導向套設計說明書.doc

機械制造工藝學課程設計說明書題目：設計“導向套”零件的機械加工工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)） 院、系別 物 理 與 機 電 工 程 學 院 班 級 2009級機械設計制造及其自動化（2）班姓 名 xxxxxx 學 號 xxxxxxxxxxx 指導老師 xxxxxxxx 三 明 學 院 20xx 年 xx 月 xx日目 錄機械制造工藝學課程設計任務書. 序 言.11 零件分析.2 1.1零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領.21.2 零件的作用 .21.3 零件的工藝分析.22 鑄造工藝方案設計.32.1確定毛坯的成形方法.32.2確定鑄造工藝方案.32.3確定工藝參數(shù).33 機械加工工藝規(guī)程設計4 3.1基面的選擇.4 3.2確定機械加工余量及工序尺寸.63.3確定切削用量及基本工時.84 夾具選用.185 總結.19 參考文獻.20機械制造工藝學課程設計任務書設計題目： 設計“導向套”零件的機械加工工藝規(guī)程（大批生產(chǎn)）設計要求： 1.未注明鑄造圓角R1.5X45 2.去毛刺銳邊3.材料QT600-3設計內(nèi)容： 1.熟悉零件圖 2.繪制零件圖（1張） 3.繪制毛坯圖（1張） 4.編寫工藝過程綜合卡片(1張)5.工序卡片（6張） 6.課程設計說明書（1份） 2012年 5月28日 序 言機械制造工藝學課程設計是在我們學完了機械制造技術基礎和機械制造工藝學等課程之后進行的。這是我們對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是我們在走進社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們的大學課程學習中占有重要的地位。就我個人而言，課程設計是對我們學習和知識的融匯、運用和貫通，是迅速提高我們實踐經(jīng)驗的一條重要途徑。在實踐中教導我們發(fā)現(xiàn)問題，以及怎樣分析問題并最終解決問題。讓我們的綜合能力有所提高，扎實鞏固專業(yè)基礎知識。課程設計是對學生進行工程師基本訓練的重要環(huán)節(jié)。通過課程設計我們能鞏固，熟悉并綜合運用所學知識；培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學風；掌握零件機械加工工藝規(guī)程編制，專用工藝裝備基本技能；學會查閱，運用各種技術資料，手冊。初步掌握對專業(yè)范圍的生產(chǎn)技術問題進行分析綜合研究的能力；使我受到比較全面的訓練本設計的內(nèi)容是制訂導向套加工工藝規(guī)程。通過分析導向套從毛坯到成品的機械加工工藝過程，總結其結構特點、主要加工表面，并制定相應的機械加工工藝規(guī)程。針對導向套零件的主要技術要求，選擇適當?shù)膴A具進行裝夾以及設計鉆孔用的鉆床夾具。本著力求與生產(chǎn)實際相結合的指導思想，本次課程設計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。1 零件分析1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領生產(chǎn)綱領是企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。在本次課程設計題目中，已知該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于導向套輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，該零件的年生產(chǎn)綱領大于5000(件/年)。1.2 零件的作用本次課程設計題目給定的零件是導向套，導向套的作用，是機床進給機構的零件，具有確保加工工件位置準確度的作用。 1.3 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為QT600-3，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。由零件圖可知，導向套有兩組加工面有位置準確度要求。該零件的主要加工面可分為兩組：1.以外圓為基準的加工面，這組加工面包括，外圓自身和端面，內(nèi)圓。2.一個是以內(nèi)圓為基準的加工面，這個主要是外圓的加工和各個孔槽的鉆削。 有以上的分析可知，可以先加工外圓表面，然后借助外圓面加工其他表面。這樣子對于后續(xù)的加工，其精度要求更加容易得到保證。2 鑄造工藝方案設計2.1 確定毛坯的成形方法導向套零件材料為QT600-3，根據(jù)生產(chǎn)綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。此外應盡可能選擇各種已標準化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗工件。2.2 確定鑄造工藝方案2.2.1鑄造方法的選擇根據(jù)鑄件的尺寸較小，形狀比較簡單，而且選用QT600-3為材料，鑄件的表面精度要求不很高，并且為大批量生產(chǎn)，（參考機械工程師手冊第三篇第2節(jié)）選用砂型鑄造。2.2.2造型的選擇因鑄件制造批量為大批生產(chǎn)（參考機械工程師手冊第三篇第2節(jié)），故選用砂型機器造型。2.2.3 分型面的選擇選擇分型面時要盡可能消除由它帶來的不利影響，本零件選擇最大的截面作為分型面。這樣有利于鑄件的取出。2.3 確定鑄造工藝參數(shù)2.3.1加工余量的確定按機械砂型鑄造，查機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-5，查得鑄件尺寸公差等級為810，加工余量等級為G，按10公差等級制造，則單側加工余量為2.5mm，雙側加工余量為2mm，則可推出毛坯總尺寸。