差
根据
φ20
«SkipRecordIf...»
表《简明手册》
φ14
«SkipRecordIf...»
13
«SkipRecordIf...»
11
«SkipRecordIf...»
52
«SkipRecordIf...»
63
«SkipRecordIf...»
21
«SkipRecordIf...»
(六).工序设计
一,选择加工设备与工艺装备
1.选择机床
由于已经依照零件的形状,精度特点,选择了加工方式,因此机床的类型也随之确信。
至于机床的型号,要紧取决于现场的设备情形,所选择的机床,其经济精度应与零件表面的设计要求相适应,初步选定各工序机床如下:
工序一、工序二、工序3为粗车、半精车,大量量生产要求很高的生产率,选择CA6140卧式车床即可(表—7)《简明手册》
工序5为磨削加工,应选择M120磨床(表—29)《简明手册》
工序6钻φ10H11的孔,可选择专用的夹具在立式钻床上加工,可选择Z525型立式钻床(表—14)《简明手册》
工序9,精铰φ10H11的孔,可在立式钻床Z525上装铰刀(表—7)《简明手册》
工序10~工序12有粗铣,半精铣,精铣,应选择卧式铣床。
本零件属于成批大量生产,所选择机床适用范围较广为宜,因此应选择经常使用的X62W型能知足加工要求(表—38)《简明手册》
2.选择夹具
关于成批生高效的前提下,亦可采纳一般夹具。
本零件除铣10°的对称斜面需要专用夹具外,其他的各工序利用一般夹具即可。
3.选择刀具
(1)在车床上加工的工序,一样都选用硬质合金车刀和镗刀。
加工钢质零件采纳YT类硬质合金,粗加工用YT5,半精加工用YT15,精加工用YT30,为提高生产率及经济性,可选用转位车刀(GB5343-85,GB543-85)。
切槽刀宜选用高速钢。
(2)铣刀按表选对称角度铣刀(GB6128-85),零件要求加工25°的斜面,因此应选择铣刀直径d=63mm,宽L=7mm,孔径D=22mm,铣深为11mm,10°的斜面,应选择高速钢,立铣刀,零件要求铣切深度为11mm,按表铣刀的直径应为90~110mm
(3)磨具所加工的表面粗糙度为μm,依照应选择粒度W14~W5的金刚石磨具。
(4)钻钻φ10的孔,依照直柄麻花钻(GB1438-85)应选择d=~7,l=150mm,l₁=69mm的直柄麻花钻,在定位销的底面用中心钻打中心孔
(4)铰刀φ10H11的孔,表面粗糙度为μm,因此要进行粗铰及精铰,依照表—17,锥柄机用铰刀(GB1133-84)选择d=10㎜,L=168㎜,l=38㎜的锥柄机用铰刀。
4.选择量具
本零件属于大量生产,一样采纳通用量具。
加工φ16外圆面可用分度值0.01mm的外径千分尺,加工3×外沟槽可用分度值0.02mm的游标卡尺,加工φ10H11的孔可用分度值0.01mm的内径百分表
外圆加工所用量具
工序
加工面尺寸
尺寸公差(㎜)
量具
1~4
φ16
度值为0.01mm测量范围,0~25的外径千分尺
φ15
7~8
φ10
锥柄圆柱塞尺(GB6322-86)
9~11
25°斜面
角度尺测量范围0°~320°(GB6315-86)
12
外圆面
专用配合件
φ16g6尺寸公差为,按表(简明手册)计量器具不确信度许诺值U₁=,依照,分度值0.02mm的游标卡尺,其不确信度数值U=0.02mm,U>U₁不能选用。
必需U≤U₁,故应选分度值0.01mm的外径千分尺(U=)测量范围0~25(GB1216-85)即可知足要求
1半精铰φ10«SkipRecordIf...»的内孔,可用游标卡尺量,分度值为,测量范围0~150(GB1214-85)
2精铰φ10H11孔,由于精度要求高,加工时每一个工件都需要测量,应选用极限量规,按表,依照孔径可选用直柄圆规塞规(GB6322-86)
3
轴向尺寸所选量具
工序
尺寸及偏差(㎜)
量具
1~3
«SkipRecordIf...»52±
分度值0.02mm,测量范围0~150mm游标卡尺(GB1214-85)
4
10«SkipRecordIf...»
