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底座加工工艺规划.docx

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底座加工工艺规划.docx

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底座加工工艺规划
学院天津大学
专业XXX
年级XXX
班级XXX
姓名XXX
学号XXX
指导老师XXX
2011/9/20
目录
摘要
任务说明书1
设计说明书2
零件图与零件图分析2
零件的作用
零件的工艺分析
确定毛坯4
确定毛坯的制造方法
机械加工余量及毛坯尺寸的确定
制造零件工艺过程4
①基面的选择
选择表面加工方法
制定工艺路线(附:机械加工工艺过程卡)
夹具设计6
功能分析与夹具结构总体设计
夹具设计计算
夹具制造与操作说明
校对说明8
参考文献9
附录10
摘要
对零件(中等复杂程度)进行工艺分析,画零件图。
选择毛坯的制造方法和主要表面的总余量。
制订选定零件成批生产的机械加工工艺规程,包括:
1)选择加工方案,制订工艺路线;
2)选择各工序所用的机床设备和工艺装备(***、夹具、量具等);
3)确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求;
4)对两道主要工序进行工序设计,编制机械加工工序卡片,画出的工序简图,选择切削用量;
填写工艺文件
1)填写机械加工工艺过程卡片;
2)填写机械加工工序卡片;

1)夹具方案的确定。根据工序内容的要求,确定定位元件,选择夹紧方式布置对刀、导引件,设计夹具体。
2)夹具总体设计。绘制夹具结构草图、绘制夹具总装图。
3)夹具计算,定位误差的计算,夹紧力的计算。
关键字:工艺路线;工艺过程;专用夹具;
1
任务说明书
设计任务:底座的中批量生产流程
钻M6螺纹孔以及攻丝的夹具设计
设计内容要求:
1、制定底座机械加工工艺过程,编制机械加工工艺过程
卡片,选择所用机床、夹具、***、量具、辅具;
2、对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算;
3、确定毛坯制造方法及主要表面的总余量;
4、确定主要工序的工序尺寸,公差和技术要求;
5、对两道主要工序进行工序设计,编制机械加工工序卡
片,画出工序简图,选择切削用量;
6、设计钻M6螺纹孔与攻丝夹具,绘制夹具装配图;
7、对刘茂璐同学的设计进行校对;
8、编写设计说明书。
指导教师签字年月日
3
1
设计说明书
零件图与零件图分析
零件图:

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1
零件的作用:
底座是用于支承和连接若干部件的基础零件。这个底座是中心架底座,沉孔用来与T型槽配合起固定效果。通过①18H9的孔与中心架的导向套配合。调节螺钉与M20-7H的螺纹配合来调节中心的高度,再通过与M6-7H的配合的螺钉来固定住导向套。
零件工艺分析:
序号
加工表面
基本尺寸(mm)
公差等级(mm)
尺寸公差(mm)
位置公差(mm)
表面粗糙度
(m)
1
底面
87
未注公差

2
顶面
40
未注公差

3
顶面倒角
C1
未注公差

4
©18内孔
©18
IT9
+
0

5
©20沉孔
©20
未注公差

6
©13钻孔
©13
未注公差

7
M6螺纹孔
©6
未注公差
8
M20螺纹孔
©20
未注公差
确定毛坯
确定毛坯的制造方法:
本零件的主要功能是支承中心架以及对中心架的调整,其工作时除了工件本身的重量外,还需要承受工件旋转时扭矩,对中等载荷以及耐磨性有一定的要求,故毛坯应选择铸造。考虑到中小批量生产与铸造精度等级,选取熔模铸造的方法。
机械加工余量及毛坯尺寸的确定
查找国标GB/T6414-1999(铸件尺寸公差与机械加工余量),机加工余量为2mm,(单边)。
制造零件工艺过程
基面的选择:
从零件图中可知基本的尺寸都是以下端面为设计基准,因此,根据“基准重合”和“基准统一”的原则必须首先加工出下端面,作为后续工序的精基准。根据粗基准的保证相互位置的原则,选择铸件毛坯①40外圆作为粗基准来加工下端面,然后由下端面为基准加工上端面,继而再加工孔、沉孔、螺纹。
选择表面加工方法:
考虑到对精度以及粗糙度的要求以及尽量减少装夹次数和使用机床,参考典
型表面加工工艺路线,做出以下安排:
加工底面:粗铳f半精铳f精铳;
加工顶面:粗铳f半精铳f精铳;
加工①18孔以及M20-7H螺纹:钻孔f扩孔f铰孔f攻丝;
加工①13孔和①20沉头座:钻孔、锪孔;
加工M6-7H螺纹孔:钻孔f攻丝。
制定工艺路线:
1)铳底面(专用夹具,X52K立式铳床);
2)铳顶面(专用夹具,X62卧式铳床);
3)对①18的孔钻孔、扩孔、铰孔;最后攻丝M20-7H(专用夹具,Z525台式钻床);
4)钻①13孔、锪①20沉头座(专用夹具,Z518台式钻床);
5)钻M6-7H螺纹孔并攻丝(专用夹具,Z518台式钻床)。
机床与***的选择与计算将会在“夹具的设计”一节详细陈述。
机械加工工艺过程卡
3
1
天津大学机械加工工艺过程卡产品名称
机械工程系
工序号
工序名称
工序内容及要求
机床