2.3.2拔模斜度的確定零件總體長度小于200mm（包括加工余量值在內(nèi)），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。2.3.3收縮率的確定通常，QT600-3的收縮率為1.3%2% ，在本設計中鑄件取2% 的收縮率2.3.4不鑄孔的確定為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于25mm的孔均不鑄出，而采用機械加工形成。2.3.5鑄造圓角的確定為防止產(chǎn)生鑄造應力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R =2mm4mm圓滑過渡。3 機械加工工藝規(guī)程設計3.1 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。3.1.1 粗基準的選擇 對導向套這樣的回轉體零件來說，選擇好粗基準是至關重要的。對回轉體零件我們通常以外圓作為粗基準。3.1.2 精基準的選擇 精基準的選擇要考慮基準重合的原則，設計基準要和工藝基準重合。因此我們采用孔作為精基準。3.1.3 制訂工藝路線生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，故采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。同時還可降低生產(chǎn)成本。工藝路線方案一：工序I：鑄造；工序II：熱處理；工序III：車端面A、B；工序IV：車內(nèi)孔E；工序V：車外圓C、D工序VI: 半精車外圓D工序VII：精車內(nèi)孔E工序VIII：鉆4x10孔；工序IX：鉆4x6孔工序X：車倒角工序XI：拉削槽R1.5工序XII：鏜孔槽工序XIII：去毛刺；工序XIV：終檢；工序XV：入庫。工藝路線方案二： 圖1-1 導向套工序I：鑄造； 工序II：熱處理；工序III：車端面A、B工序IV：車外圓C、D車內(nèi)孔E工序V：半精車端面A,B，半精車外圓D，并倒角工序VI:半精車內(nèi)孔E，精車內(nèi)孔E并倒角工序VII：鉆4x10孔,鉆孔46，并倒角工序VIII：拉削槽R1.5工序IX：鏜孔槽工序X：去毛刺；工序XI：終檢；工序XII：入庫。 3.1.4 工藝方案的分析：上述兩個工藝方案的特點在于：方案一將每個工序細分，分別進行加工。方案二將部分工序集中起來，這樣有利提高效率，定位精度也比較高，使用于大批量生產(chǎn)。經(jīng)比較，從生產(chǎn)條件出發(fā)及生產(chǎn)效率方面考慮，選擇工藝路線方案二。3.2 確定機械加工余量及工序尺寸根據(jù)以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸如下：根據(jù)端面的精度要求，查機械加工工藝師手冊表4-12得，可用粗車達到要求精度，端面參照實用機械加工工藝手冊，確定工序尺寸，表3.9用查表法確定各加工表面的總量表3-1各加工表面的總量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明105的端面75H3.0頂面降一級，單側加工105的外圓柱端面105G2.5整體加工（取下行值）10的孔10H3.0孔降一級，雙側加工70的端面70G2.5雙側加工（取下行值）槽R1.5G0加工（取下行值60的孔60H3.0孔降一級，雙側加工表3.2 鑄件主要尺寸的公差如下表：主要加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT圓柱的兩端面長754 7912.5內(nèi)孔面6035712.5小圓柱面7057512.5孔內(nèi)表面104612.5大外圓柱面105511012.5面的加工（所有面） 根據(jù)加工長度的為75mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)機械工藝手冊表2.3-21加工的長度的為75、加工的寬度為105，經(jīng)粗加工后的加工余量為1.5mm。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。 孔的加工 1). 60mm. 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7IT8之間。查機械工藝手冊表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：30mm 2z=25mm 鉆孔：55mm. 2z=4.5mm 鏜孔: 59.5mm 2z=0.25mm 擴孔：59.75mm 2z=0.18mm 粗鉸：59.93mm 2z=0.07mm 精鉸：60H9 2). 10mm. 毛坯為實心，沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7IT8之間。查機械工藝手冊表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：9.8mm. 2z=0.2mm 精鉸：10 3).鉆6mm孔 毛坯為實心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8IT9之間。查機械工藝手冊表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：5.8mm 2z=0.2mm 精鉸：6H73.3 確定切削用量及基本工時3.3.1車端面A、B（1） 選擇刀具和機床車削深度，因為本工序為車105mm，75mm的端面。已知工件材料為QT600-3，因為尺圓弧面車時精度要求不高，所以選擇a=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度，選硬質合金車刀 （2） 選擇切削用量 車削深度，選擇a=1.0mm 機床功率為7.5kw。