5
61«SkipRecordIf...»
7~8
30«SkipRecordIf...»
磨10°«SkipRecordIf...»的斜面,精度较高可选用I型测量范围0º~320º的全能角度尺(GB6315-86)
二、确信工序尺寸
确信工序尺寸一样的方式,由加工表面的最后工序往前推算,最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标准。
当无基准转换时,同一表面多次加工的工序尺寸只与工序的加工余量有关。
当基准不重合时,工序尺寸应用工艺尺寸链解算。
圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。
前面依照有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量(毛坯余量),应将总加工余量分为各工序加工余量,然后由后往前计算工序尺寸。
中间工序尺寸的公差按加工方式的经济精度确信。
本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及误差、表面粗糙度如下表:
圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度
加工表面
工序双边余量(㎜)
工序尺寸及偏差(㎜)
表面粗糙度
粗车
半精车
精车
磨
粗车
半精车
精
车
磨
粗车
半精车
精
车
磨
φ16外圆
2.6
φ
φ16
φ16
φ16
Ra
φ10内孔
--
--
φ
φ
φ10
--
---
距中心18㎜的表面
18
长度方向的工序加工余量、工序尺寸
加工长度
工序余量(㎜)
工序尺寸及偏差(㎜)
粗车
半精车
精车
粗车
半精车
精车
11
11
11
11
11«SkipRecordIf...»
52
52
52
52
52«SkipRecordIf...»
61
61
61
61
61«SkipRecordIf...»
(七)确信加工用量及大体时刻
工序2
本工序为粗车(粗车端面、外圆及沟槽)。
已知加工材料为45钢,抗拉强度σ«SkipRecordIf...»=670MPa,模锻件,有外皮,机床为CA6140卧式车床,
(一)确信粗车外圆φ的切削用量,所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀。
依照《切削用量简明手册》第一部份«SkipRecordIf...»,由于CA6140«SkipRecordIf...»机床的中心高为200㎜(表«SkipRecordIf...»),故刀杆尺寸B×H=16㎜×25㎜。
刀片厚度为㎜,依照表«SkipRecordIf...»,选择车刀几何形状为卷屑,带倒棱型前刀面,前角γ。
=12º,后角α。
=6º,主偏角κ«SkipRecordIf...»=90º,副偏角κ«SkipRecordIf...»=10º,刃倾角λ«SkipRecordIf...»=0º,角尖圆弧半径г«SkipRecordIf...»=㎜。
(二)
(1)确信切削深度«SkipRecordIf...»由于单边余量为㎜,可在一次走刀内完成
«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»
(2)确信进给量f依照表*,在粗车钢料,刀杆尺寸为16mm×25mm,«SkipRecordIf...»,工件直径为20~40mm时
«SkipRecordIf...»
按CA6140的机床的进给量(表,选择
«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»
确信进给量尚需知足机床进给机构强度的要求,故需进行校验.
依照表*,CA6140机床进给机构许诺的进给力
(1)纵走刀«SkipRecordIf...»3530N
(2)横走刀«SkipRecordIf...»5100N
依照表*,当钢«SkipRecordIf...»=570~670Mpa
«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»2mm,«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»,Kr=45«SkipRecordIf...»,V=50m/min(估量)进给力F«SkipRecordIf...»=630N
F«SkipRecordIf...»的修正系数为K«SkipRecordIf...»F«SkipRecordIf...»=,K«SkipRecordIf...»F«SkipRecordIf...»=,K«SkipRecordIf...»F«SkipRecordIf...»=(表
故实际进给力为F«SkipRecordIf...»=630×=
由于切削时的进给力小于机床进给机构许诺的进给力,故所选的«SkipRecordIf...»=«SkipRecordIf...»,可用
(3)选择车刀磨钝标准及耐费用依照*车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀的寿命一样为T=30min
(4)确信切削速度V切削速度V可依照公式计算,也可直接由表中查出,现采纳查表法确信切削速度
依照表*,当用YT15硬质合金车刀加工«SkipRecordIf...»=630~700Mpa钢料,«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»2mm,«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»0.53mm/r,切削速度V=138m/min
切削速度的修正系数为K«SkipRecordIf...»=,K«SkipRecordIf...»=,K«SkipRecordIf...»=,k«SkipRecordIf...»=,k«SkipRecordIf...»=(见表,故
V’c=Vtkv=138×××0.65m/min=
n=«SkipRecordIf...»=«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»=925«SkipRecordIf...»