1
铸造
,
2
涂漆
3
粗铣、半精铣
1)粗铣底面2)半精铣底面
X52K
立式铣床
专用
4
粗铣、半精铣,精铣
1)粗铣顶面2)半精铣顶面3)精铣顶面4)铣倒角
X62
卧式铣床
专用
5
钻、扩、铰、攻丝
1)钻、扩、铰①18H9孔2)-7H螺纹
Z525
台式钻床
专用
6
钻、锪
1)钻①13孑L2)锪①20沉头座
Z518
台式钻床
专用
7
钻、攻丝
1)钻M6的孔2)制作M6-7H螺纹
Z518
台式钻床
专用
8
除毛刺、检验
设计XXX校对审核
1
5
夹具设计
钻削数据分析与夹具结构总体设计(参照机械加工工艺手册):
我负责工序7的专用夹具设计。首先分析所使用的机床与切削***:初步选择的是Z518台式钻床;钻M6的螺纹孔应使用M5的钻头;工件材料为HT200灰铸铁(硬度188HB,强度200MPa);钻头材料选择W18Cr4V高速工具钢。
综合以上所有因素选择切削用量:〜;不使用切削液;钻头耐用度100min;;〜,;最后选定切削速度V为300mm/min;可以同时求出机床主轴转速为1000r/min;。
需要注意的是,钻孔深度不能大于钻头直径的3倍,本次钻孔深度为11mm,满足钻头的使用要求。
然后计算本次钻孔的扭矩,钻削力与机床主轴功率的:
扭矩:m=:."2wL二二冷:;:、、钻削力:厂=二口二’二三三宁三=
钻削必要功率:巴=T77-=:m
查机床参数可以得知Z518的主轴电机功率为1KW,足以满足使用要求。
此次加工只需要钻孔与攻丝,为了保证精度,易采用固定式钻模。钻模板采用固定式,与夹具体铸成一体,结构刚性好,加工位置精度高。夹具体底部应设置U形槽。还要设置支脚,支脚宽度应大于机床工作台T形槽宽度。钻模心轴采用快拆设计,采用配合,只起夹紧作用不能用于定位,所以设置挡块以实现定位。在©40孔处设置圆锥销起到定位作用,与心轴套筒和挡板配合实现六点定位。由于加工工件的结构限制,要采用长形快换钻套,钻套容屑间隙为2倍的钻头直径,为10mm。为了方便拆卸工件,所以在旋转手柄螺母与心轴之间设置弹簧,弹簧按照GB/-,弹簧中径10mm,自由距离17mm,,,,材料为65Mn弹簧钢。
夹具设计计算(参照机床夹具设计手册):
本夹具的切削力方向与夹紧力方向垂直,钻削力主要由心轴承担,夹紧力全部由心轴顶端的M10螺栓产生,故只需要考虑钻削时的扭矩即可。
M10螺栓采用圆环面接触形式,考虑到加工方便,采用易于加工且自锁性能强的三角螺纹,。但由于心轴夹紧方式的限制,所以要采用特制的长度,需要定做。查表可得到此螺栓的全部数据:
当量摩擦半径:-=;
螺杆顶部与工作间的摩擦角-\=3::螺旋副当量摩擦角-:=>E2螺纹中径之半;]=
由此可以算出最大夹紧力:
1
6
QXL
WQ==2O5O7V
r'to肌审\+T^tanfaH■审:)
夹紧力可由回转手柄螺母与M10六角头螺栓的配合进行调整。考虑到有钻头旋转所产生的钻削力与工件外圆的直径,夹紧力可以满足使用要求。然后对夹具的误差进行计算:
因为M6-7H孔应距上表面10mm,自由公差限制,而我算选择的定位公差是第1部工序所采用的大底面,所以查表可得到在经过粗铳、半精铳、精铳之后上下表面应出现的误差公差等级为IT7级,。
夹具的最大配合间隙为圆柱销的配合间隙©13H7/k6即二二二亍;
钻模板衬套轴线与定位心轴的距离误差±;;
;
***引偏量2二:?一矗一三::二二二二二小丁
=-+++=^m
,符合自由公差的要求。形位公差按照GB/T1184-1996的6级精度选取。最后对该工件的本工序的工额定时进行计算:
查找钻削机动时间的公式
tf=Xk=-
这是钻孔的所需的大概时间,再加上攻丝的时间与装夹工件的准备时间得到的工时大概为12min。
夹具制造与操作说明:
本专用夹具的制造绝大部分的零件都采用国家标准规定的标准件,只有少量零件需要定做,其中需要定做的零件有心轴透盖,夹具体,M10六角头螺栓,心轴,定位挡块,心轴套筒六个零件。
在装夹工件时,首先拆下长形快换钻套,拧松回转手柄螺母,拿下开口垫圈,装上工件,然后安装开口垫圈,再同时调节M10六角头螺栓与回转手柄螺母夹紧工件,安装长形快换钻套,即可开始加工。钻孔结束后,更换攻丝长形快换钻套。所有工序全部完成后,拆下长形快换钻套,拧松回转手柄螺母,拿下开口垫圈,即可快速更换工件。
1