查，切削手冊f=0.140.24mm/z。粗車選f=0.20mm/z，半精車選較小量f=0.14mm/z。 查后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min 計算切削速度按切削手冊，查的Vc=98mm/s,n=439r/min,Vl=490mm/s.據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s，則實際切削速度 實際進給量為。 機床校驗功率 查切削手冊Pcc=1.1kw，而機床所能提供功率PcmPcc。故校驗合格最終確定ap=1.0mm，nc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z. 計算工時Tm=L/Vf=110/2x475=0.116min Tm=L/Vf=78/2x475=0.082min 3.3.2車外圓C、D 選硬質合金刀 1）車削深度，因為尺圓弧面車時精度要求不高，所以選擇a=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查，切削手冊f=0.140.24mm/z。粗車f=0.20mm/z，半精車選f=0.18mm/z，精車選較小量f=0.14mm/z。 3）查后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min，查切削手冊表3.8，壽命T=180min 4）計算切削速度按切削手冊，查的Vc=98mm/s,n=439r/min,Vl=490mm/s.據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s，則實際切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min，實際進給量為=0.16mm/z 機床校驗功率 查切削手冊Pcc=1.1kw，而機床所能提供功率PcmPcc。故校驗合格最終確定=1.0mm，=475mm/s,=119.3m/min,=0.16mm/z.6)計算工時=L/=10/475=0.021min。=L/=65/475=0.137min。 半精車D工時 =L/=65/475=0.137min 半精車車端面A、B和外圓D 選硬質合金刀 1）車削深度，因為尺圓弧面車時精度要求不高，所以選擇a=0.14mm，兩次次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查，切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。 3）查后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min查切削手冊表3.8，壽命T=180min 4）計算切削速度按切削手冊，查的Vc=98mm/s,n=439r/min,Vl=490mm/s.據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s，則實際切削速度Vc3.14*80*475/1000=119.3m/min，實際進給量為 fzc=Vfc/ncz=475/（300*10）=0.16mm/z。 機床校驗功率 查切削手冊Pcc=1.1kw，而機床所能提供功率PcmPcc。故校驗合格，最終確定ap=1.0mm，nc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z. 5)計算工時 A、B端面 Tm=L/Vf=52.5+35/475=0.184min 外圓CTm=L/Vf=65/475=0.143min 車削完成并倒角3.3.3車內(nèi)孔E切削用量本工序車孔60、孔口倒角，加工條件為：工件材料為ZQSN6-6-3,選用CA6140車床。刀具選擇，后角o120，45度車刀。 1）車孔切削用量 查切削手冊 所以，按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 2）車刀磨鈍標準及壽命： 后刀面最大磨損限度（查切削手冊）為0.50.8mm，壽命。切削速度，查切削手冊： 修正系數(shù) 故 查切削手冊機床實際轉速為 故實際的切削速度 3）校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。查切削手冊機床實際轉速為 實際的切削速度 4）校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。5）計算工時：tm=76.6/316=0.2689min 3.2.4精車內(nèi)孔E 選硬質合金刀 1）車削深度，因為尺圓弧面車時精度要求不高，所以選擇a=0.14mm，兩次次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查，切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14mm/z。 3）查后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min查切削手冊表3.8，壽命T=180min 4）計算切削速度按切削手冊，查的Vc=98mm/s,n=439r/min,Vl=490mm/s.據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s，則實際切削速度Vc=119.3m/min 實際進給量 fzc=Vfc/ncz=475/（300*10）=0.16mm/z機床校驗功率 查切削手冊Pcc=1.1kw，而機床所能提供功率PcmPcc。故校驗合格最終確定ap=1.0mm，nc=475mm/s,Vc=119.3m/min,fz=0.16mm/z. 5)計算工時Tm=75/475=0.157min3.2.5鉆孔 機床：Z525式立式鉆床 刀具：根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-14選取高速鋼麻花鉆1.