依照CA6140机床说明书,选择n«SkipRecordIf...»=1120«SkipRecordIf...»
这时实际切削速度Vc为
Vc=«SkipRecordIf...»=«SkipRecordIf...»m/min=70m/min
(5)校验机床功率切削时的功率可由表查出,当«SkipRecordIf...»=580~970Mpa«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»2mm«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»Vc«SkipRecordIf...»70m/min时,p«SkipRecordIf...»=
切削功率的修正系数K«SkipRecordIf...»P«SkipRecordIf...»=K«SkipRecordIf...»F«SkipRecordIf...»=,K«SkipRecordIf...»P«SkipRecordIf...»=K«SkipRecordIf...»F«SkipRecordIf...»=(表故实际切削功率时的功率为p«SkipRecordIf...»=×=,依照CA6140车床说明书,当n«SkipRecordIf...»=960r/min时,车床主轴许诺功率P«SkipRecordIf...»=,因p«SkipRecordIf...»
最后决定的车削用量为«SkipRecordIf...»=1.3mm,«SkipRecordIf...»,n=1120«SkipRecordIf...»,Vc=70m/min.
(三)计算大体时刻
t«SkipRecordIf...»=«SkipRecordIf...»
式中L=«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...»=52,依照表车削时的入切量及超切量«SkipRecordIf...»=3.5mm,
那么L=52+3.5mm=55.5mm,故
t«SkipRecordIf...»=«SkipRecordIf...»min=
工序3,本工序为半精车外圆
(1)选择刀具
车刀形状,刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。
半精车的刀片牌号选为YT15,车刀几何形状为(表),K«SkipRecordIf...»=45°k«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»=5°
г«SkipRecordIf...»=12°α«SkipRecordIf...»=8°λ«SkipRecordIf...»=3°γ«SkipRecordIf...»=1.0mmγ«SkipRecordIf...»=-10b«SkipRecordIf...»=0.3mm,卷屑槽尺寸为r«SkipRecordIf...»=4mm,W«SkipRecordIf...»=3.5mm,C«SkipRecordIf...»=0.4mm
(2)切削用量
1)切削深度«SkipRecordIf...»
«SkipRecordIf...»=«SkipRecordIf...»=0.45mm
决定进给量«SkipRecordIf...»,半精加工进给量要紧受加工表面粗糙度的限制,依照表,当表面粗糙度为μm,γ«SkipRecordIf...»=1.0mm,v=50~100m/min(估量时)«SkipRecordIf...»=~0.25mm/r
依照CA6140车床说明书,选择«SkipRecordIf...»=0.22mm/r
(3)选择车刀磨钝标准及耐费用依照*车刀后刀面最大磨损量取0.4mm,可转位车刀的寿命一样为T=60min
(4)决定切削速度Vc,依照表当«SkipRecordIf...»=630~700Mpa钢料,«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»1.4mm,«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»0.25mm/r,切削速度V=176m/min
切削速度的修正系数为K«SkipRecordIf...»=,K«SkipRecordIf...»=,K«SkipRecordIf...»=,k«SkipRecordIf...»=,k«SkipRecordIf...»=故
V’c=Vtkv=176×××0.65m/min=74.1m/min
n=«SkipRecordIf...»=«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»=1354«SkipRecordIf...»
依照CA6140机床说明书,选择n«SkipRecordIf...»=1400«SkipRecordIf...»
这时实际切削速度Vc为
Vc=«SkipRecordIf...»=«SkipRecordIf...»m/min=76.49m/min
(5)校验机床功率切削时的功率可由表查出,当«SkipRecordIf...»=580~970Mpa«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»2mm«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»«SkipRecordIf...»Vc«SkipRecordIf...»86m/min时,p«SkipRecordIf...»=
CA6140主电动机功率P«SkipRecordIf...»=,,因p«SkipRecordIf...»
最后决定的车削用量为«SkipRecordIf...»=0.45mm,«SkipRecordIf...»,n=1400«SkipRecordIf...»,Vc=76m/min.
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