切削用量 本工序為鉆、半精鉸，精鉸6mm的孔。鉸刀選用5.85的標準高速鋼鉸刀， 1）確定進給量f 根據(jù)參考文獻表4.2-15查出f表=0.10.81.按該表注釋取較小進給量，按Z525機床說明書，取f=0.36。 2）確定切削速度v和轉速n 根據(jù)切削用量簡明手冊表2.24取,切削速度的修正系數(shù)可按切削用量簡明手冊表2.31查出，kmv=1。切削速度的修正系數(shù)為：，故：=(m/min) m/min根據(jù)Z525立式鉆床說明書選取：n=195r/min，所以， 3）確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當= 5.85mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.6mm，故刀具磨鈍壽命T = 35min。因此，所選擇的切削用量： f =0.36mm/r，=212r/min，= 5.51m/min。4）計算基本工時min 根據(jù)以上計算確定切削用量如下： 半精鉸：d0=5.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 精鉸：d0=5.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min 5）半精鉸基本工時：l=1.75-2.75 n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= 0.126精鉸基本工時：l=2.77-3.77取l1=3.5mm, l2=3mm.T= 0.185s Vc =Vc=56.52m/min f=0.16mm/z 6）鉆頭磨鈍標準及壽命： 后刀面最大磨損限度（查切削手冊）為0.50.8mm，壽命。切削速度，查切削手冊： 修正系數(shù) 故 查切削手冊機床實際轉速為 故實際的切削速度 7）校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。8）計算工時： 3.2.5工序7切削用量及基本時間的確定10的孔（1）選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊表3.16，選擇9.8mm硬質合金錐柄麻花鉆，機床選擇Z525立式鉆床。（2） 選擇切削用量進給量f根據(jù)切削用量簡明手冊表2.7，取f = 0.47 mm/r 0.57mm/r，查閱機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-16，故取f = 0.43mm/r。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.19，可以查出鉆孔時的軸向力，當f 0.51mm/r，25mm時，軸向力= 4270N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故= 4270N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書，機床進給機構強度允許的最大軸向力= 8829N，由于，故 f = 0.43mm/r可用。切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊表2.15，根據(jù)f = 0.43mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200217，取。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，故：=(m/min) 根據(jù)立式鉆床Z525說明書，可以考慮選擇選取：，降低轉速，使刀具磨鈍壽命上升，所以， 確定鉆頭磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當= 9.8mm時，鉆頭后刀面最大磨損量為1.2mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。檢驗機床扭矩及功率根據(jù)切削用量簡明手冊表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即：f = 0.43mm/r，=195r/min，= 6m/min。計算基本工時3.3.5 鉸孔10：（1） 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊表3.117，選擇10高速鋼錐柄機用鉸刀，機床選擇Z525立式鉆床。（2） 選擇切削用量進給量f查閱切削用量簡明手冊表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取。根據(jù)表4.216，得。切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊表2.24，取。根據(jù)切削用量簡明手冊表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：，故=6 (m/min) 根據(jù)Z525立式鉆床說明書選?。?， 確定鉸刀磨鈍標準及刀具磨鈍壽命根據(jù)切削用量簡明手冊表2.12，當= 10mm時，鉸刀后刀面最大磨損量為0.9mm，故刀具磨鈍壽命T =75min。因此，所選擇的切削用量：f =1.22mm/r，= r/min，=6.13m/min。計算基本工時 (3)倒角倒1X45，絞孔完成后，接著倒角即可。3.3.6拉削槽R1.5 查閱實用機械加工工藝手冊表13.11，選擇下拉式內(nèi)拉床 查閱機械加工工藝手冊32-132-5選擇速度，進給量f=0.05mm，切削力F=83N機床功率p=5.2kw 拉削使用時3.3.7鏜孔槽3.38：去毛刺3.3.9：